http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=cf2e4c70-1593-4ce1-a25e-ccf6dd4d1922&print=1
© 2024 Российская академия наук

НА МЕЖДУНАРОДНОМ ДОКТОР ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК ГЕННАДИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ ШВЕЦОВ ПОЛУЧИЛ МЕДАЛЬ ГАРРИ ФЭИРА ЗА ВКЛАД В ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ.

06.08.2018

Источник: Наука в Сибири, 06.08.18



На Международном симпозиуме по электромагнитным технологиям во Франции сотрудник Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН доктор технических наук Геннадий Анатольевич Швецов получил медаль Гарри Фэира за вклад в исследования электромагнитных ускорителей.

Медаль Гарри Фэира (Harry Fair Medal) была учреждена в мае 2010 года на Международном симпозиуме по электромагнитным технологиям в Брюсселе (Бельгия). Она носит имя американского ученого, пионера в изучении методов электромагнитного ускорения. Награда присуждается исследователям, которые достигли высоких результатов в этой области и проявили многолетнюю преданность своему делу.

«Ускорение твердых тел до высоких скоростей и исследование высокоскоростного удара по различным преградам — классическая задача механики, — говорит заведующий лабораторией физики высоких плотностей энергии ИГиЛ СО РАН доктор технических наук, профессор Геннадий Швецов. — Интерес для науки и приложений обычно представляют два диапазона скоростей: «космический» (порядка 10 км/с при массе частиц до 1 г) и «артиллерийский» (больше 2 км/с при массе тел от 1 кг). Первый связан с безопасностью космических полетов, второй — с оборонной промышленностью».

По словам ученого, к настоящему времени накоплен большой научный потенциал, разработаны различные методы ускорения твердых тел: пороховые и легкогазовые пушки, плазменные и другие типы ускорителей. Однако исследователи столкнулись с серьезными физическими ограничениями, поэтому за последние 20—30 лет практически не было продвижения в увеличении скорости твердых тел.

«В 1978 году австралийские ученые Рашлейгх и Маршалл представили экспериментальную работу по электромагнитному ускорению: в рельсовых установках при относительно небольших величинах электрического импульса (290 кА) тела массой около 3 г ускорялись до 5,9 км/с, — рассказывает Геннадий Анатольевич. — Исследование вызвало большой резонанс. В разных странах появились проекты по ускорению граммовых частиц до 12 км/с, 15 км/с, 25 км/с и даже 50 км/с».

Сегодня возможностям электромагнитных методов ускорения посвящено свыше пяти тысяч научных статей и докладов. Такой интерес, по мнению Геннадия Швецова, вызван теоретической и прикладной значимостью вопросов, связанных с высокоскоростным ударом: исследованием свойств различных материалов при высоких давлениях, защитой космических аппаратов от метеоритных частиц и космического мусора и др.

В Сибирское отделение РАН задачи, связанные с безопасностью космических полетов, пришли в начале 1960-х годов по инициативе академика Сергея Павловича Королёва. Необходимо было смоделировать высокоскоростной метеоритный удар (до нескольких десятков километров в секунду) в лабораторных условиях.

«К этим исследованиям я приобщился еще студентом НГУ, — вспоминает Геннадий Швецов. — В то время у нас было тесное сотрудничество с учеными-конструкторами. Они предоставляли нам материалы (детали космического корабля, костюмы космонавтов), а мы их «обстреливали» из ускорителей, пытаясь смоделировать последствия столкновений с орбитальными метеоритными частицами. Это позволило сформулировать рекомендации по защите от них».

В Институте гидродинамики в ходе решения этих задач были получены экспериментальные данные для нижнеметеоритного диапазона скоростей (до 14 км/с). Средний и верхний диапазоны (до 70 км/с) до настоящего времени не освоены. Для получения рекордных результатов, считает ученый, необходимо не только глубокое понимание происходящих в канале ускорителей физических процессов, но и мощные источники электромагнитной энергии с использованием новых материалов. Этими вопросами и занимается лаборатория, которую он возглавляет.

«Нами были разработаны взрывные генераторы электромагнитной энергии, работающие на продуктах детонации взрывчатых веществ, — говорит Геннадий Анатольевич. — Благодаря использованию энергии взрыва получены новые композитные (в том числе нанокомпозитные) материалы, помогающие бороться с главной проблемой ускорителей, ограничивающей достижение высоких скоростей, — эрозией материалов. Эрозионная стойкость новых материалов в 10—20 раз превышает износоустойчивость меди и более чем в 3 раза — вольфрама, используемых в ускорителях.

В числе важных результатов, отмеченных ученым, — выполненная совместно с Томским государственным университетом и Троицким институтом инновационных и термоядерных исследований работа по изучению возможностей электромагнитных ускорителей с питанием от импульсного магнитогидродинамического генератора. Использование МГД-генераторов, отличающихся большой мощностью (от 2 ГВт) и высокой скоростью потока (свыше 19 км/с) в перспективе позволит значительно улучшить свойства электромагнитных ускорителей твердых тел.