Η Εξέλιξη της Τεχνολογίας και τα Εντυπωσιακά Άλματά της.

Transcript

1 Η Εξέλιξη της Τεχνολογίας και τα Εντυπωσιακά Άλματά της. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΟΥΣ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΦΟΡΜΟΥΛΑ 1 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΜΟΤΟΣΥΚΛΕΤΑ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΠΟΛΕΜΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΟΥΣ Ερευνητές: Παληογιάννης Δημήτρης Παναγιωτόπουλος Διονύσης Πετρής Ιωάννης Ρίζος Θανάσης ΤΜΗΜΑ: Α 6 Project (Α 3) ΜΑΘΗΜΑ: Ερευνητική Εργασία (Project) ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: κ. Χρήστου Πέτρος ΣΧΟΛΕΙΟ: 1ο ΓΕΛ Πετρούπολης ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΕΡΓΑΣΙΕΣ i. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΟΥΣ ii. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΜΟΤΟΣΥΚΛΕΤΑ iii. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ FORMULA 1 iv. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΠΟΛΕΜΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΟΥΣ 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Από τα πρώτα χρόνια της δημιουργίας του ανθρώπου, μπορούν να παρατηρηθούν χειροποίητα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για τη διευκόλυνση της ζωής των ανθρώπων αυτών. Αυτή είναι μια μορφή πρώιμης τεχνολογίας η οποία μέσα στα χρόνια εξελίχθηκε και από τα πέτρινα εργαλεία και τις άμαξες, τώρα έχουμε ηλεκτρονικούς υπολογιστές και αυτοκίνητα. Παλαιότερα για να μετακινηθείς από ένα μέρος σε ένα άλλο, έπαιρνε υπερβολικά πολύ χρόνο. Με την εφεύρεση όμως του αυτοκινήτου ο χρόνος αυτός μειώθηκε πάρα πολύ. Εκτός από τα τετράτροχα αυτά οχήματα υπάρχουν και οι μηχανές που κάνουν την ίδια δουλειά, αλλά σε δύο τροχούς. Αν πάλι πρέπει κάποιος να πάει κάπου μέσω θαλάσσης, τα υπερσύγχρονα πλοία κάνουν τη δουλειά αυτή σε ελάχιστο χρόνο και με πολύ άνεση. Εκτός όμως από τις μεταφορές η τεχνολογία βοηθάει και σε διάφορες καθημερινές εργασίες, οι οποίες με την είσοδο του υπολογιστή γίνονται πολύ πιο εύκολα από ότι παλαιότερα.

4 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΟΥΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: Πετρής Ιωάννης ΤΜΗΜΑ: Α 6 Project (Α 3) ΜΑΘΗΜΑ: Ερευνητική Εργασία (Project) ΘΕΜΑ: Η Εξέλιξη της Τεχνολογίας και τα Εντυπωσιακά Άλματά της. ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: κ. Χρήστου Πέτρος ΣΧΟΛΕΙΟ: 1ο ΓΕΛ Πετρούπολης ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΠΡΟΛΟΓΟΣ 2. ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ 3. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ a. ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗ ΧΡΗΣΗ b. ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ c. ΩΣ ΠΡΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ 4. ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΑΤΙΣΜΟΥ 5. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ 6. ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΕΓΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ 7. ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ a. ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ b. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ c. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΣΤΗΝ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ d. ΣΥΓΧΡΟΝΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ 8. ΕΙΔΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ a. ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ b. ΦΟΡΗΤΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ c. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΚΗ ΤΑΜΠΛΕΤΑ d. ΥΠΕΡΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ 9. Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ 10. ΡΕΠΟΡΤΑΖ 11. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

6 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι μια μηχανή κατασκευασμένη κυρίως από ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα και δευτερευόντως από ηλεκτρικά και μηχανικά συστήματα, και έχει ως σκοπό να επεξεργάζεται πληροφορίες. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι ένα αυτοματοποιημένο, ηλεκτρονικό, ψηφιακό επαναπρογραμματιζόμενο σύστημα γενικής χρήσης το οποίο μπορεί να επεξεργάζεται δεδομένα βάσει ενός συνόλου προκαθορισμένων οδηγιών, των εντολών που συνολικά ονομάζονται πρόγραμμα.

7 ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Κάθε υπολογιστικό σύστημα, όσο μεγάλο ή μικρό κι αν είναι, αποτελείται από το υλικό μέρος ( hardware) και το λογισμικό (software). Τα βασικά στοιχεία του υλικού μέρους του υπολογιστή είναι η κεντρική μονάδα επεξεργασίας ( ΚΜΕ, αγγλ. CPU, Central Prossesing Unit), η κεντρική μνήμη ( RAM & ROM-BIOS), οι μονάδες εισόδου - εξόδου (πληκτρολόγιο, ποντίκι, οθόνηκ.α.), οι εσωτερικές (ή εξωτερικές) μονάδες ανάγνωσης και αποθήκευσης δεδομένων όπως σκληρός δίσκος, DVD, SSD (Solid State Drive) και οι περιφερειακές συσκευές όπως εκτυπωτής, σαρωτής, μόντεμ κ.α.). Υπάρχουν διάφοροι τύποι υπολογιστών οι οποίοι διαφέρουν κατά το μέγεθος, τις δυνατότητες ( επεξεργαστική ισχύς) και την αρχιτεκτονική τους, δηλαδή τον τρόπο που τα βασικά τους μέρη συνδέονται και συνεργάζονται μεταξύ τους. Στην πιο διαδεδομένη κατηγορία υπολογιστών ανήκουν οι μικροϋπολογιστές. Στους μικροϋπολογιστές τα βασικά εξαρτήματα, όπως ο επεξεργαστής, η μνήμη κ.ά., βρίσκονται τοποθετημένα σ' ένα τυπωμένο κύκλωμα που ονομάζεται μητρική κάρτα (αγγλ. Motherboard ή MoBo). Εκτός από τον επεξεργαστή και τη μνήμη, πάνω στη μητρική βρίσκονται οι θέσεις επέκτασης στις οποίες τοποθετούνται οι διάφορες κάρτες, γραφικών, ήχου κ.λπ.). Στη μητρική επίσης βρίσκονται υποδοχές για τη σύνδεση διαφόρων άλλων συσκευών (όπως ο σκληρός δίσκος, η οπτική μονάδα ανάγνωσης DVD, card reader κλπ), ή και προς επέκταση των ήδη εγκατεστημένων. Το λογισμικό του υπολογιστή αποτελείται από τα απαραίτητα προγράμματα που δίνουν τις κατάλληλες εντολές, για να λειτουργεί το υλικό μέρος. Συνίσταται δε από το λειτουργικό σύστημα (το βασικό πρόγραμμα για τη λειτουργία του Η/Υ καθώς και για την επικοινωνία του με τον άνθρωπο) και το λογισμικό εφαρμογών (πακέτα εφαρμογών, γλώσσες προγραμματισμού, εκπαιδευτικό λογισμικό, προγράμματα εργαλεία κ.α.).

8 Ταξινόμηση των υπολογιστών Οι ακόλουθες ενότητες περιγράφουν ταξινομήσεις των υπολογιστών ως προς διάφορα κριτήρια. Ταξινόμηση ως προς τη χρήση Υπερυπολογιστής (supercomputer) Μικρός υπερυπολογιστής Κεντρικός υπολογιστής (mainframe) Εξυπηρετητής (server) Σταθμός εργασίας (Workstation) Προσωπικός υπολογιστής (PC) Επιτραπέζιος υπολογιστής (desktop PC) Φορητός υπολογιστής (Laptop) Tablet (Ταμπλέτα)

9 Ταξινόμηση ως προς την τεχνολογία υλοποίησης Ένας λιγότερο διφορούμενος τρόπος ταξινόμησης των την τεχνολογία υλοποίησης. υπολογιστών είναι ως προς Οι πρώτοι υπολογιστές ήταν καθαρά μηχανικοί. Τη δεκαετία του 1930 ηλεκτρομηχανικά μέρη χρησιμοποιήθηκαν στις τηλεπικοινωνίες και το 1940 ο πρώτος καθαρά ηλεκτρονικός υπολογιστής κατασκευάστηκε με λυχνίες. Από την δεκαετία του 1950 οι λυχνίες σταδιακά αντικαταστάθηκαν με τρανζίστορ και στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές της δεκαετίας του 1970 άρχισαν να χρησιμοποιούνται τα ολοκληρωμένα κυκλώματα από ημιαγωγούς με τα οποία έγιναν και οι μικροϋπολογιστές που αποτελούν μέχρι σήμερα την κυρίαρχη τεχνολογία δημιουργίας υπολογιστών. Στις μέρες μας γίνονται έρευνες προς άλλες τεχνολογίες υλοποίησης που στοχεύουν στην δημιουργία οπτικών υπολογιστών και κβαντικών υπολογιστών. Ταξινόμηση ως προς χαρακτηριστικά σχεδίασης Μερικά από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά σχεδίασης και υλοποίησης υπολογιστών είναι τα παρακάτω. Μηχανικός έναντι Ηλεκτρονικού Έχουν επικρατήσει οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Υπερέχουν από κάθε άποψη: ταχύτητας, όγκου, κόστους, κλπ. Ψηφιακός έναντι Αναλογικού Δύο ήταν οι σημαντικοί τύποι υπολογιστών: οι ψηφιακοί και οι αναλογικοί. Άλλοι τύποι όπως οι κβαντικοί είναι ακόμα σε πειραματικό στάδιο. Στους ψηφιακούς υπολογιστές η πληροφορία κωδικοποιείται με ακολουθίες δυαδικών ψηφίων. Δηλαδή η τιμή της τάσης που διαπερνά τα ολοκληρωμένα κυκλώματα έχει δύο αυστηρά διακριτές τιμές. Έτσι οδηγώντας τη μια από τις δυο τιμές στην είσοδο ενός κυκλώματος, πραγματοποιούμε το ένα από τα δυο δυαδικά ψηφία (π.χ. 0 Volt για το 0 και 5 Volt για το 1). Αντίθετα στους αναλογικούς υπολογιστές, η πληροφορία από τον έξω κόσμο κωδικοποιείται μέσα στον υπολογιστή σαν ένα σήμα συνεχές, που ως ηλεκτρικό ρεύμα θα είχε άπειρες πιθανές τιμές τάσης μέσα σε κάποια όρια.

10 Από την δεκαετία του 1940 οι αναλογικοί υπολογιστές υπερκεράστηκαν από τους ψηφιακούς για λόγους ευκολίας και απόδοσης, με αποτέλεσμα στην καθημερινότητα όταν μιλάμε για υπολογιστή να εννοούμε αποκλειστικά τον ψηφιακό υπολογιστή. Δυαδικός έναντι δεκαδικού Μια σημαντική σχεδιαστική εξέλιξη στους ψηφιακούς υπολογιστές ήταν η εισαγωγή του δυαδικού συστήματος ως τρόπου αναπαράστασης πληροφορίας στο εσωτερικό του υπολογιστή το Αυτή η εξέλιξη απάλλαξε τους υπολογιστές από την ανάγκη χρήσης πολύπλοκων μηχανισμών που απαιτούνταν για την επεξεργασία πληροφοριών κωδικοποιημένων με άλλα αριθμητικά συστήματα όπως το Δεκαδικό σύστημα. Η υιοθέτηση του δυαδικού συστήματος απλοποίησε την διαδικασία σχεδίασης ενός υπολογιστή μέσω της χρήσης της άλγεβρας Μπουλ. Το δυαδικό σύστημα ταίριαξε τέλεια με την τεχνολογία ηλεκτρονικών στοιχείων που λειτουργούσαν σε δύο διακριτές καταστάσεις. Δυνατότητα προγραμματισμού Η ικανότητα να προγραμματιστεί ένας υπολογιστής τροφοδοτώντας τον με ένα σύνολο εντολών προς εκτέλεση, χωρίς να χρειαστεί να αναδιαμορφωθεί η φυσική διάταξή του (όπως γινόταν με τις καλωδιώσεις και τους χιλιάδες διακόπτες των πρώτων υπολογιστών), είναι ένα θεμελιώδες σχεδιαστικό στοιχείο των σύγχρονων υπολογιστών. Αυτό το χαρακτηριστικό επεκτάθηκε όταν οι υπολογιστές μπόρεσαν να ελέγξουν δυναμικά την ροή της εκτέλεσης των εντολών ενός προγράμματος βασιζόμενοι σε ενδιάμεσα αποτελέσματα του υπολογισμού. Αποθήκευση Κατά τη διάρκεια εκτέλεσης ενός υπολογισμού, είναι συχνά χρήσιμο να αποθηκεύσουμε ενδιάμεσα αποτελέσματα για να τα χρησιμοποιήσουμε μετά σε άλλους υπολογισμούς. Η απόδοση πολλών υπολογιστών καθορίζεται σημαντικά από την ταχύτητα με την οποία μπορούν να διαβάσουν τιμές από τη μνήμη και να γράψουν τιμές σ' αυτήν, καθώς και από τη συνολική της χωρητικότητα. Αρχικά η μνήμη χρησιμοποιούνταν μόνο για την αποθήκευση ενδιάμεσων τιμών κατά την εκτέλεση ενός υπολογισμού αλλά κατά την δεκαετία του 1940 εφαρμόσθηκε η ιδέα ότι και το ίδιο το πρόγραμμα θα μπορούσε να αποθηκευτεί στην μνήμη. Αυτή η εξέλιξη οδήγησε στην ανάπτυξη του πρώτου υπολογιστή με αποθηκευμένο πρόγραμμα, που είναι και ο τύπος του σύγχρονου υπολογιστή.

11 Δυνατότητα ψηφιακού εγγραμματισμού Με τον όρο αυτό εννοούμε τη δυνατότητα επέκτασης και καλλιέργειας της δεξιότητάς μας και της γνώσης στη χρήση των ηλεκτρονικών ή ψηφιακών μέσων, εδώ, στον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Γενικά, ο ψηφιακός εγγραμματισμός αφορά περισσότερο τους χρήστες που είναι ικανοί να διαχειρίζονται τον υπολογιστή με επιδεξιότητα και εμπειρία, όπως είναι ο προγραμματισμός, η δημιουργία ιστοσελίδων, ανάρτηση αρχείων ή βίντεο σε αυτές, ο τρόπος λειτουργίας του ηλεκτρονικού υπολογιστή, τα διάφορα εξαρτήματα που το αποτελούν και η ικανότητα του να μπορεί να δίνει λύσεις σε τυχόν δυσλειτουργίες του. Είτε είναι λόγω του λογισμικού, κάποιων σφαλμάτων ή ελαττωματική λειτουργία του εξαρτήματος.

12 Ιστορία των υπολογιστών Βασικές εξελίξεις του υλικού υπολογιστών Το υλικό του υπολογιστή ( computing hardware) αποτελεί σημαντικό τμήμα της υπολογιστικής διαδικασίας και της αποθήκευσης δεδομένων. Η αρχική μορφή του υλικού των υπολογιστικών συσκευών ήταν, πιθανότατα, κάποια ράβδος με εγκοπές. Μεταγενέστερα βοηθήματα αποθήκευσης πληροφοριών είναι τα Φοινικικά πήλινα σχήματα, που αντιπροσώπευαν τον αριθμό αντικειμένων (ζώων ή καρπών) σε δοχ εία. Παρόμοιοι «αριθμοί» έχουν βρεθεί σε Μινωικές ανασκαφές. Αυτά φαίνεται ότι χρησιμοποιούνταν από εμπόρους, λογιστές και κυβερνητικούς αξιωματούχους της εποχής. Οι βοηθητικές συσκευές για υπολογισμούς έχουν αλλάξει από τις απλές συσκευές για μέτρηση και καταγραφή, στον άβακα, τον λογαριθμικό κανόνα, τους αναλογικούς υπολογιστές και πρόσφατα τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Ακόμα και σήμερα, ένας πεπειραμένος χρήστης του άβακα μπορεί, χρησιμοποιώντας μια συσκευή που δημιουργήθηκε πολλούς αιώνες πριν, να εκτελέσει βασικούς υπολογισμούς ταχύτερα από έναν ανειδίκευτο χρήστη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή, αν και για περίπλοκους υπολογισμούς οι υπολογιστές ξεπερνούν σε ταχύτητα ακόμα και τον πιο έμπειρο άνθρωπο. Οι άνθρωποι από πολύ παλιά χρησιμοποιούσαν βοηθητικές συσκευές για να κάνουν υπολογισμούς. Ένα απλό παράδειγμα είναι η συσκευή για τον έλεγχο της ισότητας του βάρους: η κλασική ζυγαριά. Άλλο ένα είναι η απαρίθμηση: τα καρό υφάσματα των αγορών χρησίμευαν ως απλές δομές δεδομένων για να απαριθμούνται στοίβες από νομίσματα, με βάση το ύψος. Μια μηχανή πιο προσανατολισμένη προς την αριθμητική είναι ο άβακας. Η πλέον πρώιμη μορφή του άβακα, ο άβακας σκόνης, φαίνεται να είχε εφευρεθεί πρώτα στη Βαβυλωνία. Ο Αιγυπτιακός άβακας με χάντρες και κλωστή υπάρχει από το 500 π.χ. Ο μηχανισμός των Αντικυθήρων ανακαλύφθηκε στην αρχή του 20ου αιώνα στο ναυάγιο ενός ελληνικού πλοίου κοντά στα Αντικύθηρα, που πιστεύεται ότι βυθίστηκε γύρω στο 65 π.χ. Είχε τριάντα ή περισσότερα χάλκινα γρανάζια και μια συσκευή με ακίδες και οπές ανάμεσα σε δύο γρανάζια και συνολικά αναπαριστούσε τις κινήσεις της σελήνης, του ήλιου και των γνωστών τότε πλανητών. Αυτή όμως η τεχνολογία χάθηκε (δεν υπάρχει κανένα σχετικό γραπτό για το μηχανισμό αυτό και τον τρόπο λειτουργίας του) και χρειάσθηκε να περάσουν αιώνες μέχρι να δημιουργηθούν ξανά τόσο πολύπλοκες συσκευές. Το 1206 ο Ιρακινός εφευρέτης Αλ-Τζαζάρι δημιούργησε πρώτη προγραμματιζόμενη μηχανή με τη μορφή ενός ανθρωπόμορφου ρομπότ. Το 1623 ο Βίλχελμ Σικάρντ έφτιαξε την πρώτη μηχανική αριθμομηχανή και έτσι έγινε ο πατέρας της εποχής των υπολογιστών. Λόγω του ότι η μηχανή του χρησιμοποιούσε οδοντώσεις και γρανάζια που αρχικά χρησιμοποιούνταν σε ωρολόγια, λεγόταν επίσης υπολογιστικό ρολόι. Χρησιμοποιήθηκε για πρακτικούς σκοπούς από τον φίλο του Γιόχαν Κέπλερ ο οποίος έφερε επανάσταση στην αστρονομία. Ακολούθησαν μηχανές από τον Μπλεζ Πασκάλ (η Πασκαλίνα, 1642, όπως αποκλήθηκε η συσκευή του) και τον Γκότφριντ Βίλχελμ Λάιμπνιτς (1671). Γύρω στο 1820, ο Κάρολος Ξαβιέ Τόμας δημιούργησε την πρώτη επιτυχή ευρείας παραγωγής αριθμομηχανή, το «Αριθμόμετρο Τόμας», που μπορούσε να εκτελέσει προσθέσεις, αφαιρέσεις, πολλαπλασιασμούς και διαιρέσεις. Βασίστηκε κυρίως στην εργασία του Λάιμπνιτς. την

13 Μηχανικοί υπολογιστές, όπως ο προσθέτης με βάση το δέκα, τοκομπτόμετρο, το Μονρό, το Κούρτα και το Addo-X παρέμειναν σε χρήση μέχρι τη δεκαετία του Ο Λάιμπνιτς επίσης περιέγραψε το δυαδικό σύστημα αρίθμησης, βασικό παράγοντα λειτουργίας όλων των σύγχρονων υπολογιστών. Παρ' όλα αυτά, μέχρι τη δεκαετία του 1940, πολλά μεταγενέστερα σχέδια (συμπεριλαμβανομένου των μηχανών του Τσαρλς Μπάμπατζ του 1800 και ακόμα και του ENIAC του 1945) βασίζονταν στο πιο δύσκολο να υλοποιηθεί ηλεκτρικά ή μηχανικά δεκαδικό σύστημα αρίθμησης. Ο Τζων Νάπιερ παρατήρησε ότι ο πολλαπλασιασμός και η διαίρεση αριθμών μπορεί να πραγματοποιηθεί με πρόσθεση και αφαίρεση, αντίστοιχα, των λογαρίθμωντους. Δεδομένου ότι αυτοί οι πραγματικοί αριθμοί μπορούν να αναπαρασταθούν χρησιμοποιώντας αποστάσεις ή διαστήματα πάνω σε μια γραμμή, ο λογαριθμικός κανόνας έκανε εφικτές αυτές τις πράξεις πολύ πιο γρήγορα από όσο ήταν δυνατό πριν. Οι λογαριθμικοί κανόνες χρησιμοποιήθηκαν από γενιές μηχανικών και άλλων επαγγελματιών που έκαναν χρήση μαθηματικών, μέχρι την εφεύρεση της αριθμομηχανής τσέπης. Οι μηχανικοί του προγράμματος Απόλλων για να στείλουν ανθρώπους στη Σελήνη έκαναν πολλούς από τους υπολογισμούς τους με λογαριθμικούς κανόνες, οι οποίοι είχαν ακρίβεια τριών ή τεσσάρων σημαντικών ψηφίων. Όταν δημιουργούσε τους πρώτους λογαριθμικούς πίνακες, ο Νάπιερ έπρεπε να κάνει πολλούς πολλαπλασιασμούς, και ήταν τότε που σχεδίασε τα κόκαλα του Νάπιερ.

14 Yπολογιστές στην Αρχαιότητα Άβακας Γύρω στο 2200 π.χ. οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι είχαν αναπτύξει πολύ το εµπόριο και χρειάζονταν κάτι να τους βοηθά στους υπολογισμούς τους. Υπάρχει ένα ρητό που λέει Η ανάγκη είναι η µητέρα της δηµιουργίας. Αυτή η ανάγκη τους οδήγησε στο να δηµιουργήσουν τον πρώτο υπολογιστή, που δεν ήταν άλλος από το γνωστό Αριθµητήριο που χρησιμοποιούν όλα τα παιδιά στην πρώτη τάξη του σχολείου. Το επίσημο όνοµά του είναι Άβακας.Τον Άβακα τον βελτίωσαν αρκετά οι Κινέζοι αρκετά χρόνια αργότερα και του έδωσαν τη µορφή που έχει σήμερα. Αναφέρουμε, επίσης, ότι αρκετά σχολεία σε φτωχές χώρες του Κόσμου χρησιμοποιούν τον Άβακα όχι μόνο στις πρώτες τάξεις του Δημοτικού, αλλά και σε µεγαλύτερες. Το Κόσκινο του Ερατοσθένη, 130 π.χ. Ο αρχαίος Έλληνας Ερατοσθένης, μεγάλος μαθηματικός, ανακάλυψε μια μέθοδο για να υπολογίζει τους πρώτους αριθμούς. Το 'κόσκινο' του ήταν μια σπουδαία ανακάλυψη για την εποχή του και ένα από τα μεγάλα επιτεύγματα του σημαντικού αυτού προσώπου. Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων, 150 με 100 π.χ. Οι αρχαίοι Έλληνες είχαν αναπτύξει τεράστιο πολιτισμό και, φυσικά, ενδιαφέρθηκαν για τις Επιστήμες όπως Μαθηματικά, Αστρονομία κ.α. Οι πληροφορίες που έχουμε για την αρχαία ελληνική τεχνολογία είναι κυρίως γραπτές. Οι μόνοι μηχανισμοί (ή θραύσματά τους) που έχουν μέχρι στιγμής ανακαλυφθεί είναι ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων και ο Βυζαντινός μηχανισμός. Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων είναι συσκευή αστρονομικών υπολογισμών που χαρακτηρίζεται παγκόσμια ως ο «Αρχαιότερος Υπολογιστής». Κατασκευάστηκε γύρω στο 87 π.χ. -πιθανά στη Ρόδο- και διέθετε 32 οδοντωτά γρανάζια. Κατά τη μεταφορά του στη Ρώμη το πλοίο που τον μετέφερε βυθίστηκε κοντά στα Αντικύθηρα και ανακαλύφθηκε γύρω στα 1900 από ομάδα σφουγγαράδων. Σήμερα βρίσκεται στο Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο. Οι διαστάσεις του είναι 16 x 32 x 9 cm (ί διες με αυτές ενός σύγχρονου φορητού υπολογιστή). Αποτελούνταν από ένα κέλυφος με ενδεικτικούς πίνακες στην εξωτερική του όψη και ένα πολυσύνθετο μηχανισμό 32 τροχών στο εσωτερικό του. Ο πίνακας έδειχνε την ετήσια κίνηση του ήλιου στο ζωδιακό κύκλο καθώς και τις ανατολές και τις δύσεις των λαμπρών άστρων και αστερισμών κατά τη διάρκεια του έτους.

15 Υπολογιστές στην περίοδο της Αναγέννησης Τα «Κόκκαλα του Νέπιερ», 1610 μ.χ. Ο γνωστός από τη δημιουργία των Νεπερίων λογαρίθμων Σκώτος μαθηματικός Τζον Νέπιερ βασίστηκε σε ένα αρχαίο Ινδικό σύστημα υπολογισμών και δημιούργησε ένα αβάκιο με ράβδους, που έμεινε στην Ιστορία με την ονομασία «Κόκκαλα του Νέπιερ», επειδή οι ράβδοι του ήταν κοκκάλινες. Με τα «κόκκαλα» αυτά ήταν δυνατός ο σχετικά εύκολος υπολογισμός γινομένων αλλά και πηλίκων. Η μέθοδος αυτή ήταν αρκετά δημοφιλής και την χρησιμοποιούσαν μέχρι κα τον 20ο αιώνα σε πολλές χώρες, ειδικά στο Ηνωμένο Βασίλειο. Στα «κόκκαλα του Νέπιερ» έγιναν, με την πάροδο του χρόνου, αρκετές βελτιώσεις, ώστε να έχουν καλύτερη αναγνωσιμότητα και να μπορούν να χρησιμοποιούνται και για άλλους υπολογισμούς, όπως π.χ. για τον υπολογισμό της τετραγωνικής ρίζας ενός αριθμού. Η μηχανή του Pascal, 1645 Ο Γάλλος μαθηματικός Μπλεζ Πασκάλ (Blaise Pascal) κατασκεύασε το 1645 την πρώτη αληθινή αριθμομηχανή, η οποία επονομάστηκε Πασκαλίνα (Pascaline). Με τη μηχανή αυτή μπορούσε κάποιος να κάνει (σχετικά) εύκολα μαθηματικούς υπολογισμούς. Η μηχανή του Pascal είχε τροχαλίες, τις οποίες, όταν περιέστρεφε ο χρήστης εμφάνιζαν τα αποτελέσματα. Η μηχανή είχε μικρές διαστάσεις και μπορούσε εύκολα να χωρέσει σε ένα μικρό τραπέζι. Ο αρχικός «υπολογιστής» είχε πέντε γρανάζια (με αποτέλεσμα να μπορεί να κάνει υπολογισμούς με σχετικά μικρούς αριθμούς), αλλά κατασκευάστηκε και σε παραλλαγές με έξι και οκτώ γρανάζια. Η μηχανή εκτελούσε δύο πράξεις, πρόσθεση και αφαίρεση. Στο επάνω μέρος υπήρχε μια σειρά από οδοντωτούς τροχούς (γρανάζια), που το καθένα περιείχε τους αριθμούς από 0 έως 9. Ο πρώτος τροχός συμβόλιζε τις μονάδες, ο δεύτερος τις δεκάδες, ο τρίτος τις εκατοντάδες, κ.ο.κ. Η μηχανή του Leibniz, 1674 O Leibniz, το 1674, τελειοποίησε τη μηχανή του Pascal ώστε να μπορεί να εκτελεί πολλαπλασιασμούς και διαιρέσεις. Στα αρχικά στάδια της καριέρας του, επινόησε το δυαδικό αριθμητικό σύστημα που αποτελεί μέχρι και σήμερα τη βάση για τις γλώσσες προγραμματισμού των υπολογιστών.

16 Η Αναλυτική Μηχανή του Μπάμπατζ, 1822 Ο 19ος αιώνας ήταν ο Αιώνας του Ατμού, μια και είχαν δημιουργηθεί πάρα πολλές μηχανές που εργάζονταν αυτόματα με ατμό. Ο Βρετανός μαθηματικός Τσαρλς Μπάμπατζ (Charles Babbage) σχεδίασε μια αυτόματη μηχανή, που θα εργαζόταν με ατμό και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση υπολογισμών. Οι ιδέες του ήταν πολύ πρωτοποριακές, με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η πραγματοποίησή τους λόγω των περιορισμών της τεχνολογίας της εποχής. Έτσι, ηαναλυτική Μηχανή του Μπάμπατζ έμεινε μόνο στη θεωρία και δεν κατασκευάστηκε ποτέ, παρά τις προσπάθειες του δημιουργού της. Άντα Λάβλεϊς, η πρώτη αναλύτρια/προγραμματίστρια Η μηχανή του Μπάμπατζ ήταν πολύ πρωτοποριακή για την εποχή της, γι αυτό και δεν κατάφερε να την δημιουργήσει όπως την ήθελε. Τα σχέδιά του, όμως, δεν πήγαν χαμένα, μια και η Άντα Λάβλεϊς (Ada Lovelace) τα κατέγραψε και τα επεξεργάστηκε, κάνοντάς την να μείνει στην ιστορία ως η πρώτη προγραμματίστρια / αναλύτρια υπολογιστών στην ιστορία. Προς τιμή της, μια από τις σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμού πήρε το όνομά της (Ada). Αξίζει να αναφέρουμε πως η λαίδη Άντα ήταν κόρη του φιλέλληνα Λόρδου Βύρωνα που βοήθησε πάρα πολύ την Ελληνική Επανάσταση. Η μηχανή του Χόλεριθ, 1890 Οι Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής συγκέντρωναν πάρα πολλούς ανθρώπους που πήγαιναν εκεί για να βρουν μια καλύτερη ζωή. Στα τέλη του 19ου αιώνα η Κυβέρνηση των Η.Π.Α. αποφάσισε να κάνει μια απογραφή του πληθυσμού της χώρας. Οι υπεύθυνοι ήθελαν να μάθουν πόσους κατοίκους έχει η χώρα τους. Όμως, επειδή η χώρα ήταν πολύ μεγάλη, η διαδικασία απογραφής ήταν τεράστια και ιδιαίτερα χρονοβόρα. Γι αυτό έκαναν ένα διαγωνισμό για τη δημιουργία μιας μηχανής που θα διευκόλυνε την επεξεργασία και καταγραφή των στοιχείων που θα συγκεντρώνονταν από την απογραφή. Ο Χέρμαν Χόλεριθ (Herman Hollerith) κατασκεύασε για το διαγωνισμό μια μηχανή, με την οποία η Κυβέρνηση των Η.Π.Α. κατάφερε να ολοκληρώσει την απογραφή μέσα σε δύο χρόνια, χρόνο ρεκόρ για τα δεδομένα της εποχής. Η μηχανή αυτή ονομάστηκε Census Tabulator (Ταξινομέας Απογραφής) και ήταν η απαρχή για τη δημιουργία της μεγαλύτερης (ως πριν λίγα χρόνια) εταιρείας υπολογιστών στον κόσμο, της ΙΒΜ (International Business Machines). Λίγα χρόνια αργότερα, ένα στέλεχος της ΙΒΜ θα δηλώσει: «Στον κόσμο υπάρχει αγορά μόνο για μισή δωδεκάδα υπολογιστές».

17 Σύγχρονοι (ηλεκτρονικοί) υπολογιστές 1η Γενιά Υπολογιστών ( ) Το 1946, μετά το τέλος του Β Παγκοσμίου Πολέμου, οι Ηνωμένες Πολιτείες χρειάζονταν μια συσκευή η οποία να βοηθά τους στρατιωτικούς στους υπολογισμούς για να βρίσκουν τα όπλα τους το στόχο με μεγαλύτερη ακρίβεια. Για πρώτη φορά δημιουργήθηκε ένα τεράστιο μηχάνημα που αντί για μηχανικά μέρη χρησιμοποιούσε ηλεκτρονικές λυχνίες, κατασκευασμένες από τον Λι Ντε Φόρεστ (Lee De Forest). Ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής που λειτουργούσε με λυχνίες επονομάστηκε ENIAC.Ο ΕΝΙΑC ήταν τεράστιος σε μέγεθος (καταλάμβανε έναν ολόκληρο όροφο), και έπρεπε να τον ελέγχουν συνεχώς ειδικοί επιστήμονες. Συχνά, επίσης, καίγονταν οι λυχνίες του και έπρεπε να τις αντικαθιστούν. Ακόμα και ο πιο ταπεινός σημερινός υπολογιστής είναι χιλιάδες φορές καλύτερος από τον ENIAC ως προς τις δυνατότητες. Ήταν, όμως, η πρώτη σοβαρή προσπάθεια δημιουργίας υπολογιστικής μηχανής. 2η Γενιά των Υπολογιστών ( ) Την περίοδο αυτή οι λυχνίες αντικαθίστανται από τρανζίστορς. Οι ηλεκτρονικές αυτές κατασκευές (κρυσταλλοτρίοδοι, όπως τις ονομάζουν οι ηλεκτρονικοί), επιτρέπουν τη δημιουργία μικρότερων και ταχύτερων υπολογιστών. Το 1956 στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (Μ.Ι.Τ.) κατασκευάστηκε ο πρώτος Ηλεκτρονικός Υπολογιστής που λειτουργούσε με τρανζίστορς, ο ΤΧ-0.. 3η Γενιά ( ) Το 1958, ο Τζακ Κίλμπυ Jack Kilby της εταιρείας Texas Instruments κατάφερε να δημιουργήσει κάτι που θα άλλαζε τον κόσμο των ηλεκτρονικών για πάντα. Κατασκεύασε το πρώτο Ολοκληρωμένο Κύκλωμα συνδυάζοντας τρανζίστορς, πυκνωτές, αντιστάτες και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όλα τοποθετημένα στο ίδιο κομμάτι από πυρίτιο. Το δημιούργημα του Κίλμπι επέτρεψε στους επιστήμονες να κατασκευάσουν υπολογιστές τόσο μικρούς ώστε να μπορούμε ακόμη και να τους μεταφέρουμε. Χρησιμοποιείται, επίσης, σε μια πληθώρα άλλων εφαρμογών, όπως τηλεπικοινωνίες, πολυμέσα, ακόμη και παιχνίδια. 4η Γενιά ( σήμερα) Οι υπολογιστές που έχουμε σήμερα ανήκουν στην 4η Γενιά. Ο κάθε ένας από αυτούς είναι εφοδιασμένος με Επεξεργαστή (CPU), έχει τη δική του Μνήμη, μονάδα αποθήκευσης πληροφοριών, οθόνη, και κάποιο είδος μέσου για να δίνουμε πληροφορίες στον υπολογιστή ( πληκτρολόγιο, πενάκι, ποντίκι κλπ). Σύμφωνα με το νόμο του Moore, κάθε 18 περίπου μήνες η ισχύς των παραγόμενων υπολογιστών διπλασιάζεται. Έτσι, γίνεται αντιληπτό γιατί ένας υπολογιστής που αγοράζεται σήμερα είναι (περίπου) δύο φορές ταχύτερος από έναν υπολογιστή της ίδιας «κατηγορίας» που αγοράστηκε πριν ενάμιση χρόνο.

18 ΕΙΔΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Προσωπικός υπολογιστής Ο προσωπικός υπολογιστής ή PC (αγγλικά: personal computer) είναι ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής με αυτόνομη μονάδα επεξεργασίας, οθόνη και πληκτρολόγιο που χρησιμοποιείται συνήθως από ένα χρήστη, και κυρίως για εφαρμογές όπως ηεπεξεργασία κειμένου, ο προγραμματισμός, τα παιχνίδια και η σύνδεση στο Διαδίκτυο. Ιστορικό Οι υπολογιστές της πρώτης γενιάς των προσωπικών υπολογιστών είχαν αποκληθεί μικροϋπολογιστές (όπως ο Altair 8800) και πωλούνταν σε μικρές ποσότητες σε αυτούς που είχαν τις γνώσεις (ερασιτέχνες, μηχανικούς) να τους συναρμολογούν με έτοιμα σετ εξαρτημάτων, και να τους προγραμματίζουν, αφού ο προγραμματισμός ήταν αρκετά πολύπλοκος. Η δεύτερη γενιά, που έγινε γνωστή και σαν οικιακός υπολογιστής (home computer), είναι κυρίως αυτό που ονομάζουμε σήμερα "προσωπικός υπολογιστής". Για πρώτη φορά ο όρος χρησιμοποιήθηκε στο περιοδικό New Scientist το 1964, σε μια σειρά άρθρων με τίτλο : "Ο κόσμος το 1984". Οι πρώτοι υπολογιστές που μπορούν να ονομαστούν "προσωπικοί" ήταν οι πρώτοι μηκεντρικοί υπολογιστές LINC και PDP-8. Με τα σημερινά δεδομένα ήταν πολύ μεγάλοι (στο μέγεθος ψυγείου), ακριβοί (περίπου δολάρια), και είχαν μικρές μαγνητικές μνήμες (περίπου 4096 λέξεις των 12 bit για τον LINC). Εν τούτοις ήταν αρκετά μικροί ώστε να τους χρησιμοποιούν μεμονωμένα εργαστήρια, καθώς προσέφεραν το μεγάλο πλεονέκτημα της μη εξάρτησής τους από κεντρικούς υπολογιστές. Με αυτόν τον τρόπο οι χρήστες γλίτωναν από γραφειοκρατία και χρονοβόρες διαδικασίες. προκειμένου να εξασφαλιστεί ο υπολογιστικός χρόνος για να εκτελεστούν τα προγράμματα που ζητούσε κάθε εργαστήριο. Επιπρόσθετα, ήταν μέτρια αλληλεπιδραστικοί και με λειτουργικό σύστημα γραμμένο ειδικά για τον κάθε έναν τύπο υπολογιστή. Τελικά αυτή η κατηγορία έγινε γνωστή ως μίνι-υπολογιστές, συνήθως εξοπλισμένοι με δυνατότητες χρονικού διαμοιρασμού και με εργαλεία ανάπτυξης προγραμμάτων. Η κατηγορία αυτή μεγάλωσε και περιέλαβε στις τάξεις της και τον VAX και μεγαλύτερους μίνι-υπολογιστές από τις Data General,Prime και άλλους. Οι μίνι-υπολογιστές έγιναν ένα μοντέλο του πώς θα έπρεπε να ήταν ένας προσωπικός υπολογιστής, αν και λίγοι από τους κατασκευαστές τους κατάφεραν να επωφεληθούν οικονομικά από αυτό. Η ανάπτυξη του μικροεπεξεργαστή άλλαξε τα πάντα, αφού έριξε αρκετά χαμηλά (μια τάξη μεγέθους) το κόστος αγοράς ενός υπολογιστή. Η πρώτη γενιά των μικροϋπολογιστών που άρχισε να παρουσιάζεται στα μέσα της δεκαετίας του 1970, οι λεγόμενοι "υπολογιστές οικίας", ήταν λιγότερο ισχυροί και με

19 μικρότερη ποικιλία διαθέσιμων προγραμμάτων σε σχέση με τους υπολογιστές που χρησιμοποιούνταν στα γραφεία των επιχειρήσεων, αν και από την άλλη είχαν περισσότερες δυνατότητες στα γραφικά και στον ήχο και γενικά τους χρησιμοποιούσαν ερασιτέχνες που λάτρευαν τους υπολογιστές και μάθαιναν να προγραμματίζουν απλές εφαρμογές, όπως επεξεργαστές κειμένου, παιχνίδια, διασυνδέσεις με BBS, Compuserve. Η έλευση του προγράμματος επεξεργασίας λογιστικών φύλλων (spreadsheet) VisiCalc, αρχικά για την οικογένεια υπολογιστών Apple II και αργότερα για την οικογένεια των Atari 8-bit, Commodore PET, και IBM PC, συνέβαλε σημαντικά στην διάδοση των προσωπικών υπολογιστών στον κόσμο των επιχειρήσεων. Αργότερα, η εφαρμογή Lotus που περιελάμβανε επεξεργασία λογιστικών φύλλων (μερικώς βασιζόμενη στο Visicalc), γραφικά παρουσίασης και μία απλή βάση δεδομένων και η εμφάνιση καλών προγραμμάτων επεξεργασίας κειμένου τους έκανε περισσότερο δημοφιλείς. Επίσης, το χαμηλό κόστος οδήγησε στην γρήγορη εξάπλωσή τους κατά την δεκαετία του Την δεκαετία του 1990, η ισχύς των προσωπικών υπολογιστών αυξήθηκε σημαντικά, σε τέτοιο βαθμό που όρια ανάμεσα σε αυτούς και τους υπολογιστές πολλών χρηστών (κεντρικών υπολογιστών) έγιναν δυσδιάκριτα. Σήμερα οι χρήστες είθισται να χωρίζονται και στις παρακάτω κατηγορίες: απλός (τελικός χρήστης) εξειδικευμένος χρήστης (power user) προγραμματιστής Αρχιτεκτονική Οι προσωπικοί υπολογιστές μπορούν να κατηγοριοποιηθούν κυρίως με κριτήριο το μέγεθος τους και την "φορητότητα" : Ο επιτραπέζιος υπολογιστής Ο φορητός υπολογιστής Οι υπολογιστές που προέκυψαν από τον IBM PC και τους συμβατούς με αυτόν και οι Apple Macintosh, που έχουν γνωρίσει μεγάλη εξάπλωση, ακολουθούν κάποια πρότυπα ώστε το λογισμικό για ένα μοντέλο που ανήκει, π.χ. στην οικογένεια των PC να μπορεί να τρέχει, με πιθανή μικρή προσαρμογή, σε κάθε συμβατό PC. Επίσης, η μνήμη και άλλα περιφερειακά, όπως η κάρτα γραφικών και η μονάδα σκληρού δίσκου, είναι εύκολα αναβαθμίσιμα ακόμα και από έναν απλό χρήστη. Μια ευκολία που παρατείνει το χρόνο ζωής του υπολογιστή, αντικαθιστώντας π.χ. τον επεξεργαστή με έναν πιο γρήγορο, παρά το ρυθμό απαξίωσης ενός ολοκαίνουργιου μοντέλου που φθάνει τα 5-6 χρόνια στις μέρες μας. Οι δυνατότητες ενός προσωπικού υπολογιστή μπορούν να αυξηθούν και με την προσθήκη επιπλέον καρτών επέκτασης. Οι σύγχρονες στάνταρντ υποδοχές επέκτασης για προσωπικούς υπολογιστές είναι οι εξής τύποι: PCI, AGP ενώ η πολύ παλιά ISA και η επέκταση της EISA έχουν καταργηθεί.

20 Κύρια Μέρη Μητρική κάρτα Η μητρική πλακέτα (motherboard) είναι η πιο σημαντική "ολοκληρωμένη πλακέτα" για έναν υπολογιστή. H Μητρική διαθέτει ειδική θέση για την ΚΜΕ(CPU) Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας και τις μνήμες RAM. Επίσης διαθέτει και ελεγκτή (controller) για τον Σκληρό Δίσκο (Hard Disk Drive) και τις μονάδες δισκέτας (Floppy Disk Drives, 1.44 Mb), όπως και διάφορες θέσεις (slots) επέκτασης όπως (PCI, PCI EXPRESS), στις οποίες τοποθετούνται κάρτες επέκτασης, όπως οι Κάρτες Γραφικών(VGA). Οι μητρικές πλέον διαθέτουν κυκλώματα για τη λειτουργία και την επικοινωνία του υπολογιστή με άλλους υπολογιστές ή με τον χειριστή, όπως το τσίπσετ υποστήριξης, το BIOS/CMOS, οι θύρες USB και USB 2.0 (οι οποίες επικρατούν σήμερα και είναι σχεδόν για όλες τις χρήσεις), οι κάρτες δικτύου Ethernet για χρήση τοπικού δικτύου, και οι θύρες πληκτρολογίου ή και ποντικιού τύπου PS/2. Αρκετά μοντέλα μητρικών διαθέτουν πλέον ενσωματωμένη ( on-board) κάρτα γραφικών, ήχου και δικτύου. Σπανίως πλέον διαθέτουν παράλληλη θύρα (parallel port) και σειριακή θύρα (serial port). Κεντρική μονάδα επεξεργασίας Η κεντρική μονάδα του υπολογιστή ( central processing unit ή CPU) εκτελεί όλους τους υπολογισμούς. Μνήμη RAM Η προσωρινή μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory) του υπολογιστή αποθηκεύει δεδομένα και προγράμματα. Σκληρός δίσκος Ο σκληρός δίσκος αποτελεί το κεντρικό μέσο αποθήκευσης δεδομένων του υπολογιστή. Σε αυτόν αποθηκεύεται τολειτουργικό σύστημα, τα αρχεία που επιτρέπουν την εκτέλεση των προγραμμάτων, οι ρυθμίσεις του συστήματος, καθώς και τα προσωπικά αρχεία του χρήστη. Είναι μαγνητικό μέσο αποθήκευσης αν και δίσκοι με τεχνολογία στερεάς κατάστασης (flash) είναι στο στάδιο της ανάπτυξης. Κεντρικό τροφοδοτικό Μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα του δικτύου σε συνεχές για χρήση από τα διάφορα εξαρτήματα του υπολογιστή. Δίνει τάσεις +12v, -12v, +5v, +3.3V και +5v.

21 Φορητός υπολογιστής Φορητός Υπολογιστής (Laptop Computer/Notebook) είναι ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής μικρού μεγέθους και βάρους με εύκολη μεταφερσιμότητα, που διαθέτει ενεργειακή αυτονομία. Συνήθως ανήκει στους υπολογιστές τετάρτης γενιάς (αν και υπάρχουν και παλαιότερες υλοποιήσεις). Ο φορητός υπολογιστής ενσωματώνει πολλές και καινοτόμες τεχνολογίες με προσιτό πλέον κόστος. Μία από αυτές είναι η τεχνολογία οθόνης LED, ή διόδου εκπομπής φωτός (Light Emitting Diode). Η πολύ γνωστή, και ευρύτατα διαδεδομένη μέχρι πρότινος, τεχνολογία LCD, έχει πλέον εγκαταλειφθεί και ελάχιστα μοντέλα έχουν τέτοιο τύπο οθόνης. Η αναλογία πλευρών της οθόνης είναι πλέον 16:9 (ευρεία οθόνη) ή wide, σχεδόν σε όλους τους φορητούς αντί της παλαιότερης 4:3. Στα θετικά του σημεία μπορούμε να συμπεριλάβουμε την εργονομική κατασκευή του, τη φορητότητα, και τους μεγάλους χρόνους αυτονομίας που παρέχουν οι σύγχρονοι τύποι μπαταριών και τέλος τη μικρότερη κατανάλωση ρεύματος (τουλάχιστον 50% μικρότερη απ ότι ένας επιτραπέζιος). Στα αρνητικά σημεία περιλαμβάνονται: το ελαφρώς μεγαλύτερο κόστος αγοράς, οι λιγότερες και ακριβότερες επιλογές αναβάθμισης σε σχέση με τα επιτραπέζια συστήματα και η ευαισθησία που παρουσιάζουν λόγω της υψηλής συρρίκνωσης των ηλεκτρονικών τους κυκλωμάτων. Βασικά χαρακτηριστικά Η οθόνη του φορητού είναι ενσωματωμένη και η διαγώνιός της ξεκινά από τις 11,4 ίντσες και φτάνει μέχρι και τις 18,4. Η χωρητικότητα του σκληρού δίσκου ξεκινά από τα 500 GB και φτάνει μέχρι το 1,5 TB. Ορισμένα φορητά έχουν και δίσκους SSD (Solid State Drive) με χωρητικότητες 120, 256 ή 512 GB. Η κεντρική μνήμη RAM ξεκινά από τα 2 GB τύπου DDR3 και φτάνει μέχρι τα 8 GB. Όλα τα σύγχρονα φορητά περιέχουν: Κάρτα γραφικών με τουλάχιστον 1GB μνήμη. Οπτικό δίσκο, τουλάχιστον DVD+/-RW και τα πιο ακριβά Blue-Ray. Θύρες USB 2.0 και SuperSpeed USB 3.0 και Bluetooth 3.0 Κάρτα δικτύου με ταχύτητες 10/100/1000 Mbps. Έξοδο για σύνδεση με εξωτερική οθόνη τύπου VGA, και τουλάχιστον μία έξοδο HDMI. Eνσωματωμένα στερεοφωνικά ηχεία και μικρόφωνο. Έξοδο ακουστικών και είσοδο μικροφώνου Δυνατότητα ασύρματης επικοινωνίας Wi-Fi Ενσωματωμένη Web camera Ενσωματωμένο στην τιμή λειτουργικό σύστημα, συνήθως Windows 8.1, σπάνια Linux. Εγγύηση τουλάχιστον 2 ετών. Ορισμένα φορητά έχουν εγγύηση 3 ετών ή και 4.

22 Υπολογιστής ταμπλέτα Ένας υπολογιστής ταμπλέτα ή tablet είναι ένας φορητός υπολογιστής ή προσωπικός ψηφιακός βοηθός και είναι σε μέγεθος μεγαλύτερο από ένα κινητό τηλέφωνο, ενσωματωμένο σε μια επίπεδη οθόνη αφής και κυρίως λειτουργεί αγγίζοντας την οθόνη αντί να χρησιμοποιεί ένα φυσικό πληκτρολόγιο. Χρησιμοποιεί συχνά την οθόνη σαν εικονικό πληκτρολόγιο, μια παθητική γραφίδα η μιαψηφιακή πένα. Ο όρος μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε μια ποικιλία μορφές παραγόντων που διαφέρουν ως προς τη θέση της οθόνης σε σχέση με το φυσικό πληκτρολόγιο. Το τυποποιημένο έντυπο αυτό, που ονομάζεται πλάκα, η οποία δεν διαθέτει ενσωμα τωμένο πληκτρολόγιο, αλλά έχει την δυνατότητα να συνδεθεί με ένα ασύρματο σύνδεσμο ή μια θύρα USB Πρότυπα και ιδέες Παραδείγματα του υπολογιστή ταμπλέτα προέρχονται από τον 19ο και τον 20ο αιώνα, κυρίως ως πρότυπα και ιδέες, περίοπτη θέση, το Dynabook του Alan Kay το Οι πρώτες εμπορικά φορητές ηλεκτρονικές συσκευές που βασίζονται στην ιδέα εμφανίστηκαν στο τέλος του 20ου αιώνα. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 2000 η Microsoftεπιχείρησε μια σχετικά αποτυχημένη σειρά προϊόντων με το Microsoft Tablet PC, σε μια εξειδικευμένη αγορά όπως νοσοκομεία και επιχειρήσεις εξωτερικού. Το 2010, η εταιρεία Apple κυκλοφόρησε με το ipad, το οποίο χρησιμοποιεί την τεχνολογία οθόνης αφής παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στο έδαφός τους από το iphone που έγινε το πρώτο κινητό ταμπλέτα υπολογιστής με την επίτευξη παγκόσμιας εμπορικής επιτυχίας που είχε. Πέραν του ότι έχει πλέον τις δυνατότητες ενός προσωπικού υπολογιστή, οι υπολογιστές ταμπλέτες που αγοράζονται κατά τα τελευταία έτη περιλαμβάνουν και : ασύρματη περιήγηση στο Διαδίκτυο Internet, έχει τις δυνητικές λειτουργίες του κινητού τηλεφώνου, με την πλοήγηση GPS,την φωτογραφική μηχανή και τις λειτουργίες βίντεο,το βάρος τούς είναι μικρό και ζυγίζουν γύρω στα 500 με 600 γραμμάρια και τυπικά έχουν διάρκεια ζωής της μπαταρίας τους από 2,5 έως δέκα ώρες. Με πολλούς τρόπους ο φορητός υπολογιστής και τα smartphone πλησιάζουν στα χαρακτηριστικά τους, και αλληλοκαλυπτουν το ένα το άλλο.

23 Ιστορικό Ο υπολογιστής ταμπλέτα (tablet) και το σχετικό ειδικό λογισμικό λειτουργίας του είναι ένα παράδειγμα της πληροφορικής τεχνολογίας, και ως εκ τούτου στην ανάπτυξη των δισκίων που έχει βαθιές ιστορικές ρίζες. Ηλεκτρικές συσκευές με δεδομένα εισόδου και εξόδου σε επίπεδη οθόνη πληροφοριών υπήρχαν ήδη από το 1888 με την telautograph. Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα έχουν δημιουργηθεί πολλές συσκευές με αυτά τα χαρακτηριστικά ideated, όπως και σχεδιαγράμματα, πρωτότυπα ή εμπορικά προϊόντα, με το Dynabook το 1968 έτσι ώστε να είναι ένας πνευματικός πρόδρομος των δισκίων και των φορητών υπολογιστών. Εκτός από τα πολλά ακαδημαϊκά και ερευνητικά συστήματα, υπήρχαν και αρκετές επιχειρήσεις με προϊόντα του εμπορίου τη δεκαετία του Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 2000 η Microsoft προσπάθησε να καθορίσει με τη Microsoft Tablet PC το δισκίο προσωπικός υπολογιστής ως έναν φορητό υπολογιστή για την εργασία στον τομέα των επιχειρήσεων, αν και οι συσκευές τους δεν κατόρθωσαν να επιτύχουν την ευρεία χρήση, κυρίως λόγω των τιμών αλλά και τη χρηστικότητα των προβλημάτων που παρουσίασαν. Τον Απρίλιο του 2010 η εταιρεία Apple Inc κυκλοφόρησε το μοντέλο ipad,στο οποίο είναι ένας υπολογιστής ταμπλέτα (tablet) με έμφαση στα μέσα ενημέρωσης πέτυχε την κατανάλωση και τον καθορισμό μιας νέας κατηγορίας συσκευών ως προς τους καταναλωτές για το επόμενο έτος. Ο πιο επιτυχημένος υπολογιστής ταμπλέτα ( tablet) είναι της εταιρείας Apple το ipad χρησιμοποιώντας το ios ως λειτουργικό σύστημα και στην συνέχεια ακολούθησαν και άλλοι όπως : της εταιρείας Samsung Tab Galaxy, συνεχίζοντας τις πλέον κοινές τάσεις προς την multi-touch και άλλα χαρακτηριστικά φυσικής διεπαφής χρήστη, καθώς και μνήμες στερεάς κατάστασης. Η συνδεσιμότητα των συσκευών αυτών περιλαμβάνει: Wi-Fi, USB, Bluetooth, NFC, και δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 3G και 4G (όσο πιο ακριβή τόσο πιο πολλές δυνατότητες σύνδεσης περιλαμβάνει, ακόμα και τα ποιο φτηνά tablets διαθέτουν τουλάχιστον σύνδεση WiFi και USB με ορισμένες συσκευές να υποστηρίζουν και το USB-OTG). Τις περισσότερες φορές το λειτουργικό σύστημα που τρέχει στον υπολογιστή ταμπλέτα (κανείς δεν βασίζεται στην παραδοσιακή του Windows / x86 αρχιτεκτονική PC) είναι παρόμοιο με το Unix λειτουργικό σύστημα, όπως ο Δαρβίνος, το Linux ή QNX.. Σε παραίτηση από το x86 προϋπόθεση (απαραίτητη προϋπόθεση της συμβατότητας των Windows, οι περισσότεροι υπολογιστές ταμπλέτα tablet που κυκλοφόρησαν μετά τα μέσα του-2010 χρησιμοποιούσαν μια έκδοση της αρχιτεκτονικής ARM επεξεργαστή για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής μπαταρίας σε σχέση με το βάρος της μπαταρίας, μέχρι τώρα χρησιμοποιούνται σε φορητές συσκευές όπως MP3 players και κινητά τηλέφωνα. Ειδικά με την εισαγωγή της οικογένειας ARM Cortex, η αρχιτεκτονική αυτή είναι πλέον αρκετά ισχυρή για εργασίες όπως η περιήγηση στο διαδίκτυο, ελαφρές εργασίες παραγωγής και των τυχερών παιχνιδιών. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των υπολογιστών tablet που δεν βασίζονται στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική του υπολογιστή είναι ότι η κύρια πηγή λογισμικό 3ο μέρος για αυτές τις συσκευές τείνει να είναι μέσω της σε απευθείας σύνδεση διανομή, παρά τις πιο παραδοσιακές μεθόδους κουτί λογισμικού ή απευθείας πωλήσεις από τους προμηθευτές λογισμικού. Οι πηγές αυτές, γνωστές ως "καταστήματα app", παρέχει κεντρικούς καταλόγους του λογισμικού τόσο από 1ο και 3ο μέρη, και επιτρέπουν με "ένα κλικ" στο λογισμικό της συσκευής για αγορά, εγκατάσταση, και ενημερώσεις.

24 Άλλα Χαρακτηριστικά Επιταχυνσιόμετρο: Το επιταχυνσιόμετρο είναι μια συσκευή που ανιχνεύει τις φυσικές κινήσεις της ταμπλέτας. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία στη χρήση. Το επιταχυνσιόμετρο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του προσανατολισμού της ταμπλέτας σε σχέση με το οριζόντιο επίπεδο, αλλά μπορεί επίσης να ανιχνεύσει την κίνηση, δεδομένα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτική διεπαφή ελέγχου για το λογισμικό. Αισθητήρες φωτισμού και εγγύτητας: είναι συνήθως μια μονάδα που ανιχνεύει το επίπεδο φωτισμού και την απόσταση από ένα αντικείμενο, με αυτόν τον τρόπο η CPU ρυθμίζει αυτόματα την φωτεινότητα της οθόνης και εάν χρειαστεί τη σβήνει για να αποφευχθούν εντολές από ακούσιες επαφές Μέσα αποθήκευσης: Όλες οι ταμπλέτες χρησιμοποιούν για αποθηκευτικό μέσο μνήμες flash στερεάς κατάστασης, και αυτό γιατί καταναλώνουν πολύ λιγότερη ενέργεια για την λειτουργία τους, και έχουν μεγάλη ανεκτικότητα στις ζημίες. Αλλά όσο μεγάλος είναι ο αποθηκευτικός χώρος της ταμπλέτας πότε δεν είναι αρκετός, έτσι λοιπόν για να αντιμετωπιστει το πρόβλημα αυτό, οι ταμπλέτες (εκτός τα ipad's) έχουν και υποδοχή για κάρτες μνήμης τύπου SD με υποστήριξη μέχρι 32 με 64 GB (διαφέρει από συσκευή σε συσκευή). Επιπλέον εάν υποστηρίζουν το USB-OTG, εξωτερικοί σκληροί δίσκοι και USB flash drives εγγυώνται άφθονο χώρο. Ασύρματο: Επειδή οι ταμπλέτες από το σχεδιασμό τους είναι σαν φορητός υπολογιστής, οι ασύρματες συνδέσεις είναι λιγότερο περιοριστικές για την κίνηση από τις ενσύρματες συνδέσεις. Η συνδεσιμότητα Wi-Fi έχει γίνει απανταχού παρούσα στις ταμπλέτες, τα πολύ φτηνά tablets έχουν μόνο αυτό τον τρόπο σύνδεσης. Η συνδεσιμότητα Bluetooth χρησιμοποιείται συνήθως για τη σύνδεση περιφερειακών και για την επικοινωνία με τις τοπικές συσκευές στη θέση της ενσύρματου USB σύνδεσης. 3D :. Μετά από τα κινητά τηλέφωνα, υπάρχουν και 3D ταμπλέτες με διπλό φακό στο πίσω μέρος της ταμπλέτας και παρέχονται επίσης με μπλε-κόκκινο γυαλιά [ 28 ] Σταθμός σύνδεσης : Μερικά νεότερα δισκία προσφέρουν ένα προαιρετικό σταθμό σύνδεσης που διαθέτει ένα πλήρες πληκτρολόγιο QWERTY μεγέθους και θύραusb, παρέχοντας τόσο φορητότητα και ευελιξία. Αρχιτεκτονική συστήματος Δύο κύριες κατηγορίες αρχιτεκτονικής υπολογιστών ανταγωνίζονται στην αγορά το δισκίο x86 και ARM αρχιτεκτονική.η x86, συμπεριλαμβανομένων των x86-64, είναι δημοφιλές στο Tablet PC, λόγω της χρήσης του σε φορητούς υπολογιστές που μπορούν να μοιράζονται κοινό λογισμικό και υλικό στο οποίο μπορεί να τρέξει μια έκδοση των Windows. Υπάρχουν όμως επίσης μη-pc που βασίζονται σε x86 δισκία όπως JooJoo και το ARM να κερδίζει σε δημοτικότητα μετά την επιτυχία του ipad. Το ARM έχει περισσότερη δύναμη και είναι πιο αποδοτικό από πλευράς κόστους για φορητούς υπολογιστές και κερδίζει επίσης την δημοτικότητα από άλλους κατασκευαστές όπως η Samsung με το Galaxy Tab, που λειτουργεί με το Android.

25 Tablet σώματος Οι ταμπλέτες συναντώνται μια μεγάλη ποικιλία μεγεθών οθόνης, που ξεκινάει από τις 7 ίντσες μέχρι τις 22 ίντσες, με συνηθέστερα μεγέθη τις 7, 8, 10 ίντσες, όλα μετρημένα στην διαγώνιο (για τις ολικές διαστάσεις της συσκευής βάλτε 1,5 ίντσα ακόμη), με την συντριπτική πλειοψηφία να έχει λόγο πλευρών 16:9, υπάρχουν όμως και μερικές με 4:3 οθόνη. Γράφοντας σε πλάκα με σφουγγάρι (~ 1950) Ο Σχιστόλιθος των υπολογιστών, είναι ενας υπολογιστής tablet χωρίς το ειδικό πληκτρολόγιο αλλά με το άγγιγμα της οθόνης αφής του για την εισαγωγή κειμένου, οι χρήστες βασίζονται στην αναγνώριση χειρόγραφου, αγγίζοντας ένα πληκτρολόγιο επί της οθόνης χρησιμοποιώντας τα δάχτυλά ή μια γραφίδα, ή χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό πληκτρολόγιο που συνήθως μπορεί να συνδεθεί μέσω μιας ασύρματης ή USB σύνδεσης. Ο Σχιστόλιθος στους υπολογιστές, ενσωματώνει συνήθως (8,4 έως 14,1 εκατοστά inches/21-36) σε LCD οθόνες και είναι δημοφιλής σε κάθετες αγορές, όπως η υγειονομική περίθαλψη, η εκπαίδευση, η φιλοξενία, η αεροπορία (πιλοτική τεκμηρίωση και χάρτες) και στον τομέα της εργασίας. Οι απαιτήσεις στον τομέα της εργασία, απαιτούν συνήθως έναν υπολογιστή tablet που έχει στιβαρή προδιαγραφή και να εξασφαλίζει μεγάλη διάρκεια ζωής με την αντίσταση της θερμότητας,της υγρασίας, και την μείωση στην ζημία των κραδασμών. Το Φυλλάδιο των υπολογιστών είναι η διπλή οθόνη αφής στους υπολογιστές tablets στο οποίο διπλώνουν σαν ένα βιβλίο. Οι υπολογιστές είναι τυπικά εξοπλισμένοι με βιβλιάριο multi-touchστην οθόνη και με τις δυνατότητες αναγνώρισης γραφής του στυλό. Έχουν σχεδιαστεί για να χρησιμοποιηθούν ως συσκευές με ψηφιακό σχεδιασμό ημέρας, σερφάρισμα στο Internet, οι σχεδιαστές του έργου, συσκευές αναπαραγωγής μουσικής, και για οθόνες βίντεο, ζωντανή τηλεόραση, και e-ανάγνωση. Τα μετατρέψιμα στους φορητούς υπολογιστές έχουν ένα σώμα με βάση και ένα συνημμένο πληκτρολόγιο. Θα μοιάζουν περισσότερο με σύγχρονα laptops, και είναι συνήθως βαρύτερα και μεγαλύτερα από ό, τι οι πλάκες. Συνήθως, η βάση του μετατρέψιμου αποδίδει στην οθόνη σε ένα ενιαίο κοινό που ονομάζεται, περιστρεφόμενη άρθρωση ή εκ περιτροπής μεντεσέ. Η κοινή επιτρέπει στην οθόνη να περιστρέφεται κατά 180 και διπλώνει προς τα κάτω πάνω στο πληκτρολόγιο για να παρέχει μια επίπεδη επιφάνεια γραφής. Αυτό το σχέδιο, αν και είναι η πιο συνηθισμένη, δημιουργεί ένα φυσικό σημείο αδυναμίας για το φορητό υπολογιστή. Μερικοί κατασκευαστές έχουν προσπαθήσει να ξεπεράσουν αυτά τα αδύνατα σημεία. Η Panasonic Toughbook 19, για παράδειγμα, διαφημίζεται ως πιο ανθεκτικό φορητό μετατρέψιμο. Η Panasonic ανακοίνωσε τηνtoughpad, με νερό και χτυπήματα ταμπλέτα Android. Ένα μοντέλο από την Acer (το TravelMate C210) έχει συρόμενο σχεδιασμό με τον οποίο η οθόνη διαφάνειας να είναι πάνω από την πλάκα, η θέση και οι κλειδαριές να παρέχουν σε λειτουργία τον φορητό υπολογιστή. Συρόμενες οθόνες παρουσιάστηκαν στην CES το Το πρώτο προϊόν που χρησιμοποιήθηκε είναι το Samsung PC7 Συρόμενα Series με μια ταμπλέτα με το υλικό Intel Atom και μια μοναδική συρόμενη οθόνη που επιτρέπει στο προϊόν να χρησιμοποιηθεί ως ένα laptop ή tablet πλάκα όταν η οθόνη είναι κλειδωμένη και στη θέση οπου καλύπτει το σύνολο του πληκτρολογίου. Η ιδέα δεν έχει ακόμη αποδείξει την αξιοπιστία της, αλλά έχει ως στόχο να συνδυάσει τις αρετές των tablet PCs με αυτά των φορητών υπολογιστών. Επίσης, παρουσιάστηκε και η επερχόμενη Inspiron Duo από την Dell, η οποία να περιστρέφεται η οθόνη οριζόντια, όταν ανοίξει.

26 Υπερυπολογιστής Υπερυπολογιστής ονομάζεται ένας υπολογιστής που διαφέρει αισθητά απ' τους υπολογιστές που χρησιμοποιούνται από απλούς χρήστες όσον αφορά στον αριθμό των υπολογισμών κινητής υποδιαστολής που μπορεί να εκτελέσει ανάδευτερόλεπτο. Οι υπερυπολογιστές αποτελούνται συνήθως από εκατοντάδες ή και χιλιάδες επεξεργαστές και χρησιμοποιούνται σε μεγάλα εργαστήρια, μεταξύ άλλων για πολύ απαιτητικές προσομοιώσεις (π.χ. της συμπεριφοράς των αστεριών ενός γαλαξία ή της ατμόσφαιρας σε πλανητική κλίμακα). Η ικανότητα υπολογισμών μετριέται συνήθως με τον όρο Flops (FLoating -point Operations Per Second, υπολογισμοί κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο). Η υπολογιστική ικανότητα των σημερινών υπερυπολογιστών έχει ξεπεράσει το 1 PetaFlop. Ο όρος υπερυπολογισμός χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από την εφημερίδα New York World το 1920 σε αναφορά της σε ειδικής κατασκευής ηλεκτρομηχανικές συσκευές αυτοματοποιημένης πινακοποίησης που κατασκεύαζε η IBM για τοπανεπιστήμιο Κολούμπια. Οι πραγματικοί υπερυπολογιστές έκαναν την εμφάνιση τους την δεκαετία του 1960 με βασικό σχεδιαστή τον Σέυμουρ Κρέι(Seymour Cray) που εργαζόταν στην Control Data Corporation (CDC). Κατά τη δεκαετία του 1970 ο Κρέι δημιούργησε τη δική του εταιρεία, την Cray Research, η οποία επικράτησε στον χώρο των υπερυπολογιστών, με δικές του δημιουργίες, για πέντε χρόνια ( ). Στην δεκαετία του 1980 μεγάλος αριθμός μικρότερων εταιρειών μπήκαν σε αυτό τον τομέα παράλληλα με την δημιουργία του μικροϋπολογιστή μια δεκαετία νωρίτερα. Πολλές από αυτές τις εταιρείες έκλεισαν στα μέσα τις δεκαετίας του 1990 εξαιτίας αυτού που αποκαλούμε σήμερα κραχ αγοράς υπερυπολογιστών. Επί του παρόντος οι υπερυπολογιστές κατασκευάζονται από μεγάλες παραδοσιακές εταιρείες υπολογιστών, όπως η ΙΒΜ και HP που εξαγόρασαν τις μικρότερες. Οι υπερυπολογιστές είναι συνήθως ειδικές και μοναδικές μεγάλες κατασκευές. Η Cray Research εξακολουθεί να κατασκευάζει υπερυπολογιστές. Στους καινούριους υπερυπολογιστές Cray, όπως και στον Roadrunner της IBM χρησιμοποιούνται, οι επεξεργαστές Opteron της εταιρείας AMD. Το Πολυτεχνείο της Βιρτζίνια χρησιμοποίησε το 2003 για πρώτη φορά υπολογιστές της Apple για να κατασκευάσει τον υπερυπολογιστή του. Δημιούργησε ένα δίκτυο με 1100 Power Mac G5 (διπλού επεξεργαστή), το οποίο έγινε γνωστό με το ψευδώνυμο Big Mac [1]. Αυτά τα μοντέλα της σειράς προσωπικών υπολογιστών Power Macintosh, με τον επεξεργαστήpowerpc G5 της IBM, ήταν μακράν ταχύτεροι και πιο αξιόπιστοι από τους επεξεργαστές της Intel ή της AMD για PCαρχιτεκτονικής x86. Το εγχείρημα κόστισε 5,2 εκατομμύρια δολάρια και έγινε ο τρίτος γρηγορότερος υπερυπολογιστής (17,6 TeraFlops) ανάμεσα σε πολύ ακριβότερους. Κύριο εμπόδιο στην επέκτασή του ήταν η μεγάλη θερμότητα που παραγόταν από το σύνολο των μονάδων γι' αυτό και αργότερα οι G5 αντικαταστάθηκαν με λιγότερο ενεργοβόρους εξυπηρετητές της Apple [2]. H επιτυχία του Bic Mac έστρεψε το ενδιαφέρον της Apple προς την αγορά των διακομιστών και

27 πολλά εκπαιδευτικά ιδρύματα στην κατασκευή φθηνών και αποδοτικών υπερυπολογιστών. Οι υπερυπολογιστές, αν και πολλές φορές ταχύτεροι από τους οικιακούς υπολογιστές, δεν εκτελούν ταυτόχρονα πολλά προγράμματα. Είναι κατασκευασμένοι για να εκτελούν συνήθως μία εργασία με τη μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα. Αυτή είναι και η βασική τους διαφορά απέναντι στους μεγάλους ή κεντρικούς υπολογιστές (mainframes). Οι υπερυπολογιστές σήμερα Σύγχρονες κατασκευές υπερυπολογιστών, σχεδόν κατά κανόνα χρησιμοποιούν χιλιάδες κοινούς μικροεπεξεργαστές σε παράλληλη διάταξη για να επιτύχουν πολύ υψηλές ταχύτητες επεξεργασίας. Ένας από αυτούς τους υπερυπολογιστές, είναι ο Blue Gene/L, περιέχει μικροεπεξεργαστές και έχει πετύχει μέγιστη ταχύτητα 596 TFlops (terra-flops δηλαδή τρισεκατομμύρια) [3]. Η IBM κατασκεύασε επίσης τον πιο ισχυρό έως σήμερα υπολογιστή με το όνομα Roadrunner. Xρησιμοποιεί τους αντίστοιχους με τον BlueGene/L τυπικούς επεξεργαστές και επιπλέον οκταπήρηνους επεξεργαστές Cell της IBM, οι οποίοι βρίσκονται στις παιχνιδομηχανές Sony Playstation 3. H συνολική επεξεργαστική ισχύς είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη από αυτήν του BlueGene/L και ξεπερνάει το ένα PetaFlop (1000 TeraFlop = 1 PetaFlop, δεκάκις τρισεκατομμύρια ή Flop) [4]. Είναι εγκατεστημένος στο Λος Άλαμος του Νέου Μεξικού με σκοπό την προσομοίωση πυρηνικών δοκιμών. Η εγκατάστασή του ολοκληρώθηκε το 2008 και καταλαμβάνει χώρο 1100 τετραγωνικών μέτρων. Με την εξάπλωση των ευρυζωνικών δικτύων πολλοί οικιακοί υπολογιστές μπορούν να συνδεθούν σε κεντρικούς διακομιστές μέσω Διαδικτύου και λειτουργώντας αθροιστικά να επιτύχουν υψηλή υπολογιστική ισχύ ( υπολογιστικό πλέγμα). Δύο σημαντικές προσπάθειες προς την κατεύθυνση αυτή είναι η πλατφόρμα ενδιάμεσου λογισμικού BOINC του πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας [5] και το Folding@Home του Πανεπιστημίου Στάνφορντ [6], με χρήση των επεξεργαστών Cell του Playstation 3. Στο Folding@Home τα στατιστικά δείχνουν για τους χρήστες Playstation 3 μια μέση ταχύτητα στα 560 TFLOPS ενώ για Windows 186 TFLOPS [7]. Το BOINC είναι πολυδιάστατο εγχείρημα με βασική εφαρμογή το SETI@Home [8]. Η συνολική μέση ταχύτητά του είναι 550 TeraFlops.

28 Η ΔΙΑΔΙΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ Το πρώτο πράγμα που κάναμε στο πρώτο μάθημα του Project, αφού γνωριστήκαμε, ήταν να συζητήσουμε το γενικό θέμα του τμήματός μας το οποίο ήταν «Η εξέλιξη της τεχνολογίας και τα εντυπωσιακά άλματά της». Αναφερθήκαμε στην εξέλιξή της από τα αρχαία χρόνια μέχρι σήμερα και γενικότερα μας εξηγήθηκε από τον καθηγητή ο τρόπος που θα γίνεται το μάθημα. Έπειτα φτιάξαμε ομάδες των τεσσάρων ατόμων και δώσαμε ιδέες για το ατομικό θέμα πάνω στο οποίο θα γίνει η εργασία. Μετά από πολύ σκέψη κατέληξα στο θέμα των ηλεκτρονικών υπολογιστών, το οποίο είναι κάτι που πάντα με ενδιέφερε. Στα επόμενα μαθήματα, αφού όλοι οι μαθητές κατέληξαν στο δικό τους ξεχωριστό θέμα και οι ομάδες ήρθαν στην τελική τους μορφή, μας ανατέθηκε μια εργασία. Η εργασία αυτή λεγόταν Ρεπορτάζ και ήταν βασικά η περιγραφή ενός επιτεύγματος στην τεχνολογία. Ένα σωστό Ρεπορτάζ πρέπει να αποτελείται από τίτλο, κάποιες χαρακτηριστικές πληροφορίες και μια αντιπροσωπευτική εικόνα. Κάνοντας έρευνα στο ίντερνετ, βρήκα κάτι ενδιαφέρον. Ήταν ένα άρθρο για το ασύρματο ηλεκτρικό ρεύμα. Έφτιαξα την εργασία και την επόμενη μέρα την παρουσίασα στην τάξη στους υπόλοιπους μαθητές, οι οποίοι με τη σειρά τους έκαναν και τη δική τους παρουσίαση. Στα επόμενα μαθήματα μας ζητήθηκε από τον καθηγητή να βρούμε κάποιες πληροφορίες για το θέμα μας. Ο καθηγητής μας είπε ότι ο ιδανικός αριθμός σελίδων είναι 20, γιατί αυτές θα επεξεργαστούν. Έτσι αν κάποιος είχε βρει πολύ λιγότερες η εργασία του θα ήταν ελλειπής, ενώ αν είχε περισσότερες θα δυσκολευόταν στην επεξεργασία αυτή. Για να μαζευτούν αυτές οι σελίδες χρειάστηκαν αρκετά μαθήματα, αλλά ταυτόχρονα προχωρήσαμε και στη δομή της εργασίας. Αρχικά μάθαμε να φτιάχνουμε ένα σωστό εξώφυλλο, γιατί από αυτό παίρνει ο αναγνώστης τις πιο σημαντικές πληροφορίες για την εργασία. Όλοι οι μαθητές παρουσίασαν από ένα στην τάξη, το οποίο σχολιάστηκε από τους υπόλοιπους. Ακόμα τις επόμενες μέρες είδαμε πιο αναλυτικά όλα τα κεφάλαια της εργασίας και παίξαμε κάποια ομαδικά παιχνίδια για να ενωθούμε σαν ομάδα. Τέλος στα τελευταία μαθήματα μαζέψαμε όλα όσα είχαμε κάνει, τα ενώσαμε και σχηματίσαμε την εργασία μας.

29 ΡΕΠΟΡΤΑΖ Ασύρματο ηλεκτρικό ρεύμα- Witricity Χρησιμοποιούμε ασύρματο σταθερό τηλέφωνο ή ασύρματη πρόσβαση στο διαδίκτυο, ωστόσο πάντα κάτι συνδέουμε στην πρίζα για να εξασφαλίσουμε την λειτουργία τους. Το Witricity που αποτελεί ένα εγχείρημα που βρίσκεται υπό τελειοποίηση από τεχνολογικούς κολοσσούς, όπως η Toyota και η Intel, καθώς δοκιμάζεται ήδη στα αυτοκίνητα και του υπολογιστές των δύο εταιριών. Η νέα αυτή τεχνολογική ανακάλυψη υπόσχεται την αποδέσμευση των ηλεκτρικών συσκευών από τη πρίζα, αφού θα μπορούν να φορτίζονται από μια κοινή βάση φόρτισης χωρίς καλώδια αλλά με σήμα. Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι την ερχόμενη δεκαετία όλες οι ηλεκτρικές συσκευές ενός δωματίου θα μπορούν να λειτουργούν χωρίς σύνδεση στην πρίζα.

30 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ηλεκτρονικός υπολογιστής - Βικιπαίδεια Ιστορία των υπολογιστών - Βικιπαίδεια Προσωπικός υπολογιστής - Βικιπαίδεια Φορητός υπολογιστής - Βικιπαίδεια Υπολογιστής ταμπλέτα - Βικιπαίδεια Υπερυπολογιστής - Βικιπαίδεια

31 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ FORMULA 1 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ : ΘΑΝΑΣΗΣ ΡΙΖΟΣ ΤΜΗΜΑ : Α'6 ( Α'3) ΜΑΘΗΜΑ : Project ΘΕΜΑ : Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΑ ΕΝΤΥΠΩΣΙΑΚΑ ΑΛΜΑΤΑ ΤΗΣ ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΗΓΗΤΗ : Κ. ΠΕΤΡΟΣ ΧΡΗΣΤΟΥ ΣΧΟΛΕΙΟ : 1ο ΓΕΛ ΠΕΤΡΟΥΠΟΛΗΣ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ :

32 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΦΟΡΜΟΥΛΑ 1; 3. ΤΑ ΜΕΡΗ ΤΟΥ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ FORMULA 1 4. ΤΙ ΚΑΝΕΙ ΤΟ ΤΙΜΟΝΙ ΤΗΣ FORMULA 1 5. ΠΩΣ ΔΟΥΛΕΥΟΥΝ ΤΑ ΠΙΣΩ ΦΡΕΝΑ 6. FERRARI: ΈΤΣΙ ΦΑΝΤΑΖΟΜΑΣΤΕ ΤΗ F1 ΣΤΟ ΑΜΕΣΟ ΜΕΛΛΟΝ! 7. Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ 8. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

33 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Φόρμουλα 1 είναι πρωτάθλημα αγώνων αυτοκινήτου. To Formula αναφέρεται σε ένα σύνολο κανονισμών που πρέπει απαρεγκλίτως να τηρούνται από τις ομάδες και τα αυτοκίνητα που λαμβάνουν μέρος σε κάθε αγώνα. Για αυτοκίνητα μικροτέρων δυνατοτήτων υπάρχουν τα πρωταθλήματα GP2 (αντικατέστησε τη Φόρμουλα 3000 το 2005) και Gp3, τα οποία θεωρούνται "προθάλαμοι" στην πορεία των νέων οδηγών προς τη Φόρμουλα 1. Την ευθύνη της διοργανώσεως των αγώνων φέρει η Διεθνής Ομοσπονδία Αυτοκινήτου (FIA).

34 Στο κατώφλι της αλλαγής (4Τ 215, 8/1988)Η εποχή των τούρμπο φτάνει στο τέλος της. Λίγο πριν μπούμε στην εποχή των ατμοσφαιρικών κινητήρων, ρίχνουμε μια ματιά στην τεχνολογία των σημερινών αυτοκινήτων Φ1, εξετάζοντας παράλληλα τις τάσεις και τις προοπτικές της εξέλιξης. Σχήμα 1: Ο κινητήρας V6 turbo της Φεράρι F1/88 επηρεάστηκε περισσότερο απ' αυτόν της Χόντα από τη μείωση της πίεσης υπερπλήρωσης στα 2,5 bar. Έτσι χάθηκε η ανταγωνιστικότητα του τέλους της περσινής χρονιάς. Όμως, ο (Γάλλος) υπεύθυνος κινητήρων Ζαν Ζακ Ις λέγεται ότι αντέγραψε τις λύσεις της Χόντα για το πρόωρο άνοιγμα της βαλβίδας περιορισμού της πίεσης, που επέβαλε φέτος η FISA. Έτσι ο κινητήρας της Φεράρι κέρδισε σε ισχύ, όπως αποδεικνύουν οι δύο πρώτοι χρόνοι στις δοκιμές του Σίλβερστοουν, που πέτυχαν οι Μπέργκερ και Αλμπορέτο. Φαίνεται όμως ότι παρουσιάστηκε τώρα-πρόβλημα κατανάλωσης, αφού και οι δύο Φεράρι έμειναν από βενζίνη στον αγώνα. Στη φωτό φαίνονται οι αεροδυναμικές σήραγγες (ακροφύσια) πίσω από τον άξονα των τροχών, ένας από τους στροβιλοσυμπιεστές και τα ψυγεία νερού και συμπιεσμένου αέρα.

35 ΤΙ ΕΙΝΑΙ η Φόρμουλα 1; Είναι σπορ και θέαμα ή στίβος τεχνολογικού ανταγωνισμού; Σίγουρα και τα δύο. Η έμφαση όμως μετατοπίζεται από τον ένα στον άλλο τομέα, ανάλογα με την εποχή. Και ο ρυθμιστής είναι βέβαια η Διεθνής Ομοσπονδία του Σπορ (FISA) με τους κανονισμούς που θεσπίζει. Από τη δεκαετία του '60 μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '70, η έμφαση ήταν στο σπορ, το θέαμα και το συναγωνισμό ανάμεσα στους οδηγούς, καθώς η Φόρμουλα 1 είχε γίνει σχεδόν μια Φόρμουλα Κόσγουερθ DFV «ενιαίου τύπου». Όμως, η επανάσταση στην αεροδυναμική, που έφερε η Λότους με την εκμετάλλευση της αρνητικής άνωσης από το «φαινόμενο εδάφους» (γκράουντ εφέκτ), αύξησε εντυπωσιακά την ταχύτητα των αυτοκινήτων στις στροφές και τρόμαξε τη FISA. Επικαλούμενη λόγους ασφαλείας, η Διεθνής Ομοσπονδία απαγόρευσε τότε τις κινητές αεροδυναμικές «φούστες» στεγανότητας (σκερτς) και σε δεύτερη φάση τις αεροδυναμικές σήραγγες στο κάτω μέρος των αυτοκινήτων, επιβάλλοντας την επίπεδη «κοιλιά». Η αλλαγή αυτή στους κανονισμούς ισοδυναμούσε με ληξιαρχική πράξη θανάτου για τον Κόσγουερθ DFV V8. Η έμφαση ήταν πια στην ισχύ και ο ατμοσφαιρικός κινητήρας δεν μπορούσε να συναγωνιστεί τους κινητήρες τούρμπο, που άρχισαν να ξεφυτρώνουν σαν μανιτάρια. Το τέλος της εποχής των (Βρετανικών κυρίως) «βιοτεχνών συναρμολόγησης» είχε σημάνει, καθώς άρχισαν να μπαίνουν στο «χορό» οι μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες σαν τη Ρενό, τη Φίατ / Φεράρι, την BMW, την Άλφα Ρομέο, τη Χόντα, την Πόρσε και τη Φορντ. Αρχικά, νικούσε όποιος είχε τον πιο δυνατό και αξιόπιστο κινητήρα. Στη συνέχεια, όταν η FISA έβαλε έμμεσους και άμεσους περιορισμούς στην κατανάλωση, άρχισε να παίζει σημαντικό ρόλο και η οικονομία βενζίνης. Σε κάθε περίπτωση, πάντως, ένα ήταν το σίγουρο: η έμφαση στη Φόρμουλα 1 είχε μετατοπιστεί προς τον τεχνολογικό ανταγωνισμό. Το σπορ, ο συναγωνισμός και - για πολλούς - το θέαμα είχαν πέσει σε δεύτερη μοίρα Οι οδηγοί δεν έπαιζαν πια τόσο σημαντικό ρόλο όσο οι μηχανολόγοι, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές και βέβαια τα κονδύλια χρηματοδότησης της εξέλιξης. Με τον ανταγωνισμό ανάμεσα στους μεγάλους κατασκευαστές, τα χρηματικά ποσά που επενδύονταν στη Φόρμουλα 1 άρχισαν ν' αυξάνονται εκθετικά, ώστε να μετρούνται πια σε δεκάδες δισεκατομμυρίων. Δεν πήγαιναν όμως χαμένα, γιατί η τεχνολογική εξέλιξη ήταν εντυπωσιακή, κυρίως στους κινητήρες. Για να καταλάβετε τι εννοούμε, ας πάρουμε έναν κινητήρα τούρμπο της πρώτης γενιάς, έναν Άλφα Ρομέο 890T V8 του 1983 (Άλφα Ρομέο 183Τ). Απέδιδε ίππους, χωρίς περιορισμούς στην πίεση εισαγωγής, και κατανάλωνε 360 λίτρα βενζίνης σ' ένα γκραν πρι των 300 χιλιομέτρων. Τέσσερα χρόνια αργότερα, το 1987, ο RA167E V6 τούρμπο της Χόντα (Williams FW11B, Lotus 99T) απέδιδε ίππους με πίεση εισαγωγής περιορισμένη στα 4 bar και χρειαζόταν μόνον 195 λίτρα για την ίδια απόσταση αλλά με πολύ υψηλότερες ταχύτητες. Φέτος, με την υπερπλήρωση μειωμένη στα 2,5 μόνο bar, ο «ίδιος» (RA167E) κινητήρας της Χόντα αποδίδει «μόνο» ίππους, αλλά τα αυτοκίνητα που κινεί (McLaren MP4/4, Lotus 100T) καλύπτουν την απόσταση ενός γκραν πρι πρακτικά το ίδιο γρήγορα με πέρσι και μάλιστα καταναλώνοντας μόλις 150 λίτρα βενζίνης.σχήμα 2: Το «κόκπιτ» μιας από τις κυρίαρχες φέτος ΜακΛάρεν - Χόντα τούρμπο (MP4/4). Αριστερά, πάνω στο τιμόνι, διακρίνεται το μπουτόν αύξησης της υπερπλήρωσης, που. χρησιμοποιεί ο οδηγός στα δύσκολα προσπεράσματα ή όταν κινδυνεύει να τον προσπεράσουν. Διακρίνεται επίσης το χειριστήριο για τη ρύθμιση της μπροστινής αντιστρεπτικής δοκού. Μ' αυτό ο οδηγός

36 ρυθμίζει το βαθμό υποστροφής για να διατηρεί «ζυγισμένο» το αυτοκίνητο, καθώς φθείρονται τα λάστιχα ή αλλάζει η κατανομή βάρους με την κατανάλωση της βενζίνης του ρεζερβουάρ Σχήμα 3: Στο «κόκπιτ» της Μπένετον - Φορντ (B188), ο διαθέσιμος χώρος είναι ελάχιστος. Γι' αυτό το τιμόνι είναι «πλακέ» στο κάτω μέρος του και η επένδυση στο κάθισμα του οδηγού είναι ελάχιστη έως ανύπαρκτη. Αξίζει να δει κανείς πόσο μικρός είναι ο μοχλός ταχυτήτων δεξιά. Επίσης, χαρακτηριστικό είναι ότι η βαθμονόμηση του στροφόμετρου αρχίζει από τις 6000 σ.α.λ. Σχήμα 4: Το εξελιγμένο σύστημα ελέγχου του κινητήρα Φορντ DFR προορίζεται και για τα μοντέλα παραγωγής της εταιρίας. Ο κεντρικός μικροεπεξεργαστής ρυθμίζει την τροφοδοσία και την ανάφλεξη σύμφωνα με τις πληροφορίες που του δίνουν οι αισθητές των παραμέτρων λειτουργίας του κινητήρα, τις οποίες συνταιριάζει με τις τιμές που έχει στη μνήμη του. Καθώς οι συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα αλλάζουν από αγώνα σε αγώνα, ο κεντρικός μικροεπεξεργαστής ελέγχου πρέπει να προγραμματίζεται ανάλογα. Αυτό ακριβώς κάνει ο τεχνικός της Μπένετον - Φορντ με τα ηλεκτρονικά του σύνεργα. Σχήμα 5: Ο τετρακύλινδρος σε σειρά κινητήρας Μέγκατρον τούρμπο έχασε κι αυτός πολύ σε ισχύ, με τη μείωση της υπερπλήρωσης από τα 4 στα 2,5 bar. Οι χρόνοι όμως που κάνουν οι Αροους M12 είναι στα ίδια επίπεδα ή και καλύτεροι απ' τους περσινούς γιατί η κατανομή της ροπής είναι πολύ πιο ομοιόμορφη κι η απόκριση στο γκάζι πιο άμεση, διευκολύνοντας την οδήγηση. Η πίσω ανάρτηση των Άροους είναι με διπλά ψαλίδια και ωστικές ράβδους (ωστήρια) που επιδρούν στα ελατήρια με ζύγωθρα (κοκοράκια). Σχήμα 6: Στο συνδυασμό της δύναμης με την οικονομία, ο V6 τούρμπο της Χόντα είναι και φέτος ο καλύτερος. Το αρχικό πρόβλημα της απώλειας πίεσης από τη βαλβίδα ελέγχου της FISA, όταν ο οδηγός άφηνε το γκάζι, λύθηκε τοποθετώντας πριν απ' αυτήν τις

37 πεταλούδες του γκαζιού και την ασφαλιστική βαλβίδα εισαγωγής του κινητήρα. Λέγεται επίσης ότι οι Ιάπωνες τεχνικοί, μ' ένα σωλήνα βεντούρι, επιταχύνουν τη ροή εισαγωγής, μειώνοντας έτσι τοπικά την πίεση της. Μ' αυτόν τον τρόπο ξεγελούν τη βαλβίδα της FISA, πετυχαίνοντας πιέσεις υπερπλήρωσης πάνω από το επιτρεπόμενο όριο των 2,5 bar. Στη φωτό διακρίνονται δύο μικροεπεξεργαστές του συστήματος ελέγχου τροφοδοσίας και ανάφλεξης, μαζί με τους αισθητές τους. Σχήμα 7: Στις Λόλα LC88, τα ελατήρια / αμορτισέρ είναι, όπως σε όλες τις Φ1, μετατοπισμένα προς το κέντρο, κυρίως για λόγους αεροδυναμικής. Εδώ είναι τοποθετημένα σε οριζόντια θέση, πάνω από τα πόδια του οδηγού, που φέτος πρέπει να βρίσκονται πίσω από το νοητό άξονα των μπροστινών τροχών και προφυλαγμένα από ένα «κουτί» προγραμματισμένης παραμόρφωσης για τις μετωπικές προσκρούσεις. Σχήμα 8: Η μπροστινή ανάρτηση της Τίρελ 017 με τα ελατήρια / αμορτισέρ σε κατακόρυφη θέση και «τιράντες» για τη μεταφορά σ' αυτά της κίνησης των τροχών. Στο κέντρο, τα δοχεία με τα υγρά των φρένων και ο πομπός για την ενεργοποίηση των ηλεκτρονικών

38 χρονομέτρων. Σχήμα 9: Ο Μίσελ Τετί της Λιζιέ ακολούθησε έναν εντελώς καινούργιο δρόμο στη σχεδίαση της φετινής JS 31. Αντί να ενσωματώσει το ρεζερβουάρ βενζίνης στο σασί, το τοποθέτησε πίσω από τον κινητήρα, μέσα σ' ένα δεύτερο «σασί» από κέβλαρ και ανθρακονήματα. Στόχος του ήταν η συγκέντρωση των μαζών στο μέσο του αυτοκινήτου. Ο ατμοσφαιρικός κινητήρας Τζαντ CV V8 παίζει το ρόλο φορτισμένου στοιχείου του σασί, καθώς ενώνεται με το κυρίως σασί με χυτούς συνδέσμους από αλουμίνιο (ο επάνω φαίνεται). Όμως η διάταξη αυτή είναι αποτυχημένη, αν κρίνουμε από τις επιδόσεις των Λιζιέ. Σχήμα 10: Ο παλαίμαχος ατμοσφαιρικός Κόσγουερθ V8, στην έκδοση DFZ των 3,5 λίτρων, κινεί ακόμα πολλά αυτοκίνητα, μικρών κυρίως ομάδων. Ειδικά για τις Τιρελ 017 (φωτό) έχει διαφορετικό κάρτερ, το στροφαλοφόρο χαμηλότερα και τις εισαγωγές προς τα μέσα. Η ανάρτηση της Τίρελ είναι με διπλά ψαλίδια και ράβδους έλξης (τιράντες). Η φετινή Τίρελ δεν κρατούσε με τίποτε το δρόμο, πριν της μακρύνουν το μεταξόνιο με μία «τσόντα» 20 εκατοστών.

39 Σχήμα 11: Ανταλλακτικά ρύγχη, πλευρικές καλύπτρες και πίσω αεροτομές για τις Γουίλιαμς FW12 των Μάνσελ και Πατρέζε. Σχήμα 12: Η πίσω όψη της «επαναστατικής» Λιζιέ JS 31. Το κιβώτιο ταχυτήτων βρίσκεται πίσω από το ρεζερβουάρ βενζίνης και η κίνηση σ' αυτό μεταδίδεται με έναν άξονα, που περνάει κάτω από το ρεζερβουάρ για να φτάσει στον κινητήρα. Στην άκρη του κιβωτίου διακρίνεται καθαρά η υδραυλική αντλία του τιμονιού. Η υποβοήθηση της κρεμαγιέρας είναι απαραίτητη για να μπορεί ο οδηγός να στρίβει το λιλιπούτειο τιμόνι, το οποίο επέβαλε η έλλειψη χώρου στο «κόκπιτ». Για το λόγο αυτόν, ο Λιζιέ φρόντισε να διαλέξει σαν οδηγούς τους μικρόσωμους Αρνού και Γιάχανσον.

40 Σχήμα 13: Η υδροπνευματική ανάρτηση της Γουίλιαμς FW 12 είναι πολύ απλούστερη απ' την ενεργητική της περσινής Λότους 99 Τ. Βασικά, φροντίζει να διατηρεί το αμάξωμα σε οριζόντια θέση ώστε να μην επηρεάζεται η αεροδυναμική και το «ζύγισμα» του αυτοκινήτου. Το σύστημα όμως δεν είχε καθόλου καλή απόδοση σε ορισμένες (ανώμαλες) πίστες και μαζί με τον αναξιόπιστο κινητήρα Τζαντ CV V8 «χαντάκωσαν» τους Μάνσελ και Πατρέζε. Ο Βρετανός πήρε τελικά μια δεύτερη θέση στο γκραν πρι της πατρίδας του αλλά, όπως αναφέρουν οι πληροφορίες, μόνον όταν οι Γουίλιαμς απέκτησαν συμβατική ανάρτηση, που επιπλέον δεν απορροφά ισχύ από τον κινητήρα για να δίνει πίεση σε υδραυλικό υγρά.

41 Σχήμα 14: Η ψύξη των φρένων είναι πάντα ένα πρόβλημα. Γι' αυτό οι δίσκοι από ανθρακονήματα έχουν τεράστιους αεραγωγούς από το ίδιο υλικό.

42 Σχήμα 15: Η υποχρεωτική μετατόπιση προς τα πίσω του οδηγού άλλαξε την κατανομή των μαζών. Για την αποκατάστασή της, οι τεχνικοί της Μπένετον σχεδίασαν ένα εγκάρσιο κιβώτιο ταχυτήτων στην Β188, μεταφέροντας έτσι κάποιο βάρος προς τα εμπρός. Η ανάρτηση είναι κι εδώ με διπλά ψαλίδια, ωστικές ράβδους και «κοκοράκια». Βλέπουμε δηλαδή, ότι ο ρυθμός της εξέλιξης μετά από 11 χρόνια (από τότε που εμφανίστηκε στα γκραν πρι ο πρώτος κινητήρας τούρμπο της Ρενό) όχι μόνο δεν έχει επιβραδυνθεί, αλλά δείχνει να έχει επιταχυνθεί. Ένας κορυφαίος μηχανολόγος αρχισχεδιαστής είπε χαρακτηριστικά, πάνω σ' αυτό το θέμα: «Αν κάνουμε μια πρόβλεψη για το πόση ισχύ αποδίδει ένας κινητήρας τούρμπο σήμερα, είναι πιθανό να πρέπει να την αναθεωρήσουμε σε μία εβδομάδα, προσθέτοντας άλλους 20 ίππους. Αντίθετα, αν μπορούσαμε να βγάλουμε 20 παραπάνω ίππους από έναν ατμοσφαιρικό κινητήρα σ' ένα χρόνο, θα μέναμε εκστατικοί». Ο τομέας, όπου υπάρχει η μεγαλύτερη εξέλιξη, είναι βέβαια τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου του κινητήρα, που βελτιστοποιούν τις παραμέτρους της τροφοδοσίας και της ανάφλεξης κάθε στιγμή, ανάλογα με τις επικρατούσες συνθήκες. Σ' αυτά τα συστήματα οφείλεται ο εκπληκτικός συνδυασμός της ισχύος με την οικονομία, για τον οποίο μιλήσαμε λίγο πριν. Αναλογιστείτε: οι κινητήρες τούρμπο προδιαγραφών 1988 δεν είναι μόνο δυνατότεροι από τους αντίστοιχους ατμοσφαιρικούς (κατά ίππους περίπου) αλλά είναι και κατά 23% πιο οικονομικοί, αφού χρειάζονται 150 αντί για 195 λίτρα βενζίνης, για κάθε γκραν πρι. Η τεχνογνωσία από τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου θα βελτιώσει βέβαια την απόδοση και των ατμοσφαιρικών, αγωνιστικών κινητήρων. Τα περιθώρια είναι όμως μικρά. Αντίθετα, τα διδάγματα από τους κινητήρες τούρμπο της Φ1 είναι πολύ πιο σημαντικά για την εξέλιξη των κινητήρων στα καθημερινά

43 αυτοκίνητα. Σύμφωνα με έναν ερευνητή μηχανολόγο μεγάλης αυτοκινητοβιομηχανίας που έχει ανάμιξη και στη Φόρμουλα 1, η συμμετοχή με ατμοσφαιρικούς κινητήρες έχει ασύγκριτα λιγότερα πράγματα να προσφέρει στα τμήματα έρευνας κι εξέλιξης απ' ότι η συμμετοχή με κινητήρες τούρμπο. Μόνο τα τμήματα μάρκετινγκ θα επωφεληθούν. «Στα 30 χρόνια που είχαμε ατμοσφαιρικούς κινητήρες στη Φόρμουλα 1, έχουν δοκιμαστεί λίγο - πολύ όλες οι τεχνικές λύσεις», προσθέτει ένας άλλος ερευνητής. «Ελάχιστοι είναι οι δρόμοι, που δεν έχουν ανοίξει ακόμη». Το πιθανότερο, λοιπόν, είναι να παρουσιαστεί ξανά η περίπτωση να έχει κάποιος κατασκευαστής ένα σημαντικό πλεονέκτημα στον κινητήρα και να μονοπωλεί τους αγώνες, όπως η Χόντα πέρσι με τη Γουίλιαμς και φέτος με τη ΜακΛάρεν. Η ανισότητα από του χρόνου θα είναι μικρότερη, οπότε κι ο συναγωνισμός θα είναι εντονότερος. Οι αγώνες γκραν πρι θα είναι πιο ενδιαφέροντες σαν θέαμα, πράγμα που θ' αυξήσει την «ακροαματικότητά» τους άρα και το διαφημιστικό τους δυναμικό. Ας μην κρυβόμαστε - τα διαφημιστικά κονδύλια είναι αυτά που χρηματοδοτούν κατά το μεγαλύτερο μέρος τη Φόρμουλα 1, άρα και την τεχνολογική εξέλιξη στο κορυφαίο αυτό επίπεδο. Και, αν υπάρχει το χρήμα, θα βρεθούν και τα περιθώρια για εξέλιξη, όσο απαισιόδοξοι κι αν είναι οι μηχανολόγοι. Απόδειξη γι' αυτό, η ήδη προχωρημένη σχεδίαση δεκακύλινδρων κινητήρων, για πρώτη ουσιαστικά φορά σε αγωνιστικά πλαίσια. Μέχρι τώρα δεν είχαν παρουσιαστεί κινητήρες V10 γιατί ο αριθμός αυτός των κυλίνδρων δημιουργεί σοβαρά προβλήματα ζυγοστάθμισης, που δεν παρουσιάζονται σε κινητήρες V8 και V12. Ένας κινητήρας V10 όμως, έχει θεωρητικά καλύτερη θερμοδυναμική απόδοση από έναν V8 και είναι δυνατόν ν' αποδώσει μεγαλύτερη ισχύ, καθώς έχει μεγαλύτερη επιφάνεια ανταλλαγής των αερίων (δηλαδή βαλβίδων εισαγωγής - εξαγωγής) και μπορεί να γυρίζει με υψηλότερες ταχύτητες. Επίσης, ένας V10 με περιεχόμενη γωνία κοντά στην ιδανική των 72 μοιρών παρουσιάζει μικρότερη μετωπική επιφάνεια από έναν V Απ' την άλλη μεριά, ο V10 δεν μπορεί μεν να γυρίζει σε τόσο ψηλές στροφές όπως ένας V12, ούτε να έχει τόσο μεγάλη συνολική επιφάνεια βαλβίδων, αλλά έχει μικρότερες εσωτερικές τριβές και είναι (θεωρητικά) πιο οικονομικός, οπότε το αυτοκίνητο δεν χρειάζεται να μεταφέρει τόσο πολλά καύσιμα στην αρχή του αγώνα. Ένας V10 είναι επίσης ελαφρύτερος από έναν V12 και η εξοικονόμηση βάρους, εκτός από την επιτάχυνση, ευνοεί επίσης το φρενάρισμα και αυξάνει τη διάρκεια απόδοσης των ελαστικών. Τέλος, ο V10 έχει και μικρότερο μήκος από τον V12, οπότε δεν χρειάζεται να μακρύνει ανάλογα το μεταξόνιο του αυτοκινήτου πράγμα που ίσως αποτελέσει πρόβλημα, τώρα που τα πόδια του οδηγού πρέπει να είναι υποχρεωτικά πίσω από το νοητό άξονα των μπροστινών τροχών, επιβάλλοντας ήδη μία επιμήκυνση του μεταξονίου. Με δυο λόγια, ο V10 αποτελεί μια μέση λύση ανάμεσα σ' έναν V8 κι έναν V12. Το αν αντιπροσωπεύει και τη χρυσή τομή, μένει να το δούμε. Αυτό υποστηρίζουν πάντως η Χόντα, η Ρενό κι η Άλφα Ρομέο. Απ' την πλευρά τους όμως, η Φεράρι και η Κράισλερ - Λαμποργκίνι δείχνουν να πιστεύουν στον V12, ενώ η Φορντ είναι σχεδόν σίγουρο ότι θ' ανανεώσει την εμπιστοσύνη της στη διάταξη V8.Σχήμα 16: Μπροστινή πλήμνη με το δισκόφρενο και την ανάρτηση με διπλά ψαλίδια και «τιράντα».

44 Σχήμα 17: Πίσω δισκόφρενο της ΜακΛάρεν με 4 δαγκάνες και κλίμακες θερμοκρασιών (από 180 μέχρι 199 C) για τη μελέτη της ψύξης και τον υπολογισμό του μεγέθους των αεραγωγών, ανάλογα με τις απαιτήσεις της κάθε πίστας. Όπως και να 'χει το πράγμα πάντως, οι διαφορές στους κινητήρες δεν θα πρέπει να είναι καθοριστικές. Η «μαγική» λύση, που θα δώσει το μεγάλο πλεονέκτημα, θα πρέπει ίσως ν' αναζητηθεί αλλού. Στα «ενεργητικά» συστήματα ανάρτησης, για παράδειγμα, παρά τις μέχρι τώρα αρνητικές εμπειρίες της Λότους και της Γουίλιαμς. Ή στα συστήματα τετρακίνησης (που ακόμα απαγορεύονται στη Φ1) και «τετραδιεύθυνσης» (που ήδη εφαρμόστηκαν από την Πεζό στα 405 Τ16 του Πάικς Πικ). Ή ακόμα και στην αεροδυναμική. Ας μην ξεχνάμε πως η επανάσταση της Λότους με το «γκράουντ εφέκτ» έγινε σε μια εποχή όπου υπήρχε στασιμότητα στον τομέα των κινητήρων. Η ιστορία της Φόρμουλα 1 Οι αγώνες ράλι, που είχαν αρχίσει να αναπτύσσονται με γοργούς τη δεκαετία του '30, σαρώθηκαν από τη λαίλαπα του Β' Παγκοσμίου Πόλεμου, όπως και κάθε αθλητική δραστηριότητα στη γηραιά ήπειρο. Η Ευρώπη ήταν τότε η κυρίαρχη δύναμη στον μηχανοκίνητο αθλητισμό, όπως συμβαίνει εν πολλοίς και σήμερα.με γοργούς ρυθμούς μετά το τέλος του πολέμου άρχισε να συζητείται στους κόλπους της Διεθνούς

45 Ομοσπονδίας Αυτοκινήτου (FIA) η διοργάνωση ενός ενιαίου πρωταθλήματος με κάποια κοινά χαρακτηριστικά. Το νέο σχέδιο ονομάστηκε Formula A, όπου Φόρμουλα αναφέρεται σ' ένα σύνολο κανόνων, που πρέπει να τηρούνται από τις ομάδες, ενώ το Α (1 αργότερα) αναφέρεται στις προδιαγραφές των αυτοκινήτων που παίρνουν μέρος στο πρωτάθλημα.την 1η Σεπτεμβρίου 1946 έγινε ο πρώτος δοκιμαστικός αγώνας Φόρμουλα 1 (Formula 1) στο Τορίνο, υπό την επωνυμία Βαλεντίνο Γκραν Πρι, με νικητή τον ιταλό Ακίλε Βάρτσι, που οδηγούσε μια Αλφα-Ρομέο 158 Αλφέτα. Τα αυτοκίνητα που πήραν μέρος στον αγώνα δεν διέφεραν και πολύ από τα αντίστοιχα της προπολεμικής εποχής. Το αυτοκίνητο του Βάρτσι στην πραγματικότητα είχε κατασκευαστεί τη δεκαετία του '30.Στις 2 Οκτωβρίου 1947 η FIA παίρνει την οριστική απόφαση να διοργανώσει ένα αγώνα Φόρμουλα 1, αρχής γενομένης από το Ο πρώτος αγώνας του Παγκοσμίου Πρωταθλήματος διεξάγεται στις 13 Μαΐου 1950 στο Σίλβερστοουν, ένα εγκαταλελειμμένο αεροδρόμιο της RAF. Νικητής είναι ο Τζιουζέπε Φαρίνα με Αλφα Ρομέο. Τα αυτοκίνητα είναι μεταλλικά, με τον κινητήρα εμπρός και τους τροχούς ακάλυπτους και έχουν μέγιστο κυβισμό τα 4500 κ.ε. για ατμοσφαιρικούς κινητήρες και 1500 κ.ε. για τους υπερτροφοδοτούμενους. Οι περισσότεροι αγώνες διαρκούν 500 χιλιόμετρα ή 5 ώρες και επιτρέπεται η αλλαγή οδηγών.το 1954 θεσπίζονται νέοι κανονισμοί, οι οποίοι θα ισχύσουν μέχρι το Ο μέγιστος κυβισμός καθορίζεται στα 2500 κ.ε. για τους ατμοσφαιρικούς κινητήρες και τα 750 κ.ε. για του υπερσυμπιεζόμενους. Το 1958 καθιερώνεται η χρήση βενζίνης αντί των καυσίμων αλκοόλης και μειώνεται το μήκος των αγώνων από τα 500 χλμ. ή τρείς ώρες σε 300 χλμ. ή δύο ώρες. Τη δεκαετία του '50 κυριάρχησε ο αργεντίνος Χουάν Μανουέλ Φάνχιο, που κατέκτησε 5 πρωταθλήματα. Το 1958 καθιερώθηκε το πρωτάθλημα κατασκευαστών.ο πρώτος δοκιμαστικός αγώνας της F1 το 1946Η δεκαετία του '60 ανήκει στους αγγλοσάξονες οδηγούς και στις εταιρείες Μπράμπαμ, Λότους και Φεράρι. Αναμφισβήτητα, όμως, αυτοί που άλλαξαν την πορεία της Φόρμουλα 1 στη συγκεκριμένη δεκαετία ήταν η Λότους του Κόλιν Τσάπμαν και οι οδηγικές ικανότητες του Τζιμ Κλαρκ. Ο πρώτος παρουσιάζει το αυτοφερόμενο πλαίσιο, χαρίζοντας στον οδηγό του δύο παγκόσμια πρωταθλήματα. Τα αεροδυναμικά βοηθήματα και οι σπόνσορες συμπληρώνουν την προσφορά της Λότους στο άθλημα.στις 4 Ιουνίου 1967 παρουσιάζεται στο ολλανδικό Γκραν Πρι ο κινητήρας V8 Cosworth, ο οποίος για τα επόμενα 16 χρόνια θα είναι ο κυρίαρχος. Ο μέγιστος κυβισμός καθορίζεται στο 1,5 λίτρο, που θα ισχύσει ως το Ένα χρόνο αργότερα ανεβαίνει στα 3,5 λίτρα και με μικρές εναλλαγές διαρκεί μέχρι και σήμερα.τη δεκαετία του '70, Λότους και Φεράρι μοιράζονται τα πρωταθλήματα κατασκευαστών, ενώ οι αγγλοσάξονες εξακολουθούν να κυριαρχούν στο πρωτάθλημα οδηγών. Ο αυστριακός Νίκι Λάουντα και ο βραζιλιάνος Φιτιπάλντι σπάνε τη μονοτονία με δύο και ένα τίτλο αντίστοιχα. Η Ρενό εισάγει το 1977 τον υπερτροφοδοτούμενο κινητήρα και δύο χρόνια αργότερα θα κερδίσει τον πρώτο της αγώνα στη Γαλλία. Ferrari και BMW την αντιγράφουν και οι ημέρες του ατμοσφαιρικού κινητήρα είναι μετρημένες. Η σφηνοειδής Lotus 72, με τα ψυγεία στο πλάι, κάνει την πρώτη της εμφάνιση.τη δεκαετία του '80 κυριαρχούν οι ΜακΛάρεν και Γουίλιαμς, ενώ στους οδηγούς γάλλοι και βραζιλιάνοι κάνουν αισθητή την παρουσία τους. Η Μπράμπαμ-BMW είναι το πρώτο τούρμπο αυτοκίνητο που κερδίζει το παγκόσμιο πρωτάθλημα (1983).Το 1980 ξεσπά διαμάχη για τον έλεγχο των αγώνων Φόρμουλα 1, μεταξύ της FOCA (Ένωση των Κατασκευαστών Αυτοκινήτων της Φόρμουλα 1) και της Διεθνούς Ομοσπονδίας. Οι κατασκευαστές με

46 επικεφαλής τον πανούργο Μπέρνι Έκλεστον θα κερδίσουν τη μάχη και την εμπορική εκμετάλλευση της Φόρμουλα 1. Τo 1981 o Ρον Ντένις αναλαμβάνει τη ΜακΛάρεν και η ομάδα παρουσιάζει το πρώτο μονοθέσιο από ανθρακονήματα, σχεδιασμένο από τον Τζον Μπάρναρντ.Το δυστύχημα του Άιρτον Σένα στην ΊμολαΤη δεκαετία του '90 ο θάνατος του Άιρτον Σένα στην Ίμολα (1994) σημάδεψε για πάντα τον κόσμο της Φόρμουλα 1. Είχε προλάβει να κατακτήσει τρία παγκόσμια πρωταθλήματα και δυστυχώς κανένας δεν θα μάθει ποτέ πού μπορούσε να φτάσει. Τόσο ο θάνατος του βραζιλιάνου, άσου όσο και μια σειρά από μοιραία δυστυχήματα, ανάγκασαν τη FIA να πάρει αυστηρά μέτρα για την ασφάλεια των αγώνων. Η Γουίλιαμς κυριάρχησε στο πρωτάθλημα κατασκευαστών, ενώ από την Μπενετόν ανέτειλε το άστρο του γερμανού Μίκαελ Σουμάχερ, που κέρδισε το πρώτο του πρωτάθλημα το 1994 και το 2000 έδωσε στη Φεράρι τον πρώτο της τίτλο στο πρωτάθλημα οδηγών, έπειτα από 21 χρόνια.η πρώτη δεκαετία του 21ου αιώνα ανήκει στον Μίκαελ Σουμάχερ και τη Φεράρι. Ο γερμανός έσπασε το ρεκόρ του Χουάν Μανουέλ Φάνχιο (5 πρωταθλήματα), κατακτώντας 7 και βαδίζει φέτος για το 8ο. Ακόμη, κατέρριψε το ρεκόρ νικών που είχε ο Αλέν Προστ (51), έχοντας ξεπεράσει τις 90.Από το 2010 ξεκίνησε η δυναστεία ενός άλλου Γερμανού, του Ζεμπάστιαν Φέτελ, ο οποίος κέρδισε τέσσερις συνεχόμενους τίτλους έως το 2013 και σε ηλικία μόλις 26 ετών απειλεί πολλά ρεκόρ στη Φόρμουλα 1. Τον βοήθησε σ αυτή του την προσπάθεια η αξιόπιστη ομάδα της Red Bull του πάμπλουτου αυστριακού ποτοποιού Ντίτριχ Μάτεσιτς, η οποία με τη σειρά της κατέκτησε ισάριθμους τίτλους στο πρωτάθλημα κατασκευαστών.η Φόρμουλα 1 είναι σήμερα μια ιδιαίτερα επικερδής επιχείρηση θεάματος, η οποία προσελκύει χιλιάδες θεατές στις πίστες και δισεκατομμύρια τηλεθεατές. Μα πάνω απ' όλα, παραμένει ένα πεδίο δοκιμών για την εξέλιξη και την ασφάλεια της αυτοκίνησης.η Φόρμουλα 1 ( FIA Formula One World Championship ή Formula 1 και F1) είναι πρωτάθλημα αγώνων αυτοκινήτου. To Formula αναφέρεται σε ένα σύνολο κανονισμών που πρέπει απαρεγκλίτως να τηρούνται από τις ομάδες και τα αυτοκίνητα που λαμβάνουν μέρος σε κάθε αγώνα. Για αυτοκίνητα μικροτέρων δυνατοτήτων υπάρχουν τα πρωταθλήματα GP2 (αντικατέστησε τη Φόρμουλα 3000 το 2005) και Gp3, τα οποία θεωρούνται "προθάλαμοι" στην πορεία των νέων οδηγών προς τη Φόρμουλα 1. Την ευθύνη της διοργανώσεως των αγώνων φέρει η Διεθνής Ομοσπονδία Μηχανοκίνητου Αθλητισμού (FIA).Το 1950 η Διεθνής Ομοσπονδία Μηχανοκίνητου Αθλητισμού (Fédération Internationale de l'automobile), απεφάσισε να διοργανώσει το πρώτο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Οδηγών με κανόνες της Φόρμουλα 1. Δημιουργήθηκε με την συνένωση επτά ανεξαρτήτων αγώνων ταχύτητος ήτοι έξι στην

47 Ευρώπη, συν το Ράλι Ιντιανάπολις 500 στις Η.Π.Α.. Ο πρώτος αγώνας έγινε στην πίστα του Σίλβερστόουν, στην Μεγάλη Βρετανία, στις 13 Μαΐου και νικητής ήταν ο Τζουζέπε Φαρίνα (Emilio Giuseppe "Nino" Farina) με την ομάδα της Άλφα Ρομέο, που τελικώς κατέκτησε και το πρώτο Πρωτάθλημα Κατασκευαστών.Αν και αρχικώς είχαν κέντρο την Ευρώπη, οι αγώνες, που λέγονται Γκραν Πρι (Grand Prix, γαλλικά = μεγάλο βραβείο), γίνονται πλέον σε πολλές χώρες ανά τον κόσμο. Διάσημες διαδρομές (πίστες) είναι αυτή στην Μόντσα στην Ιταλία, το γκραν πρι του Μονακό και αυτό του Σιλβερστόουν στην Μεγάλη Βρετανία. Η Φόρμουλα 1 είναι το ακριβότερο σπορ στον κόσμο, τόσο όσον αφορά τις επενδύσεις που πρέπει να διενεργήσουν οι ομάδες σε τεχνολογία και οδηγούς, όσο και τα εισιτήρια των θεατών. Τα εισιτήρια για κάθε αγώνα είναι από αρκετά έως πολύ ακριβά (ενδεικτικά το 2008 η χαμηλότερη τιμή εισιτηρίου για όλο το διήμερο του αγώνα έχει καθοριστεί στα 300 δολάρια, με την ακριβότερη στα 3000 δολάρια), και μόνον όσοι έχουν την οικονομική ευχέρεια για συχνά - και μακρινά - ταξίδια μπορούν να παρακολουθήσουν περισσότερους από έναν αγώνες το χρόνο.στη Φόρμουλα 1 συμμετέχουν αρκετές γνωστές ομάδες - κατασκευαστές αυτοκινήτων, όπως η Φερράρι, η Renault, η ΜακΛάρεν - Μερτσέντες, η BMW. Ο πιο διάσημος οδηγός των τελευταίων ετών στην F1 είναι ο Μίχαελ Σουμάχερ ο οποίος έχει κατακτήσει 7 πρωταθλήματα. Άλλοι γνωστοί σύγχρονοι οδηγοί είναι οι Μίκα Χάκκινεν, Κίμι Ραϊκόνεν, Φερνάντο Αλόνσο, Τζένσον Μπάτον και Ζακ Βιλνέβ. Οδηγοί που επίσης έγραψαν ιστορία στο άθλημα ήταν ο Άιρτον Σένα, Νέλσον Πικέ, Αλαίν Προστ, Νάιτζελ Μάνσελ, Τζάκι Στιούαρτ, Ζιλ Βιλνέβ, Νίκι Λάουντα, Φιλ Χιλ, Τζιμ Κλαρκ, Στέρλινγκ Μος και ο Τζακ Μπράμπαμ. Σε ακόμη παλαιότερες εποχές πολύ μεγάλοι οδηγοί θεωρούνται ο Αργεντινός Χουάν Μανουέλ Φάντζιο και ο Ιταλός Τάτσιο Νουβολάρι.Ο λόγος των επενδύσεων σε αυτό το τόσο δαπανηρό άθλημα είναι η δοκιμή νέων τεχνολογιών με τελικό στόχο την άμεση χρησιμοποίησή τους σε οχήματα μαζικής παραγωγής. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι η χρήση της δισκόφρενου έγινε για πρώτη φορά στον αγώνα του Λε Μαν από την Jaguar.

48 Φωτογραφίες για το προφίλ της Formula 1

49

50 Η δημιουργία ενός ελαστικού F1 έχει τέσσερα στάδια: Τα εργαστήρια της Pirelli στο Μιλάνο που αποτελούν και το κεντρικό τμήμα έρευνας. Εκεί εργάζονται πάνω από 400 επιστήμονες ερευνητές. Απ αυτούς οι 150 έχουν ως αποκλειστικό αντικείμενο ενασχόλησης τη F1 και πειραματίζονται πάνω στις νέες γόμες και τις νέες δομές των ελαστικών χρησιμοποιώντας ειδικά μαθηματικά μοντέλα που τρέχουν τις προσομοιώσεις στον υπολογιστή. Έτσι μπορούν να εκτιμήσουν τις αντιδράσεις των ελαστικών στις πιο ακραίες συνθήκες χρήσης. Στο Ισμίτ της Τουρκίας κατασκευάζονται με χρήση εικονικών πρωτοτύπων τα νέα μοντέλα ελαστικών. Σ αυτό το εργοστάσιο παράγονται τα πρώτα νέα ελαστικά με σκοπό να δοκιμαστούν. Αυτό γίνεται στα εργαστήρια της Pirelli στο Μιλάνο όπου με χρήση ειδικών μηχανημάτων οι τεχνικοί της Pirelli καταπονούν τα ελαστικά σε ταχύτητες 450km/h. Κατακόρυφα φορτία τέσσερις φορές μεγαλύτερα από τα φυσιολογικά πιέζουν το ελαστικό για χρονικό διάστημα 20 φορές μεγαλύτερο από το αναμενόμενο. Αυτό γίνεται ενώ το ελαστικό στρίβει σε γωνίες πιο ακραίες απ αυτές που θα κληθεί να αντιμετωπίσει στην πίστα. Με επιστημονική μέθοδο αξιολογείται η αντίδραση των ελαστικών σε κατακόρυφο φορτίο ενός τόνου, πλευρική επιτάχυνση 4.5g και θερμοκρασίες οδοστρώματος 150 βαθμών Κελσίου και χτυπήματα στα κερμπ με 260km/h. Σε κάθε αγώνα η Pirelli διαθέτει στις ομάδες 1500 ελαστικά από τις δυο ενδεδειγμένες γόμες και άλλα 300 ελαστικά για βροχή. Όλα τα ελαστικά της F1 παράγονται στο εργοστάσιο της Pirelli στην Τουρκία. Εκεί δουλεύουν γι αυτό το σκοπό 200 επιστήμονες και τεχνικοί.

51 Όσον αφορά στα βήματα παραγωγής του ελαστικού αυτά είναι: 1.Κατασκευή του συρματόσχοινου συγκράτησης μαζί με τη βάση του πέλματος. 2. Αυτά συνδέονται μεταξύ τους. 3. Γίνεται ο βουλκανισμός που δίνει τα χαρακτηριστικά της γόμας. 4. Ποιοτικός έλεγχος με ακτινογραφία, χρήση ακτινών Χ και μετρητικές μεθόδους. 5. Τοποθετείται το ειδικό bar code που αποτελεί την ταυτότητα του ελαστικού ώστε να μπορεί να αναγνωριστεί.

52 Ένα ελαστικό με αριθμούς 100 στοιχεία 18 δομικά εξαρτήματα Βάρος εμπρός ελαστικού 8.5kg με τη ζάντα Βάρος πίσω ελαστικού 9.5kg με τη ζάντα 1800 λάστιχα σε κάθε αγώνα Αντέχει σε ταχύτητες 450 km/h Η επιφάνεια επαφής τριπλασιάζεται όταν ασκείται το μέγιστο αεροδυναμικό φορτίο.

53 Βασικά, τα αυτοκίνητα της Formula one δεν είναι καθόλου διαφορετικά από τα Chevy που σταθμεύουν έξω από το γκαράζ σας. Χρησιμοποιούν εσωτερικές μηχανές καύσης και διαθέτουν ασύρματους πομπούς, αναρτήσεις, ρόδες και φρένα. Εντούτοις, στο σημείο αυτό τελειώνει η ομοιότητα. Τα αυτοκίνητα της Formula one δεν σχεδιάζονται για περιστασιακή οδήγηση ή για να ταξιδέψετε εντός της πολιτείας. Όλα σε αυτού του είδους τα αυτοκίνητα είναι τέλεια προσαρμοσμένα και έχουν κατασκευαστεί μόνο για ένα πράγμα, για να αναπτύσσει το όχημα μεγάλη ταχύτητα.τα αυτοκίνητα της Formula one μπορούν εύκολα να αναπτύξουν ταχύτητα 200 mph, αλλά κατά τη διάρκεια ενός αγώνα η ταχύτητάς τους είναι γενικά χαμηλότερη. Κατά τη διάρκεια του Grand Prix στην Ουγγαρία το 2006, η μέση ταχύτητα του νικητή ήταν 101,769 mph και στο Grand Prix στην Ιταλία το 2006 άγγιξε τα 152,749 mph.

54 Ο σκελετός του αυτοκινήτου Formula 1 Η καρδιά ενός αυτοκινήτου της Formula one είναι ο σκελετός του, το μέρος του αυτοκινήτου επάνω στο οποίο όλα βιδώνονται και συνδέονται. Όπως τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα και αεροσκάφη, τα αγωνιστικά αυτοκίνητα της Formula one έχουν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της κατασκευής των monocoque.η λέξη monocoque είναι γαλλική και σημαίνει «ενιαίο κοχύλι», η οποία αναφέρεται στη διαδικασία κατασκευής ενός ολόκληρου σώματος από ένα μόνο κομμάτι υλικού. Μια φορά κι έναν καιρό, αυτό το υλικό ήταν το αργίλιο, αλλά σήμερα είναι ένα ισχυρό σύνθετο, όπως οι υφασμένες ίνες άνθρακα που τίθενται στις ίνες ρητίνης ή άνθρακα που τοποθετούνται σε στρώσεις πάνω από το πλέγμα αργιλίου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να κατασκευάζεται ένα ελαφρύ αυτοκίνητο που μπορεί να αντισταθεί στις τεράστιες δυνάμεις που ενεργούν προς τα κάτω και που παράγονται καθώς το όχημα κινείται δια μέσω του αέρα.το monocoque ενσωματώνει το πιλοτήριο, ένα ισχυρό, παραγεμισμένο κελί που μπορεί να φιλοξενήσει έναν μόνο οδηγό. Αντίθετα από τα πιλοτήρια των αυτοκινήτων που είναι έτοιμα για τους δρόμους και τα οποία μπορούν να παρουσιάσουν μεγάλη διαφορά, τα πιλοτήρια των αυτοκινήτων της Formula one πρέπει να μείνουν πιστά στους πολύ αυστηρούς τεχνικούς κανονισμούς. Πρέπει, παραδείγματος χάριν, να καλύπτουν τις ελάχιστες απαιτήσεις μεγέθους όπως και να διαθέτουν επίπεδο πάτωμα. Το κάθισμα, εντούτοις, κατασκευάζεται σύμφωνα με τις ακριβείς διαστάσεις του οδηγού και έτσι η μετακίνησή του είναι περιορισμένη καθώς το αυτοκίνητο κινείται γύρω από τον αγωνιστικό χώρο.

55 Η μηχανή της Formula 1 Πριν από το 2006, τα αυτοκίνητα της Formula one τροφοδοτούνταν από V10 μηχανές τριών λίτρων. Κατόπιν, οι κανόνες άλλαξαν, διευκρινίζοντας ότι πλέον θα χρησιμοποιούνται μηχανές 2,4 λίτρων V8. Ακόμα κι αν τα αποτελέσματα της δύναμης μειώθηκαν με την αλλαγή του κανόνα, οι μηχανές της Formula one μπορούν ακόμα να φτάνουν σχεδόν τα 900 άλογα. Για να γίνει κάτι τέτοιο κατανοητό, σκεφτείτε ότι η μηχανή του Volkswagen Jetta που χωράει 2,5 λίτρα παράγει 150 άλογα.φυσικά, η μηχανή του Jetta αντέχει πιθανότατα για τουλάχιστον μίλια ή και κάτι παραπάνω. Μια μηχανή Formula one όμως πρέπει να επανακατασκευαστεί μετά από περίπου 500 μίλια. Γιατί; Επειδή η παραγωγή όλης αυτής της ενέργειας συνεπάγεται ότι η μηχανή κινείται με εξαιρετικά γρήγορες περιστροφές, σχεδόν περιστροφές το λεπτό. Η λειτουργία μιας μηχανής με τόσες πολλές περιστροφές το λεπτό παράγει ένα τεράστιο ποσό θερμότητας και ασκεί μεγάλη πίεση στα κινούμενα τμήματα.τα καύσιμα που τροφοδοτούν μια τέτοια μηχανή δεν είναι η χαρακτηριστική αμόλυβδη βενζίνη αλλά κάτι παρόμοιο. Μικρές ποσότητες ενώσεων χωρίς υδρογονάνθρακες επιτρέπονται, αλλά τα περισσότερα πρόσθετα που δίνουν ώθηση στον κινητήρα έχουν απαγορευθεί εντελώς. Εν γένει, οι ομάδες της Formula one χρησιμοποιούν περίπου 50 διαφορετικά μίγματα καυσίμων, που χρησιμοποιούνται για διαφορετικές διαδρομές ή περιστάσεις, σε μια τυπική σαιζόν. Κάθε μίγμα πρέπει να υποβληθεί στη FIA, στον κυβερνητικό οργανισμό των σπορ, για την έγκριση της σύνθεσης και των σωματικών ιδιοτήτων του.

56 Το σύστημα μετάδοσης κίνησης βρίσκεται ακριβώς στο πίσω μέρος της μηχανής και περιλαμβάνει όλα τα μέρη που θα αναμένατε να βρείτε σε ένα οδικό αυτοκίνητο, δηλαδή ένα κιβώτιο ταχυτήτων, ένα διαφορικό και έναν περιστρεφόμενο άξονα. Το κιβώτιο ταχυτήτων πρέπει να έχει έναν ελάχιστο αριθμό τεσσάρων μπροστινών ταχυτήτων και έναν μέγιστο αριθμό επτά ταχυτήτων. Τα κιβώτια ταχυτήτων με έξι ταχύτητες ήταν δημοφιλή για αρκετά χρόνια, αλλά τα περισσότερα αυτοκίνητα της Formula one λειτουργούν τώρα με κιβώτια επτά ταχυτήτων. Επίσης, πρέπει να διαθέτουν και μια ταχύτητα για κίνηση προς τα πίσω (όπισθεν). Το κιβώτιο ταχυτήτων συνδέεται με ένα διαφορικό, έναν μηχανισμό που επιτρέπει στις οπίσθιες ρόδες να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες ενώ το όχημα στρίβει. Επιπλέον, το διαφορικό συνδέεται με έναν περιστρεφόμενο άξονα, ο οποίος μεταφέρει την ενέργεια στις ρόδες.η αλλαγή ταχυτήτων σε ένα αυτοκίνητο της Formula one δεν γίνεται με τον ίδιο τρόπο όπως σε ένα οδικό αυτοκίνητο που διαθέτει χειροκίνητο σύστημα μετάδοσης κίνησης. Εκτός από τον παραδοσιακό μηχανισμό σχήματος «H» για την επιλογή ταχυτήτων, οι οδηγοί επιλέγουν ταχύτητες χρησιμοποιώντας τους μοχλούς που βρίσκονται ακριβώς πίσω από το τιμόνι. Το κατέβασμα της ταχύτητας επιτυγχάνεται από τη μια πλευρά του τιμονιού και το ανέβασμα από την άλλη. Αν και τα πλήρως αυτόματα συστήματα ταχύτητας, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων που διαθέτουν ένα σοφιστικέ σύστημα έναρξης, μπορούν να εφαρμοστούν στα αυτοκίνητα της Formula one, είναι τώρα παράνομα. Αυτό βοηθά να μειωθεί το γενικό κόστος της ενέργειας και επιτρέπει στους οδηγούς να χρησιμοποιήσουν τις δυνατότητες που τους προσφέρει η αλλαγή ταχυτήτων για να αποκτήσουν προβάδισμα σε έναν αγώνα. μηχανή: της Formula 1

57

58 Αεροτομή της Formula 1: Το 2014 είναι η χρονιά με τις μεγαλύτερες τεχνικές αλλαγές των τελευταίων ετών, γεγονός που σημαίνει ότι οι εταιρίες θα προσπαθήσουν να κάνουν τα αδύνατα δυνατά, για να ερμηνεύσουν τους νέους κανόνες όπως τους συμφέρει. Τα παραθυράκια στους κανονισμούς έχουν ήδη συζητηθεί από τους τεχνικούς διευθυντές των ομάδων και μένει να δούμε τα αποτελέσματα, που θα παρουσιάσουν οι εξυπνότεροι μηχανικοί και αεροδυναμιστές, των μηχανοκίνητων σπορ. Παρόλο που κανείς, που εργάζεται εκτός του κόσμου της Formula 1, δεν μπορεί να κάνει τίποτα παραπάνω εκτός από υποθέσεις, για την μορφή που θα έχουν τα μονοθέσια του 2014, το AutoBlog.gr θα τολμήσει να μαντέψει την γενικότερη εικόνα των νέων μονοθεσίων. Τα τεχνικά άρθρα που θα ακολουθήσουν, είναι μια συλλογική προσπάθεια μελέτης της γνώμης πολλών, που είναι κάτι περισσότερο από απλοί θεατές των μηχανοκίνητων σπορ.

59 Η κυριότερη οπτική διαφορά στα αυτοκίνητα του 2014 θα είναι στην μπροστινή αεροτομή και το ρύγχος των μονοθεσίων, με τις διαστάσεις της αεροτομής να μικραίνουν και το ρύγχος του μονοθεσίου να χαμηλώνει. Συνοπτικά, οι νέοι κανονισμοί μειώνουν το πλάτος της μπροστινής αεροτομής, από τα 1800mm στα 1650mm, ενώ η άκρη του ρύγχους χαμηλώνει στα 185mm, από τα 550mm που είναι τώρα. Ακόμα το διαχωριστικό τοίχωμα αεροτομής-κλωβού ασφαλείας χαμηλώνει επίσης, στα 525mm, από τα 625mm των κανόνων του 2013.Σκοπός των αλλαγών αυτών, είναι η μεγαλύτερη ασφάλεια των οδηγών, καθώς σε περίπτωση σύγκρουσης θα γίνει πολύ δυσκολότερο να υπάρξει επαφή του ρύγχους του μονοθεσίου με το κράνος κάποιου οδηγού, ακόμη και σε περίπτωση που οι τροχοί του μονοθεσίου χάσουν την επαφή με το οδόστρωμα Με το ρύγχος του μονοθεσίου να είναι όσο ψηλότερα γίνεται τα τελευταία χρόνια και τις ομάδες να προσπαθούν να κατευθύνουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερη μάζα αέρα στο πάτωμα του μονοθεσίου, θα είναι ενδιαφέρουσες οι λύσεις που θα δούμε από τους αεροδυναμιστές. Είναι πολύ πιθανό να δούμε περίεργα ρύγχη, τα οποία θα στενεύουν από ένα σημείο και μετά, έτσι ώστε να τηρούν τους τεχνικούς κανόνες, αφήνοντας όμως όσο το δυνατόν περισσότερη μάζα αέρα, να κατευθυνθεί προς το πάτωμα του μονοθεσίου.

60 Η περιοχή από την άκρη του ρύγχους μέχρι και 50mm πίσω από αυτήν, πρέπει να έχει 9000mm2 εμβαδό. Αυτό σημαίνει ότι θα δούμε μερικές πλατιές και λεπτές μύτες καθώς και μερικές στενότερες και πιο στρογγυλεμένες. Αυτό θα έχει να κάνει κυρίως με την αεροδυναμική κατεύθυνση που θα θέλει να πάρει η κάθε ομάδα, όπως επίσης και με τους πόρους που έχει καθεμία διαθέσιμους, για την καλύτερη διάταξη ανθρακονήματος, που να αντέχει στα crash test της FIA. Το πιθανότερο είναι, πως οι μικρότερες ομάδες θα έχουν λίγο πιο στρογγυλεμένο ρύγχος. Στην παρακάτω εικόνα, του video του crash test της Caterham, παρόλο που δεν μπορούμε να διακρίνουμε το ρύγχος, μπορούμε να διακρίνουμε το αποτύπωμα το οποίο αφήνει. Παρατηρούμε ένα στενό ρύγχος, το οποίο σχεδόν εφάπτεται με την μπροστινή αεροτομή.

61 Γκουρού ερμήνευσης της Formula 1, όπως ο Craig Scarborough, προσπάθησαν να σχεδιάσουν ακόμα πιο επαναστατικά ρύγχη, τα οποία θα μπορούσαν να εκμεταλλευτούν τους κανόνες, κατευθύνοντας ταυτόχρονα μεγάλη μάζα αέρα, στα επιθυμητά μέρη. Εδώ έχουμε ουσιαστικά δύο ρύγχη, με το χαμηλότερο να τηρεί τους νέους κανονισμούς και το ψηλότερο να κατευθύνει την μάζα του αέρα. Αυτή την ιδέα προσπάθησε να εκμεταλλευτεί πριν 3 χρόνια και η McLaren, αλλάζοντας μετέπειτα την σχεδίασή της, σε πιο συμβατικές λύσεις.

62 Μην θέλοντας όμως να σας κουράσω με αριθμούς και ορολογίες (προσπαθώ να το αποφύγω σε όλο το άρθρο), η ουσία είναι πως οι ομάδες θα κάνουν ότι μπορούν, για να σχεδιάσουν ρύγχη που θα μπορούν να εκμεταλλευτούν όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ποσότητα μάζας αέρα, για να μπορούν να την κατευθύνουν στο πάτωμα του μονοθεσίου, με τελικό αποδέκτη τον διαχύτη. Ταυτόχρονα, για να μπορέσουν να περάσουν τα crash test της FIA, θα πρέπει να έχουν και φαρδύτερο μέρος, το οποίο θα εξαρτηθεί και από την αεροδυναμική κατεύθυνση της εκάστοτε ομάδας.

63 Η μπροστινή αεροτομή, εκτός από την παραποίηση της ροής του αέρα, αποσκοπεί και στην εξισορρόπηση του μονοθεσίου, παράγοντας κάθετη δύναμη, για την καλύτερη πρόσφυση των μπροστινών ελαστικών. Μειώνοντας κατά 15cm το πλάτος της αεροτομής, ουσιαστικά η FIA μειώνει ακόμα περισσότερο την κάθετη δύναμη που μπορούν να παράγουν τα μονοθέσια. Στο παρακάτω σχήμα είναι εμφανής η διαφορά ανάμεσα στο πλάτος της μπροστινής αεροτομής, βάση κανόνων 2014 και της αεροτομής βάση κανόνων 2013, με διακεκομμένες.ένα από τα μεγαλύτερο αεροδυναμικά προβλήματα των ομάδων ήταν πάντα τα ελαστικά, τα οποία προκαλούν μεγάλη αεροδυναμική αντίσταση και διαταράζουν την ροή του αέρα με την κίνησή τους. Ένας σημαντικός λόγος της πολυπλοκότητας της μπροστινής αεροτομής, είναι το να κατευθύνει την ροή του αέρα μακριά από αυτά, προς την εξωτερική πλευρά του μονοθεσίου (outwash). Με τους νέους κανόνες όμως και με την στενότερη μπροστινή αεροτομή να τελειώνει ελαφρώς μετά το μέσον του ελαστικού, υπάρχει η πιθανότητα να δούμε ομάδες να δοκιμάζουν να κατευθύνουν την ροή του αέρα και εσωτερικά

64 (inwash).ένας τρόπος για να γίνει αυτό, είναι να τοποθετηθούν κάθετα αεροδυναμικά βοηθήματα τα οποία να χρησιμοποιούν την καμπυλότητά τους για να κατευθύνουν τον αέρα προς τον εσωτερικό του τροχού. Το παρακάτω σκίτσο δείχνει ακριβώς το αντίθετο, το οποίο προσπαθούσαν να κάνουν οι ομάδες το Τί γίνεται όμως με τις εύκαμπτες μπροστινές αεροτομές; Σύμφωνα με την αλλαγή στο άρθρο , το τεστ ακαμψίας της μπροστινής αεροτομής, παραμένει ίδιο, με μια μικρή διαφορά. Το σημείο στο οποίο θα εφαρμόζετε το φορτίο των 1000Ν, μεταφέρεται κατά 7cm προς το κέντρο του μονοθεσίου, που σημαίνει πως ουσιαστικά η ευκαμψία της αεροτομής θα μπορεί να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη. Έτσι, είναι πιθανό να δούμε διαφορετικά υλικά στην κατασκευή της μπροστινής αεροτομής, που να μπορούν φυσικά να ανταπεξέλθουν στην μέγιστη ελαστικότητα του ενός εκατοστού, στο σημείο ελέγχου της FIA.

65 Η τελευταία αλλαγή, στους κανονισμούς του μπροστινού μέρους του μονοθεσίου, έχει να κάνει με την τοποθέτηση των βάσεων για τις κάμερες, σε συγκεκριμένα σημεία. Τα προηγούμενα χρόνια, οι ομάδες άλλαζαν συνεχώς θέσεις στις κάμερες, αποσκοπώντας το μέγιστο δυνατό, αεροδυναμικό όφελος. Συχνά τις βλέπαμε τοποθετημένες αμφότερα του ρύγχους ή και κάτω από αυτό, ανάλογα με την εκάστοτε αεροδυναμική απαίτηση της πίστας. Σύμφωνα με τους κανόνες του 2014, 5 κάμερες ή βάσεις για κάμερες, πρέπει να είναι τοποθετημένες σε συγκεκριμένα σημεία, σε κάθε μονοθέσιο. Οι μπροστινές κάμερες για παράδειγμα, πρέπει να είναι τοποθετημένες σε ένα νοητό κουτί που σχηματίζεται (βλέποντας από το πλάι το μονοθέσιο) από 2 κάθετες γραμμές, 150mm και 450mm, μπροστά από το κέντρο του μπροστινού τροχού και 2 οριζόντιες γραμμές, 325mm και 525mm, από το κατώτερο σημείο του πατώματος του μονοθεσίου.

66 Τι κάνει το τιμόνι της Formula 1: 1 Πληροφορίες από τους αγωνοδίκες και στροφόμετρο 2 Επιλογή νεκράς 3 Κουμπί που ενεργοποιεί το νερό-υγρό του οδηγού 4 Εμφανίζει ότι το μονοθέσιο έχει πρόβλημα. 5 Απενεργοποιεί αισθητήρες 6 Ρυθμίζει την ισορροπία των φρένων 7 Αποδοχή (όταν ο υπεύθυνος της ομάδας του λέει να κάνει κάτι, ο οδηγός το πιέζει για να επιβεβαιώσει ότι συμφωνεί) 8 Πιέζεται όταν ο οδηγός θέλει να κάνει pit stop για να ετοιμαστεί η ομάδα 9 Ρυθμίζει το ύψος απεμπλοκής του συμπλέκτη 10 Απενεργοποιεί έναν αισθητήρα στο αμάξωμα 11 Ρυθμίζει τις λειτουργίες της ασύρματης ενδοεπικοινωνίας 12 Επιτρέπει στον οδηγό να χρησιμοποιήσει περισσότερες στροφές του κινητήρα για μικρό χρονικό διάστημα. 13 Ενεργοποιεί τον περιοριστή ταχύτητας για την είσοδο στα pit.

67 14 Ρυθμίσεις του διαφορικού (επαναφέρει την βασική ρύθμιση) 15 Ρυθμίσεις του διαφορικού στην είσοδο της στροφής 16 Ρυθμίσεις του διαφορικού στην έξοδο της στροφής 17 Cruise control όταν το safety car είναι μέσα στην πίστα 18 Αξιοποίηση όλων των στροφών του κινητήρα 19 Αποδοχή της επιλογής των ελαστικών που του έχουν προτείνει για το επόμενο pit stop 20 Συμπλέκτης 21 Αλλάζει το μείγμα καυσίμου 22 Αλλάζει την ευαισθησία του πεντάλ του γκαζιού 23 Κατεβάζει ταχύτητες 24 Ανεβάζει ταχύτητες 25 Ενεργοποιείται ο συμπλέκτης τραβώντας τα και τα δύο μαζί

68 Πώς δουλεύουν τα πίσω φρένα: Οι μηχανικοί μετέτρεψαν την πίεση σε ηλεκτρικό σήμα στα πίσω φρένα (by wire), γιατί η ανακτώμενη ενέργεια ξεπέρασε ένα κρίσιμο μέγεθος.κατά τη διάρκεια των χειμερινών δοκιμών είδαμε αρκετά προβλήματα στα φρένα και ειδικά στη ρύθμιση της κατανομής πέδησης. Αυτό συμβαίνει γιατί το υπερδιπλάσιο ποσοστό ανάκτησης ενέργειας από το στρόφαλο φέτος, κατά τη διάρκεια της πέδησης καθιστά εξαιρετικά πολύπλοκη τη ρύθμιση του βαθμού ανάκτησης από τον οδηγό.μέχρι πέρυσι και όσον αφορά στο KERS ο οδηγός ρυθμίζοντας την κατανομή πέδησης μπρος πίσω, επηρέαζε ανάλογα και το ρυθμό ανάκτησης ενέργειας. Το σύστημα πέδησης πρέπει βάσει κανονισμών να ελέγχεται απόλυτα από τον οδηγό - εκεί κρίνεται εν μέρει η ικανότητά του. Δεν υπάρχει υποβοήθηση, ούτε σύστημα αντιμπλοκαρίσματος (ABS). Περιλαμβάνει 4 δαγκάνες φρένων, μια σε κάθε πλήμνη τροχού, και δυο κυλίνδρους πίεσης, έναν που ρυθμίζει την πίεση στο εμπρός μέρος και έναν στο πίσω μέρος. Η μικρή διατομή των σωληνώσεων εξασφαλίζει τη σκληρότητα γραμμικότητα στο πεντάλ διαδρομής 10mm με τον οδηγό να ασκεί πίεση μέχρι 180kg στα ακραία φρεναρίσματα.το πεντάλ του φρένου συνδέεται με τους δυο κυλίνδρους μέσω μιας διάταξης που ρυθμίζει την κατανομή της πέδησης. Πρόκειται ουσιαστικά για μια ράβδο που σπρώχνοντάς την αλλάζει η απόσταση των συνδέσμων των κυλίνδρων και ανάλογα η κατανομή της πέδησης. Όταν ο οδηγός τη σπρώχνει εμπρός η κατανομή αυξάνει μπροστά μέχρι και 58 42% στα πολύ βίαια φρεναρίσματα, ενώ τραβώντας την προς τα πίσω στα μέτρια φρεναρίσματα μπορεί να πάει έως και 4654%.Φέτος τα πίσω φρένα λειτουργούν ηλεκτρονικά (by wire), δηλαδή η εντολή πίεσης του οδηγού στο πεντάλ του φρένου γίνεται ρεύμα. Στον πίσω κύλινδρο πίεσης υπάρχει ένας αισθητήρας που μετρά τη μεταβολή πίεσης (0-100bar) που προκαλεί το πάτημα του φρένου από τον οδηγό και στέλνει σήμα στην SECU. Η Standard Electronic Control Unit κατασκευάζεται από τη McLaren και είναι ίδια σε όλα τα μονοθέσια. Διαμέσου αυτής ελέγχει η FIA το χρησιμοποιούμενο λογισμικό. Στη συγκεκριμένη περίπτωση θα μπορούσε να ήταν ένα παράνομο σύστημα αντιμπλοκαρίσματος ή αυτόματης ρύθμισης της κατανομής πέδησης (σ.σ: το μονοθέσιο «γνωρίζει» ανά πάσα στιγμή πού βρίσκεται στην πίστα).στην SECU φτάνει επίσης η πληροφορία για τον επιθυμητό ρυθμό ανάκτησης ενέργειας που ρυθμίζει μέσω ενός διακόπτη με 10 θέσεις ο οδηγός. Τα δυο ηλεκτρικά σήματα συνδυάζονται και ρυθμίζεται η πίεση στα πίσω φρένα. Ο χρόνος αντίδρασης του συστήματος είναι 0.001sec. Για αύξηση της πέδησης στον πίσω άξονα ο ηλεκτροκινητήρας φρενάρει περισσότερο το στρόφαλο ανακτώντας ενέργεια για μείωση της πέδησης μειώνεται αντίστοιχα η ανάκτηση, στιγμιαία.

69 Ferrari: Έτσι φανταζόμαστε τη F1 στο άμεσο μέλλον! Λίγες ώρες πριν την ατελέσφορη συζήτηση για δραματικές αλλαγές στους τεχνικούς κανονισμούς της F1, η Ιταλική ομάδα έδωσε στη δημοσιότητα, ένα σχέδιο μονοθεσίου όπως το οραματίζεται για το μέλλον.το σχέδιο προέκυψε σε συνεργασία του σχεδιαστικού στούντιο της Ferrari (Centro Stile Ferrari) με το αεροδυναμικό τμήμα της ομάδας F1. Σύμφωνα με τους ειδικούς επί των κανονισμών, μηχανικούς της Ferrari δεν απαιτούνται επαναστατικές αλλαγές κανονισμών για να προκύψει μια τέτοια εμφάνιση στα μονοθέσια του μέλλοντος. Βασικό πλαίσιο φιλοσοφίας πίσω από το σχέδιο αυτό είναι πως ένα μονοθέσιο F1, δεν αρκεί να διαθέτει τεχνολογία αιχμής χρειάζεται και μια εμφάνιση που να μαγνητίζει τα βλέμματα, σε συνδυασμό με μια επιθετική γραμμή. Η Ferrari έδωσε στη δημοσιότητα αυτό το σχέδιο λίγες ώρες πριν την συγκέντρωση των τεχνικών επιτελείων/ομάδων της F1 στη Γενεύη, χτες. Εκεί συζητήθηκε το μέλλον της F1, και υπήρξαν αντικρουόμενες απόψεις γύρω από το αν πρέπει να υιοθετηθούν από το 2016 αλλαγές στους τεχνικούς κανονισμούς όπως μεγαλύτερα ελαστικά, φαρδύτερα μετατρόχια και άλλα ή πρέπει να γίνει μια μεγάλη αλλαγή το 2017 σε συνδυασμό με τις μονάδες ισχύος των 1000PS. Ομοφωνία δεν υπήρξε οπότε τα σχέδια και οι αλλαγές υποχρεωτικά θα περιμένουν ως το Προσωπική μας άποψη την οποία εκφράσαμε μέσω του άνωθεν link είναι πως πρόκειται για ένα πολύ ενδιαφέρον σχέδιο που φέρνει τα μονοθέσια της F1 λίγο πιο κοντά σ εμφάνιση στα σπορ αυτοκίνητα παραγωγής. Η κάλυψη της μετωπικής επιφάνειας των εμπρός τροχών θα λύσει πολλά προβλήματα στροβιλισμών που έχουν σήμερα οι αεροδυναμιστές. Το κεντρικό τούνελ κάτω από το ρύγχος θα επιτυγχάνει ομαλή/αποδοτική μορφοποίηση του αέρα προς την κοιλιά του μονοθεσίου. Ο οδηγός θα είναι πιο προστατευμένος αν το κράνος/καλύπτρα «κουμπώνει» πίσω. Τα ελαστικά σε μεγάλες ζάντες θα είναι πολύ πιο χρήσιμα ως τεχνολογία στους κατασκευαστές ελαστικών καθότι βρίσκονται κοντά σ αυτά που εξελίσσουν για τα σπορ αυτοκίνητα. Προσωπική μας άποψη την οποία εκφράσαμε μέσω του άνωθεν link είναι πως πρόκειται για ένα πολύ ενδιαφέρον σχέδιο που φέρνει τα μονοθέσια της F1 λίγο πιο κοντά σ εμφάνιση στα σπορ

70 αυτοκίνητα παραγωγής. Η κάλυψη της μετωπικής επιφάνειας των εμπρός τροχών θα λύσει πολλά προβλήματα στροβιλισμών που έχουν σήμερα οι αεροδυναμιστές. Το κεντρικό τούνελ κάτω από το ρύγχος θα επιτυγχάνει ομαλή/αποδοτική μορφοποίηση του αέρα προς την κοιλιά του μονοθεσίου. Ο οδηγός θα είναι πιο προστατευμένος αν το κράνος/καλύπτρα «κουμπώνει» πίσω. Τα ελαστικά σε μεγάλες ζάντες θα είναι πολύ πιο χρήσιμα ως τεχνολογία στους κατασκευαστές ελαστικών καθότι βρίσκονται κοντά σ αυτά που εξελίσσουν για τα σπορ αυτοκίνητα.

71 Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ Το πρώτο πράγμα που κάναμε στο Project ήταν να μιλήσουμε για το θέμα που ήταν «Η εξέλιξη της τεχνολογίας και τα εντυπωσιακά άλματά της». Είπαμε για την εξέλιξή της από τα αρχαία χρόνια μέχρι σήμερα και είδαμε τον τρόπο που θα γίνεται το μάθημα. Μετά φτιάξαμε ομάδες των τεσσάρων ατόμων και δώσαμε ιδέες για το ατομικό θέμα πάνω στο οποίο θα γίνει η εργασία. Εγώ διάλεξα τα αυτοκίνητα της Φόρμουλα 1. Στα επόμενα μαθήματα, αφού όλοι οι μαθητές επέλεξαν από ένα θέμα και φτιάχτηκαν οι ομάδες, μας ανατέθηκε μια εργασία. Η εργασία αυτή λεγόταν Ρεπορτάζ ένα σωστό Ρεπορτάζ πρέπει να αποτελείται από τίτλο, κάποιες χαρακτηριστικές πληροφορίες και μια αντιπροσωπευτική εικόνα για το θέμα. Έφτιαξα την εργασία και την επόμενη μέρα την παρουσίασα στην τάξη στους υπόλοιπους μαθητές Στα επόμενα μαθήματα βρήκαμε πληροφορίες για το θέμα μας. Ο καθηγητής μας είπε ότι ο ιδανικός αριθμός σελίδων είναι περίπου 20. Ταυτόχρονα προχωρήσαμε και στη δομή της εργασίας. Αρχικά μάθαμε να φτιάχνουμε ένα σωστό εξώφυλλο. Όλοι οι μαθητές παρουσίασαν από ένα στην τάξη. Ακόμα τις επόμενες μέρες είδαμε πιο αναλυτικά όλα τα κεφάλαια της εργασίας. Τέλος στα τελευταία μαθήματα μαζέψαμε όλα όσα είχαμε κάνει, τα ενώσαμε και σχηματίσαμε την εργασία μας.

72 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Φόρμουλα 1 - Βικιπαίδεια

73 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΜΟΤΟΣΥΚΛΕΤΑ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΠΑΛΗΟΓΙΑΝΝΗΣ ΤΜΗΜΑ:Α'6(Α'3) ΘΕΜΑ:Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΑ ΕΝΤΥΠΩΣΙΑΚΑ ΑΛΜΑΤΑ ΤΗΣ ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: κ. ΠΕΤΡΟΣ ΧΡΗΣΤΟΥ ΣΧΟΛΕΙΟ:1ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΕΤΡΟΥΠΟΛΗΣ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:

74 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Ιστορία 2. Γενικά 3. Κατασκευή 4. Είδη μοτοσικλετών 5. Τρόπος λειτουργίας 6. Βελτιώσεις, αναβαθμίσεις 7. Η ιστορία της μοτοσυκλέτας, ένα λεύκωμα με 1000 μοντέλα 8. Πιο αποδοτικοί, λιγότεροι "καθαροί" 9. Η διαδικασία που ακολούθησε ο ερευνητής 10. Βιβλιογραφία

75 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μοτοσικλέτα (ή μοτοσυκλέτα) είναι δίτροχο όχημα, που έχει παρόμοιο σχήμα με το ποδήλατο. Κινείται με μηχανή εσωτερικής καύσης.

76 Ιστορία Από το ποδήλατο στη μοτοσικλέτα Ενώ η εξέλιξη του ποδηλάτου διήρκεσε 50 χρόνια (από την ξύλινη κατασκευή χωρίς πετάλια, τη «Draisine» (ντραϊζίνα) του Γερμανού Karl Drais von Sauerbronn το 1817, μέχρι το δίτροχο «Velocipede» με πετάλια του Michaux τo 1817 (που έκανε για πρώτη φορά δυνατή τη μετακίνηση χωρίς περπάτημα ή χρήση αλόγων), η εξέλιξη της μοτοσυκλέτας ήταν πολύ ραγδαία. Ήταν άλλωστε η λογική συνέχεια μετά το ποδήλατο. Γιατί παρόλο που το ποδήλατο έκανε πιο εύκολη και πιο γρήγορη την μετακίνηση, απαιτούσε όμως πάντα μυική δύναμη. Αυτό ακριβώς το μειονέκτημα πυροδότησε το ζήλο των πρώτων κατασκευαστών μοτοσικλέτας να μετατρέψουν το ποδήλατο σε μηχανοκίνητο δίτροχο. Και σε αυτή τη περίπτωση το όνομα Michaux κάνει εκ νέου την εμφάνιση του: Δύο χρόνια μετά την πρωτοποριακή τους εφεύρεση, οι Γάλλοι αδελφοί εξόπλισαν το «Velocipede» με μικρή ατμομηχανή. Όμως για την καθημερινή χρήση η κατασκευή αυτή αποδείχθηκε ακατάλληλη, γιατί το όχημα κινδύνευε, π.χ. σε περίπτωση πτώσης, να πιάσει φωτιά. Νέους ορίζοντες άνοιξε το 1876 ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, ο αποκαλούμενος και κινητήρας Όττο κατά το όνομα του εφευρέτη του Νικολάους Όττο. Βάσει αυτού οι Γκότλιμπ Ντάιμλερ, Βίλχελμ Μάιμπαχ και Καρλ Μπεντς κατασκεύασαν λίγα χρόνια αργότερα το βενζινοκινητήρα, που ήταν πιο ελαφρύς και γρήγορος από τους κινητήρες Όττο. Το 1892 ο Ρούντολφ Ντίζελ ολοκλήρωσε την παλέτα κινητήρων του 19ου αιώνα με τον πετρελαιοκινητήρα ή κινητήρα ντίζελ, ενώ ο κινητήρας Βάνκελ του Φέλιξ Βάνκελ (περιστροφικός κινητήρας) εμφανίστηκε πολύ αργότερα και συγκεκριμένα το Από το μηχανοκίνητο τρίτροχο στη μοτοσικλέτα Η μοτοσικλέτα του Ντάιμλερ Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το πρώτο μηχανοκίνητο δίκυκλο δόθηκε στον Γκότλιμπ Ντάιμλερ το 1885 για την κατασκευή ενός μηχανοκίνητου ξύλινου ποδηλάτου με δύο μικρές βοηθητικές ρόδες ουσιαστικά επρόκειτο για τρίτροχο. Επειδή η επενδυμένη σέλα του έμοιαζε με σέλα αλόγου, το όχημα θύμιζε μάλλον άμαξα παρά μηχανοκίνητο όχημα. Διέθετε μινιμαλιστικό τιμόνι και τετράχρονο μονοκύλινδρο κινητήρα με κυβισμό 264 κ.εκ. καθώς και ισχύ μισού ίππου. Για τα σημερινά δεδομένα αυτή η πρώτη μοτοσυκλέτα θα μπορούσε να θεωρηθεί πρωτόγονη και μοντέρνα συγχρόνως. Ο μινιμαλιστικός εξοπλισμός της μοιάζει να ακολουθεί την τάση του σύγχρονου ντιζάιν, σύμφωνα με την οποία η μορφή προσαρμόζεται στην λειτουργικότητα (form follows functions). Η προστασία του ονόματος «μοτοσικλέτα» διεκδικήθηκε το 1897 από τους Γερμανούς αδελφούς Βίλχελμ και Χάινριχ Χίλντεμπραντ (Hildebrand) και τον Αλοΐς

77 Βόλφσμύλλερ (Alois Wolfsmuller). Δύο χρόνια πριν η εταιρεία τους με την επωνυμία Hilderbrand είχε κατασκευάσει μια μοτοσυκλέτα παραγωγής,την πρώτη του κόσμου. Με βάση τα σημερινά δεδομένα, εκείνος που συνέβαλε αποτελεσματικά στην κατασκευή της μοτοσυκλέτας ήταν ο Μάιμπαχ, συνέταιρος του Ντάιμλερ. Με το καρμπυρατέρ με ακροφύσιο και τον κλειστό θάλαμο πλωτήρα επινόησε μια μέθοδο,η οποία σε εξελιγμένη μορφή εφαρμόζεται και σήμερα στη μοτοσυκλέτα. Με την εφεύρεση του Ντάιμλερ πειραματίστηκαν επίσης και οι Γάλλοι με θετικά αποτελέσματα. Άξια αναφοράς είναι η συνεισφορά του κόμητος Αλμπέρ ντε Ντιόν (Albert de Dion), ο οποίος έκανε τον κινητήρα μικρότερο και πιο συμπαγή (από την αρχή του 20ου αιώνα οι κινητήρες ντε Ντιόν χρησιμοποιούνται από τους τεχνικούς σε πολλές χώρες για την κατασκευή μοτοσικλετών). Στο μεταίχμιο του αιώνα διάφορες εταιρείες στην Ευρώπη άρχισαν να κατασκευάζουν μηχανοκίνητα δίκυκλα, επειδή διαισθάνονταν ότι η αγορά αυτή θα έχει μέλλον. Οι αδελφοί Βερνέρ από το Παρίσι είναι εκείνοι που από το 1900 μπορούν να διεκδικήσουν τα πρωτεία για την κατασκευή μιας μοτοσυκλέτας, που προσεγγίζει σε μορφή τη σύγχρονη. Ο Βαλκάν Λωρέν (Valcan Laurin) είχε μάλιστα την ευφυή έμπνευση να το τοποθετήσει τον κινητήρα στο κάτω μέρος του πλαισίου. Ένα άλλο ορόσημο για την επιτυχή και προπάντων ασφαλή μηχανοκίνηση έθεσε ο Ρόμπερτ Μπος (Robert Bosch) το 1902 με τη δημιουργία του μανιατό υψηλής τάσης με μπουζί, που αντικατέστησε τη μαγνητική ανάφλεξη. Γενικά Οι θέσεις επιβατών στις μοτοσικλέτες ως επί το πλείστον είναι δύο. Κατ' εξαίρεση υπάρχουν δίτροχα με μονή σέλα, σε μοτοποδήλατα, σπορ μοτοσικλέτες και τύπου τσόπερ. Τα μικρά δίτροχα δεν είναι πάντα ιδιωτικής χρήσης. Τα «παπιά» χρησιμοποιούνται ευρύτατα για διανομές μικρών αντικείμενων από εταιρείες μαζικής εστίασης και τα σκούτερ περισσότερο από ταχυδρομικές εταιρείες για διανομή δεμάτων. Επίσης χρησιμοποιούνται και ως μοτο-ταξί κυρίως στην Ευρώπη γιατί η αντίστοιχη σκέψη στην Ελλάδα δεν είχε ιδιαίτερη απήχηση. Τέλος, θα πρέπει να αναφερθούν και τα τρίτροχα οχήματα με δύο τροχούς πίσω που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με μεγάλα κιβώτια αποθήκευσης πίσω για μεταφορές προϊόντων. Κατασκευή Η σύγχρονη μοτοσικλέτα αποτελείται από τον σκελετό, τον κινητήρα και τους τροχούς. Ο σκελετός κατασκευάζεται συνήθως από σωλήνα από χάλυβα. Ο κινητήρας στηρίζεται σε χαμηλό σημείο για την αύξηση της ευστάθειας και είναι τετράχρονος

78 ή δίχρονος. Ο αριθμός των κυλίνδρων ξεκινά από έναν και φτάνει μέχρι τους έξι. Ειδικότερα στους κινητήρες με δύο και άνω κυλίνδρους, η διάταξη μπορεί να είναι: σειριακή V κατά τον διαμήκη άξονα ή V εγκάρσια boxer (αντικριστοί). Στις μοτοσικλέτες μαζικής παραγωγής η ισχύς των κινητήρων ξεκινά από έναν ίππο και φτάνει τους 200 ίππους. Ο κυβισμός ξεκινά από τα 50 κ.εκ. και φτάνει τα κ.εκ.. Το καύσιμο υλικό κατέρχεται στον εξατμιστήρα από δοχείο (ρεζερβουάρ) που βρίσκεται πάνω από τον κινητήρα. Η εξάτμιση και η ανάμιξη του καυσίμου με τον αέρα γίνεται στο καρμπιρατέρ ή με σύστημα ψεκασμού. Υπάρχουν αερόψυκτοι, αεροελαιόψυκτοι και υδρόψυκτοι κινητήρες. Είδη μοτοσικλετών Δίτροχα κυρίως για αστική χρήση Μοτοποδήλατα. Είδος που τείνει να καταργηθεί, με κυβισμό που κατά κανόνα είναι στα 50 cc. O κινητήρας είναι δίχρονος και η μετάδοση είναι με αλυσίδα. Η χρήση του είναι αποκλειστικά για μικρές διαδρομές στην πόλη. Τα μοτοποδήλατα έχουν και πετάλια παρόμοια με του ποδηλάτου για υποβοήθηση της ισχύος. «Παπιά». Είδος που «ξεκίνησε» από το ιστορικό Honda C50 τη δεκαετία του 1950, με κυριότερα χαρακτηριστικά: κυβισμός 50 cc, ημιαυτόματο κιβώτιο τεσσάρων σχέσεων (αρχικά τριών), τετράχρονος αερόψυκτος μονοκύλινδρος κινητήρας, ποδιά, ελεύθερος (κενός) χώρος έμπροσθεν της σέλας, ρεζερβουάρ κάτω από τη σέλα και χρήση αποκλειστικά σε αστικές μετακινήσεις. Σήμερα πλέον κατασκευάζουν «παπιά» πολλές εταιρείες από την Ιαπωνία και άλλες χώρες της ανατολικής Ασίας με κυβισμό που φτάνει τα 150 cc, δισκόφρενα στον εμπρόσθιο και πίσω τροχό, καταλύτη και αναρτήσεις από μεγαλύτερα δίκυκλα. Κατά καιρούς έχουν εμφανιστεί δίχρονα «παπιά» ( Yamaha) και με συμπλέκτη. Επίσης τα «παπιά» είναι το είδος στο οποίο γίνονται οι περισσότερες μετατροπές από χομπίστες σε αύξηση κυβισμού, εξατμίσεις και πολλά άλλα. Παρόλο που έγραψαν ιστορία, ως τα απόλυτα μεταφορικά μέσα για την πόλη, δίνουν σιγάσιγά την θέση τους στα σκούτερ. Σκούτερ (scooter). Η πλέον ανερχόμενη κατηγορία δικύκλων με τα εξής κύρια χαρακτηριστικά: κινητήρας στο κέντρο κάτω από τη σέλα ή παλιότερα στο πίσω μέρος δίπλα από τον τροχό (Piaggio, Vespa), χρήση κυρίως σε αστικές μετακινήσεις, αυτόματο κιβώτιο, «ποδιά» μπροστά, ελεύθερος (κενός) χώρος ανάμεσα στη σέλα και τον εμπρόσθιο τροχό, τροχοί μικρότεροι των μοτοσικλετών και διάθεση αρκετών αποθηκευτικών χώρων. Ο κινητήρας είναι μονοκύλινδρος και δίχρονος στους μικρούς κυβισμούς (50 cc έως 100 cc) και τετράχρονος όταν είναι

79 πάνω από 150 cc. Υπάρχουν βέβαια και υλοποιήσεις με κυβισμό στα 850 cc (Gilera), όπως επίσης και με δύο κυλίνδρους. Επίσης, υπάρχουν και σκούτερ με ημιαυτόματα κιβώτια και με μεγάλους τροχούς. Η ευκολία χρήσης, το χαμηλό κέντρο βάρους, το χαμηλό ύψος της σέλας και η σχετική προστασία από τα καιρικά φαινόμενα, κατέστησαν τα σκούτερ δημοφιλέστατα σε όλες τις κατηγορίες αναβατών. Δίτροχα για όλες τις χρήσεις Σε αυτή την κατηγορία περιλαμβάνονται οι μοτοσικλέτες με τα κάτωθι χαρακτηριστικά: Κυβισμός από 125 cc έως cc, μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων με 4 έως 7 ταχύτητες και συμπλέκτη, μετάδοση κυρίως με αλυσίδα, τηλεσκοπικό πιρούνι μπροστά και ρεζερβουάρ μπροστά από τη σέλα, δυνατότητα μεταφοράς δύο ατόμων και χρήση αστική, αναψυχής και ταξιδιού. Δίτροχα μεγάλου κυβισμού Σε αυτή την κατηγορία περιλαμβάνονται οι μοτοσικλέτες με κυβισμό άνω των cc και χρήση αναψυχής ή / και ταξιδιού. Διακρίνονται σε σούπερ σπορ (super sport) που σχεδιάζονται αποκλειστικά για χρήση αναψυχής και επίτευξη υψηλών επιδόσεων και σπορ τούρινγκ (sport touring) που προορίζονται εν μέρει και για χρήση ταξιδιού (ιδιαίτερα για μοτοτουρισμό). Αναπτύσσουν επιτάχυνση και μέση ωριαία ταχύτητα πολύ ανώτερες από αυτές των αυτοκινήτων. ΑΡΧΕΙΟ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ Η ιστορία της μοτοσυκλέτας, ένα λεύκωμα με 1000 μοντέλα Πρόκειται για την έκδοση «Μοτοσυκλέτα-Η πλήρης εικονογραφημένη ιστορία», με 1000 φωτογραφημένα μοντέλα, που κυκλοφόρησαν οι εκδόσεις Κλειδάριθμος. Είναι ένα συλλογικό έργο 320 σελίδων. Πρωτοεκδόθηκε στο Λονδίνο με διεύθυνση επιμέλειας Tζεμάϊμα Ντιούν και διεύθυνση καλλιτεχνικής σχεδίασης Χέλεν Σπένσερ, το οποίο μετέφρασε ο Κώστας Καρανικολός, μηχανικός του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Αρχίζει από τα πρωτόλεια ποδήλατα με μηχανή και φθάνει μέχρι τα σημερινά τεχνολογικά θαύματα. Από τον 19ο αιώνα ως τον 21ο. Από τα χονδροειδή κατασκευάσματα του 1800 έως τα αυριανά φουτουριστικά. Πρόκειται για ένα έργο ιστορικό, που μπορεί να ειδωθεί και από εγκυκλοπαιδικής σκοπιάς, καθώς μαθαίνεις ότι η πρώτη μοτοσυκλέτα κατασκευάστηκε στη Γερμανία το 1894 με τον πίσω τροχό ως σφόνδυλο- στροφαλοφόρο και άμεση μετάδοση μέσω δύο διωστήρων (μπιέλες). Είχε το πίσω φτερό ως δοχείο νερού, κινητήρα κ.ε, δικύλινδρο σε σειρά και ταχύτητα 45 χιλιομέτρων την ώρα. Φίρμα: Hildebrand & Wolfmuller, Motorrad Από κει και πέρα, ο αναγνώστης παρακολουθεί πως οι Αμερικάνοι απογείωσαν την

80 έννοια του δίτροχου, αρχίζοντας το 1911 από τις λέσχες μοτοσυκλέτας, με καλοντυμένους κυρίους να πηγαίνουν πικ- νικ, να επιδίδονται σε αγώνες πίστας και να σπεύδουν σε αλληλοβοήθεια, συνεχίζοντας με την Harley- Davinson, που ανέδειξαν σε σύμβολο του «αμερικανικού ονείρου». Ήταν το 1903 όταν ο William Harley Arthur και ο Davidson συναρμολόγησαν την πρώτη τους μοτοσυκλέτα σε μια αποθήκη έξω από το σπίτι της οικογένειας του δεύτερου, στο Ουισκόνσιν. Πρώτη καινοτομία αποτέλεσε το πιρούνι με ελατήρια και η μετάδοση με αλυσίδα, αλλά το στοιχεία που θα έπαιζε πολύ σημαντικό ρόλο στην πορεία της εταιρείας ήταν ο δικύλινδρος. Ο Γκότλιεμπ Ντάιμλερ είχε κατασκευάσει πρώτος μια μοτοσικλέτα το 1885, την χρησιμοποίησε αποκλειστικά για να δοκιμάζει μηχανές. Ο πρώτος πραγματικός τύπος μοτοσικλέτας κατασκευάστηκε από τους αδελφούς Βέρνερ το 1900 και κινούταν με μηχανή, απ' την οποία η κίνηση δινόταν με τη βοήθεια ιμάντα. Στη συνέχεια κατασκευάστηκε μεικτό σύστημα κίνησης, με ιμάντα και αλυσίδα. Μετά το 1914 άρχισε να διαδίδεται πλατιά η χρησιμοποίηση κιβώτιου ταχυτήτων. Το 1923 επικράτησε η μετάδοση της κίνησης με αλυσίδα. Τα τελευταία χρόνια το σύστημα μετάδοσης με ιμάντα επανήλθε, ενώ υπάρχουν και πολλές υλοποιήσεις με άξονα. Όταν πριν από περίπου 125 χρόνια γεννήθηκε το πρώτο δίκυκλο, είχε τέσσερις ρόδες. Σήμερα είναι σύμβολο ελευθερίας και δύναμης. Το 1885, στον επαρχιακό δρόμο μεταξύ Κάνστατ και Ουντερτουκάιμ, ένα παράξενο μηχανικό ποδήλατο γέμισε καπνό τη γερμανική ύπαιθρο. Το ξύλινο κατασκεύασμα με τις τέσσερις ρόδες -δύο βοηθητικές, σαν των ποδηλάτων- κίνησε την περιέργεια των χωρικών με τον εκκωφαντικό του θόρυβο. Η πρώτη βενζινοκίνητη μοτοσικλέτα είχε γεννηθεί. Αναβάτης της ο Πολ Ντάιμλερ, γιος του εφευρέτη της Γκότλιμπ Ντάιμλερ. Αν και το ταξίδι ήταν μόλις 9,5 χιλιόμετρα, για την εποχή του αποτελούσε τεχνολογικό άλμα. Φυσικά ο Ντάιμλερ δεν ήταν ο πρώτος που προσπάθησε να κατασκευάσει μια μηχανή με δύο τροχούς. Το 1869 οι Γάλλοι κατασκευαστές ποδηλάτων Πιερ και Ερνέστ Μισό καθώς και ο μηχανικός Λουί Γκιγιόμ Περό είχαν προσαρμόσει μια ατμομηχανή πάνω σ' ένα ξύλινο ποδήλατο. Το ίδιο έκαναν το 1884 οι Άγγλοι αδερφοί Κόπλαντ, οι οποίοι συναρμολόγησαν ένα ατμοκίνητο ποδήλατο και το οποίο βάφτισαν Πένι Φάρδινγκ, δηλαδή μικρής αξίας. Σήμερα οι βιομηχανίες μοτοσικλετών κάνουν εκατομμύρια πωλήσεις κάθε χρόνο. Σ' όλο τον κόσμο κυκλοφορούν περισσότερες από εκατό εκατομμύρια μοτοσικλέτες, από τις οποίες τα τριάντα εκατομμύρια βρίσκονται στην Κίνα.

81 Κουρδιστό μηχανάκι Μέχρι να φτάσουμε στην κυριαρχία της βενζινοκίνητης μοτοσικλέτας προηγήθηκε μια σειρά εκκεντρικών πειραματισμών. Το Cynophere (Κυνοφόρος) ήταν ένα τρίκυκλο με οπίσθιες ρόδες σαν κλουβιά. Στο εσωτερικό τους έκλειναν ένα ή περισσότερα σκυλιά, τα οποία όταν έτρεχαν μετέδιδαν την κίνηση στο όχημα. Τη σκυτάλη πήρε ένα άλλο πρωτότυπο, που διέθετε μηχανισμό με ελατήριο παρόμοιο μ' εκείνον των ρολογιών. Ωστόσο η αυτονομία του ήταν μόνο μερικές εκατοντάδες μέτρα, αφού στη συνέχεια έπρεπε να το κουρδίζουν ξανά. Από τα πρώιμα βήματα δεν έλειψαν και κάποιες οικολογικές προσπάθειες. Το Τandem ήταν η πρώτη ηλεκτροκίνητη μοτοσικλέτα που κατασκευάστηκε το 1897 από κάποιον ονόματι Χούμπερ. Αν και ιδιοφυές στη σύλληψή του, στάθηκε αδύνατο να χρησιμοποιηθεί στην πράξη. Οι μπαταρίες του ήταν πολύ βαριές και παρήγαγαν μικρή ποσότητα ρεύματος. Έτσι το βενζινοκίνητο "παιχνιδάκι" που επινόησε ο Ντάιμλερ αποδείχθηκε η μόνη αξιόπιστη λύση. Μια ολόκληρη βιομηχανία στηρίχτηκε πάνω του και μόλις μέσα σε μία δεκαετία είχε παγκόσμια απήχηση. Παιδιά του πολέμου Οι πρώτες αμερικανικές μοτοσικλέτες εμφανίστηκαν στις αρχές του 20ού αιώνα. Σκοπός τους ήταν να αντικαταστήσουν τα άλογα, ως εκ τούτου έπρεπε να είναι ανθεκτικές και δυνατές για να διανύουν τις τεράστιες αποστάσεις των ΗΠΑ. Σύντομα δύο κατασκευαστικοί οίκοι ξεχώρισαν και κατέκτησαν την αμερικανική αγορά: η Harley-Davidson και η Indian. Αυτές οι μοτοσικλέτες ήταν τόσο απλές, ώστε μπορούσε να τις οδηγήσει ακόμα κι ένας άπειρος αγρότης ή να τις επισκευάσει ο σιδηροτεχνίτης του χωριού. Αντίθετα, η γερμανική βιομηχανία μοτοσικλέτας στηρίχτηκε στις δοκιμασμένες λύσεις του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου. Η BMW κατασκεύασε πρωτοποριακές μοτοσικλέτες με βάση τα μοντέλα που χρησιμοποίησε το Τρίτο Ράιχ στον πόλεμο. Μέσα σε λίγα χρόνια εδραιώθηκε τόσο στην εσωτερική όσο και στη διεθνή αγορά. Οι άλλοι ηττημένοι του πολέμου, η Ιαπωνία και η Ιταλία, κατάφεραν κι αυτοί μέσα σε λίγα χρόνια να αποκτήσουν τη δική τους βιομηχανία μοτοσικλετών. Η οικονομική κρίση που ακολούθησε τον πόλεμο δημιούργησε μεγάλη ζήτηση για φτηνά και αξιόπιστα μέσα μεταφοράς. Έτσι στην Ιαπωνία γεννήθηκε το Honda Club, το θρυλικό παπάκι που μεσουρανεί μέχρι και σήμερα. Αντίστοιχα στην Ιταλία κατασκευάστηκε η φινετσάτη Vespa της Piaggio. Αξίζει να αναφέρουμε την περίεργη ιστορία της. Ο Ιταλικός Στρατός είχε παραγγείλει στην εταιρεία χιλιάδες νέα πυροβόλα. Οι προδιαγραφές κατασκευής προέβλεπαν τον εφοδιασμό των πυροβόλων με ρόδες,

82 ώστε να είναι εύκολη η μεταφορά τους. Η κατάληψη της Ιταλίας από τους Γερμανούς ακύρωσε το πρόγραμμα, με αποτέλεσμα οι αποθήκες της Piaggio να κατακλυστούν από χιλιάδες άχρηστες ρόδες. Μετά τη λήξη του πολέμου οι υπεύθυνοι του εργοστασίου σκέφτηκαν να κατασκευάσουν ένα μικρό και εύχρηστο μηχανάκι προσαρμόζοντας σ' αυτό τις ρόδες που περίσσευαν. Έτσι γεννήθηκε ο μεγαλύτερος ευρωπαϊκός θρύλος των δύο τροχών. Στα μετέπειτα χρόνια κατάφερε να εξελιχθεί σε παγκόσμια εταιρεία, παρουσιάζοντας το 2001 το νέο μοντέλο της χιλιετίας την V-Rod και πανίσχυρες σπορ μοτοσυκλέτες με το όνομα Buell. Την ξέφρενη πορεία της δίτροχης διασκέδασης συνοψίζουν ως εξής οι επιμελητές της έκδοσης: ΠΡΙΝ ΤΟ 1920: Ο προσαρμοσμένος σε ποδήλατο κινητήρας Gottlieb Daimler έβαλε φωτιά στη σέλα του δικύκλου στο παρθενικό του ταξίδι, αλλά σήμανε τη γέννηση της μοτοσικλέτας. Τον νέο αιώνα, υπήρξε ταχεία πρόοδος στον σχεδιασμό, την αντοχή, και τις επιδόσεις. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1920: Μετά τον Α Παγκόσμιο Πόλεμο, υπήρχαν μοτοσικλέτες για τις μάζες και μοτοσικλέτες σπορ που είχαν την ικανότητα να καλύπτουν τις αποστάσεις ταχύτερα από οποιαδήποτε άλλο όχημα. Κατασκευάζονταν πανίσχυροι δικύλινδροι V με σκοπό την ταχύτητα ή την έλξη ενός φορτωμένου με όλη την οικογένεια καλαθιού. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1930: Στη διάρκεια της Μεγάλης Ύφεσης, ο στόχος άλλαξε από την ταχύτητα στην οικονομία αλλά οι μοτοσικλέτες εξελίχθηκαν περισσότερο σε ό,τι αφορά την εμφάνιση και τις επιδόσεις τους. Στους αγώνες εξακολούθησε να δοκιμάζεται η νέα τεχνολογία. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1940:Όσο ο κόσμος ήταν σε πόλεμο, η εξέλιξη των μοτοσικλετών διακόπηκε, και στρατιωτικές μοτοσικλέτες από την BSA, την Triumph, και την DKW σήκωσαν το βάρος των μεταφορών στη διάρκεια της σύγκρουσης. Μετά τον πόλεμο, όλοι χρειάζονταν μια μοτοσικλέτα. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1950:Ενώ τα αυτοκίνητα εξακολουθούσαν να αποτελούν πολυτέλεια, οι απλές δικύλινδρες μοτοσικλέτες ήταν η προφανής επιλογή, αν και κάποιες πανίσχυρες δικύλινδρες στόχευαν στην πλούσια αγορά των ΗΠΑ. Τα σκούτερ ήταν σε άνοδο, κυκλοφόρησε το πανταχού παρόν Super Cub της Honda, και οι Ιάπωνες έκαναν την πρώτη τους εμφάνιση σε Grand Prix. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1960:Η άνοδος του αυτοκινήτου χτύπησε σκληρά την βιομηχανία των μοτοσικλετών αλλά και νέες αγορές περιλάμβαναν σκούτερ και πανίσχυρες αγωνιστικές της καφετέριας (Café Racers). Οι εξαιρετικής τεχνολογίας ιαπωνικές μοτοσικλέτες με έξι ταχύτητες και εκκίνηση με μίζα άρχισαν να διεισδύουν στις ευρωπαϊκές και αμερικανικές αγορές.

83 Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1970:Κλασικές μάρκες όπως η Norton και η Royal Enfield βρέθηκαν με την πλάτη στον τοίχο, ανίκανες να ανταγωνιστούν τις υπερμοτοσικλέτες (superbikes) των Ιαπώνων κατασκευαστών. Κυκλοφόρησαν μοντέλα μοτοκρός για τους νέους, και μοντέλα εκτός δρόμου για τους λάτρεις της περιπέτειας στις ΗΠΑ. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1980:Αν και η βιομηχανία της μοτοσικλέτας δεν είχε και πολλά να πανηγυρίσει στην οικονομική άνθιση, οι μοτοσικλέτες εξευγενίστηκαν και ανανεώθηκαν με υδρόψυκτους κινητήρες, ηλεκτρονική ανάφλεξη, βελτιωμένη αεροδυναμική, καλύτερη οδική συμπεριφορά και ικανότητα πέδηση. Το ενδιαφέρον για τις κλασικές μοτοσικλέτες επηρέασε επίσης και τον σχεδιασμό των νέων μοντέλων. Οι μοτοσικλέτες έγιναν πιο εξειδικευμένες, από ρεπλίκες αγωνιστικών και πλήρως εξοπλισμένες ταξιδιωτικές μέχρι και στιβαρές εκτός δρόμου. Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 1990:Μια περίοδος αύξησης των πωλήσεων έφερε την οριοθέτηση των κατηγοριών προϊόντων και μία αναβίωση για αρκετές λησμονημένες μάρκες, με την Triumph να γνωρίζει τη μεγαλύτερη επιτυχία στη Βρετανία. Τα κομψά και οικονομικά σκούτερ κέρδισαν μια καινούργια γενιά οπαδών ως λύση στην αύξηση της τιμής των καυσίμων και την κυκλοφοριακή συμφόρηση. ΜΕΤΑ ΤΟ 2000:Οι αναβάτες των μοτοσικλετών στη νέα χιλιετία ανταμείβονται με εξαιρετική τεχνολογική εξέλιξη- φρένα με συστήματα ABS, μείωση της ισχύος με ένα διακόπτη, ελαφρά πλαίσια εξωτικού στυλ, πολυτέλεια, άνεση. Στις σελίδες του βιβλίου παρελαύνουν όλων των ειδών οι μοτοσυκλέτες: Εργατικές και ταξιδιάρες, οικονομικές και πανάκριβες, πειθαρχημένες και ατίθασες, στρατιωτικές και ειρηνόφιλες, κλασικές και καινοτόμες, σοβαρές και εκκεντρικές. Μελετώντας το λεύκωμα παρατηρείς πως ένα πρακτικό μέσο μεταφοράς μετεξελίχθηκε σε δίκυκλη απόλαυση, δημιουργώντας ένα life style πάνω στην ελευθερία του δρόμου, ειδικά όταν οι επιβάτες ήταν ο Πέτερ Φόντα και ο Ντένις Χόπερ στην ταινία «Ξένοιαστος καβαλάρης». Πως η Vespa έγινε στοιχείο οδικής κομψότητας σε γυναικείες διαφημίσεις μετά τον πρωταγωνιστικό της ρόλο στη χολιγουντιανή ταινία «Διακοπές στη Ρώμη». Και πως ένα συνδυασμός τεχνολογικών επινοήσεων μετατρέπεται σε στυλ και αντι- κουλτούρα. Αλλά όποιος προσεγγίσει χωρίς λατρευτικό πάθος αυτές τις μηχανικές επινοήσεις σκέπτεται πόσες χιλιάδες νέοι και νέες έχουν χάσει τη ζωή τους παρασυρμένοι από την γοητεία της ταχύτητα χωρίς όρια.

84 Το NS500 ήταν η πρώτη αγωνιστική δίχρονη Honda που συμμετείχε στο GP με πολλές διακρίσεις, κυρίως στα χέρια του Freddie Spencer που κέρδισε τον πρώτο τίτλο στην κατηγορία το Η πρώτη -ιστορικά- μηχανή εσωτερικής καύσης μάλλον θα πρέπει να αποδοθεί στον Christian Huygens. Συγκεκριμένα, ο Huygens το 1678 πρότεινε μία διάταξη που θα χρησιμοποιούσε ως καύσιμο την πυρίτιδα! Η πρόταση αυτή, αν και ουδέποτε υλοποιήθηκε, θα μπορούσε να θεωρηθεί ως ο πρόδρομος των σημερινών εμβολοφόρων μηχανών εσωτερικής καύσης. Ακολούθησε μία μεγάλη περίοδος προσπαθειών, όπου διάφορες ιδέες ανακοινώθηκαν και κατοχυρώθηκαν (Robert Street- 1794, Philippe Lebou -1801, Dr. Drake 1820). Το σύνολο των προσπαθειών αυτών αναφέρονταν σε μηχανές με αέριο καύσιμo. Κάποιες από τις ιδέες που προταθήκαν παρέμειναν στα σχέδια, κάποιες άλλες όμως υλοποιήθηκαν, συνεισφέροντας σημαντικά στην εμφάνιση αυτού που ουσιαστικά θεωρείται ως η πρώτη μηχανή εσωτερικής καύσης, το 1860, από τον Γάλλο Lenoir. Το 1876 κι ενώ στο μεσοδιάστημα είχαν ακολουθήσει και άλλες ευρεσιτεχνίες μηχανών εσωτερικής καύσης, ο Otto κατασκεύασε τον πρώτο τετράχρονο κινητήρα με αέριο καύσιμο και συμπίεση, ενώ σχεδόν ταυτόχρονα, ο Άγγλος Clerc τον πρώτο δίχρονο κινητήρα με αέριο καύσιμο. Οι δίχρονοι κινητήρες

85 χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές όπου απαιτείται μεγάλη ισχύς ανά κιλό, λιγότερη συντήρηση και απλότητα στον τρόπο λειτουργίας. Τέτοιες εφαρμογές στον μηχανοκίνητο τομέα εντοπίζονται στις μοτοσικλέτες ενώ πέρα από αυτές στις εξωλέμβιες μηχανές σκαφών, στα snowmobiles, στα jet ski, στα χορτοκοπτικά, στα αλυσοπρίονα, στα μεγάλα πλοία κ.α. Δίχρονος βενζινοκινητήρας - Δομή Παρακάτω θα αναλυθεί ο δίχρονος βενζινοκινητήρας, όμως οι αρχές και ο τρόπος λειτουργίας ισχύουν και για τους πετρελαιοκίνητους κινητήρες με μικρές παραλλαγές κυρίως στις διατάξεις.ο δίχρονος βενζινοκινητήρας λοιπόν απαρτίζεται ουσιαστικά από τρεις δομικές ομάδες και τις πρόσθετες βοηθητικές διατάξεις: Κορμός κινητήρα: Κυλινδροκεφαλή, κύλινδρος στροφαλοθάλαμος Σύστημα διωστήρα στροφάλου: Έμβολο, διωστήρας, στροφαλοφόρος άξονας Σύστημα δημιουργίας μίγματος: εξαερωτήρας ή διάταξη ψεκασμού, σωλήνας αναρρόφησης Βοηθητικές διατάξεις: Σύστημα ανάφλεξης, σύστημα ψύξης κινητήρα, εξάτμιση, αντλία λαδιού λίπανσης (μπορεί να έχει μπορεί και όχι). Τρόπος λειτουργίας... Οι αρχές ενός κλασικού δίχρονου κινητήρα είναι πραγματικά πολύ απλές. Αρχικά, δε χρειάζεται ειδικά όργανα για την εναλλαγή των αερίων στον κύλινδρο. Σ αυτό έγκειται και η κύρια διαφορά στη δομή του δίχρονου κινητήρα έναντι του τετράχρονου, ο οποίος απαιτεί βαλβίδες, εκκεντροφόρο, καδένες εκκεντροφόρου, καπελότα, γρανάζια κίνησης και άλλα μηχανικά στοιχεία που συναντάμε στους τετράχρονους κινητήρες. Έτσι, ο μειωμένος αριθμός κινούμενων μαζών προσφέρει μεγαλύτερη σταθερότητα και μειωμένες ανάγκες συντήρησης. Η εναλλαγή των αερίων κατευθύνεται από το έμβολο και διοχετεύονται μέσω θυρίδων που υπάρχουν στα τοιχώματα του κυλίνδρου. Επιπλέον, ο δίχρονος κινητήρας χρησιμοποιεί ως καύσιμο βενζίνη ή πετρέλαιο, το οποίο στην πλειονότητα των κατασκευών, αναμιγνύεται με το έλαιο λίπανσης για να σχηματίσει το καύσιμο μίγμα. Ο πλήρης κύκλος λειτουργίας στο δίχρονο κινητήρα πραγματοποιείται σε κάθε πλήρη περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα (360 μοίρες) ή σε κάθε δύο

86 διαδρομές του εμβόλου (δύο χρόνοι). O κύκλος φαινομενικά είναι στον τετράχρονο και στο δίχρονο κινητήρα βασικά ο ίδιος. Όμως, η εξέλιξη των επιμέρους χρόνων τοπικά και χρονικά είναι διαφορετική. Ένας πλήρης κύκλος λειτουργίας περιλαμβάνει τις «φάσεις» : 1. Αναρρόφηση 2. Συμπίεση 3. Εκτόνωση - παραγωγή έργου 4. Εξαγωγή Αναλυτικότερα Όταν το έμβολο κινείται από το κάτω νεκρό σημείο προς το άνω νεκρό σημείο (ΑΝΣ)Αφού το έμβολο κλείσει τη θυρίδα σάρωσης, αναπτύσσεται στο στροφαλοθάλαμο μία υποπίεση, λόγω της αύξησης του όγκου. Όταν το έμβολο απελευθερώσει τη θυρίδα εισαγωγής, τότε λόγω της διαφοράς πίεσης ωθείται στον κύλινδρο η καύσιμη ύλη, δηλαδή το μίγμα αέρα-καυσίμου για τον επόμενο κύκλο λειτουργίας. Σχεδόν ταυτόχρονα το έμβολο θα κλείσει τη θυρίδα εξαγωγής και θα αρχίσει η συμπίεση του μίγματος καυσίμου-αέραλαδιού. Λίγο πριν από το ΑΝΣ, προκαλείται η ανάφλεξη. 2. Όταν το έμβολο κινείται από το κάτω νεκρό σημείο προς το κάτω νεκρό σημείο(κνσ) Κατά την εκτόνωση (παραγωγή έργου), τα αέρια της καύσης κινούν το έμβολο από το ΑΝΣ προς το ΚΝΣ. Αφού το έμβολο κλείσει τη θυρίδα εισόδου, αρχίζει η προσυμπίεση του μίγματος καυσίμου-αέρα-λαδιού στους περίπου 0,3 bar έως 0,8 bar μέσα στον στροφαλοθάλαμο. Κατά τη μετάβαση στον επόμενο κύκλο λειτουργίας, γίνεται η εναλλαγή των αερίων. Χρόνος εξαγωγής. Αρχικά, η πάνω ακμή του εμβόλου απελευθερώνει τη θυρίδα εξαγωγής, η οποία βρίσκεται κάπως υψηλότερα, και τα καυσαέρια εξέρχονται. Κατόπιν, απελευθερώνει τη θυρίδα σάρωσης και το προσυμπιεσμένο μίγμα καυσίμου-αέρα-λαδιού κινείται από το στροφαλοθάλαμο, μέσω του οχετού σάρωσης, προς τον κύλινδρο. Εισέρχεται σε αυτόν και αναλαμβάνει τη σάρωση και την απομάκρυνση των καυσαερίων. Λόγω της αρχικής πίεσης στον αγωγό εξαγωγής, τα εναπομείναντα αέρια καύσης, τη στιγμή που ανοίγει η θυρίδα σάρωσης, κινούνται προς το στροφαλοθάλαμο. Έτσι, αυξάνεται η πίεση της προσυμπίεσης από 0,3 bar περίπου στην πίεση σάρωσης 0,8 bar. Όταν το έμβολο, κατά τη διαδρομή του προς το ΚΝΣ, κλείσει τη θυρίδα σάρωσης και κατόπιν τη θυρίδα εξαγωγής, τότε έχει τελειώσει και η φάση της σάρωσης.

87 Στον τετράχρονο κινητήρα, ο κύκλος λειτουργίας εξελίσσεται μόνο μέσα στον κύλινδρο, και μάλιστα σε τέσσερις διαδρομές του εμβόλου ή σε δύο στροφές του στροφαλοφόρου. Για να περιοριστεί ο κύκλος λειτουργίας σε δύο διαδρομές του εμβόλου ή σε μία περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα, πρέπει να συνεργάζεται ο κύλινδρος με το στροφαλοθάλαμο. Ο στροφαλοθάλαμος μαζί με το κάτω μέρος του κυλίνδρου και με το έμβολο σχηματίζει μια αντλία. Επειδή σ αυτούς του κινητήρες υπάρχουν τρία είδη οχετών, ονομάζονται και δίχρονοι κινητήρες τριών οχετών. Ο δίχρονος κινητήρας τριών οχετών είναι η πλέον απλή μορφή, με έναν οχετό εισαγωγής, έναν εξαγωγής και έναν σάρωσης. Οι οχετοί εισαγωγής και σάρωσης μπορεί να είναι είτε τοποθετημένοι στην ίδια πλευρά είτε αντιδιαμετρικά μέσα στον κύλινδρο. 1. Ο οχετός εισαγωγής έρχεται από τον εξαερωτήρα και οδηγεί στο στροφαλοθάλαμο. 2. Ο οχετός εξαγωγής οδηγεί στον αγωγό απαγωγής των καυσαερίων (εξάτμιση). 3. Ο οχετός σάρωσης συνδέει το στροφαλοθάλαμο με τον κύλινδρο, μέσο πλευρικών οπών στο έμβολο ή πλευρικής οπής στον κύλινδρο. Μπορεί να υπάρχουν από ένας ως και τέσσερεις οχετοί σάρωσης σε κάθε κύλινδρο. Η λειτουργία που περιγράφηκε, με τη χρησιμοποίηση του στροφαλοθαλάμου ως αντλίας αέρα, είναι αυτονόητο ότι δεν μπορεί να υλοποιηθεί παρά μόνο σε μονοκύλινδρους κινητήρες. Τούτο, γιατί όταν υπάρχουν περισσότεροι του ενός κύλινδροι, τα μισά έμβολα θα βρίσκονται σε ανοδική πορεία και τα άλλα μισά σε καθοδική, η διαφοροποίηση επομένως του όγκου του στροφαλοθαλάμου θα είναι μηδενική. Στην περίπτωση αυτή λοιπόν ο δίχρονος κινητήρας γίνεται πιο πολύπλοκος, καθώς απαιτείται πρόσθετη αντλία αέρα, που θα αναλάβει να τροφοδοτεί το σύστημα με αέρα. Η αντλία αυτή, δεδομένου ότι η παροχή της χρησιμεύει όχι μόνο για την πλήρωση αλλά και για την απόπλυση των κυλίνδρων, ονομάζεται αντλία απόπλυσης και προφανώς παίρνει κίνηση από το στροφαλοφόρο του κινητήρα, μειώνοντας αντίστοιχα τη διαθέσιμη σ αυτόν ισχύ προς εκμετάλλευση. Στην πράξη όμως, όσο αυξάνονται οι στροφές, η πραγματική λειτουργία αποκλίνει πολύ από το ιδανικό, καθώς δεν εξελίσσονται οι φάσεις με αυτόν τον ιδανικό τρόπο. Όπως αναφέρθηκε λοιπόν, ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του δίχρονου κινητήρα είναι η ανοιχτή εναλλαγή αερίων. Όμως, τούτο πρακτικά σημαίνει ότι οι θυρίδες εξαγωγής και σάρωσης, κατά τη διάρκεια της εναλλαγής των αερίων, είναι σχεδόν ταυτόχρονα ανοιχτές (επικάλυψη θυρίδων).

88 Αντίθετα, ο τετράχρονος κινητήρας έχει, με εξαίρεση το βραχύ διάστημα της επικάλυψης των βαλβίδων, μια κλειστή εναλλαγή αερίων. Έτσι λοιπόν, όσο προσεκτικά κι αν σχεδιασθεί ο κύλινδρος, οι θυρίδες και το έμβολο, κάποια ποσότητα καυσαερίου θα περάσει στον στροφαλοθάλαμο και θα ανακυκλωθεί στην επόμενη καύση, μειώνοντας την ποιότητα καυσίμου, ενώ κάποια ποσότητα νέου μίγματος θα προλάβει τελικά να φύγει από τον κύλινδρο, περνώντας από τη θυρίδα εξαγωγής. Το τελευταίο αποτελεί μεγάλο μειονεκτήματα του δίχρονου κινητήρα, δεδομένου ότι αυτό δεν είναι μόνο απώλεια αέρα αλλά και καυσίμου. Εκτός από αυτό, ο δίχρονος κινητήρας στην βασική του μορφή, αν και σε ισχύ και κόστος υπερτερεί έναντι του τετράχρονου, λόγω της διάταξης εμφανίζει κυρίως τα εξής μειονεκτήματα: 1. Αυξημένους ρύπους στα καυσαέρια 2. Μεγαλύτερη κατανάλωση καυσίμου και λαδιού 3. Κακή πλήρωση σε καύσιμο και αέρα 4. Στενό φάσμα στροφών βέλτιστης λειτουργίας Βελτιώσεις, αναβαθμίσεις... Για τους παραπάνω λόγους λοιπόν, σταδιακά οι κατασκευαστές ανέπτυξαν διάφορες τεχνικές για την βελτίωση των κινητήρων 2 χρόνων. Οι βασικότερες καινοτομίες είναι: Βαλβίδες REED: Αποτελούνται από φύλλα μετάλλου ή πλαστικού και έχουν αποδειχθεί αρκετά αξιόπιστες. Πρόκειται για μονόδρομες βαλβίδες ή αλλιώς και αντεπιστροφής, οι οποίες επιτρέπουν την ροή ρευστού προς μία μόνο κατεύθυνση. Όταν τοποθετηθούν πριν την εισαγωγή και μετά τον εξαερωτήρα, αναγκάζουν το μίγμα που εισέρχεται στον στροφαλοθάλαμο να παραμείνει εκεί και να μην επιστρέψει πίσω στον εξαερωτήρα. Αυτό το στοιχείο βοήθησε να εξελιχθούν μεγαλύτερα διαμετρήματα βαλβίδων εισαγωγής. Περιστροφική βαλβίδα εισαγωγής: Αποδίδει αρκετά καλυτέρα από τις reed δεδομένου ότι δεν επιφέρει αντίσταση στην εισαγωγή του μίγματος όπως κάνουν τα πέταλα των reed. Η περιστροφική βαλβίδα ακολουθεί την περιστροφή του στροφάλου παίρνοντας κίνηση από ένα γρανάζι που συνεργάζεται με τον στροφαλοφόρο άξονα και εξασφαλίζει άνοιγμα και κλείσιμο σε συγκεκριμένες μοίρες προσομοιώνοντας τον απόλυτο εγκλωβισμό του μίγματος στο στροφαλοθάλαμο. Η περιστροφική βαλβίδα μοιάζει με ημικύκλιο. Τα στελέχη της αποκαλύπτουν και καλύπτουν τις οπές, συναρτήσει

89 των μοιρών που βρίσκονται. Έμβολα: Η γεωμετρία τους συνδέεται άμεσα με την αεροδυναμική και την συστροφή που θέλουμε να προσδώσουμε στο μίγμα καύσης σε συνδυασμό πάντα με την γωνία εισαγωγής στον στροφαλοθάλαμο, για την βέλτιστη ανάμιξή του με τον αέρα, όπως και παγίδευσή του. Επιπλέον, θέλουμε την καλύτερη δυνατή απόπλυση μετά την έκρηξη. Τα υλικά ήταν πάντα ελαφριά κράματα αλουμινίου προς χάρη της ευστροφίας, με κορυφαία τα σφυρήλατα έμβολα. Εξάτμιση: Μεγάλη έμφαση στην εξέλιξη του δίχρονου δόθηκε στην διαμόρφωση του θαλάμου εξαγωγής καυσαερίων. Αυτός είναι ο λόγος που οι εξατμίσεις των δίχρονων είναι καμπυλωτές και έχουν διαφορετικές διατομές κατά μήκος. Εδώ λαμβάνει χώρα το φαινόμενο της κυματικής υπερσυμπίεσης, ένα είδος υπερσυμπιεστή δηλαδή. Το φαινόμενο είναι γενικότερα αρκετά πολύπλοκο. Ο σκοπός των καμπυλωτών ελλειπτικών εξατμίσεων είναι να εκμεταλλευτούν τα κύματα πίεσης που δημιουργούνται στη θυρίδα εξαγωγής, μετά την έκρηξη κατά τη φάση της εκτόνωσης, έτσι ώστε να συνεισφέρουν στην αναπνοή του κινητήρα. Αυτό γίνεται εφικτό σχεδιάζοντας έτσι την εξάτμιση, ούτως ώστε τα ισχυρά θετικά και τα αρνητικά κύματα να συναντιούνται ΑΝΤΑΝΑΚΛΩΜΕΝΑ μέσα στη φούσκα διαστολής πίσω στην θυρίδα εξαγωγής ακαριαία, όταν απαιτείται από το φορτίο υψηλή ή χαμηλή πίεση αντίστοιχα.αυτά τα κύματα ταξιδεύουν με ταχύτητα ήχου, έτσι ο συγχρονισμός είναι ευαίσθητος, δηλαδή η επιστροφή τους πρέπει να βρει την εξαγωγή ανοιχτή για να ενισχύσει το φαινόμενο. Τα αρνητικά κύματα συμπίεσης βοηθούν να σαρώσουν τα καυσαέρια από τον κύλινδρο και τα θετικά κύματα συμπίεσης αναγκάζουν το άκαυτο μίγμα αέρα βενζίνης να επιστρέψει πίσω στον θάλαμο καύσης για τη μετάκαυσή του. Η ταχύτητα των κυμάτων αυτών είναι συνάρτηση κυρίως της θερμοκρασίας που επικρατεί στον θάλαμο των καυσαερίων και λιγότερο των στροφών του στροφάλου. Αυτό ταυτόχρονα σημαίνει ότι μια εξάτμιση συγκεκριμένης γεωμετρίας θα αποδίδει ιδανικά σε ένα περιορισμένο αριθμό στροφών του κινητήρα και όχι σε όλο το εύρος. Εδώ ακριβώς εντοπίζεται και το στενό φάσμα λειτουργίας του δίχρονου κινητήρα Όταν έχουμε τον απόλυτο συντονισμό στην εξάτμιση, ο κινητήρας "ξεσπάει" υστερικά αλλά αυτό διαρκεί σε ένα μικρό εύρος περιστροφής. Το αν θα είναι ψηλά ή χαμηλά, έχει να κάνει με τα χαρακτηριστικά που θα προσδώσει στην εξάτμιση ο κατασκευαστής. Οι κατασκευαστές εφάρμοσαν λύσεις

90 μεταβλητής διατομής στην εξαγωγή και πολύπλοκες γεωμετρίες, έτσι ώστε να ανοίξουν το εύρος του συντονισμού σε μεγαλύτερο φάσμα στροφών του στροφάλου για να αποκτήσει ο δίχρονος γραμμικότητα και να πέσει η κατανάλωση. Επίσης, το μήκος και η διατομή της εξάτμισης είναι μεγάλης σημασίας για την σωστή λειτουργία. Έτσι, με φυγοκεντρικές βαλβίδες και ξεχωριστούς θαλαμίσκους καύσης μεταβάλλεται κατάλληλα ο όγκος (όσο αυτό είναι δυνατό) για να έχουμε τα επιθυμητά αποτελέσματα... Βαλβίδες εξαγωγής με εκκεντροφόρο: Είναι δυνατή η κατασκευή δίχρονου κινητήρα με μία ή και δύο βαλβίδες εξαγωγής στην κυλινδροκεφαλή, ενώ διατηρούνται οι θυρίδες εισαγωγής στο κάτω μέρος του κυλίνδρου Στην περίπτωση αυτή βέβαια είναι απαραίτητη και η ύπαρξη εκκεντροφόρου, για την κίνηση των βαλβίδων, απαίτηση που φυσικά αυξάνει περαιτέρω την πολυπλοκότητα του κινητήρα. Έλεγχος εξαγωγής με κύλινδρο: Μία ακόμα καινοτομία είναι ο έλεγχος εξαγωγής να γίνεται μ έναν κύλινδρο ελέγχου (power valve system). Ο κύλινδρος ελέγχου, τοποθετημένος εγκάρσια προς τον οχετό εξαγωγής, έχει μία εντομή με αιχμηρές ακμές ελέγχου. Σε συνάρτηση με τις στροφές, μειώνεται η διατομή του οχετού εξαγωγής με στροφή του κυλίνδρου ελέγχου. Στις χαμηλές και τις μέσες στροφές, μετατοπίζεται η άνω ακμή της θυρίδας εξαγωγής προς τα κάτω. Αυτό γίνεται με στροφή του κυλίνδρου ελέγχου, πράγμα που μειώνει το ύψος της θυρίδας εξαγωγής. Έτσι, μειώνονται οι γωνίες εξαγωγής και ο χρόνος εξαγωγής και εμποδίζεται η εισροή νέου μίγματος στον οχετό εξαγωγής. Ταυτόχρονα, αυξάνεται η ωφέλιμη διαδρομή του εμβόλου (η συμπίεση αρχίζει νωρίτερα) και ο πραγματικός λόγος συμπίεσης. Λίγο πριν από τις μέγιστες στροφές, ο κύλινδρος ελέγχου στρέφεται και αφήνει ελεύθερη ολόκληρη τη διατομή του οχετού εξαγωγής. Έτσι, πραγματοποιείται μεγάλη γωνία εξαγωγής και μεγαλύτερος χρόνος εξαγωγής. Η στροφή του κυλίνδρου ελέγχου μπορεί να γίνει είτε με τη φυγόκεντρη δύναμη είτε με ιδιαίτερο κινητήρα επενεργείας. Εδώ, αυτός ο κινητήρας παίρνει ως μέγεθος αναφοράς το πλήθος των παλμών ανάφλεξης. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και επίπεδοι σύρτες με έλεγχο συμπιεσμένου αέρα. Έλεγχος εξαγωγής με θάλαμο συντονισμού: Η διεύρυνση του συντονισμού γίνεται με ζεύξη ενός θαλάμου συντονισμού. Το άνοιγμα και το κλείσιμο αυτού του θαλάμου γίνεται με ένα σύρτη κυλινδρικής μορφής. Ένας κινητήρας

91 επενεργεί μέσω οδοντοτροχών και συρματόσχοινου, ώστε να στραφεί ο κύλινδρος ελέγχου. Ο κινητήρας αυτός δέχεται ως μέγεθος αναφοράς το πλήθος των παλμών ανάφλεξης. Έως τις 6500 στρoφές, ένα μέρος των καυσαερίων οδηγείται στο θάλαμο συντονισμού. Έτσι, αυξάνεται ο όγκος της διάταξης εξαγωγής καυσαερίων και μειώνεται η έξοδος άκαυστου μίγματος. Στις υψηλές στροφές, ο κύλινδρος κλείνει το θάλαμο συντονισμού. Έτσι, μειώνεται ο όγκος της εξαγωγής και ρυθμίζεται η αναγκαία "αντίθλιψη". Χωριστή λίπανση: Τέλος, στους δίχρονους κινητήρες μπορεί να υπάρχουν χωριστά δοχεία για το καύσιμο και για το λάδι. Το λάδι λίπανσης προωθείται από τη δεξαμενή στον εξαερωτήρα με μία δοσομετρική αντλία και εκεί, πριν από το κύριο ακροφύσιο, αναμιγνύεται με το καύσιμο. Το έμβολο της δοσομετρικής αντλίας περιστρέφεται με ένα μηχανισμό από τον κινητήρα, πράγμα που συνδέει την παροχή με τις στροφές του κινητήρα. Η διαδρομή του εμβόλου της αντλίας εξαρτάται από το άνοιγμα της πεταλούδας του γκαζιού. Έτσι, όμως, και η παροχή της δοσομετρικής αντλίας αλλάζει ανάλογα με το άνοιγμα της πεταλούδας, είναι δηλαδή συνάρτηση του φορτίου. Επειδή, λοιπόν, η παροχή της δοσομετρικής αντλίας εξαρτάται από τις στροφές και τη διαδρομή του εμβόλου, έχουμε ποσότητες, οι οποίες εξαρτώνται από τις στροφές και το φορτίο. Το ελικοειδές ελατήριο πιέζει το έμβολο, μέσω του στελέχους του, επάνω στο έκκεντρο. Κατά την αναρρόφηση, το λάδι ρέει στο στοιχείο της αντλίας κάτω από το έμβολο. Κατά την περιστροφή του στοιχείου της αντλίας, το στέλεχος και το έκκεντρο ενεργούν μαζί. Κατά την κατάθλιψη του εμβόλου, προωθείται το λάδι στο σωλήνα αναρρόφησης. Μέσω της χειρολαβής γκαζιού, μεταβάλλεται η θέση του έκκεντρου, δηλαδή η παρεχόμενη ποσότητα λαδιού, άρα όπως αναφέρθηκε εξαρτάται από το φορτίο. Η βαλβίδα αντεπιστροφής εμποδίζει την εκκένωση του αγωγού λαδιού. Έτσι λοιπόν, σε συνάρτηση με την παροχή από τις στροφές και το φορτίο πραγματοποιείται μεγάλη οικονομία λαδιού (λόγος ανάμιξης 1:100, ή και λιγότερο). Πιο αποδοτικοί, λιγότεροι "καθαροί"... Παρόλα αυτά, οι ρύποι των καυσαερίων των δίχρονων κινητήρων, αν και με όλα αυτά τα συστήματα έχουν μειωθεί σημαντικά, φαίνεται ότι εξακολουθούν να είναι σε υψηλά επίπεδα αναφορικά με τους κανονισμούς οι οποίοι ισχύουν τις δύο τελευταίες δεκαετίες για τα ιδιωτικά οχήματα μαζικής παραγωγής. Επιπλέον, σήμερα, κυρίως λόγω της προσπάθειας που γίνεται παγκοσμίως για περιορισμό της επιβάρυνσης της ατμόσφαιρας από τις μηχανές εσωτερικής καύσης, ο ρόλος του δίχρονου κινητήρα έχει συρρικνωθεί σημαντικά. Αυτό

92 οφείλεται στο γεγονός ότι η ποιότητα του παραγόμενου καυσαερίου δεν μπορεί να γίνει αποδεκτή και ταυτόχρονα η σύνθεση αυτού είναι τέτοια που δεν είναι εύκολη η καταλυτική του επεξεργασία. Το χαρακτηριστικό αυτό έχει ελαχιστοποιήσει, αν όχι εκμηδενίσει, τη χρήση του στα δίκυκλα, ενώ έχει ουσιαστικά εξαφανίσει το δίχρονο κινητήρα από τα επιβατικά αυτοκίνητα. Η εμφάνιση ξανά στο προσκήνιο του δίχρονου κινητήρα όμως, ίσως να μην αργήσει να έρθει. Τούτο ίσως οφείλεται στην υλοποίηση της ιδέας του ηλεκτρονικού ελέγχου ψεκασμού στους δίχρονους κινητήρες, όπως συμβαίνει εδώ και δεκαετίες στους τετράχρονους κινητήρες. Ο ηλεκτρονικός έλεγχος ψεκασμού είναι, εξ ορισμού, ο έλεγχος από ένα κεντρικό εγκέφαλο,της χρονικής στιγμής και της ποσότητας του μίγματος, η οποία θα ψεκαστεί στον κύλινδρο. Στο τεχνικό σκέλος έχουμε μικρούς σωληνοειδείς αγωγούς που απολήγουν σε πιεζοηλεκτρικές βαλβίδες(ακροφύσια). Αυτοί οι σωλήνες στην άλλη τους πλευρά απολήγουν σε αγωγό, ο οποίος τροφοδοτείται από αντλία βυθισμένη σε καύσιμο και παράγει υπερυψηλή πίεση έως και 50 bar. Ο εκχυτήρας ψεκάζει καύσιμο κατευθείαν μέσα στο κύλινδρο. Αποτέλεσμα της τεράστιας πίεσης και ταχύτητας με την οποία ψεκάζεται το καύσιμο είναι ο "διαμερισμός" του σε απειροστά μικρά σωματίδια, γεγονός που οδηγεί στην πλήρη ανάμιξη του με τον αέρα. Αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε καλύτερη καύση και άρα μεγαλύτερη ισχύς και λιγότερους ρίπους. Η αυστραλιανή εταιρία Orbital......έχει τα πρωτεία στην ανάπτυξη του λεγόμενου συστήματος άμεσου ψεκασμού (direct injection system) για τους δίχρονους κινητήρες, ενώ αντίστοιχα συστήματα έχουν αναπτυχθεί και από άλλες εταιρίες (π.χ. Enviro-fit είναι το σύστημα που έχει αναπτύξει η KTM). Σύμφωνα με τις κατασκευάστριες εταιρίες αλλά και επιπλέον έρευνες, η εφαρμογή της καινοτομίας βελτιώνει σημαντικά τα περισσότερα από τα μειονεκτήματα του δίχρονου που αναφέρθηκαν. Αναλυτικότερα: 1. Με τον άμεσο ψεκασμό το καύσιμο δεν μπορεί να υγροποιηθεί στα τοιχώματα της εισαγωγής, και έτσι δεν εμφανίζονται απώλειες από συμπύκνωση. 2. Η ποσότητα του καυσίμου που ψεκάζεται είναι συνάρτηση των απαιτήσεων του κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι κάθε στιγμή ψεκάζεται ακριβώς όσο καύσιμο απαιτείται με αποτέλεσμα την ομαλότερη λειτουργία και την μειωμένη κατανάλωση.

93 3. Η απώλεια καυσίμου ουσιαστικά παύει να υφίσταται, αφού ελέγχεται απόλυτα η χρονική στιγμή του ψεκασμού ώστε να μην υπάρχει μεγάλη επικάλυψη των οχετών εισόδου εξόδου, και κυρίως για την απόπλυση (απομάκρυνση εναπομεινάντων καυσαερίων) δεν χρησιμοποιείται καύσιμο μίγμα αλλά μόνο αέρας. Το σύστημα αυτό σε συνδυασμό με τις άλλες τεχνολογικές καινοτομίες που αναφέρθηκαν, εφαρμόζεται ήδη σε πλοία, εξωλέμβιες μηχανές και σε snowmobiles με πολύ ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Όμως δεν έχει γίνει ακόμα χρήση του σε δίχρονους κινητήρες μοτοσικλετών μαζικής παραγωγής. Οι απαντήσεις σε αυτό το θέμα είναι πολλές και ποικίλουν. Ένα ζήτημα που έχει τεθεί υπόψη πολλών, είναι ότι η εταιρεία που κατέχει τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας για το σύστημα άμεσου ψεκασμού, η Orbital, ζητάει υπέρογκα ποσά για να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία της. Υπαρκτές είναι φήμες για κερδοσκοπικά παιχνίδια των μεγάλων κατασκευαστών, οι οποίοι έχοντας επενδύσει δισεκατομμύρια στην ανάπτυξη τετράχρονων κινητήρων, δεν προτίθενται να υλοποιήσουν ένα διαφορετικό σύστημα. Επιπλέον, δίνεται βάση στο τεχνικό θέμα των πολλών χιλιάδων στροφών (έως και 9000 στροφές) που ίσως να μην επιτρέπει την εφαρμογή του σε μοτοσικλέτες δρόμου. Σύμφωνα με τους υποστηρικτές τις τελευταίας άποψης, η αιτία εντοπίζεται στην έλλειψη χρόνου, αφού απαιτείται ένας ψεκασμός ανά περιστροφή του στροφάλου, ενώ σε έναν τετράχρονο κινητήρα, ο διαθέσιμος χρόνος για έναν άμεσο ψεκασμό διαρκεί έως και μια ολόκληρη περιστροφή του στροφάλου από την στιγμή που ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής, μέχρι και την στιγμή που ολοκληρώνεται ο χρόνος συμπίεσης. Το σίγουρο πάντως είναι πως δεν μπορεί να δοθεί μια απάντηση με σαφήνεια. Άποψη... Τέλος, θεωρείται σκόπιμο να αναφερθεί μία άποψη ενός εμπειρογνώμονα αναφορικά με τη σύγκριση δίχρονων και τετράχρονων κινητήρων. Ο Michael Harrison από την ομάδα DeepScience BIGENZ, λέει: «Πολλά από αυτά που είναι γραμμένα σαν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των δίχρονων κινητήρων έναντι των τετράχρονων, δεν είναι ακριβώς σωστά. Πάρτε για παράδειγμα το θέμα της λίπανσης στις δίχρονες μηχανές, παραδείγματος χάριν τους μικρούς κινητήρες σε αλυσοπρίονα. Μπορεί το λάδι να αναμειγνύεται με το καύσιμο πριν την καύση, αλλά αυτό δεν είναι άμεσο αποτέλεσμα του ότι ο κινητήρας είναι δίχρονος, αυτό σημαίνει ότι κάποιος σχεδίασε μία πολύ απλή μηχανή. Ρίξτε μια ματιά σε οποιοδήποτε μεγάλο Caterpillar, ή Ντιτρόιτ δίχρονο κινητήρα, όπως αυτά που έχουν τα συμβατικά πετρελαιοφόρα, ο οποίος έχει,

94 ηλεκτρονικό σύστημα ψεκασμού και πλήρη συστήματα λίπανσης υπό πίεση και είναι δίχρονος!". Τι είναι λοιπόν καλύτερο; Στο τέλος, νικητής πιθανότατα θα αποδειχθεί αυτός που έχει περισσότερα χρήματα και τεχνολογία να δαπανώνται γι αυτόν. Στη σημερινή εποχή της παγκοσμιοποίησης, των γρήγορων και φτηνών προγραμμάτων παραγωγής, δεν μπορείτε να το πάρετε ως δεδομένο ότι οι τετράχρονοι κινητήρες είναι καλύτεροι οι χειρότεροι. Έτσι, για να επιλέξετε ποιος από τους δύο τύπους κινητήρα είναι καλύτερος για την εφαρμογή που τον θέλετε, κάντε μία λίστα με τα χαρακτηριστικά που επιθυμείτε να έχει και επιλέξτε με βάση τι σας ταιριάζει καλύτερα και μη πάρετε μία απόφαση βασισμένη σε λίστες που χάνουν το πραγματικό νόημα της διαφοράς και της σύγκρισης».

95 Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ Το πρώτο πράγμα που κάναμε στο Project ήταν να μιλήσουμε για το θέμα που ήταν «Η εξέλιξη της τεχνολογίας και τα εντυπωσιακά άλματά της». Είπαμε για την εξέλιξή της από τα αρχαία χρόνια μέχρι σήμερα και είδαμε τον τρόπο που θα γίνεται το μάθημα. Μετά φτιάξαμε ομάδες των τεσσάρων ατόμων και δώσαμε ιδέες για το ατομικό θέμα πάνω στο οποίο θα γίνει η εργασία. Εγώ διάλεξα τις μοτοσυκλέτες. Στα επόμενα μαθήματα, αφού όλοι οι μαθητές επέλεξαν από ένα θέμα και φτιάχτηκαν οι ομάδες, μας ανατέθηκε μια εργασία. Η εργασία αυτή λεγόταν Ρεπορτάζ ένα σωστό Ρεπορτάζ πρέπει να αποτελείται από τίτλο, κάποιες χαρακτηριστικές πληροφορίες και μια αντιπροσωπευτική εικόνα για το θέμα. Έφτιαξα την εργασία και την επόμενη μέρα την παρουσίασα στην τάξη στους υπόλοιπους μαθητές Στα επόμενα μαθήματα βρήκαμε πληροφορίες για το θέμα μας. Ο καθηγητής μας είπε ότι ο ιδανικός αριθμός σελίδων είναι περίπου 20. Ταυτόχρονα προχωρήσαμε και στη δομή της εργασίας. Αρχικά μάθαμε να φτιάχνουμε ένα σωστό εξώφυλλο. Όλοι οι μαθητές παρουσίασαν από ένα στην τάξη. Ακόμα τις επόμενες μέρες είδαμε πιο αναλυτικά όλα τα κεφάλαια της εργασίας. Τέλος στα τελευταία μαθήματα μαζέψαμε όλα όσα είχαμε κάνει, τα ενώσαμε και σχηματίσαμε την εργασία μας. Βιβλιογραφία Συγγράμματα -Κυριακής Ν., Μηχανές Εσωτερικής Καύσης, εισαγωγή στη χρήση και τη λειτουργία, Εκδόσεις σοφία, Θεσσαλονίκη2006 -Ferguson C., Kirkpatick A., -Μηχανές εσωτερικής καύσης, ενεργειακή συμπεριφορά, Εκδόσεις Grapholine, Φοίνικας -Bohner M., Gscheidle R., Keil W.,Leyer S., Saier W., Schmidt H., Siegmayer P., Wimmer A., Zwickel H., -ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ 1, Μηχανές Εσωτερικής Καύσης,3η Ελληνική Έκδοση, Ευρωπαϊκές Τεχνολογικές Εκδόσεις, Αθήνα Διαδικτυακοί τόποι

96 Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΠΟΛΕΜΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΟΥΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: Διονύσης Παναγιωτόπουλος ΤΜΗΜΑ: Α 6 Project (Α 3) ΜΑΘΗΜΑ: Ερευνητική Εργασία (Project) ΘΕΜΑ: Η Εξέλιξη της Τεχνολογίας και τα Εντυπωσιακά Άλματά της. ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: κ. Χρήστου Πέτρος ΣΧΟΛΕΙΟ: 1ο ΓΕΛ Πετρούπολης ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ:

97 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΤΟ ΠΛΟΙΟ ΩΣ ΜΕΣΟ ΠΟΛΕΜΟΥ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΜΕ ΤΑ ΑΛΛΑ ΜΕΣΑ ΠΟΛΕΜΟΥ Η ΕΠΙΧΕΙΡΙΣΙΑΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΕΝΟΣ ΠΛΟΙΟΥ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΣΤΟΛΟΥ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΠΟΛΕΜΙΚΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΤΥΠΟΙ ΠΟΛΕΜΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

98 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Ως πολεμικό πλοίο νοείται "το σκάφος εκείνο το οποίο ανήκει στις ένοπλες δυνάμεις μιας πολιτείας υπό την διοίκηση αξιωματικού τοποθετουμένου από την κυβέρνηση του κράτους του οποίου φέρει τη σημαία και επανδρωμένο με πλήρωμα υπό στρατιωτική πειθαρχία". Δηλαδή το πολεμικό πλοίο ορίζεται να είναι σκάφος, με κυβερνήτη Αξιωματικό των ενόπλων δυνάμεων χώρας και να διέπεται εσωτερικά από στρατιωτικούς κανονισμούς.

99 ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Τα πολεμικά πλοία παντός τύπου εξομοιώνονται με το έδαφος του κράτους της σημαίας που φέρουν. Κατόπιν αυτού το παράκτιο κράτος δεν μπορεί να ασκήσει σε ξένο πολεμικό πλοίο καμία εξουσία, αφού δεν μπορούν αυτά να αποτελέσουν αντικείμενο κατάσχεσης, κράτησης, απαγόρευσης απόπλου η άλλου δικαστικού μέτρου. Ακόμη και αγωγές λόγω ναυτικών ατυχημάτων, π.χ. συγκρούσεων, εγείρονται συνήθως ενώπιον των δικαστηρίων της χώρας της οποίας φέρουν τη σημαία, εκτός κάποιων εξαιρέσεων αναγνωριζομένων από το διεθνές δίκαιο σε θέματα ετεροδικίας. Σύμφωνα λοιπόν με τη Σύμβαση του ΟΗΕ για το Δίκαιο της Θαλάσσης άρθρο 30: "Αν οποιοδήποτε πολεμικό πλοίο δεν συμμορφώνεται προς τους κανονισμούς του παράκτιου Κράτους τους αναφερομένους στη διέλευση μέσω της χωρικής θαλάσσης, αγνοεί δε οιοδήποτε αίτημα προς συμμόρφωση που του απευθύνεται, το παράκτιο κράτος δύναται να απαιτήσει από το πολεμικό πλοίο όπως εγκατάλειψη πάραυτα τη χωρική του θάλασσα". Οποιαδήποτε δε ζημία προκληθεί από τη μη συμμόρφωση του πολεμικού πλοίου ακέραια ευθύνη φέρει το κράτος της σημαίας του.στα ελληνικά χωρικά ύδατα η διέλευση ξένων υποβρυχίων επιτρέπεται μόνο "εν αναδύσει". Γενικά όμως τα πολεμικά πλοία κατά τους διεθνείς κανονισμούς έχουν προτεραιότητα πλεύσης ανταλλάσσοντας χαιρετισμούς μεταξύ τους, ο νεώτερος Κυβερνήτης προς τον αρχαιότερο και κατ' εθιμικό ναυτικό δίκαιο πρώτα τα εμπορικά πλοία προς τα πολεμικά. Ο δε χαιρετισμός γίνεται κατά το χρόνο της παράλλαξης με την μερική υποστολή της σημαίας που επαναλαμβάνει αμέσως ο αποδέκτης του χαιρετισμού. Αν οποιοσδήποτε φυγόποινος ή φυγόδικος καταφέρει και ανέλθει σε πολεμικό πλοίο, η παράδοσή του στη παράκτια αρχή γίνεται μόνο από τον κυβερνήτη και αν είναι ξένο κατόπιν αιτήσεως από το Υπουργείο Εξωτερικών προς την πρεσβεία της χώρας του πολεμικού πλοίου, αν και εφόσον δεν παρασχεθεί άσυλο.

100 ΤΟ ΠΛΟΙΟ ΩΣ ΜΕΣΟ ΠΟΛΕΜΟΥ Γενικά το πολεμικό πλοίο αποτελεί από την αρχαιότητα μέχρι και σήμερα το κατεξοχήν όπλο - μέσον του κατά θάλασσα πολέμου. Ειδικά στους ναυτικούς πολέμους επιδιώκεται κυρίως η εξασφάλιση της ελευθερίας των θαλασσών, για τη κίνηση και μεταφορά των δυνάμεων του μαχόμενου κράτους και κατ επέκταση την προάσπιση των παραλίων, ή ακόμα και αντίθετα τον αποκλεισμό των δυνάμεων του αντιπάλου επί ζωτικών γι αυτόν θαλάσσιων περιοχών. Οι επιδιώξεις όμως αυτές συνδέονται μ ένα πλήθος προβλημάτων στρατηγικής και τακτικής που ιστορικά συνεχώς μεταβάλλονται σήμερα μέχρι ακολουθώντας τη ταχεία τεχνική εξέλιξη αλλά και τη διαμόρφωση των σύγχρονων πολιτικών συνθηκών, χωρίς βέβαια και να μεταβάλλονται και οι βασικές αρχές του κατά θάλασσα πολέμου. Για παράδειγμα, σήμερα δεν μπορεί ένας κατά θάλασσα πόλεμος να θεωρηθεί ως αυτοτελής μεμονωμένος πόλεμος όπως συνέβαινε σε παλαιότερες εποχές, αλλά ως μέρος ή τμήμα ενός γενικευμένου ολοκληρωτικού πολέμου, πολλές φορές και διακρατικού. Έτσι υπό το πνεύμα αυτό θα πρέπει και να εκτιμάται η τυχόν συμβολή του πολεμικού πλοίου, όταν αυτό συγκρίνεται με άλλα πολεμικά μέσα, όπως θωρακισμένα άρματα ή πολεμικά αεροπλάνα.

101 ΣΥΚΓΡΙΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΕΜΙΚΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΜΕ ΑΛΛΑ ΜΕΣΑ ΠΟΛΕΜΟΥ Μία σύγκριση πολεμικού πλοίου με άλλα πολεμικά μέσα ξηράς ή αέρος μπορεί να γίνει μόνο επί της τεχνικής των δυνατοτήτων που παρέχουν τα μέσα αυτά και της εξέλιξης αυτών όπου και η φύση της δράσης τους ορίζεται, και όχι τόσο ως προς τον χώρο δράσης. Υπό την άποψη αυτή και μόνο, το πολεμικό πλοίο εξετάζεται επί των δυνατοτήτων χρήσης των πολεμικών όπλων πυροβολικού, εκτόξευσης τορπιλών, πυραύλων, ναρκοθέτησης, κ.λπ. προς εκμηδένιση του αντιπάλου, αντίστοιχα με τα άλλα πολεμικά μέσα ξηράς και αέρος. Στη σύγκριση αυτή λαμβάνονται σοβαρά υπόψη σπουδαίοι τεχνικοί και στρατιωτικοί παράγοντες όπως η ταχύτητα ευελιξίας, μετακίνησης, το βάρος και ο λεγόμενος όγκος πυρός. Έτσι για τα μεν χερσαία όπλα - μέσα του στρατού ξηράς κανένας σχεδόν περιορισμός βάρους δεν υφίσταται. Αντίθετα τόσο η ευελιξία - μετακίνηση όσο και ο όγκος πυρός που μπορεί ν αναπτυχθεί ανάλογα, εξαρτώνται κυρίως από τη μορφολογία του εδάφους και κάποιους άλλους δευτερεύοντες παράγοντες που και αυτοί είναι σοβαρά εξαρτημένοι από το είδος του εδάφους, όπως για παράδειγμα μια μετακίνηση αρμάτων μάχης που η ταχύτητά της δεν μπορεί να υπερβεί τα περίπου 40 χλμ την ώρα. Για δε τα εναέρια όπλα, μετά την ελάχιστη αξία των αερόπλοιων, η μέγιστη ταχύτητα που αναπτύσσουν σήμερα τα πολεμικά αεροπλάνα αποτελούν βασικό στρατιωτικό και τεχνικό παράγοντα. Οι σημειούμενες σήμερα ταχύτητες των μέσων αυτών αποτελούν κύριο πλεονέκτημα επίθεσης, αιφνιδιασμού αλλά και άμυνας των ίδιων των μέσων. Η ευχέρεια αυτή των αεροπλάνων σαφώς υπερτερεί των άλλων μέσων, που δεν εξαρτάται από τη μορφολογία του εδάφους, και ακόμα στις περισσότερες των περιπτώσεων ούτε και από μετεωρολογικά εμπόδια που συναντούν τα άλλα μέσα.

102 Το μοναδικό μειονέκτημα αποτελεί ο εκάστοτε περιορισμός βάρους και ειδικότερα το ωφέλιμο φορτίο που εν προκειμένω χαρακτηρίζεται μάχιμο βάροςα και που σημειωτέον είναι κατά λόγο αντίστροφο προς το μέγεθος του αεροπλάνου, συνέπεια πυρός με ο να όγκος είναι μικρότερος μονάδα ως ο κατά (αεροπλάνο) προς τις άλλες κατηγορίες πολεμικών μέσων. Έχοντας υπόψη τα παραπάνω στοιχεία προς σύγκριση, διαπιστώνεται αμέσως ότι στο πολεμικό πλοίο υφίσταται ο περιορισμός του βάρους, αλλά λόγω του μεγαλύτερου από τον αέρα ειδικού βάρους του νερού παρέχεται η δυνατότητα συγκέντρωσης μεγάλων βαρών σε μια και μόνη πολεμική μονάδα (πλοίο), με συνέπεια να σημειώνει τον μεγαλύτερο όγκο πυρός σε σχέση με τα άλλα μέσα. Ανάλογος όμως περιορισμός ως προς την ταχύτητα υφίσταται και από το φυσικό φαινόμενο τουκυματισμού, που υποχρεώνει τον περιορισμό της ταχύτητας των πολεμικών πλοίων στους 40 κόμβους, περίπου στα 70 χλμ. ανά ώρα. Η σημειούμενη αυτή ταχύτητα αναμφίβολα θέτει το πολεμικό πλοίο σε μεγαλύτερη μοίρα σε σχέση με τα χερσαία μέσα, αλλ' όμως σε μειονεκτική έναντι των εναερίων, που όμως είναι αρκετή για τις σημερινές ακόμη συνθήκες, ώστε σε συνδυασμό και με το μεγάλο σχετικά βάρος (εκτόπισμα) να χαρακτηρίζει το πολεμικό πλοίο ως την πολεμική εκείνη μονάδα που συγκεντρώνει τον μεγαλύτερο δυνατό όγκο πυρός, με σχετικά μεγάλη ταχύτητα - ευκινησία.

103 Αυτοί τελικά είναι και οι παράγοντες που καθιστούν το πολεμικό πλοίο ως το προσφορότερο μέσον πολεμικών μεταφορών τόσο από άποψης ποσότητας όσο και διάθεσης δαπάνης και δύναμης ανδρών. Σημειώνεται τέλος πως η ευκινησία του πολεμικού πλοίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κρατούσα καιρική κατάσταση καθώς και από την ναυτική αρετή (κατασκευή και συμπεριφορά) του ίδιου του πλοίου, καθώς και από την ναυτική αρετή (εμπειρία και καλή γνώση) των χειριστών του σκάφους (Αξιωματικών και πληρώματος).

104 Η ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΕΝΟΣ ΠΟΛΕΜΙΚΟΥ ΠΛΟΙΟΥ Η επιχειρησιακή ικανότητα ενός πολεμικού πλοίου, εκλαμβανόμενο ως πολεμική μονάδα, εξαρτάται από τέσσερις κύριους παράγοντες (δυνατότητες): την ακτίνα τον οπλισμό, ενέργειας, εκ την αυτοπροστασία, του συνδυασμού την ταχύτητα και των οποίων και δημιουργήθηκαν, (κατά διάφορες αντιλήψεις ή ανάγκες), οι διάφοροι κατά καιρούς τύποι πολεμικών πλοίων. Ενιαίος τρόπος ή τύπος για την απόλυτη εκτίμηση ή τον προσδιορισμό της επιχειρησιακής ικανότητας ενός πλοίου δεν υφίσταται, παρ όλες τις κατά καιρούς προσπάθειες και προτάσεις που έχουν διατυπωθεί, με συνέπεια να μην υφίσταται και το μέτρο της απόλυτης σύγκρισης των διαφόρων τύπων μεταξύ τους, αλλά ούτε και μεταξύ παρόμοιων τύπων ναυτικών δυνάμεων διαφορετικών χωρών.

105 Οπλισμός Ο οπλισμός ενός πολεμικού πλοίου αποτελεί το μέσον επίθεσης για την εξουδετέρωση του αντιπάλου με συνέπεια να θεωρείται και ο κυριότερος παράγοντας επιχειρησιακής ικανότητας. Τον οπλισμό συνιστούν κατά κύριο λόγο το φερόμενο ναυτικό πυροβολικό, οι τορπίλες, οι πύραυλοι, και σε δευτερεύοντα ρόλο οι νάρκες και οι βόμβες πίεσης ή βυθού. Η αξία του παράγοντα αυτού εκτιμάται ιδιαίτερα επί του αριθμού και του διαμετρήματος των πυροβόλων που φέρει, του βεληνεκούς των, της ταχύτητας πυρός, του τομέα βολής εκάστου πυροβόλου, όπως και του αριθμού και ταχύτητας των φερομένων τορπιλών, της γόμωσης αυτών, και ομοίως επί των φερομένων τύπων πυραυλικών συστημάτων, αριθμού εκτοξευτών πυραύλων, αριθμού αυτών, της δραστικής εμβέλειάς τους καθώς και επί των ναρκών και βομβών πίεσης και των μέσων ρίψης αυτών.

106 Αυτοπροστασία Η λεγόμενη αυτοπροστασία πολεμικού πλοίου αφορά το σύνολο των μέσων παθητικής άμυνας έναντι των εχθρικών μέσων επίθεσης. Αποτελεί κατά κάποιο τρόπο το έτερο σκέλος της επιχειρησιακής ικανότητας του πολεμικού πλοίου, θεωρούμενη μεταξύ των κυρίων παραγόντων της. Το σπουδαιότερο στοιχείο ή μέσον αυτοπροστασίας για τα ύφαλα και τα έξαλα του Π.Π. κατά το παρελθόν ήταν η θωράκιση. Σήμερα, η αυτοπροστασία των υφάλων συνίσταται κυρίως στη στεγανή υποδιαίρεση του σκάφους καθώς και σε διάφορες ειδικές διατάξεις αντιτορπιλικής άμυνας που εφαρμόζονται σε μεγάλα σκάφη. Εξίσου όμως σημαντικά στη αυτοπροστασία συμβάλλουν και οι βοηθητικές εγκαταστάσεις και δίκτυα πυρκαϊάς, κατάκλυσης, άντλησης κυτών, καθώς και ο διαχωρισμός συγκροτημάτων στα ζωτικότερα σημεία του πλοίου, όπως σε περίπτωση ΡΒΧ πολέμου. Στον παράγοντα της αυτοπροστασίας περιλαμβάνονται επίσης τα μέσα παραλλαγής (καμουφλάζ) και παραπλάνησης του εχθρού περί του μεγέθους, της πορείας ή της θέσης του πλοίου, τα μέσα καπνοφράγματος κ.ά. όπως και για τα υποβρύχια η ταχεία κατάδυση.

107 Ταχύτητα πλοίου Η ταχύτητα του πολεμικού πλοίου αποτελεί από πλευράς τακτικής τον σπουδαιότερο παράγοντα, αλλά και κύριο της επιχειρησιακής του ικανότητας που συμβάλλει συμπληρωματικά στην επαύξηση των παραπάνω παραγόντων τόσο κατά την επίθεση όσο και κατά την άμυνα. Η υπεροχή της ταχύτητας παρέχει κάθε ευχέρεια στην εκλογή των κατάλληλων συνθηκών επίθεσης ήτοι θέσης, απόστασης, ανέμου, κατάστασης θαλάσσης κ.λπ. που συνδυαζόμενη με την υπεροχή πυρός εξασφαλίζει την επί του αντιπάλου επικράτηση. Ειδικότερα η μεγάλη ταχύτητα αποτελεί τον σημαντικότερο παράγοντα αυτοπροστασίας των ελαφρών σκαφών (τορπιλάκατοι, πυραυλάκατοι, ακταιωροί κ.λπ.) και συγχρόνως και της επιθετικής επιχειρησιακής ικανότητάς των. Σημειώνεται πάντως ότι η ταχύτητα ως παράγοντας είναι σχετική με την ταχύτητα του αντιπάλου που σε σύγκριση με την ελαχίστη ταχύτητα αποτελεί προϋπόθεση για επιθετική ή αμυντική δράση. Συνεπώς η ελαχίστη ταχύτητα, από διάφορους λόγους, κυρίως από βλάβη και μάλιστα όταν κατέλθει σε κατώτερα σημεία μπορεί να επιφέρει στο πλοίο την απώλεια της επιχειρησιακής του ικανότητας για περαιτέρω διεξαγωγή επιχειρήσεων.

108 Ακτίνα ενεργείας Με τον όρο "ακτίνα ενεργείας" πολεμικού πλοίου ονομάζεται η μεγίστη απόσταση σε ναυτικά μίλια που μπορεί να διανύσει ένα πολεμικό πλοίο με το διαθέσιμο ποσό καυσίμων και ορισμένη ταχύτητα, χωρίς ενδιάμεσο ανεφοδιασμό. Ο παράγοντας αυτός ενέχει επομένως από στρατηγικής άποψης αρκετή σπουδαιότητα τόσο ως προς την ευχέρεια όσο και την ταχύτητα μετακίνησης ναυτικών μονάδων εντός ορισμένων θαλασσίων περιοχών. Στις μετακινήσεις αυτές ακολουθείται η "οικονομική ταχύτητα" ή "ταχύτητα διαδρομής" όπου η κατανάλωση καυσίμων είναι μικρότερη με συνέπεια η ακτίνα ενέργειας να είναι πολύ μεγάλη. Αντίθετα η μεγίστη ταχύτητα ακολουθείται για μικρά χρονικά διαστήματα και στο πεδίο της μάχης. Ο παράγοντας "ακτίνα ενεργείας" όπως και της "ταχύτητας" δεν μπορούν να εκτιμηθούν με απόλυτο μέτρο, αλλά πάντα σε συνδυασμό με τη γεωγραφική θέση δράσης του πλοίου και επί τη βάση των δυνατοτήτων του ανάλογα του τύπου του [π.χ. ένα πολεμικό πετρελαιοφόρο έχει μεγαλύτερη ακτίνα ενεργείας από άλλο τύπο). Σημειώνεται ότι στα πυρηνοκίνητα πολεμικά πλοία δεν υφίσταται θεωρητικός περιορισμός της ακτίνας ενεργείας.

109 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΣΤΟΛΟΥ Οι σύγχρονοι στόλοι αποτελούνται από πολλές μονάδες πολεμικών πλοίων, διαφόρων τύπων που καθιερώθηκαν κατά καιρούς, οι σημαντικότεροι των οποίων εξελίχθηκαν και συνεχίζουν να εξελίσσονται μέχρι σήμερα. Τόσο η εκλογή όσο και η εξέλιξη των καθιερωθέντων τύπων πλοίων, ο αριθμός εξ εκάστου τύπου μονάδων, για τη συγκρότηση της ναυτικής δύναμης, δηλαδή η κατανομή της σε πολεμικά πλοία διαθέσιμου συνολικού εκτοπίσματος κατά τύπο, μέγεθος και αριθμό, εξαρτώνται από ποικίλους, κατά Ναυτική Χώρα, παράγοντες ή αρχές. Σπουδαιότεροι παράγοντες που ίσχυσαν κατά καιρούς και συνεχίζουν να ισχύουν σήμερα είναι: 1. Πολιτικές και στρατιωτικές συνθήκες που διέπουν τις σχέσεις ενός κράτους με το τυχόν αντίπαλο. 2. Γεωγραφική θέση ενός κράτους σε σχέση με του αντιπάλου, και της έκτασης των θαλασσίων περιοχών της ενδεχόμενης σύγκρουσης. Σε περίπτωση μεγάλων αποστάσεων η "ακτίνα ενεργείας" υπερισχύει των άλλων μαχητικών στοιχείων. 3. Διακρατικές ναυτικές συμβάσεις περί προσδιορισμού, καθορισμού ή περιορισμού εξοπλισμών, διέλευσης και χρήσης πολεμικών όπλων. 4. Βιομηχανική τεχνική η υφιστάμενη κατάλληλη ναυπηγική υποδομή, κάλυψης και αποκατάστασης βλαβών και συντήρησης σκαφών. 5. Εξέλιξη οπλικών συστημάτων που αφορά τις εξοπλιστικές δυνατότητες ενός κράτους. 6. Οικονομική δυνατότητα ενός κράτους όχι μόνο για τη ναυπήγηση ή πρόσκτηση πολεμικών πλοίων αλλά και για την κατάλληλη επάνδρωση, κίνηση και συντήρηση αυτών. Ο παράγοντας αυτός είναι και ο πλέον δυσχερής για μικρές χώρες και ίσως και το μεγαλύτερο κίνητρο της συνομολόγησης διαφόρων συνθηκών περιοριστικού χαρακτήρα.

110 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΠΟΛΕΜΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ Για τη δημιουργία και την εξέλιξη του κάθε τύπου πολεμικού πλοίου ιδιαίτερα, ισχύουν βεβαίως οι παραπάνω γενικές αρχές περί της σύνθεσης των στόλων, πλην όμως υφίστανται και άλλοι επιπρόσθετοι παράγοντες που αφορούν και αναλύονται στον κάθε τύπο πλοίου. Οι κυριότεροι όμως παράγοντες με καθολικό χαρακτήρα για τη σύνθεση, επί των τύπων των πλοίων, μιας ναυτικής δύναμης είναι: 1. H στρατηγική αντίληψη επί της "επιχειρησιακής ικανότητας" του κάθε τύπου, επί της ναυτικής τακτικής και των δυνατοτήτων συγκρότησης στόλων, μοιρών κ.λπ. 2. Η εμπειρία (πείρα και συμπεράσματα επί ναυμαχιών που έχουν διεξαχθεί), στη προσφορά εκάστου τύπου πλοίου. Ο παράγοντας αυτός είναι ιδιαίτερα σημαντικός σε ίσες περίπου αναμετρήσεις πολεμικών πλοίων που εκ του λόγου αυτού προέκυψαν και οι αρχικοί "πυρήνες" των τύπων των πολεμικών πλοίων. 3. Η εξέλιξη των πολεμικών πλοίων, 4. Η εξέλιξη οπλικών συστημάτων και μεθόδων, 5. Η τάση υπεροπλίας, και 6. Η ναυπηγική εξέλιξη

111 Τύποι πολεμικών πλοίων Αεροναυαγοσωστικό: Μικρό ταχύπλοο σκάφος αεροναυτικής συνεργασίας. Σήμερα ο τύπος αυτός έχει αντικατασταθεί από το μεγάλο αριθμό ταχυπλόων σκαφών του Λιμενικού Σώματος. Ακταιωρός: Μικρό περιπολικό σκάφος, άλλοτε ιστιοφόρο ή μηχανοκίνητο, σήμερα ταχύπλοο για περιπολία και φύλαξη ακτών και ανεφοδιασμού παράκτιων πυροβολείων.

112 Ακτοφυλακίδα: Το ίδιο με Ακταιωρός. Αλιείας τορπιλών: Πλοίο για την αλιεία τορπιλών ύστερα από τις εκπαιδευτικές βολές. Αντιτορπιλικό : Πολεμικό πλοίο που πήρε το όνομά του στις αρχές του 20ου αι. για την αντιμετώπιση των τορπιλοβόλων και τορπιλικών.

113 Αποβατικό: Πλοίο διαφόρων μεγεθών μεταφοράς οπλιτών (Οπλιταγωγό), οχημάτων (Οχηματαγωγό), αρμάτων μάχης (Αρματαγωγό). Αρματαγωγό (Α/Γ): Πολεμικό αποβατηγό αρμάτων με πλωριές ή και πρυμιές θύρες και καταπέλτη.

114 Ατμοδρόμων: Πλοίο ξύλινο ή σιδερένιο με ιστιοφορία Δρόμωνα (Νάβα) με ατμομηχανή για βοηθητική πρόωση. Ατμοημιολία: Ημιολία με ατμομηχανή για βοηθητική πρόωση.

115 Θαλαμηγός : Μικρό σκάφος μεταφοράς προσώπων άνευ οπλισμού. Θωρηκτό (Θ/Κ): Παλαιό πολεμικό πλοίο ισχυρής θωράκισης και πυροβολικού. Ταχύτητας 20 και αργότερα 30 κόμβων. Στον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο αλλά και μέχρι το Β' Παγκόσμιο Πόλεμο απετέλεσε την υπεροχή ισχύος των Ναυτικών Δυνάμεων παγκοσμίως. Το εκτόπισμα αρχικά ήταν 5000 τον και έφθασε τους τον. Σήμερα έχει εκλείψει.

116 Κανονιοφόρος (Κ/Φ): Μικρό πλοίο, παλαιότερα ιστιοφόρο και σήμερα μηχανοκίνητο με πυροβόλα όπλα στην πλώρη και πρύμη. Καταδρομικό (Κ/Δ): Πλοίο διαφόρων μεγεθών, μεγάλης ταχύτητας και ελαφρύτερου πυροβολικού του Θωρηκτού το οποίο σιγά σιγά εκτόπισε.

117 Κορβέτα (Κ/Β): Εκ του Corvette. Πλοίο με εκτόπισμα μέχρι 400 τον. Με πλήρη ιστιοφορία και οπλισμό 25 πυροβόλα επί του καταστρώματος. Από το Β' ΠΠ ο όρος αφορά πλοία με εκτόπισμα τον. κυρίως συνοδευτικά. Ναρκαλιευτικό (Ν/Α): Πολεμικό πλοίο ναρκοπολέμου, αποκλειστικά για ναρκαλιεία.

118 Ναρκοθέτις (Ν/Θ): Πολεμικό πλοίο ναρκοπολέμου, αποκλειστικά για ναρκοθέτηση Ναυαρχίδα 'η Αρχηγίδα: Πολεμικό πλοίο επιφανείας, στο οποίο επιβαίνει ο Ναύαρχος ή ο Διοικητής Μοίρας.

119 Περιπολικό: Μικρό πολεμικό σκάφος για επιτήρηση, περιπολία ακτών. Περιπολικό ανθυποβρυχιακό (Π/Α): Περιπολικό ανθυποβρυχιακού πολέμου.

120 Πετρελαιοφόρο (Π/Φ): Βοηθητικό πολεμικό πλοίο εφοδιασμού πλοίων στόλου. Πυραυλάκατος (ΤΠΚ): Σύγχρονο μικρό και ευέλικτο πολεμικό πλοίο με κύριο οπλισμό πυραύλους που φέρει στο κατάστρωμα. Μέγ. ταχ. 70 κόμβοι.

121 Τορπιλάκατος (Τ/Α): Μικρό και ευέλικτο πολεμικό πλοίο με κύριο οπλισμό τορπίλες που φέρει στο κατάστρωμα. Μέγ. ταχ. 50 κόμβοι. Υδρογραφικό (Υ/Γ): Πλοίο που ανήκει στην Υδρογραφική Υπηρεσία.

122 Υδροπτέρυγο (Υ/Π): Ταχύπλοο με μόνιμα πτερύγια υπό τα ύφαλα. Υδροφόρο (Υ/Φ): Βοηθητικό πολεμικό πλοίο εφοδιασμού πλοίων στόλου με πόσιμο νερό.

123 Υποβρύχιο (Υ/Β): Πολεμικό πλοίο που κινείται υπό και επί την επιφάνεια της θάλασσας με κύριο οπλισμό τορπίλες. Σήμερα κατασκευάζονται πολύ μεγάλα πυρηνοκίνητα υποβρύχια, με βαλλιστικούς διηπειρωτικούς πυραύλους (SSBN). Φρεγάτα (ή Φρεγάδα ή Φεργάδα): (Γαλλ. Fregate, Αγγλ. Frigate). Παλαιότερα ήταν κάποιο μικρό ταχυκίνητο ιστιοφόρο που χρησιμοποιούταν κυρίως για περιπολίες.εκτόπισμα τον. και οπλισμό πυροβόλα (κανόνια) στο υπόστρωμα. Υπήρχαν βέβαια και μικρότερα με 30 πυροβόλα και πλήρωμα 300 άνδρες. Σήμερα, ο όρος αυτός χαρακτηρίζει πολεμικό πλοίο μικρότερο του Αντιτορπιλικού με σχεδόν ίδιες ή και περισσότερες δυνατότητες εξοπλισμού.

124 Χόβερκραφτ (ή Αερόστρωμνο): Ταχύπλοο που υποστηρίζεται πάνω σε στρώμα αέρα που εκτοξεύεται προς τα κάτω με τουρμπίνες. Χρησιμοποιείται ως πλοίο ταχείας μεταφοράς χερσαίων ομάδων κρούσης. Ωκεανογραφικό (Ω/Γ): Πλοίο με κυρίως επιστημονικό εξοπλισμό για τις ερευνητικές ανάγκες της Υδρογραφικής Υπηρεσίας, ΥΥ ή και άλλων Υπηρεσιών που φέρει βαθυσκάφος και ενίοτε θαλάμους αποπίεσης.