| 13986122 15360 8522 910 1паха и вкуса; бесцветны они в твёрдом и жидком состоянии. Наличие заполненной внешней электронной оболочки обусловливает не только высокую хим. инертность И. г., но и трудности получения их в жидком и твёрдом состояниях (см. таблицу). Другие физ. свойства И. г. см. в статьях об отдельных элементах.
Долгое время попытки получить хим. соединения И. г. оканчивались неудачей. Положить конец представлениям об абсолютной хим. недеятельности И. г. удалось канадскому учёному H. Бартлетту, к-рый в 1962 сообщил о синтезе соединения Xe с PtF6. В последующие годы было получено большое число соединений Kr, Xe и Rn, в к-рых И. г. имеют степени окисления +1, +2, +4, +6 и +8. При этом существенно, что для объяснения строения этих соединений не потребовалось принципиально новых представлений о природе хим. связи, и связь в соединениях И. г. хорошо описывается, напр., методом мол. орбиталей (см. Валентность, Молекулярных орбиталей метод). Из-за быстрого радиоактивного распада Rn его соединения получены в ничтожно малых кол-вах и состав их установлен ориентировочно. Соединения Xe значительно стабильнее соединений Kr, а получить устойчивые соединения Ar и более лёгких И. г. пока не удалось. В большинстве реакций И. г. участвует фтор: одни вещества получают, действуя на И. г. фтором или фторсодержахцими агентами (SbF5, PtF6 и т. д.), другие образуются при разложении фторидов И. г. Имеются указания на возможность протекания реакций Xe и Kr с хлором. Получены также окислы (ХеО3, XeO4) и оксигалогениды И. г.
Кроме указанных выше соединений, И. г. образуют при низких темп-рах соединения включения. Так, все И. г., кроме Не, дают с водой кристаллогидраты типа Xe*6H2O, с фенолом тяжёлые И. г. дают соединения типа Xe*SC6H5OH и т. д.
Пром. использование И. г. основано на их низкой хим. активности или специфических физ. свойствах. Примеры применения И. г. см. в статьях об отдельных элементах.
Лит.: Финкельштейн Д. H., Инертные газы, M., 1961; Фастовский В. Г., Ровинский A. E., Петровский Ю. В., Инертные газы, M., 1964; Крамер Ф., Соединения включения, пер. с нем., M., 1958; Бердоносов С. С., Инертные газы вчера и сегодня, M., 1966; Соединения благородных газов, пер. с англ., M., 1965; Коттон Ф., Уилкинсон Дж., Современная неорганическая химия, пер. с англ., ч. 2, M., 1969; Дяткина M. E., Электронное строение соединений инертных газов, "Журнал структурной химии", 1969, т. 10. № 1, с. 164.
С. С. Бердоносов.
ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА, система инерциальной навигации, навигационное устройство, в основу работы к-рого положены классические (ньютоновские) законы механики. В И. н. с. исходной (главной) системой отсчёта, по отношению к к-рой производятся инерциаль-ные измерения, служит инерциальная (абсолютная, т. е. неподвижная относительно звёзд) система. Посредством И. н. с. определяют координаты, скорость, ускорение и др. основные параметры движения объекта (самолёта, ракеты, космич. корабля, надводных и подводных судов и др.). И. н. с. имеют перед другими навигационными системами (см. Радионавигационная система) большие и важные преимущества - универсальность применения, возможность определения осн. параметров движения, автономность действия, абсолютную помехозащищённость. Эти качества определили И. н. с. как наиболее перспективную навигац. систему.
Принцип действия И. н. с. состоит в моделировании (представлении) постулат, движения объекта, характеризуемого изменением во времени ускорения, скорости и координат, подобным процессом движения воспринимающего элемента (массы) пространств, (трёхкомпонент-ного) акселерометра (в общем случае с компенсацией гравитац. ускорения). Уравнение движения воспринимающего элемента в инерциальной системе координат является основным уравнением инер-циального метода определения параметров движения; в общем случае имеет вид:
[1019-3-1.jpg]
где [1019-3-2.jpg]- ускорение, измеряемое акселерометром; [1019-3-3.jpg]- радиус-вектор точки M (центра тяжести воспринимающего элемента) в инерциальной системе координат; [1019-3-4.jpg]- сила притяжения единицы массы воспринимающего элемента в точке M (ускорение тяготения).
Сущность инерциалного метода (рис.) состоит в измерении акселерометром исходного параметра (ускорения) и интегрировании основного уравнения: одинарном - для определения скорости, двойном - для определения координат. Ориентирование измерит, осей акселерометров по заданным направлениям производится свободными или управляемыми (по сигналам от акселерометров) гироскопическими устройствами (гироскопом, гиростабилизатором, гирорамой и др.) или астростабилизаторами, а также сочетанием этих средств. Для интегрирования основного уравнения используются гироскопич., электромеханич. и др. интеграторы. И. н. с. содержит построитель (инерциальная вертикаль) или вычислитель направления вертикали места. Инерциальная вертикаль является высокоточной вертикалью и не возмущается (не отклоняется от вертикали места) при наличии горизонтальных ускорений.
И. н. с. различают по ряду признаков: по ориентации направлений осей чувствительности инерциальных измерителей (с произвольной ориентацией, с ориентацией по звёздам, по осям, жёстко связанным с объектом, с неизменной ориентацией относительно небесного тела, напр. Земли, с горизонтальной ориентацией и др.); по способу построения вертикали места (с аналитич., или расчётной, вертикалью, с инерциальным построителем вертикали); по наличию стабилизированной платформы (со стабилизированной гироскопич. или астроплатформой, бесплатформенные) и др.
[1019-3-5.jpg]
Блок-схема инерциальной навигационной системы; 1 - блок инерциальных измерителей и построителей направлений в пространстве (акселерометры и гироскопические устройства), посредством к-рого реализуется заданная ориентация измерительных осей и с к-рого выдаётся измерительная информация в вычислитель; 2 - вычислительный блок, в к-ром осуществляются интегрирование основного уравнения, вычисление необходимых параметров движения, формирование сигналов (в некоторых инерциальных навигационных системах) управления ориентацией инерциальных измерителей и сигналов компенсации систематик ческих погрешностей (ускорения тяготения, поворотного ускорения, от несферичности Земли и др.:); 3 - блок времени, из к-рого в блоки 1,2, 4 поступают сигналы мирового времени; 4 - блок ввода начальной информации в блоки 1 и 2 для ориентации инерциальных измерителей и интегрирования основного уравнения; А - поступление начальной информации; В - выдача конечной информации о параметрах движения. Стрелками показаны направления поступления информации.
И. н. с. весьма сложны, дорогостоящи. Срок службы их меньше, чем у обычных гироскопич. приборов. Для правильного функционирования И. н. с. перед стартом объекта требуется ввести начальные данные по координатам пункта старта и скорости, произвести ориентирование инерциальных измерителей. Точность некорректируемых И. н. с. зависит от времени. Поэтому возможность получения информации от И. н. с., удовлетворяющей заданным требованиям, ограничена во времени. Так, за час полёта лучшие образцы И. н. с. имеют погрешность в определении координат примерно 1,5- 5 км. Для уменьшения погрешностей и расширения возможностей использования применяют различные способы коррекции от радионавигац., радиолокац. и астронавигационных средств.
Лит.: Принципы инерциальной навигации, пер. с англ., под ред. В. А. Боднера, M., 1965; Помыкаев И. И., Инерци-альный метод измерения параметров движения летательных аппаратов, M., 1969.
И. И. Помыкаев.
ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ, метод определения координат и параметров движения различных объектов (судов, самолётов, ракет и др.) и управления их движением, основанный на свойствах инерции тел и являющийся автономным, т. е. не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов. Обычные методы решения задач навигации основываются на использовании внеш. ориентиров или сигналов (напр., звёзд, маяков, радиосигналов и т. п.). Эти методы в принципе достаточно просты, но в ряде случаев не обладают необходимой точностью, особенно при больших скоростях движения (напр., при полёте в космосе), и не всегда могут быть осуществлены из-за отсутствия видимости или наличия помех для радиосигналов и т. п. Необходимость создания навигац. систем, свободных от этих недостатков, явилась причиной возникновения И. н.
Разработка основ И. н. относится к 30-м гг. 20 в. Большой вклад в неё внесли в СССР Б. В. Булгаков, А. Ю. Ишлинский, E. Б. Левенталь, Г. О. Фридлен-дер, а за рубежом - нем. учёный M. Шулер и амер.- Ч. Дрейпер. Принципы И. н. базируются на сформулированных ещё Ньютоном законах механики, к-рым подчиняется движение тел по отношению к инерциальной системе отсчёта (для движений в пределах Солнечной системы - по отношению к звёздам).
Сущность И. н. состоит в определении с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств ускорения объекта и по нему - местоположения (координат) этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и др., а также в определении параметров, необходимых для стабилизации объекта и автоматич. управления его движением. Это осуществляется с помощью: 1) акселерометров, измеряющих ускорения объекта; 2) вычислительных устройств (ЭВМ), к-рые по ускорениям (путём их интегрирования) находят скорость объекта, его координаты и др. параметры движения; 3) гироскопических устройств, воспроизводящих на объекте систему отсчёта (напр., с помощью гиростабилизирован-ной платформы) и позволяющих определять углы поворота и наклона объекта, используемые для его стабилизации и управления движением.
Практич. реализация методов И. н. связана со значит, трудностями, вызываемыми необходимостью обеспечить высокую точность и надёжность работы всех устройств при заданных весах и габаритах. Преодоление этих трудностей становится возможным благодаря созданию спец. технич. средств - инерциальной навигационной системы- Преимущества методов И. н. состоят в высокой точности, автономности, помехозащищённости и возможности полной автоматизации всех процессов навигации. Благодаря этому методы И. н. получают всё более широкое применение при решении проблем навигации надводных судов, подводных лодок, самолётов, космич. аппаратов и др. движущихся объектов.
Лит.: Андреев В. Д., Теория инерциальной навигации, M-, 1966; Броксмейер Ч. Ф., Системы инерциальной навигации, пер. с англ.. Л., 1967; Ишлинский А. Ю., Механика гироскопических систем, M., 1963; его эк е, Инерциальное управление баллистическими ракетами, M., 1968; Ривкин С. С., Теория гироскопических устройств, ч. 2, Л., 1964; Фридлендер Г. О., Инерциальные системы навигации, M., 1961; Якушенков А. А., Основы инерциальной навигации, Л., 1963; Слив Э. И., Прикладная теория инерциальной навигации, Л., 1972. С. С. Ривкин.
ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЁТА, система отсчёта, в к-рой справедлив закон инерции: материальная точка, когда на неё не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Всякая система отсчёта, движущаяся по отношению к И. с. о. поступательно, равномерно и прямолинейно, есть также И. с. о. Следовательно, теоретически может существовать сколько угодно равноправных И. с. о., обладающих тем важным свойством, что во всех таких системах законы физики одинаковы (т. н. принцип относительности). Помимо закона инерции, в любой И. с. о. справедливы также 2-й закон Ньютона (см. Ньютона законы механики) и законы сохранения количества движения (импульса), момента количества движения и движения центра инерции (или центра масс) для замкнутых, т. е. не подверженных внешним воздействиям, систем.
Если система отсчёта движется по отношению к И. с. о. неравномерно и прямолинейно, то она является неинерциальной и ни закон инерции, ни др. названные законы в ней не выполняются. Объясняется это тем, что по отношению к неинер-циальной системе отсчёта материальная точка будет иметь ускорение даже при отсутствии действующих сил вследствие ускоренного поступат. или вращат. движения самой системы отсчёта.
Понятие об И. с. о. является научной абстракцией. Реальная система отсчёта связывается всегда с каким-нибудь конкретным телом (Землёй, корпусом корабля или самолёта и т. п.), по отношению к к-рому и изучается движение тех или иных объектов. Поскольку в природе нет неподвижных тел (тело, неподвижное относительно Земли, будет двигаться вместе с нею ускоренно по отношению к Солнцу и звёздам и т. д.), то любая реальная система отсчёта может рассматриваться как И. с. о. лишь с той или иной степенью приближения. С очень высокой степенью точности И. с. о. можно считать т. н. гелиоцентрич. (звёздную) систему с началом в центре Солнца (точнее, в центре масс Солнечной системы) и с осями, направл. на три звезды. Такая И. с. о. используется гл. обр. в задачах небесной механики и космонавтики. Для решения большинства технич. задач И. с. о. практически может служить система, жёстко связанная с Землёй, а в случаях, требующих большей точности (напр., в гироскопии),- с началом в центре Земли и осями, направл. на звёзды.
При переходе от одной И. с. о. к другой в классич. механике Ньютона для пространств, координат и времени справедливы преобразования Галилея (см. Галилея принцип относительности), а в релятивистской механике (т. е. при скоростях движения, близких к скорости света) - Лоренца преобразования.
Лит. см. при статьях Система отсчёта, Относительности теория. С. M. Торг.
ИНЕРЦИИ ЗАКОН, один из основных законов механики, согласно к-рому при отсутствии внешних воздействий (сил) или когда действующие силы взаимно уравновешены, тело сохраняет неизменным состояние своего движения или покоя относительно инерциальной системы отсчёта. В частности, материальная точка в этом случае находится в покое или движется равномерно и прямолинейно. См. Динамика.
ИНЕРЦИИ СИЛА, см. Сила инерции.
ИНЕРЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, энергосиловая машина, принцип действия к-рой основан на использовании энергии, аккумулированной маховиком; применяется для привода различных машин, транспортных средств и др. См. также ст. Жиробус.
ИНЕРЦИЯ (от лат. inertia - бездействие), инертность (в механике), свойство материальных тел, находящее отражение в 1-м и 2-м законах механики. Когда внешние воздействия на тело (силы) отсутствуют или взаимно уравновешиваются, И. проявляется в том, что тело сохраняет неизменным состояние своего движения или покоя по отношению к т. н. инерциальной системе отсчёта. Если же на тело действует неуравновешенная система сил, то свойство И. сказывается в том, что изменение состояния покоя или движения тела, т. е. изменение скоростей его точек, происходит постепенно, а не мгновенно; при этом движение изменяется тем медленнее, чем больше И. тела. Мерой И. тела является его масса.
Термин "И." применяют ещё по отношению к различным приборам, понимая под И. прибора его свойство показывать регистрируемую величину с нек-рым запаздыванием. С. M. Торг.
ИНЖАВИНО, посёлок гор. типа, центр Инжавинского р-на Тамбовской обл. РСФСР, на прав, берегу р. Ворона (басе. Дона). Соединён ж.-д. веткой (41 км) -со ст. |
