ΑΣΦΑΛΕΙΑ, ΓΛΩΣΣΑ, ΔΙΑΦΟΡΑ, ΕΠΙΣΤΗΜΗ, ΙΣΤΟΡΙΑ, ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Τετάρτη 29 Ιουλίου 2015

- DC vs AC, Ή Ο ΠΟΛΕΜΟΣ ΤΩΝ ΡΕΥΜΑΤΩΝ



Ο τίτλος θα μπορούσε να ήταν «Edison vs Westinghouse», όμως πίσω από τον Westinghouse βρίσκονταν ο Tesla, οπότε η αντιπαράθεση ήταν στην ουσία μεταξύ των συστημάτων που υποστήριζαν αυτοί οι δύο πολύ σημαντικοί εφευρέτες στον τομέα της ηλεκτρολογίας.

Η ζωή ξεκίνησε δύσκολα για τον αυτοδίδακτο Έντισον αλλά κατέληξε εύκολη, ενώ περίπου το αντίθετο ίσχυε για τον πανεπιστημιακής μόρφωσης Τέσλα.

Ο Έντισον είναι γνωστός για το πλήθος των πρακτικών εφευρέσεών του, οι διασημότερες από τις οποίες είναι η ηλεκτρική λάμπα και ο φωνόγραφος, ενώ παράλληλα με την εφευρετικότητα συνδύαζε με επιτυχία και την επιχειρηματικότητα.

Ο Θωμάς Έντισον

Αντίθετα ο Τέσλα, ο οποίος γεννήθηκε στη Σερβία αλλά εργάστηκε κυρίως στις ΗΠΑ και μάλιστα για ένα διάστημα στο εργαστήριο του Έντισον, ήταν περισσότερο ιδεολόγος εφευρέτης που δεν τον απασχολούσε καθόλου το οικονομικό όφελος (μάλιστα αρνήθηκε να είναι υποψήφιος για το βραβείο Νόμπελ).
Δεν χρειάζεται λοιπόν πολύ φαντασία, για να καταλάβει κανείς γιατί το τέλος της ζωής τους ήταν τόσο διαφορετικό.

Ο Νίκολας Τέσλα

Οι δύο πιο σημαντικές συνεισφορές του Τέσλα στην ηλεκτρολογία είναι η εφεύρεση του τριφασικού ηλεκτρικού κινητήρα που απλοποίησε κατά πολύ την κατασκευή των ηλεκτρικών κινητήρων, και το πηνίο που φέρει το όνομά του για τη δημιουργία πολύ υψηλών τάσεων.
Το όνομα του Τέσλα δόθηκε τη δεκαετία του 1960 και σε μια μονάδα του ηλεκτρομαγνητισμού (μαγνητική επαγωγή).

Η αντιπαράθεση των συστημάτων που υποστήριζαν οι δύο εφευρέτες, στην  ουσία ήταν ο ανταγωνισμός των δύο τρόπων μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας, του Συνεχούς Ρεύματος - ΣΡ (αγγλικά DC) και του Εναλλασσόμενου Ρεύματος - ΕΡ (αγγλικά AC).

Ο αντιπαράθεση αυτή συνέβη στο τέλος του 19ου αιώνα, και ονομάστηκε από τον αμερικάνικο τύπο «ο πόλεμος των ρευμάτων».

Ο πρώτος βιομηχανικός μετασχηματιστής

Εργοστάσια παραγωγής ΣΡ υπήρχαν ήδη στη Ν. Υόρκη, αλλά η δυνατότητα διανομής του περιορίζονταν σημαντικά εξαιτίας των ηλεκτρικών απωλειών, που για τη μείωσή τους απαιτούνταν είτε πολύ χοντρά χάλκινα καλώδια, είτε ουσιαστικά ένα εργοστάσιο ανά περιοχή (πρακτική απόσταση διανομής μέχρι 2 χιλιόμετρα).

Το πρόβλημα αυτό το έλυνε το ΕΡ και ακόμα καλύτερα το τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα, του οποίου ο Τέσλα αν και δεν ήταν ο εφευρέτης του, ήταν ένθερμος υποστηρικτής.

Όπως κάθε μαθητής Λυκείου γνωρίζει, το ΕΡ έχει τη δυνατότητα με την παρεμβολή ενός μετασχηματιστή να αυξηθεί η τάση του, μειώνοντας αυτόματα και με τον ίδιο λόγο, την έντασή του.
Καθώς λοιπόν οι απώλειες του ρεύματος είναι ανάλογες με το τετράγωνο της έντασης, εφόσον πχ αυξήσουμε την τάση 100 φορές, θα μείωσουμε την ένταση επίσης κατά 100 φορές, πράγμα που θα οδηγούσε σε μείωση των απωλειών (για τον ίδιο αγωγό) κατά 100 Χ 100 = 10.000 φορές!

Επιπλέον, το τριφασικό εναλλασσόμενο σύστημα αξιοποιεί ακόμα καλύτερα τους αγωγούς του ηλεκτρικού ρεύματος, και επιτρέπει τη λειτουργία των πολύ απλών ηλεκτρικών κινητήρων του Τέσλα, που πρακτικά δεν έχουν ανάγκη συντήρησης σε αντίθεση με τους κινητήρες ΣΡ. 
Βέβαια, εκείνη την εποχή και ουσιαστικά μέχρι τη δεκαετία του 1980, οι κινητήρες  ΕΡ δεν ήταν εύκολο να έχουν ρυθμιζόμενη ταχύτητα, κάτι που λύθηκε στη συνέχεια με την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ισχύος (θυρίστορς).

Η αρχή λειτουργίας του τριφασικού κινητήρα.

 ... και πώς πραγματικά γίνεται η εναλλαγή των φάσεων, που παρασέρνει τον ρότορα σε περιστροφή.

Αυτά ήταν πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα για το ΕΡ, που ο Έντισον προφανώς τα γνώριζε, αλλά τα οικονομικά του συμφέρονται ήταν με το ΣΡ.

Ο Έντισον λοιπόν αποδύθηκε σε εκστρατεία συκοφάντισης του ΕΡ, βάζοντας τους βοηθούς του να σκοτώνουν με ηλεκτροπληξία (με τη χρήση ΕΡ φυσικά) διάφορα ζώα, για να τονίσει την επικινδυνότητά του.
Έφτασε μάλιστα στο σημείο να συμμετάσχει στο σχεδιασμό της πρώτης ηλεκτρικής καρέκλας, για να αποδείξει με την εκτέλεση ενός κατάδικου ότι το ΕΡ ήταν θανατηφόρο.
Το σχέδιο αυτό όμως κατέληξε σε βάρος του, γιατί ο κατάδικος ταλαιπωρήθηκε πολύ μέχρι να πεθάνει και ο ρόλος του Έντισον έγινε γνωστός και κατακρίθηκε.

Πάντως ο Έντισον θεωρητικά είχε κάποιο δίκιο, καθώς για το ίδιο επίπεδο τάσης το ΕΡ είναι 50% πιο επικίνδυνο για τον άνθρωπο, απ’ ότι το ΣΡ.
Τελικά, όπως όλοι γνωρίζουμε σήμερα, το ΕΡ επικράτησε θριαμβευτικά καθώς τα οικονομικά πλεονεκτήματά του ήταν συντριπτικά έναντι του ΣΡ.

Η παγκόσμια έκθεση στο Σικάγο το 1893, που έγινε με την ευκαιρία των 400 ετών από την ανακάλυψη της Αμερικής από τον Κολόμβο, υπήρξε το αποκορύφωμα της διαμάχης Edison - Westinghouse καθώς και οι δύο διεκδικούσαν το δικαίωμα της ηλεκτροδότησής της. Κέρδισε ο δεύτερος, στην εταιρεία του οποίου για ένα διάστημα είχε δικαιώματα ο Tesla, και εμπρός δεξιά στην εικόνα φαίνεται το περίπτερο των δύο συνεταίρων που διαφήμιζε το εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ο Τέσλα αργότερα ανέπτυξε το ομώνυμο πηνίο (στην ουσία έναν ειδικό μετασχηματιστή) για τη δημιουργία πολύ υψηλών τάσεων, και επίσης πέτυχε και ασύρματες μεταδόσεις ηλεκτρικών παλμών σε απόσταση αρκετών δεκάδων χιλιομέτρων.

Ηλεκτρικές εκκενώσεις από μεγάλο πηνίο Τέσλα. Ο άνθρωπος προστατεύεται από μεταλλικό κλωβό (κλωβός Φαραντέι).

Το μεγάλο του όνειρο όμως ήταν να εκπέμψει ασύρματα σημαντική ισχύ, ώστε να μπορέσουν να επωφεληθούν όλοι οι άνθρωποι.
Για το σκοπό αυτό έχτισε ένα μεγάλο μεταλλικό πύργο στο Λογκ Άιλάντ, αλλά όταν ο τότε χρηματοδότης του επιχειρηματίας Morgan κατάλαβε ότι ο Τέσλα ήθελε να προσφέρει την ηλεκτρική ενέργεια δωρεάν, διάκοψε τη συνεργασία μαζί του!

Διακοσμητική συσκευή εκκένωσης με πηνίο Τέσλα

H ασύρματη μετάδοση ενέργειας που ονειρεύτηκε ο Τέσλα δεν έχει επιτευχθεί ακόμα ικανοποιητικά σε πρακτικό επίπεδο, παρά μόνο σε μικρές αποστάσεις, μικρή ισχύ και με σημαντικές απώλειες, όπως στην παραπάνω εικόνα. Η ασύρματη φόρτιση πάντως μικρών συσκευών σε μικρή απόσταση (πχ κινητά τηλέφωνα στο σπίτι) βρίσκεται πολύ κοντά, ενώ λίγο περισσότερο θα καθυστερήσει η ασύρματη φόρτιση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, εφόσον σταθμεύουν επάνω σε συγκεριμένα σημεία που θα έχουν τον πομπό της φόρτισης ενσωματωμένο στο έδαφος.

Στη συνέχεια ο Τέσλα ασχολήθηκε με πιο ευφάνταστα σχέδια, που τα περισσότερα αποτελούν και αγαπημένο θέμα των θεωριών συνωμοσίας.

Η πραγματικότητα είναι μάλλον πολύ πιο πεζή, ο Τέσλα πράγματι σκέφτηκε σε θεωρητικό επίπεδο διάφορες χρήσεις του ηλεκτρομαγνητισμού, χωρίς όμως να υπάρχουν ενδείξεις ότι είχε προτείνει αντίστοιχα και πρακτικές λύσεις.

Πέθανε σε μεγάλη ηλικία, μόνος και ξεχασμένος (για εκείνη την εποχή) σε δωμάτιο ξενοδοχείου της Ν. Υόρκης.

Γ. Μεταξάς

Δευτέρα 27 Ιουλίου 2015

- ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΙΑΚΟΣ ΠΟΛΕΜΟΣ. Η ΠΤΩΣΗ ΜΙΑΣ ΑΥΤΟΚΡΑΤΟΡΙΑΣ ΠΡΙΝ ΑΚΟΜΑ ΓΕΝΝΗΘΕΙ


Ο Πελοποννησιακός Πόλεμος (ΠΠ), θεωρείται η πρώτη από τις μεγάλες καταστροφές που έπληξαν τον Ελληνισμό, και ενώ ήταν σαφώς καταστροφικός για την ηττημένη Αθήνα δεν ωφέλησε τελικά ούτε τους νικητές Σπαρτιάτες.

Τα ουσιαστικά αίτια του ΠΠ ήταν ότι μετά την απομάκρυνση του περσικού κινδύνου, στον Ελληνικό χώρο δημιουργήθηκαν δύο μεγάλες συμμαχίες, η Αθηναϊκή (Δηλιακή) και η Πελοποννησιακή, που η κάθε μία προσπαθούσε να αυξήση την επιρροή και την κυριαρχία της στις υπόλοιπες ελληνικές πόλεις-κράτη.

Επί περίπου 50 χρόνια που ακολούθησαν τη μάχη των Πλαταιών (479 πΧ) και την οριστική ήττα των Περσών, διατηρείτο μια σχετικά ειρηνική ισορροπία, που ενισχύθηκε από τις «τριακοντούτεις σπονδές» το 445 πΧ.
Και ενώ η ειρηνική αυτή περίοδος επέτρεψε την ανάπυξη της Αθήνας (ο γνωστός «χρυσούς αιών», αν και στην πραγματικότητα διάρκεσε μόνο 50 χρόνια), η δημοκρατική Αθήνα άρχισε να μην συμπεριφέρεται καθόλου δημοκρατικά προς τους ίδιους τους συμμάχους της.

Αποκορύφωμα αυτής της συμπεριφοράς ήταν η μεταφορά του κοινού ταμείου των Ελλήνων που είχε δημιουργηθεί για τις ανάγκες ενδεχόμενου νέου πολέμου εναντίον των Περσών, από τους Αθηναίους στην πόλη τους, κάτι φυσικά που δεν άρεσε καθόλου στους υπόλοιπους Έλληνες ακόμα και στους συμμάχους της Αθήνας.


Οι δύο συμμαχίες, η Αθηναϊκή (Δηλιακή) και η Πελοποννησιακή

Η αφορμή για σύγκρουση δόθηκε όταν η Κέρκυρα, αν και αποικία της Κορίνθου, ήλθε σε σύγκρουση με τη δεύτερη για τον έλεγχο του εμπορίου προς τη νότια Ιταλία και ζήτησε τη βοήθεια των Αθηναίων.
Η Αθήνα έστειλε κατά την άποψή της «αμυντική» βοήθεια, που δεν έπεισε όμως τους Κορίνθιους οι οποίοι συγκάλεσαν συμβούλιο της Πελοποννησιακής Συμμαχίας για το θέμα αυτό, αλλά και για άλλες αυθαιρεσίες της Αθηναϊκής Συμμαχίας όπως η εκδίωξη των Αιγηνιτών και ο ναυτικός αποκλεισμός των Μεγάρων, «αιώνιων» αντίπαλων των Αθηνών.

Οι όροι όμως που έθεσε η Πελοποννησιακή Συμμαχία απορρίφθηκαν από τους Αθηναίους και οι εχθροπραξίες ξεκίνησαν το 431 πΧ, με περιοδικές εισβολές  των Σπαρτιατών στην Αττική τις οποίες οι Αθηναίοι αντιμετώπιζαν με απόσυρση στην ασφάλεια των Μακρών Τειχών, χρησιμοποιώντας με τη σειρά τους το ισχυρό ναυτικό τους για να μεταφέρουν τον πόλεμο στα παράλια της Πελοποννήσου.
Στο τέλος του 1ου έτους του ΠΠ εκφωνήθηκε ο Επιτάφιος λόγος του Περικλή, προς τιμή των νεκρών Αθηναίων οπλιτών.

Λίγο αργότερα όμως ξέσπασε στην Αθήνα λοιμός, ο οποίος στα 5 περίπου έτη που διήρκεσε αποδεκάτισε την πόλη, με θύμα της και τον ίδιο τον Περικλή.

Παρόλα αυτά, οι Αθηναίοι στα πρώτα αυτά έτη του ΠΠ είχαν στρατιωτικές επιτυχίες, καταφέρνοντας μάλιστα να αιχμαλωτίσουν αρκετούς Σπαρτιάτες οπλίτες στη Σφακτηρία, κάτι που κλόνισε σημαντικά το ηθικό της Σπάρτης. 

 Σπαρτιατική φάλαγγα. Με το εγκάρσιο λοφίο ο αρχηγός (συνήθως ο βασιλιάς), τιμητικά πλαισιωμένος από δαφνοστεφανωμένους Σπαρτιάτες ολυμπιονίκες.

Καθώς ο πόλεμος μεταφέρονταν και σε άλλα μέρη της Ελλάδας ανάλογα με τις συμμαχίες που υπήρχαν, και καθώς κατά τη διάρκεια των μαχών αυτών σκοτώθηκαν οι φιλοπόλεμοι ηγέτες των Αθηναίων Κλέων και των Σπαρτιατών Βρασίδας, άνοιξε ο δρόμος για τον μετριοπαθή Νικία και τον Πλειστοάνακτα αντίστοιχα, για να συνάψουν το 421 πΧ «πεντηκονταετή» ειρήνη.   

Μόνο ειρηνική δεν ήταν όμως αυτή η περίοδος, αφου λίγα χρόνια μετά (το 418 πΧ) το Άργος, με την υποστήριξη της Αθηναϊκής Συμμαχίας συγκρούστηκε με τους Λακεδαιμονίους στη Μαντινεία*, με αποτέλεσμα να ηττηθεί.

* Υπήρξε και δεύτερη μάχη στη Μαντινεία αρκετές δεκαετίες αργότερα (362 πΧ)  μεταξύ Θηβαίων και Σπαρτιατών, όπου νίκησαν οι Θηβαίοι χάνοντας όμως τον Επαμεινώνδα.

Δύο χρόνια μετά (το 416 πΧ), οι Αθηναίοι έπνιξαν στο αίμα τη Μήλο, που δεν θέλησε να προσχωρήσει στην Αθηναϊκή Συμμαχία.
Τα επιχειρήματα των εκπροσώπων των δύο αντιπάλων, που από την πλευρά των Αθηναίων αποτελούν ένα κυνικό δείγμα «ρεαλιστικής πολιτικής», κατέγραψε στις «Ιστορίες» του ο Θουκυδίδης.

Τα Μακρά Τείχη των Αθηνών.

Στο μεταξύ, στην πολιτική ζωή των Αθηνών εμφανίζεται ο Αλκιβιάδης, ένα άτομο πολύ φιλόδοξο που τον χαρακτήριζε ένα ιδιόμορφο μίγμα ικανοτήτων και αθλιοτήτων.

Ο Αλκιβιάδης, είχε την ενδεχομένως στρατηγικά σωστή ιδέα να προτείνει τη μεταφορά του πολέμου στις ελληνικές πόλεις της Σικελίας, υπολογίζοντας προφανώς στην μεγαλύτερη ναυτική δύναμη της Αθηναϊκής Συμμαχίας.

Έτσι και έγινε, αλλά φθάνοντας ο Αθηναϊκός στόλος στη Σικελία, ο Αλκιβιάδης ανακλήθηκε στην Αθήνα, για ιεροσυλία (ακρωτηριασμός των Ερμαϊκών στηλών), στην οποία δόθηκε πολύ μεγάλη έκταση από τους εχθρούς του.

Ο Αλκιβιάδης αντί να γυρίσει στην Αθήνα, προτίμησε να καταφύγει στη Σπάρτη και να προσφέρει εκεί τις στρατηγικές συμβουλές του!
Μεταξύ των οποίων, ήταν η αποστολή Σπαρτιατικού στόλου στη Σικελία εναντίον των Αθηναίων και η οχύρωση της Δεκέλειας λίγο έξω από την Αθήνα, ώστε να αποκοπεί η πόλη από την αγροτική ενδοχώρα της.

Και οι δύο συμβουλές ήταν στρατηγικά σωστές όπως αποδείχθηκε (για τους Σπαρτιάτες), μια και οι Αθηναίοι έπαθαν καταστροφή στη Σικελία (πέρα από την απουσία του εμπνευστή της εκστρατείας Αλκιβιάδη, είχαν και την ατυχία να αντιμετωπίζουν τον ικανότατο Σπαρτιάτη στρατηγό Γύλιππο), ενώ η παρουσία των Σπαρτιατών στη Δεκέλεια απέκοψε τη βασική οδό εφοδιασμού των Αθηναίων με αγροτικά προϊόντα.

Όμως ο Αλκιβιάδης κατάφερε να στρέψει εναντίον του και τους Σπαρτιάτες, αλλά βρήκε νέο καταφύγιο στους Πέρσες, τους οποίους και πάλι εύστοχα (για τους Πέρσες φυσικά) συμβούλευσε να διατηρήσουν τον πόλεμο Αθηναίων και Σπαρτιατών χρησιμοποιώντας τους «τοξότες» τους*.

* Παραφράζοντας τη φράση του Αγησίλαου, βασιλιά των Σπαρτιατών, ο οποίος μετά από περίπου μισό αιώνα (349 πΧ) και ενώ νικούσε τους Πέρσες στη Μικρά Ασία, ανακλήθηκε στην Σπάρτη καθώς οι Πέρσες χρησιμοποίησαν το πιο αποτελεσματικό τους όπλο, τους χρυσούς δαρεικούς, που στη μια πλευρά τους είχαν την εικόνα ενός τοξότη.

Η «Λυσιστράτη» ανέβηκε το 411 πΧ. Νωρίτερα (425 πΧ) είχαν παιχτεί οι Αχαρνείς, και το 421 πΧ η Ειρήνη, στην προσπάθεια του Αριστοφάνη να υπενθυμίσει στους Αθηναίους τα δεινά του πολέμου, σατυρίζοντά τα. Στην εικόνα, σύγχρονο κόμικ της «Λυσιστράτης».

Στο μεταξύ στην Αθήνα, το 411 πΧ οι αποτυχίες των δημοκρατικών προκάλεσαν ολιγαρχικό πραξικόπημα (έβαλε το ...χέρι του και ο Αλκιβιάδης, ώστε να προετοιμάσει την επιστροφή του στην Αθήνα), για να επανέλθει σταδιακά η Αθήνα στη δημοκρατία μετά τη νίκη στη ναυμαχία στην Κύζικο (με τη συμμετοχή του ... Αλκιβιάδη στην πλευρά των Αθηναίων), το 410 πΧ.

Από τη εποχή αυτή και μέχρι το τέλος του ΠΠ, οι καθοριστικές συγκρούσεις γίνονται στη θάλασσα μεταξύ των στόλων της δύο παρατάξεων, με αυτόν της Πελοποννησιακής Συμμαχίας να έχει ναυπηγηθεί βασικά με χορηγίες των ... Περσών, που συμμετέχουν και στρατιωτικά πλέον στο πλευρό των Πελοποννησίων.

Το 406 πΧ ο σπαρτιατικός στόλος ηττήθηκε στη μάχη των Αργινουσών, αλλά οι Αθηναίοι διέπραξαν το ατόπημα να καταδικάσουν σε θάνατο τους οκτώ νικητές στρατηγούς τους, από τους οποίους εκτελέσθηκαν οι έξη ενώ δύο αυτοεξορίσθηκαν.
Ο μόνος που δεν συνηγόρησε σ’αυτή την άδικη απόφαση των Αθηναίων ήταν ο Σωκράτης, ο οποίος επτά χρόνια αργότερα θα καταδικάζονταν και ο ίδιος επίσης άδικα, σε θάνατο.

Ο πελοποννησιακός στόλος πήρε τη «ρεβάνς» την επόμενη χρονιά στη ναυμαχία των Αιγός Ποταμών, αιχμαλωτίζοντας όλα σχεδόν τα πλοία των Αθηναίων (παρά τις σωστές και πάλι συμβουλές του Αλκιβιάδη προς τους Αθηναίους, που δεν λήφθηκαν όμως υπόψη), με αποτέλεσμα μετά από λίγο να αποκλειστεί η Αθήνα και από τη θάλασσα (από την ξηρά ήταν ήδη αποκλεισμένη στη Δεκέλεια), οπότε το 404 πΧ η Αθήνα παραδέχθηκε την ήττα της και συνθηκολόγησε.

Οι ναυτικές επιχειρήσεις, κατά την τελευταία φάση του Πελοποννησιακού Πολέμου.

Την ίδια χρονιά δολοφονήθηκε ο Αλκιβιάδης, ο οποίος είχε καταφύγει και πάλι στους Πέρσες ζητώντας την υποστήριξή τους για ... λογαριασμό των Αθηναίων αυτή τη φορά, μάλλον κατόπιν ενεργειών των Σπαρτιατών.

Το τέλος του ΠΠ βρίσκει την Αθήνα ουσιαστικά κατεστραμμένη αλλά και τη νικήτρια Σπάρτη εξαντλημένη.
Παρόλα αυτά, όταν οι σύμμαχοι των Σπαρτιατών ζήτησαν την πλήρη καταστροφή των Αθηνών οι Σπαρτιάτες αρνήθηκαν, τόσο εξαιτίας των υπηρεσιών που είχε προσφέρει η Αθήνα στους περσικούς πολέμους, όσο και γιατί έβλεπαν ότι η Σπάρτη μόνη της ήταν «λίγη» για να αναλάβει τις τύχες όλης της Ελλάδας.

Αν θα πρέπει να αποδώσουμε ευθύνες για τον καταστροφικό αυτόν πόλεμο που κράτησε με μικρά διαλείμματα 27 χρόνια, μάλλον πρέπει να κοιτάξουμε προς την πλευρά των Αθηναίων, οι οποίοι είχαν μια σαφώς αλαζονική και συχνά άδικη συμπεριφορά προς τις άλλες πόλεις, αλλά και προς τους δικούς τους ανθρώπους (αρπαγή του κοινού ταμείου της Δηλιακής Συμμαχίας, «εμπάργκο» των Μεγάρων, σφαγή των Μηλίων, καταδίκη σε θάνατο των οκτώ στρατηγών των Αργινουσών), που έφθανε στα όρια της Ύβρεως.

Ο πρόωρος θάνατος του Περικλή και η άνοδος του Αλκιβιάδη δεν βοήθησαν καθόλου στο να πρυτανεύσει η λογική, με αποτέλεσμα μια εν δυνάμει αυτοκρατορία να καταρρεύσει πριν ακόμα γεννηθεί.

Γ. Μεταξάς

Πέμπτη 23 Ιουλίου 2015

- ΠΟΣΟ ΚΑΘΑΡΑ ΕΙΝΑΙ ΤΑ "ΚΑΘΑΡΑ" ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΑ?


Πιθανότατα θα έχετε ακούσει για τα νέα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που παρουσιάζονται και διαφημίζονται σαν «zero emissions» δηλαδή μηδενικών ρύπων.
Είναι έτσι? Και ναί και όχι!
Εξαρτάται από το πού μετράμε τις εκπομπές ρύπων, που κύριος «εκπρόσωπός» τους είναι το Διοξείδιο του Άνθρακα (ΔτΑ), καθώς είναι το βασικό αέριο που προκαλεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου στο γήινο οικοσύστημα.
Γιατί τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορεί να μη ρυπαίνουν στο χώρο που κινούνται, αλλά τα εργοστάσια που παράγουν το ρεύμα με το οποίο φορτίζουν τις μπαταρίες τους (ανάλογα και με το καύσιμο που χρησιμοποιούν) "σχεδόν" σίγουρα ρυπαίνουν την περιοχή που είναι εγκατεστημένα.

Το "σχεδόν" μπαίνει για τις περιορισμένες προς το παρόν περιπτώσεις που η ηλεκτρική ενέργεια δεν προέρχεται από καύση άνθρακα, πετρελαίου ή φυσικού αερίου, αλλά από ανανεώσιμες πηγές υδραυλικής, ηλιακής, αιολικής κλπ ενέργειας, ακόμα και πυρηνικής!
Είναι γεγονός ότι η πυρηνική ενέργεια μπορεί να γίνει καταστροφική σε περίπτωση ατυχήματος όπως έχει δείξει η πρόσφατη εμπειρία, αλλά τα πυρηνικά εργοστάσια σε κανονική λειτουργία δεν εκπέμπουν καθόλου ΔτΑ!

Η προβλεπόμενη εξέλιξη στις μονάδες παραγωγής ισχύος των αυτοκινήτων.

Βλέπετε ότι τα οχήματα με κυψέλες καυσίμου προβλέπεται να επικρατήσουν μακροχρόνια. 
Τα οχήματα αυτά είναι κατά βάση ηλεκτρικά, αλλά η πηγή ενέργειάς τους είναι το υδρογόνο, που συνδυάζεται με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος (είναι το αντίστροφο της ηλεκτρόλυσης νερού). Το υδρογόνο στην περίπτωση αυτή παράγεται από φυσικό αέριο και αποθηκεύεται σε ειδικές δεξαμενές στο αυτοκίνητο.

Το πλεονέκτημα λοιπόν των ηλεκτρικών αυτοκινήτων δεν είναι τόσο ότι περιορίζουν σημαντικά* τις εκπομπές ΔτΑ, αλλά ότι τις μεταφέρουν εκτός των πόλεων.
Και όσο για το ΔτΑ μπορεί αυτή η μεταφορά να μην λύνει ουσιαστικά το συνολικό πρόβλημα από το αέριο αυτό, αλλά από την καύση των υδρογονανθράκων παράγονται και άλλα αέρια που είναι δηλητηριώδη (το ΔτΑ δεν είναι), και η μείωση της συγκέντρωσής τους στις πόλεις είναι πολύ σημαντική για την υγεία των κατοίκων τους.

* Να διευκρινιστεί εδώ, ότι παρόλο που η μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας από τα εργοστάσια παραγωγής της στις πρίζες φόρτισης επιβαρύνεται με κάποιες απώλειες, ο βαθμός απόδοσης των μεγάλων εργοστασίων (50% τα σύγχρονα) είναι πολύ καλύτερος από των κινητήρων εσωτερικής καύσης των αυτοκινήτων (30%), καθώς τα εργοστάσια μπορούν να αξιοποιούν σημαντικό μέρος της θερμικής ενέργειας της καύσης, που αναγκαστικά χάνεται στα αυτοκίνητα στην εξάτμιση και στο ψυγείο.
Επιπλέον, εφόσον τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα φορτίζονται κυρίως το βράδυ, τα εργοστάσια παραγωγής θα έχουν πιο ομοιογενή λειτουργία στον 24-ωρο κύκλο, που θα βελτιώνει ακόμα περισσότερο την απόδοσή τους.
Ακόμα, η ύπαρξη μπαταρίας κίνησης στα ηλεκτρικά (αλλά και τα υβριδικά) αυτοκίνητα τους προσφέρει ένα σημαντικό ενεργειακό πλεονέκτημα, καθώς επιτρέπει την ανάκτηση και αποθήκευση μέρους της ενέργειας του φρεναρίσματος, που αλλιώς θα χάνονταν σε θερμότητα.

Πρόβλεψη για το 2020 των εκπομπών ΔτΑ ανάλογα του καυσίμου και του κινητήριου συστήματος του αυτοκινήτου, λαμβάνοντας υπόψη την συνολική επιβάρυνση της ατμόσφαιρας με ΔτΑ, από την παραγωγή του καυσίμου μέχρι και τη χρήση του. Βλέπετε ότι οι εκπομπές ΔτΑ ποτέ δεν πλησιάζουν το μηδέν, γι’αυτό καλό είναι να έχουμε υπόψη και τον επόμενο (παρακάτω) πίνακα.

Παραδόξως όμως, μπορεί ο κινητήρας εσωτερικής καύσης να είναι ακόμα πιο «οικολογικός» από τον ηλεκτροκινητήρα, σε ότι αφορά τις εκπομπές ΔτΑ τουλάχιστον.
Αυτό μπορεί να γίνει όταν ο κινητήρας καταναλίσκει καύσιμο που έχει παραχθεί από βιοκαλλιέργειες, όπως αλκοόλη ή βιοντίζελ (αν και το τελευταίο προς το παρόν πρέπει να αναμιχτεί με κανονικό ντίζελ για να καεί).
Στην περίιπτωση της αλκοόλης όμως, έχουμε στην πραγματικότητα «ανακύκλωση» σε μεγάλο βαθμό του ΔτΑ, καθώς τα φυτά από τα οποία παράγεται απορροφούν ΔτΑ από την ατμόσφαιρα για την ανάπτυξή τους, το οποίο στη συνέχεια αποδίδεται πίσω στην ατμόσφαιρα κατά την καύση της αλκοόλης.

Βέβαια τα πράγματα δεν είναι τόσο ιδανικά στην περίπτωση των βιοκαυσίμων, με κυριότερο πρόβλημα τη δέσμευση γης για την καλλιέργεια φυτών που θα παράγουν καύσιμο, με αποτέλεσμα να υπάρξει πιθανότατα σημαντική αύξηση στις τιμές των γεωργικών τροφίμων, καθώς η διαθέσιμη γη για τις υπόλοιπες καλλιέργειες θα μειωθεί.
Επιπλέον, στα παραπάνω δεν έχει ληφθεί υπόψη η δαπάνη ενέργειας για την κατασκευή του ίδιου του αυτοκινήτου, για την παραγωγή των καυσίμων του, για την ανακύκλωση των συσσωρευτών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων κλπ.

 Καλό είναι να έχουμε πάντα κατά νού και την «ανά επιβάτη» παραγωγή ΔτΑ των διαφόρων μέσων μεταφοράς, που στον παραπάνω πίνακα παρουσιάζονται σε σχέση με τον συνολικό αριθμό των επιβαινόντων. Οι «δεκαδικοί» άνθρωποι προφανώς είναι αποτέλεσμα στατιστικής. 

Πάντως, παρόλο που προς το παρόν δεν υπάρχει «μαγική» λύση, η ηλεκτροκίνηση είναι η πλέον υποσχόμενη μέθοδος για να μειώσει τόσο την παραγωγή ΔτΑ από τα αυτοκίνητα, αλλά και τις δηλητηριώδεις εκπομπές τους στις πόλεις.

 To μεγάλο μειονέκτημα της ηλεκτροκίνησης είναι η περιορισμένη εμβέλεια που δίνουν οι ηλεκτρικοί συσσωρευτές, που οφείλεται στην πολύ χαμηλή ενεργειακή πυκνότητά τους. Παρότι το μέγεθος αυτό έχει βελτιωθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες όπως δείχνει το διάγραμμα (και θα συνεχίσει να βελτιώνεται), βρίσκεται προς το παρόν 60 περίπου φορές χαμηλότερο από το αντίστοιχο των υγρών καυσίμων (συσσωρευτές 200 Wh/kg ή 0.75 ΜJ/kg, υγρά καύσιμα 46 ΜJ/kg). Σήμερα (2016), η ενεργειακή πυκνότητα των συσσωρευτών βρίσκεται στις 300 Wh/kg, ενώ μέχρι το τέλος της δεκαετίας αναμένεται να φθάσει τις 400 Wh/kg.

ΙΟΥΛΙΟΣ 2015 (AUTOBILD)
H Audi ισχυρίζεται ότι έχει βρεί τρόπο, ώστε τα αυτοκίνητά της που καίνε φυσικό αέριο να είναι ουδέτερα ως προς το ΔτΑ.
Η μέθοδος είναι να χρησιμοποιεί αιολική ενέργεια από ένα εργοστάσιό της ηλεκτροπαραγωγής στη Γερμανία, για να παράγει υδρογόνο με ηλεκτρόλυση.
Το υδρογόνο αυτό, σε ειδικό τμήμα του εργοστασίου "μεθανοποιείται" συνδυάζεται δηλαδή με ΔτΑ για να δώσει μεθάνιο (φυσικό αέριο), το οποίο μπορεί να διατεθεί στο δίκτυο της χώρας.
Ο οδηγός τώρα ενός Audi φυσικού αερίου, έχει μια πιστωτική κάρτα στην οποία του χρεώνεται το καύσιμο απ' όποιον σταθμό της χώρας και αν "γεμίσει".
Η κάρτα αυτή όμως, επικοινωνεί ταυτόχρονα και με το εργοστάσιο παραγωγής μεθανίου της Audi, ώστε να τροφοδοτήσει το εθνικό δίκτυο με ισόποση ποσότητα φυσικού αερίου, με αυτή που γέμισε το αυτοκίνητο. 

Εδώ χρειάζεται να γίνει και μια αναφορά στο φυσικό αέριο (δηλαδή το μεθάνιο) σαν καύσιμο οχημάτων, μια και εμφανίζεται σαν πολύ καθαρότερο στην καύση του από τα κλασικά αποστάγματα του πετρελαίου, τη βενζίνη και το πετρέλαιο. 
Και πράγματι έτσι είναι, αλλά μόνο στο περιβάλλον που κινείται το όχημα.





Η μέθοδος της υδραυλικής ρηγμάτωσης για τη συλλογή του φυσικού αερίου, φθηνότερη από την κλασική, αλλά επιβαρυντική για το περιβάλλον.



Γιατί, μία από τις πιο διαδεδομένες διαδικασίες εξόρυξης του φυσικού αερίου (χρησιμοποιείται και για το πετρέλαιο), η υδραυλική ρηγμάτωση (ή ρωγμάτωση) που χρησιμοποιείται για την εξόρυξή του από σχιστολιθικά πετρώματα ειδικά στις ΗΠΑ, φαίνεται ότι είναι πολύ επιβαρυντική για το ευρύτερο περιβάλλον της περιοχής εξόρυξης.

Σύμφωνα με τη διαδικασία αυτή, νερό ανακατεμμένο με άμμο και κάποια χημικά στέλνεται με πίεση σε μεγάλο βάθος στο πέτρωμα, όπου του δημιουργεί ρηγμάτωση, διευκολύνοντας έτσι το αέριο να μετακινηθεί και να αντληθεί στη συνέχεια από τους ίδιους σωλήνες, που έχουν και το ρόλο του συλλέκτη του αερίου.

Η μέθοδος αυτή όμως, κατ’ αρχή χρησιμοποιεί μεγάλες ποσότητες νερού, το οποίο αν και ανακυκλώνεται σε αρκετό ποσοστό επιστρέφει μολυσμένο από το έδαφος (ακόμα και με ραδιενεργά υλικά) με μεγάλες πιθανότητες να μολύνει τον υδροφόρο ορίζοντα, ενώ ποσότητα μεθανίου που μπορεί να φθάσει και το 10% του αντλούμενου διαφεύγει στην ατμόσφαιρα, και πέρα από την τοπική ρύπανση συμβάλλει (με πολλαπλάσια επίδραση από ίση ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα) στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Ακόμα και σεισμοί συνδέονται με την υδραυλική ρηγμάτωση, καθόλου παράξενο καθώς τα πετρώματα μετακινούνται έστω και λίγο κατά την εφαρμογή της υδραυλικής πίεσης.

Για τους παραπάνω λόγους η υδραυλική ρηγμάτωση συναντά έντονη αντίδραση ειδικά στην Ευρώπη, όπου ουσιαστικά δεν εφαρμόζεται, ενώ στις ΗΠΑ εφαρμόζεται εκτεταμένα καθώς εκεί για οικονομικο-στρατηγικο-πολιτικούς λόγους, δίνεται προτεραιότητα στην ενεργειακή ανεξαρτησία της χώρας.

Με την ευκαιρία, και μια πληροφορία που πρέπει να ενδιαφέρει τους "κρεατοφάγους" με οικολογική συνείδηση. 
Για την "παραγωγή" ενός κιλού βοδινού κρέατος εκλύεται στην ατμόσφαιρα μεθάνιο, που αντιστοιχεί σε 35 περίπου κιλά ΔτΑ (το μεθάνιο έχει περισσότερο από 20 φορές δυσμενέστρο "αποτύπωμα" από το ΔτΑ, για το φαινόμενο του θερμοκηπίου).
Η ίδια ποσότητα ΔτΑ εκλύεται και από ένα υβριδικό Toyota Prius (με εκπομτές ΔτΑ 70 gr/km), για να κάνει σχεδόν 500 km!
(Και για την παραγωγή ενός κιλού γάλακτος εκλύεται μεθάνιο που αντιστοιχεί σε πάνω από 2 κιλά ΔτΑ).   


ΙΟΥΛΙΟΣ 2016
Μία μέθοδος αποθήκευσης του υδρογόνου μέσα στο μόριο του φορμικού (μυρμηκικού) οξέος μοιάζει να είναι πολλά υποσχόμενη τόσο για την δέσμευση μέρους του διοξειδίου του άνθρακα (ΔτΑ) που εκλύεται στην ατμόσφαιρα, όσο και για την εύκολη αποθήκευση του  υδρογόνου, ώστε να χρησιμοποιηθεί σε κυψέλες καυσίμου για την κίνηση των ηλεκτρικών οχημάτων.
Το μόριο του φορμικού οξέος αποτελείται ουσιαστικά από ΔτΑ και υδρογόνο (HCOOH), με το τελευταίο να περιέχεται σε ποσότητα 53 g ανά λίτρο φορμικού οξέος.

Σύγκριση της ποσότητας  ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να δώσει το φορμικό οξύ (μέσω μιάς κυψέλης καυσίμου), σε σχέση με τις μπαταρίες. Βέβαια, αν και πρόκειται για μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών, βρίσκεται ακόμα 13 φορές χαμηλότερα από την ενεργειακή πυκνότητα των υγρών καυσίμων.

Αυτό βέβαια ήταν γνωστό, όπως και ότι το φορμικό οξύ μπορεί να μεταφέρεται μέσα σε δοχεία σε συνθήκες περιβάλλοντος, αλλά η πρόσφατη εξέλιξη αφορά τη μέθοδο ανάκτησης του υδρογόνου από το φορμικό οξύ, που παρουσία ενός διμεταλλικού καταλύτη παλλαδίου – χρυσού, φαίνεται να μπορεί να γίνει με αρκετά απλό και αποδοτικό τρόπο.

  
                                                                                                                        Γ. Μεταξάς
 

                                                                                                                      

Τρίτη 21 Ιουλίου 2015

- BERNOULLI vs COANDA



Κάθε μαθητής Λυκείου γνωρίζει, ότι η αιτία που η πτέρυγα ενός αεροπλάνου δημιουργεί άντωση ώστε το αεροπλάνο να πετάει, είναι η αρχή του Bernoulli.

Θυμίζουμε ότι σύμφωνα με την αρχή αυτή, όταν ο αέρας συναντά μια πτέρυγα που κινείται, χωρίζεται σε ένα τμήμα που περνά από το επάνω μέρος της και ένα που περνά από κάτω.

Οι «βρώμικες» εξατμίσεις σ’ αυτό αεροπλάνο δίνουν μια θαυμάσια ευκαιρία να δούμε τη ροή του αέρα πάνω από την πτέρυγα.

Eπειδή όμως η τυπική πτέρυγα έχει μεγαλύτερη καμπυλότητα στο επάνω τμήμα της παρά στο κάτω, ο αέρας στο επάνω μέρος κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα, που σημαίνει (σύμφωνα με την παραπάνω αρχή) ότι στην επάνω επιφάνεια θα επικρατεί χαμηλότερη ατμοσφαιρική πίεση απ’ ότι από κάτω, άρα δημιουργείται ΑΝΤΩΣΗ επάνω στο φτερό.
Σύμφωνοι?
Ωραία, τότε όμως πώς εξηγείται ότι πολλά αεροπλάνα μπορούν να πετούν και ανάποδα, άλλα (τα ακροβατικά) έχουν ΤΕΛΕΙΩΣ συμμετρικές πτέρυγες, ενώ πολλά υπερελαφρά έχουν υφασμάτινη πτέρυγα με ΜΙΑ μόνο καμπύλη, δηλαδή χωρίς καθόλου πάχος?


Η κλασική εξήγηση της δημιουργίας άντωσης στην πτέρυγα, σύμφωνα με την αρχή του Bernoulli.

Μάλιστα, κάποιοι περίεργοι κάθησαν και υπολόγισαν τη δύναμη της άντωσης πάνω στην πτέρυγα όπως προκύπτει από την αρχή του Bernoulli, και είδαν ότι η τιμή που προέκυπτε ήταν σαφώς ανεπαρκής για πτήση!
Τι συμβαίνει?
Κάτι που είχε παρατηρήσει ο Ρουμάνος εφευρέτης COANDA νωρίς στον 20ο αιώνα.
Για να εξηγήσουμε τί ακριβώς παρατήρησε, κάντε ένα πολύ απλό πείραμα, αν δεν το γνωρίζετε ήδη.
Πάρτε ένα κουταλάκι, και κρατώντας το ελαφρά από την άκρη της λαβής του, πλησιάστε το στη ροή του νερού μιας βρύσης, με τρόπο ώστε το νερό να «γλύφει» την κυρτή (πίσω) επιφάνεια του κουταλιού.
Θα δείτε (ενδεχομένως με έκπληξη) ότι η ροή του νερού «έλκει» το κουτάλι προς το μέρος της.
Αυτό συμβαίνει επειδή η ροή του νερού εξαιτίας «συνάφειας» με την επιφάνεια του κουταλιού, ακολουθεί την καμπύλη του, οπότε τη στιγμή που εγκαταλείπει το χείλος του κινείται ήδη εφαπτομενικά με το «χείλος εκφυγής» του.
Τα υπόλοιπα τα αναλαμβάνει ο γνωστός νόμος του Νεύτωνα για τη Δράση – Αντίδραση.

Το πείραμα με το κουταλάκι στη ροή του νερού. Η εκτροπή του νερού προς τα δεξιά, ωθεί το κουταλάκι προς τ’ αριστερά.

Με τελείως αντίστοιχο τρόπο, μια πτέρυγα εξαιτίας του σχήματός της κατευθύνει τη ροή του αέρα που την εγκαταλείπει ελαφρά προς τα κάτω, και τελικά είναι αυτή η συνιστώσα την προς τα κάτω κίνησης του αέρα που δημιουργεί σαν αντίδραση την άντωση της πτέρυγας.

Αυτή η εξήγηση καλύπτει ΟΛΕΣ τις περίεργες περιπτώσεις που προαναφέραμε, καθώς η γωνία του αεροπλάνου, άρα και της πτέρυγάς του κατά την πτήση (ίσια ή ανάποδα), προκαλεί πάντα μια μικρή επιτάχυνση του αέρα προς τα κάτω.

Το φαινόμενο Coanda είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην κάμψη της ροής του αέρα σε μεγάλες γωνίες.

Με τον ίδιο τρόπο δουλεύουν τα πανιά των ιστοφόρων στα όρτσα (εκεί η άντωση είναι οριζόντια), και οι πτέρυγες στα αυτοκίνητα της F1 (εκεί η άντωση είναι ανάποδα).

Και θα αναρωτηθείτε, μα σε τίποτα τελικά δεν χρησιμεύει αυτή η περίφημη αρχή του Bernoulli?
Φυσικά και χρησιμεύει, είναι αυτή που κάνει τον αέρα να «κολλάει» στην καμπύλη επιφάνεια μιας πτέρυγας και να την ακολουθεί μέχρι να την εγκαταλήψει, οπότε εκεί αναλαμβάνει η αρχή του Coanda!

Τελικά δεν είναι Bernoulli vs Coanda, είναι μάλλον Bernoulli + Coanda!

                                                                                    Γ. Μεταξάς

Τρίτη 14 Ιουλίου 2015

- TO CRASH OR NOT TO CRASH?


Η απάντηση στο σαιξπηρικό αυτό δίλημμα, εξαρτάται από το αν αφορά άνθρωπο ή dummy (ανδρείκελο)!

Τα crash tests (CT) έχουν μπεί για τα καλά στη ζωή μας και αποτελούν, ή θα έπρεπε να αποτελούν, σημαντικό κριτήριο στην επιλογή του επόμενου αυτοκινήτου μας.

«Για να καταλάβω, λες ότι δεν είχες τιμόνι ούτε φρένα και ότι το αυτοκίνητό σου έπεσε στον τοίχο από μόνο του?»

Συνήθως τα CT δείχνουν την ικανότητα ενός αυτοκινήτου να προστατεύσει τους επιβαίνοντες ΑΦΟΥ έχει συμβεί ένα ατύχημα.
Όμως τα τελευταία χρόνια στην τελική αξιολόγηση των αυτοκινήτων λαμβάνονται υπόψη και τα συστήματα ΑΠΟΦΥΓΗΣ ενός ατυχήματος, όπως το σύστημα αποφυγής μπλοκαρίσματος των τροχών σε φρενάρισμα (ABS), τα συστήματα τεχνικής ευστάθειας (ESP), ή ακόμα και απλά συστήματα όπως η προειδοποίηση για μη χρήσης της ζώνης ασφαλείας.

Επίσης τα τελευταία χρόνια αξιολογείται η προστασία των παιδιών (φυσικά στα ειδικά για παιδιά καθίσματα), αλλά και των πεζών στην περίπτωση που χτυπηθούν από το αυτοκίνητο.

Αποτελέσματα ενός τυπικού crash test, από το EURO NCAP

Είναι χαρακτηριστικό ότι τα σύγχρονα αυτοκίνητα είναι κατασκευασμένα έτσι ώστε να υφίστανται μεγάλες παραμορφώσεις στα άκρα τους σε περίπτωση πρόσκρουσης, (μεγάλη ζώνη παραμόρφωσης σημαίνει μείωση των δυνάμεων), αλλά διατηρούν τον θάλαμο των επιβατών πρακτικά ανέπαφο ακόμα και σε ισχυρές συγκρούσεις.

Την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ΠΑΘΗΤΙΚΩΝ συστημάτων την κάνει ένα ανεξάρτητο ευρωπαϊκό ινστιτούτο, το EURO NCAP, που έχει θεσμοθετήσει σαν βασική δοκιμασία τη σύγκρουση με σταθερή (αλλά ελαφρά παραμορφώσιμη) επιφάνεια, με ταχύτητα 64 χλμ/ω και offset, δηλαδή τα αυτοκίνητα χτυπούν το εμπόδιο περισσότερο με την πλευρά του οδηγού.

Φυσικά γίνονται και άλλες δοκιμές, όπως πρόσκρουση από τα πλάγια, τουμπάρισμα, πρόσκρουση σε στύλο κλπ, και βέβαια για κάθε δοκιμή καταστρέφεται ένα καινούργιο αυτοκίνητο!

Crash test του 1966, με πτώση του αυτοκινήτου από τα 10 μέτρα που αντιστοιχεί σε πρόσκρουση με 50 χλμ/ω.

Η επιλογή του είδους των προσκρούσεων και οι ταχύτητες των οχημάτων, έχουν προκύψει από στατιστικά στοιχεία πραγματικών ατυχημάτων, αλλά για να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσμα είναι απαραίτητη η συνδρομή των dummies.

Τα dummies είναι οι αφανείς ήρωες των CT και βγαίνουν σε μια ποικιλία μεγεθών και ηλικιών, και για τα δύο γένη.
Επιφανειακά δεν φαίνεται να διαφέρουν και πολύ από τις κούκλες των βιτρινών, πρόκειται όμως για πανάκριβες high tech κατασκευές, που όχι μόνο μιμούνται πολύ αποτελεσματικά την αντοχή του ανθρώπινου σώματος και όλες τις κινήσεις των αρθρώσεων κλπ, αλλά είναι και γεμάτα ηλεκτρονικούς αισθητήρες που καταγράφουν με λεπτομέρεια δυνάμεις και επιταχύνσεις.

Η ομάδα των «δοκιμαστών»



Πέρα από τη συνεισφορά των dummies στη μελέτη της παθητικής ασφάλειας των αυτοκινήτων, σημαντική είναι η προσφορά τους και στην οπτικοποίηση της αποτελεσματικότητας των συστημάτων αυτών, ώστε οι οδηγοί να ευαισθητοποιηθούν για τη χρήση τους (επάνω). Σημαντική είναι επίσης η συνειδητοποίηση ότι η χρήση της ζώνης ασφαλείας είναι απαραίτητη και για τους πίσω επιβάτες, καθώς έτσι όχι μόνο προστατεύουν τους εαυτούς τους, αλλά και τους εμπρός επιβάτες από σύνθλιψη επάνω στη δική τους ζώνη (κάτω).
Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται σε πίνακες, απλοποιημένα φυσικά ώστε να είναι κατανοητά και από τους μη ειδικούς, που μπορεί ο καθένας να τα αναζητήσει στο site του EURO NCAP.
H τελική εικόνα αποτυπώνεται με την απονομή «αστεριών» στο αυτοκίνητο, που σήμερα φτάνουν μέχρι και τα πέντε.
Χρειάζεται προσοχή όμως όταν γίνονται συγκρίσεις με αποτελέσματα CT παλαιότερων εποχών, γιατί ταχύτητες και λοιπές προδιαγραφές μεταβάλλονται, καθώς γίνονται όλο και πιο απαιτητικές.

Ακόμα και τα μικρά αυτοκίνητα μπορούν να έχουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, χάρις στα σύγχρονα υλικά και μεθόδους κατασκευής.

Τα CT, όπως προαναφέρθηκε, μετρούν το αποτέλεσμα πρόσκρουσης σε σταθερό αντικείμενο, οπότε το πόσο καλά μπορεί ένα αυτοκίνητο να προστατεύσει τους επιβάτες του εξαρτάτα από την κατασκευή και τα συστήματά του, και όχι από το μέγεθός του.

Επειδή όμως τα αυτοκίνητα δεν συγκρούονται συνήθως με σταθερά εμπόδια αλλά μεταξύ τους, στην πράξη όταν τα εμπλεκόμενα αυτοκίνητα έχουν σημαντική διαφορά βάρους τα πράγματα διαφοροποιούνται.

Παρακάτω ένα σχόλιο που έκανε ο γράφων σε forum περιοδικού αυτοκινήτων, όπου εξηγεί τη διαφορά: 
«Κατ' αρχήν για να συγκρίνουμε δύο αυτοκίνητα σε CT πρέπει να είναι της ίδιας γενιάς, για προφανείς κατασκευαστικούς λόγους.
Όμως σε σύγκρουση αυτοκινήτων με σημαντική διαφορά βάρους, το βαρύτερο έχει ένα εγγενές πλεονέκτημα.
Χωρίς να υπεισέλθουμε ακόμα και σε απλά μαθηματικά, σκεφτείτε ότι οι δυνάμεις που ασκούνται στα αυτοκίνητα τη στιγμή της (πλαστικής κατά βάση) σύγκρουσης είναι αντίθετες (καιρός να διορθώσουμε αυτό το "ίσες και αντίθετες", αντίθετες σημαίνει ΚΑΙ ίσου μέτρου).
Οι δυνάμεις λοιπόν αυτές θα επιβραδύνουν το βαρύτερο αυτοκίνητο χωρίς να το σταματήσουν τελείως, αλλά θα ΑΝΑΣΤΡΕΨΟΥΝ την πορεία του μικρότερου, κάνοντάς το να αναπηδήσει προς τα πίσω.
Η συνολική λοιπόν μεταβολή της ταχύτητας του μεγάλου αυτοκινήτου είναι μικρότερη από τη συνολική μεταβολή ταχύτητας του μικρότερου, στον κοινό χρόνο που διαρκεί η σύγκρουση.
Αυτό όμως σημαίνει μεγαλύτερες δυνάμεις g για το μικρότερο αυτοκίνητο και για τους επιβάτες του.
Τώρα, αν ένα καλοφτιαγμένο μικρό, σε CT με μεγαλύτερο αυτοκίνητο διασώζει τους επιβάτες του, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν θα ταρακουνηθούν περισσότερο και φυσικά σε οριακές καταστάσεις επιβίωσης οι πιθανότητες είναι με το μέρος των επιβατών του μεγαλύτερου.
Τα τεστ σε σταθερό εμπόδιο είναι άλλη ιστορία, επειδή εκεί το σταθερό εμπόδιο είναι ακίνητο, τόσο για το μικρό όσο για το μεγάλο αυτοκίνητο.»

Μικρό εναντίον μεγάλου. Στην περίπτωση αυτή, τα αποτελέσματα είναι δυσμενέστερα για το μικρό.

Με την ευκαιρία, να διευκρινίσουμε επίσης όταν δύο ΟΜΟΙΑ αυτοκίνητα συγκρούνται μεταξύ τους με την ίδια ταχύτητα, πχ 50 χλμ/ω, το αποτέλεσμα είναι σαν να συγκρούεται το ένα αυτοκίνητο σε σταθερό εμπόδιο με την ίδια ταχύτητα, δηλαδή με 50 χλμ/ω.
Αυτό μπορεί κανείς να το καταλάβει εύκολα αν θεωρήσει μια εύκαμπτη επιφάνεια κάθετα και ακριβώς στο σημείο σύγκρουσης των δύο αυτοκινήτων.
Θεωρητικά η μεμβράνη δεν θα κινηθεί, καθώς όλες οι δυνάμεις κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης είναι συμμετρικές, άρα αντίθετες.
Ας αφαιρέσουμε τώρα το ένα αυτοκίνητο, και πίσω ακριβώς από τη μεμβράνη ας τοποθετήσουμε ένα πολύ μεγάλο μπλοκ τσιμέντου.
Η πρόσκρουση του μοναδικού τώρα αυτοκινήτου στη μεμβράνη πάλι δεν θα τη μετακινήσει, άρα οι συνθήκες για το αυτοκίνητο είναι ίδιες, το ίδιο και το αποτέλεσμα.
Δεν πρέπει να μας μπερδεύει το γεγονός, ότι η ταχύτητα ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ των δύο αυτοκινήτων μεταξύ τους είναι πράγματι το άθροισμα των ταχυτήτων των δύο οχημάτων.
Τελικά, η απάντηση στο ερώτημα για τα dummies, είναι: «to crash».
Εξάλλου αυτή είναι η δουλειά τους.

                                                                                    Γ. Μεταξάς