Институт гидродинамики: взрывы служат человеку

10 сентября мэр Новосибирска Анатолий ЛОКОТЬ посетил Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева (ИГиЛ) СО РАН, где ознакомился с разработками учёных и обсудил возможность их применения в городском хозяйстве.

Институт гидродинамики основан 7 июня 1957 года, его здание в новосибирском Академгородке появилось первым. За почти 60-летнюю историю в стенах учреждения совершены десятки открытий и разработано множество технологий, которые востребованы в настоящее время и сыграли существенную роль в развитии современного производства.

– Институт гидродинамики изучает не только движение воды, но и других жидких сред – от расплавленного металла до циркуляции крови в человеческом мозге, – рассказывает Эдуард Прууэл, заместитель директора по научной работе. – Поэтому наш институт плотно сотрудничает с Институтом патологии кровообращения имени Мешалкина, вплоть до того, что наши сотрудники участвуют в проведении операций.

Взрывные достижения

По словам Эдуарда Рейновича, сегодня в институте работает около пяти сотен человек, из которых 178 – научные сотрудники. Они решают широчайший спектр вопросов – от чисто теоретических (ведь правильно поставить задачу тоже непросто), до разработки новых методов добычи нефти и газа на конкретных территориях. Особое внимание замдиректора уделил отделу взрывных процессов, который больше полувека изучает возможности использования энергии взрыва. Например, разработан способ тушения горящих газонефтяных фонтанов, его успешно применили при пожаре на газовой скважине в Узбекистане.

– Пожар такой мощи, когда сгорают несколько тысяч тонн газа в сутки, выбрасывая в небо гигантский факел, почти невозможно затушить стандартным методом – залить сверху водой, – поясняет Эдуард Прууэл. – Когда в Узбекистан приехали наши специалисты с небольшим чемоданчиком, спасатели над ними только посмеялись. Но пожар за несколько часов потушили. Наш метод позволяет при помощи взрыва сначала разорвать струю плазмы, отрезать от источника газа, а затем моментально засыпать очаг огнетушащим порошком. Это как погасить спичку, дунув сразу со всех сторон.

Говоря об Институте гидродинамики, нельзя не упомянуть технологию, успевшую стать его своеобразной визитной карточкой, – так называемую сварку взрывом, когда при помощи всё той же энергии взрыва почти мгновенно соединяются металлические поверхности большой площади, а также материалы, которые порой невозможно сварить традиционными способами. Метод давно накрепко обосновался в производстве. Однако же нет предела совершенству, и технология продолжает развиваться. Предлагаются новые приложения, например, в производстве бронежилетов и бронепластин для военной техники.

– Варьируя составы взрывчатых веществ, мы научились соединять не просто небольшие пластинки, а тончайшие листы толщиной в несколько микронов, без повреждения и деформации, – не без гордости отмечает Анатолий Васильев, который работал директором института в 2010-2015 годах.

Инновации для городского хозяйства

Среди представленных главе города технологий нашлось место не только успевшим зарекомендовать себя на практике решениям, но и инновациям, в том числе созданным на гранты мэрии. В частности, Анатолий Локоть заинтересовался системой проветривания помещений при помощи искусственно созданных вихрей. Как утверждают руководители института, такая схема позволит не просто освежить воздух, но и очистить его от мелкодисперсных частиц и даже радиоактивной пыли. Мэр тут же справился о возможности применения технологии в метро, на что получил положительный ответ: именно для закрытых и подземных помещений технология в первую очередь и задумывалась.

– Наличие свежего воздуха в метро крайне важно, – говорит Анатолий Евгеньевич, – но присутствие пыли – постоянно действующий негативный фактор. Прямо скажем, новосибирская пыль – это большая проблема, учитывая, что грунты у нас с высоким содержанием радона.

Настоящим «гвоздём программы» стала установка для взрывного напыления, которую сотрудники ИГиЛ прозвали «пулемёт». Она позволяет при помощи энергии взрыва покрыть металлическую деталь тончайшим слоем защитного материала, увеличив тем самым износостойкость.

– Напыляемое вещество в виде порошка дозировано поступает в ствол, а затем в специальной камере формируется газовый заряд. После этого подаётся искра, и происходит взрыв, – объясняет принцип работы «пулемёта» заведующий лабораторией детонационных течений Владимир Ульяницкий. – Поэтому процесс и называется «взрывное напыление». В результате разогретый до четырёх тысяч градусов порошок вылетает из ствола и буквально вплавляется в деталь, образуя слой толщиной в 5-10 микронов. Так можно напылять практически любое вещество, в том числе победит, вольфрам.

В качестве примера учёный продемонстрировал лопатку авиационного двигателя, элементы которой покрыты слоем победитовой защиты 200 микронов.

– Защитный слой в 40 раз увеличивает износостойкость детали. После того, как наши установки появились на большинстве авиационных предприятий страны, выпуск таких лопаток сократился почти в 40 раз – попросту отпала надобность в таких объёмах производства, – говорит Владимир Юрьевич.

Мэр Новосибирска высоко оценил эту разработку:

– Напыление – крайне важное направление, особенно в период, когда востребованы ресурсосберегающие технологии, когда необходимо повышать износостойкость материалов. Эти технологии широко применяются, в том числе и у нас в городе. Ещё одной сферой их использования может стать транспорт:  трущиеся детали можно защитить и восстановить методом напыления.

Новая смена

Не остался в стороне и вопрос подготовки кадров как для института, так и для новосибирской науки в целом. Эдуард Прууэл подчеркнул, что почти 70% новых сотрудников Институт гидродинамики готовит сам, плотно взаимодействуя с вузами города: НГУ, НГТУ, НГАСУ.

Анатолий Локоть с интересом выслушал и рассказ о достижениях Клуба юных техников. Он был создан в 1964 году по инициативе академика Михаила Алексеевича Лаврентьева, это своеобразное подразделение Института гидродинамики.

– Клуб юных техников необходимо поддерживать. Он вырастил не одно поколение инженеров, учёных. Сохранить КЮТ, чтобы он и дальше взращивал юные таланты, специалистов, которые скажут своё слово в развитии новых технологий, крайне важно, – уверен Анатолий Евгеньевич. – Думаю, мы найдём способы поддержать клуб.

Дмитрий БОРОЗДИН, фото автора