Поиск по сайту
Авторизация
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

Чтобы увидеть миг...

"Советская Сибирь", 1979, 10 апреля, №83, с.2
Е.И. Биченков
Старший научный сотрудник института, кандидат физико - математических наук.

Взрыв... Яркая вспышка, стремительный звуковой удар, толчок от вздрогнувшей земли и подымающееся вверх облако газов и пыли. А на месте взрыва - вмятина на земле, разбросанные и передвинутые листы броневой защиты и детали, подвергнувшиеся воздействию взрыва. Вот и все, что может воспринять человек. Впечатления, особенно первые, очень сильны. Чувствуется, что имеешь дело с неукротимым явлением природы, пугающим своей мощью и стремительностью, но одновременно и вызывающим сильнейшее любопытство: что же там происходило, как все случилось и можно ли эту силу приручить? Но, чтобы приручить, надо увидеть взрыв, разложить его скоротечный миг на еще более короткие мгновения и зафиксировать каждое из них.

Чтобы понять сложность поставленной задачи, приведу несколько цифр. Скорость детонационного превращения составляет 5-10 километров в секунду. Это значит, что заряд взрывчатки весом в 12 килограммов превращается в облако раскаленных газов всего на одну стотысячную долю секунды. При этом развивается мощность 6 миллиардов киловатт, и давление в продуктах взрыва превышает 100 тыс. атмосфер. А спустя еще примерно десять стотысячных долей секунды взрывные газы расширятся, давление упадет до нормальных величин - взрыв закончил свою работу: что ускорилось - летит, что смялось - зафиксировало свою конечную форму, отштамповалось, если надо было соединиться - сварилось; если надо было упрочниться - увеличило свою твердость в несколько раз и будет служить в изделиях в несколько раз дольше, чем без взрывной обработки.

Искусством экспериментаторов созданы удивительные приборы для исследования быстропротекающих процессов, способные фиксировать миллионную и даже меньшую долю секунды. Один из таких приборов - импульсный рентген.

Известно, что рентгеновское излучение проникает через непрозрачные для видимого света предметы. С его помощью можно увидеть, что находится внутри закрытого портфеля, рассмотреть мельчайшую трещину в сварном шве, определить устройство сложного механизма, не разбирая его. Широкое применение нашел рентген и в медицине, позволив заглянуть внутрь человека. Сердце взрыва тоже можно увидеть с помощью рентгена. Но совсем другого, чем медицинский.

Главное отличие в том, что взрыв можно рассмотреть лишь импульсным рентгеном, формируя очень короткую вспышку излучения длительностью меньше миллионной доли секунды. Чтобы суметь что-либо увидеть за такое короткое время, надо соответственно увеличить дозу излучения, повысив мощность аппарата в десятки миллионов раз. А путь к этому довольно трудный и распадается на несколько этапов.

Рентгеновское излучение возникает при торможении высокоскоростного пучка электронов в тяжелых металлах, и доза излучения возрастает с током пучка и напряжением на рентгеновской трубке. Характерные токи в современных импульсных рентгеновских аппаратах составляют тысячи ампер, а "напряжения - сотни тысяч - миллионы вольт. Получить такие параметры на стационарных аппаратах невозможно. А на импульсных, где длительность вспышки крайне мала, оказалось возможным. Для этого необходимо создать источник импульсов высокого напряжения и рентгеновскую трубку, способную пропускать большие импульсные токи.

В отделе гидродинамики взрыва нашего института в течение последних десяти лет разработана серия передвижных импульсных аппаратов, названных ПИР. Они работают в диапазоне напряжений от ста тысяч до миллиона вольт. Аппараты с большим напряжением позволяют рассмотреть мощный взрыв за довольно толстой металлической защитой, низковольтные аппараты разрешают тонкую структуру мелкомасштабных экспериментов и даже распыление струйки топлива, выбрасываемой из форсунки в камеру сгорания дизельного двигателя.

Наряду с созданием аппаратов разрабатываются и новые методы исследования. Под рентгеном было изучено ускорение небольших частиц до скоростей 10 -15 километров в секунду и их соударение с преградой, снято взаимодействие металлических деталей при сварке взрывом, получены новые данные о распределении скоростей и конфигурации ударных волн в жидкостях и порошковых средах, подвергшихся воздействию взрыва. Проведенные эксперименты позволили многое понять во взрывном взаимодействии и овладеть мощной силой взрыва с целью получения материалов с новыми свойствами, изучить поведение вещества в условиях чрезвычайно высоких нагрузок и скоростей деформаций.

Импульсные рентгеновские аппараты оказались компактными и небольшими по размерам и весу приборами. Так, аппарат с рабочем напряжением 600-700 тысяч вольт весит около 30 килограммов, аппарат на 100 киловольт - в два раза легче. Работают эти аппараты после простого включения в электрическую сеть. Эти качества импульсных аппаратов открыли им дорогу для применения в промышленности при дефектоскопии сварных изделий, трубопроводов и в других областях. Поэтому наши разработки представили интерес для промышленности. Около десяти лет мы работаем в тесном контакте с ленинградским научно-производственным объединением "Буревестник" и объединением "Светлана", в содружестве с которыми был выпущен промышленный вариант аппарата "ПИР-4" и разработан опытный образец импульсной рентгеновской трубки с перезаряжающимся электродом.

Плодотворное сотрудничество с промышленностью привело к формулировке предложений, отличающихся принципиальной новизной, и зафиксировано в виде двух совместных авторских свидетельств. Наши последние разработки использованы промышленными предприятиями при выпуске новой серии дефектоскопических приборов. В прошлом году импульсный рентген для научных исследований "ПИР-600" экспонировался на ВДНХ и удостоен бронзовой медали, а наш институт награжден дипломом ВДНХ третьей степени.


      


Янв 10, 2020 Cеминар ЦАГИ-ИТПМ-СПбГПУ-НИИМ МГУ, 14 января 2020, 15-00, к. 216
главный корпус ИТПМ, к. 216, 15:00    
вторник 14 января 2020 г.
      ...

Янв 9, 2020 Семинар отдела МДТТ ( 13 января 2019, начало 15:30, конф. зал ИГиЛ): "Методы граничных элементов и критерии разрушения в трехмерных задачах зарождения и распространения трещин"
СЕМИНАР ОТДЕЛА МЕХАНИКИ ДЕФОРМИРУЕМОГО  ТВЕРДОГО ТЕЛА ИГиЛ
Понедельник 13 января 2020,...

Окт 24, 2019 Открытый конкурс по ФЦП
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации объявило открытый конкурс о проведении...

Окт 17, 2019 Новый конкурс РНФ. Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации (ведущие ученые)
РНФ объявил об открытом публичном конкурсе на получение грантов Фонда по приоритетному направлению ...

Ноя 5, 2019 ХV Всероссийский симпозиум по горению и взрыву
Научный Совет РАН по горению и взрыву, Российский фонд фундаментальных исследований, 19-24 апреля ...

Июн 28, 2019 Конференция по моделированию ГРП

Институт гидродинамики совместно с Новосибирским госуниверситетом проводит с 1 по 5 июля Международную...

Яндекс.Метрика