ВСТРЕЧИ НА ТОМСКОЙ ЗЕМЛЕ
Г.Сапожников, д.ф.-м.н, начальник отдела
фундаментальных исследований УОНИ,
ученый секретарь Совета.
Выездное заседание Объединенного ученого совета по механике,
энергетике и горным наукам СО РАН
Раннее утро 1 апреля нас встретило белым снежным ковром и
тревогой -- успеем ли к двум часам при гололеде доехать на
автобусе из Новосибирска до Томска. Но мастерство нашего
водителя, прекрасное настроение членов Совета, подкрепленное
чебуреками в Болотном, теплая встреча коллег, руководства
Томского научного центра и Института физики прочности и
материаловедения обеспечили деловую и доброжелательную атмосферу
заседания Совета.
Открывая заседание Совета, на котором присутствовали ученые ТНЦ
СО РАН, академик В.Титов с прискорбием сообщил о скоропостижной
смерти выдающегося механика академика А.Сидорова, с которым
большинство членов Совета связывали прочные дружеские и деловые
отношения. Почтив память недавно скончавшихся выдающихся ученых
Сибирского отделения РАН академиков А.Трофимука и М.Жукова, Совет
направил телеграмму соболезнования родственникам, друзьям и
коллегам А.Сидорова на Урал.
Переходя к повестке заседания Совета академик В.Титов кратко
охарактеризовал состояние отечественной науки и ее
финансирование, дал общую положительную оценку деятельности
институтов, курируемых Советом, представил результаты рейтинговой
оценки эффективности работы институтов в 1998 году (по числу
публикаций на одного научного сотрудника, доли внешних финансовых
поступлений и доли молодых ученых). Он сообщил также о
результатах работы экспертного совета СО РАН по техническим
наукам, распределившего внебазовое дополнительное финансирование
на основе рейтинговых показателей. Академик В.Титов тепло
поздравил коллектив ИФПМ СО РАН, являющийся широко признанным
крупным научным коллективом, отмечающий в эти дни свое 15-летие и
20-летие открытия Отдела физики прочности и материаловедения в
составе ИОнститута оптики атмосферы, на базе которого был создан
ИФПМ СО РАН.
Памятный адрес от имени Совета академик В.Титов вручил чл.-к. РАН
В.Пухначеву в связи с 60-летием со дня рождения.
|
|
Программа работы Совета предусматривала четыре основных
мероприятия: отчет директоров институтов, научную сессию,
посвященную 275-летию РАН, посещение институтов Томского научного
центра, участие в заседании Общего собрания ТНЦ. В начале слово
было предоставлено доктору технических наук С.Попову, который
рассказал о результатах работы Института неметаллических
материалов в 1998 году и программе своей деятельности на
перспективу на посту директора Института в связи с его
представлением Общему собранию СО РАН для избрания директором ИНМ
СО РАН. Следует отметить, что небольшой по составу институт (22
научных сотрудника) достаточно хорошо потрудился в 1998 году,
имея рейтинговые показатели, близкие к признанным Советом для
дополнительного финансового поощрения. Из научных достижений
института можно, например, выделить результаты по влиянию
механической активации инградиентов (синтетические алюминатные
шпинели, природные алюмосиликаты--цеолиты) на процессы
формирования композиционного материала и повышения их структурной
активности по отношению к матрице (политетрафторэтилен -- ПТФЭ).
Удалось повысить износостойкость композитов в 1,5--2 раза по
сравнению с композитами, содержащими неактивированные
наполнители. В Институте закончен также цикл исследований
диффузионных процессов в системе резина--нефтяная среда при
низких температурах. Предложенная сотрудниками Института
модификация резины позволила повысить ее морозостойкость. Совет
единогласно поддержал С.Попова и рекомендовал Общему собранию СО
РАН его кандидатуру на должность директора ИНМ в составе
Объединенного института физико-технических проблем Севера СО РАН.
Долее выступили: С.Алексеенко (ИТ им.С.С.Кутателадзе), В.Фомин
(ИТПМ), Э.Бондарев (ИФТПС), Н.Воропай (ИСЭМ), В.Титов (ОИГ),
В.Панин (ИФПМ). С удовлетворением отмечу, что традиционно на
Совете отчетные доклады руководителей институтов заслушиваются с
большим вниманием и конструктивным обсуждением. Из множества
представленных результатов выделю лишь по одному от каждого
института. Специалистам, владеющим оптическими методами
диагностики хорошо известны методы доплеровской анемометрии. При
исследовании этими методами движения частиц в газовой среде до
сих пор пренебрегали влиянием светодинамического воздействия
зондирующих лазерных пучков на кинетику рассеивающихся частиц. В
Институте теплофизики им.Кутателадзе обнаружили и обосновали
влияние фотодинамических эффектов на величину скорости частиц,
которое проявляется через световое давление и фотофорез, причина
которого -- неоднородный нагрев лазерным лучом поверхности
частицы и прилегающей среды.
В Институте теоретической и прикладной механики выявлено
частичное или полное разрушение головного скачка уплотнения перед
обтекаемым телом под воздействием продольного объемного разряда в
сверх- и гиперзвуковых потоках воздуха. Получен ряд необычных
результатов при исследовании пространственно-энергетических
характеристик разряда и перестройки структуры течения. При
определенных параметрах задачи удалось уменьшить давление на
поверхность головной части обтекаемого тела в несколько раз.
В Институте физико-технических проблем Севера в области создания
низководородистых сварочных материалов, обеспечивающих надежность
сварных конструкций для севера найдены методы ускорения диффузии
водорода в околошовной зоне сварных соединений. На основе
полученных результатов разработана база данных месторождений
минерального сырья Якутии для промышленного производства
электродов с заданными свойствами.
В Институте систем энергетики им.Мелентьева совместно с
Лимнологическим институтом СО РАН и НИИ биологии при Иркутском
университете завершен цикл экспериментальных и теоретических
исследований образования вредных веществ в периодических
процессах слоевого сжигания твердых топлив. Эксперименты
проводились на действующих котлах мощностью 1 МВт и домовых
печах, в которых сжигались пять основных сортов углей Восточной
Сибири.
В Институте гидродинамики им.Лаврентьева проведены исследования
областей существования низкоскоростных режимов газовой детонации.
Установлено, что пределы взрывного превращения для ряда
практически важных топливно-кислородных смесей значительно ниже,
чем считалось ранее. Отмечена необходимость пересмотра
существовавших ранее представлений о пределах распространения
фронта взрывного превращения в гладких каналах. Результаты
напрямую связаны с вопросами взрывобезопасности.
В КТИ гидроимпульсной техники в результате комплекса проведенных
НИР и ОКР создан модернизированный агрегат резки для замены
оборудования на заводе РТ-1 ПО "Маяк" в технологической линии
регенерации ядерного топлива, отвечающий современным требованиям
по конструкции, системе управления и контроля. В Институте физики
прочности и материаловедения на основе моделей мезомеханики
деформируемого тела теоретически и экспериментально исследованы
механизмы деформации разрушения поверхностно-упрочненных
материалов. Впервые показано, что на внутренней границе раздела
упрочненный слой--подложка возникают осциллирующие концентраторы
сдвиговых напряжений, приводящие к накоплению локальной
пластической деформации в подложке, формированию и зарождению
внутренних микротрещин в упрочненном слое. Из ряда выводов дается
заключение о ключевой роли поворотов фрагментов мезоструктуры в
деформации и разрушении поверхностно-упрочненных материалов.
Выработаны рекомендации по технологии процесса, позволяющие
увеличить ресурс работы поверхностно-упрочненных материалов. Из
планируемых четырех докладов научной сессии по взаимному
согласованию с академиком В.Титовым и председателем Томского
научного центра СО РАН д.ф.-м.н. В.Крутиковым доклад
члена-корреспондента В.Фомина "Аэрогазодинамические исследования
в Сибири и их влияние на развитие авиации и космонавтики" был
перенесен на Общее собрание ТНЦ СО РАН.
Академик В.Панин (содокладчик -- д.ф.-м.н. А.Коротаев) рассказал
о Томской школе пластичности и прочности твердых тел,
основоположником которой являются академик В.Кузнецов и его
талантливая ученица профессор М.Большанина. Виктор Евгеньевич
напомнил, что до 1957 года, когда образовалось Сибирское
отделение АН СССР, В.Кузнецов был единственным членом Академии
наук СССР за Уралом. В.Кузнецов разрабатывал теории
кристаллизации, трения и износа, физики пластичности и прочности.
И что было характерно для выдающекгося физика, не имея порой
фактологических данных о внутренних процессах, происходящих в
кристаллической решетке, его интуиция, образованность и
физическое видение позволяли разрабатывать вполне определенные
модели и представления по интерпретации макрофизических
характеристик и явлений, происходящих в твердых телах. Многие
сотрудники, работающие в этой области знаний, в ИФПМ, СФТИ при
ТГУ и в Архитектурно-строительном университете г.Томска являются
учениками М.А. Большаниной. В настоящее время в Томске,
преимущественно в ИФПМ, с успехом трудится коллектив физиков,
механиков, математиков, материаловедов, технологов, инженеров в
рамках единого направления физической мезомеханики материалов. На
базе мезомеханики структурно--неоднородных сред формируется
направление по компьютерному конструированию материалов,
материаловеды разрабатывают материалы новых поколений на
металлической, керамической и полимерной основах, технологи
создают технологии упрочнения и поверхностной обработки
материалов, а группа исследователей разрабатывает нетрадиционные
неразрушающие методы контроля на базе физической мезомеханики
материалов (основное внимание здесь уделяется процессу
предразрушения среды). В.Панин дал анализ поэтапного развития
пластичности и прочности материалов в Томской школе, посвятив
большую часть доклада мезо-уровню, который позволил связать
микро- и макрохарактеристики твердых тел (концепция структурных
уровней деформации). Доклад сопровождался демонстрацией многих
результатов, в том числе, представленного выше.
Задачи гидродинамики и теплообмена в условиях микрогравитации --
тема доклада члена-корреспондента В.Пухначева. Над этой
комплексной проблемой трудится коллектив ученых ИГИЛ, ИТ, ИВМ,
Тюменский филиал ИТПМ (бывший ИММС), НГУ, АГУ, КрГУ. Представляя
междисциплинарную проблему в целом, докладчик назвал основные
направления работ, которые выполняют названные организации:
развитие теории микроконвекции в жидкостях; математическое
моделирование процессов направленной кристаллизации и
бестигельной зонной плавки; гидродинамика смачивания;
устойчивость течений жидкости со свободными границами; движение
включений в вибрирующей жидкости; термокапилярная конвекция в
тонких слоях; термодинамическая неравновесность дисперсных
систем. Коллектив выполнил широкий комплекс теоретических,
включая строгие математические постановки и решения, и
экспериментальных исследований. В частности, в Институте
гидродинамики им.Лаврентьева построена и изучена модель
микроконвекции, заменяющая классическую модель
Обербека--Буссинеска для условий микрогравитации. В плане
изучения термодинамической неравновесности дисперсных систем,
включая вопросы устойчивости структуры таких дисперсных сред, как
эмульсии и суспензии (при воздействии на среду гравитационного
поля, колебаний температуры, вибрации и т.п. дисперсные частицы
собираются в ассоциаты, изменяя реологические параметры среды)
проведены "тонкие" эксперименты по сближению дисперсных элементов
в равноплотных средах. В Институте теплофизики им.Кутателадзе
впервые экспериментально в определенных условиях обнаружено
явление "горизонтальной стоячей волны" при локальном нагреве
гравитационно стекающей пленки жидкости. Ученые принимают
активное участие в выполнении госконтракта "Наука--НАСА" и
подготовке эксперимента "Рельеф", который включен в программу
работ на борту международной космической станции.
Приятное впечатление с точки зрения востребованности научных
результатов вызвал доклад главного инженера Томской судоходной
компании А.Кожевникова, который рассказал об инженерных,
научно-технических проблемах и опытно -- практической
эксплуатации плавучего технологического комплекса для углубленной
переработки песчано-гравийной смеси. Перевозка грузов и добыча
гравийно-песчаной смеси (ПГС) -- главные направления деятельности
компании, основные фонды которой на 70--80% состоят из техники и
оборудования стран бывшего СЭВ и оно на 80% изношено. Компания
ищет партнеров и среди ученых, которые помогли бы поддержать
фонды в рабочем состоянии (восстановление черпаковых "пальцев" и
втулок, восстановление всех шарнирных соединений крановой
механизации, упрочнение ряда узлов оборудования и др.). Компания
заинтересована в сотрудничестве с учеными по вопросам сортировки
ПГС, нефтеочистки, очистки воды, сбрасываемой судами (требования
на сбрасываемую воду достигают уровня требований на питьевую
воду), герметизации и зачистки нефтяных танкеров, углубленной
переработки ПГС (потребитель повышает требования к качеству ПГС).
Плавучие комплексы находятся на воде и вдали от населенных
пунктов, они ограничены в габаритах, энергетике и финансах.
Приобретение дорогостоящего оборудования сегодня не под силу.
Используя новаторские решения по поэтапному разрушению и
дезинтеграции глины и ненужных включений, гидрорезки
(высокоскоростными струями воды), классификации фракций и т.д.
удается достаточно эффективно организовать рабочий процесс, но
тем не менее остается много нерешенных проблем. Например, сейчас
потребителю необходим крупнозернистый песок для получения
качественного бетона (прочность бетона на сжатие увеличивается
при этом на 20% , на изгиб -- до 15%, до 10% уменьшается расход
цемента). Стоит серьезный вопрос по анализу всей технологической
цепочки, выполняемой компанией по добыче ПГС, -- производственник
видит лишь конечный продукт. Кроме того, земснаряд работает с
существенно различным по свойствам и структуре исходным сырьем,
поэтому эффективность технологической цепочки нередко достигает
низкого уровня. Присутствующие на заседании Совета специалисты по
импульсной гидродинамике, механике сыпучих сред, горной механике,
вихревым способам обработки и сепарации сред и т.п. быстро нашли
с А.Кожевниковым точки возможного взаимовыгодного сотрудничества.
С кратким сообщением о проблемах техногенной безопасности
выступил д.ф.-м.н. В.Москвичев. Он представил ряд тревожных
данных по чрезвычайным ситуациям, связанным с техногенными и
природно-техногенными авариями и катастрофами, в частности об
основных фондах, значительная часть которых эксплуатируется в
запроектной стадии. Он предложил обозначить в СО РАН и поддержать
актуальное в настоящее время научное направление по механике
катастроф и техногенных аварий. Почти с сорокаминутным докладом
выступил член-корреспондент В.Фомин, представив слушателям
исторический обзор по развитию аэрогазодинамики в России и
результатам современных исследований. С чувством глубокой
гордости Василий Михайлович рассказал об основополагающих
результатах по аэрогазодинамике российских ученых Л.Эйлера,
Д.Бернулли, М.Ломоносова, Н.Жуковского, Д.Менделеева, С.Чаплыгина
(памятные юбилейные дни, посвященные 130-летию Сергея
Александровича Чаплыгина научная общественность отмечает в эти
дни), М.Келдыша, М.Лаврентьева, Л.Седова, С.Христиановича,
Ф.Франкля, В.Струминского, Л.Овсянникова, Н.Яненко и многих
других. Отметив роль институтов Сибирского отделения РАН в
развитии аэрогазодинамики, преимущественно ИТПМ, докладчик
рассказал о создании новой уникальной гиперзвуковой
аэрогазодинамической трубы усилиями ИТПМ, ИГИЛ и КТИ ГИТ и о
работах по новым перспективным направлениям в области создания
воздушно-космического самолета будущего. Завершилось заседание
решением кадровых вопросов. Заместителями директора ИФПМ на новый
срок рекомендованы Президиуму СО РАН доктора наук Л.Зуев и
А.Лотков.
Члены Совета посетили (по интересам) Институт физики прочности и
материаловедения, Институт оптики атмосферы, Институт оптического
мониторинга, Институт химии нефти, Отдел структурной
макрокинетики, выставку ТНЦ "Новые материалы и технологии". Перед
отъездом члены Совета участвовали в работе Общего собрания ТНЦ,
на котором замечательный доклад, посвященный 275-летию РАН,
сделал профессор В.Крутиков, а академик В.Титов в кратком
сообщении рассказал о выездной сессии Совета, о высокой роли
томской науки, в том числе в создании Сибирского отделения АН
СССР, по человечески приятных впечатлениях об институтах Центра,
которые удалось посетить. Владимир Михайлович поблагодарил коллег
за теплый прием на Томской земле.
стр.
|
