ВЗРЫВ И ВОКРУГ НЕГО
11-15 августа 2003 года в новосибирском Академгородке состоится
международный семинар «Гидродинамика высоких плотностей энергии»,
организованный Институтом гидродинамики им. М. А. Лаврентьева
СО РАН, приуроченный к 70-летнему юбилею академика Владимира
Михайловича ТИТОВА, директора ИГиЛ. Вряд ли нужны особые
комментарии, что основная тематика семинара — взрывные
технологии, традиционная «епархия» института-первенца нашего
Академгородка.
О семинаре и проблемах, которые будут на нем обсуждаться, с нашим
корреспондентом беседует председатель Оргкомитета, заместитель
директора ИГиЛ д.т.н. Геннадий ШВЕЦОВ.
 |
|
Г.Ш.: — Название семинара отражает одно из традиционных
направлений нашего института, истоки которого тесно связаны
с именем его основателя — академика Михаила Алексеевича
Лаврентьева. В свое время он высказал смелое предположение, что
твердые тела при взрывных нагрузках ведут себя как жидкость. Эта
гипотеза и ее непротиворечивость экспериментальным данным привела
М. А. Лаврентьева к созданию известной гидродинамической теории
кумуляции Лаврентьева. Это была во многом основополагающая
работа. М. А. Лаврентьев, буквально до последних дней своей жизни,
неизменно интересовался появлением новых задач в данной области.
Я могу сказать, что с момента возникновения нашего института
имелось несколько проблем, на решение которых М. А. Лаврентьев
нацеливал своих сотрудников. В их числе — разработка физических
основ работы кумулятивных зарядов, очень важного научного
направления для развития и совершенствования кумулятивных
боеприпасов; ускорение твердых тел до высоких скоростей;
преобразование химической энергии взрыва в электромагнитную,
создание взрывных источников электромагнитной энергии и
сверхсильных магнитных полей и др. Естественно, перечисленные
проблемы далеко не исчерпывают всего понятия гидродинамики
высоких плотностей энергии — оно значительно шире. Но на этот
семинар, или Workshop, по английски, буквально — «мастерская»,
вынесены именно эти темы.
 |
|
Я уже отметил роль М. А. Лаврентьева в развитии данного научного
направления. Но нельзя не сказать и о том, что в этой области
очень много работал и многого достиг его ученик — академик
Владимир Михайлович Титов — нынешний директор Института
гидродинамики. Наш семинар — в числе научных мероприятий,
приуроченных к его 70-летию. Основной научный
сбор — Всероссийская школа-семинар по физике взрыва и применению взрыва
в физическом эксперименте состоится в середине сентября.
В. М. Титов имеет бесспорно выдающиеся заслуги перед наукой и техникой
в плане разработки методов ускорения твердых тел до высоких
скоростей. Полученные им еще в середине 60-х годов результаты,
во многом остаются рекордными и до настоящего времени. Владимир
Михайлович внес существенный вклад в исследование задач
высокоскоростного (метеоритного) удара, исследование проблем
кумуляции. Необходимо отметить его большую роль в организации
международных конференций по генерации мегагауссных магнитных
полей и родственным экспериментам. Две из них — третья
и пятая — были организованы Институтом гидродинамики в 1983 году
и в 1989 году и сыграли во многом определяющую роль в развитии
взаимодействия и международного сотрудничества в этой области.
К.: — Уточните, пожалуйста, программу семинара.
Г.Ш.: — Тематика семинара объединяет три важных раздела:
— преобразование энергии взрыва в электромагнитную;
— ускорение твердых тел до высоких скоростей;
— проблемы кумуляции, механика проникания кумулятивных струй
в различные материалы.
Цель семинара — провести обсуждение, четко обозначив достижения,
проблемы и перспективы данного направления.
К.: — Какое место занимают достижения российских ученых в этой
области знаний? Насколько они определяющи для науки в целом и для
практической деятельности?
Г.Ш.: — Пройдемся по каждому из разделов — преобразование
энергии взрыва в электромагнитную, создание взрывных генераторов
электромагнитной энергии и сверхсильных магнитных полей. Взрывные
генераторы — это уникальные источники, обладающие на сегодняшний
день рекордными параметрами электрических импульсов. У истоков
этого направления стоял академик А. Д. Сахаров. Значительный вклад
в развитие этого направления исследований внесли А. И. Павловский
и В.К. Чернышев со своими сотрудниками из Всероссийского НИИ
экспериментальной физики, более известного в свое время под
названием «Арзамас-16».
Семинар, в целом, обещает быть очень интересным. На некоторых
моментах мне хочется остановиться более подробно. В частности,
В. К. Чернышев, выступит с докладом «Сверхмощные взрывомагнитные
источники энергии. Итоги ХХ века. Задачи начала ХХI века».
Другой доклад подготовлен группой авторов из коллектива
А. И. Павловского — о возможностях увеличения конечных магнитных полей
во взрывных магнитокумулятивных генераторах. Если рассматривать
в качестве источников энергии для получения сильных магнитных полей
конденсаторные батареи, то этим методом поля ограничиваются
пределом, примерно в 5 миллионов гаусс, и в объеме где-то 2 на 2
на 2 миллиметра в кубе. Блестящий коллектив из «Арзамаса-16»
реализовал взрывные устройства, позволяющие получить поля до 28
мегагаусс в объеме в сотни раз больше. Это абсолютно рекордное
достижение в мире. Все это — экспериментальные результаты. Такие
поля необходимы для изучения поведения веществ в экстремальных
состояниях. Так, 10 миллионов гаусс — это 4 миллиона атмосфер,
что примерно соответствует давлению в центре Земли. Что такое
поле в 28 мега гаусс — можете домыслить сами… Хочу подчеркнуть,
что приоритеты российских ученых сохраняются здесь до
сегодняшнего дня.
Отмечу еще один запланированный на семинаре доклад «Взгляд
старого физика на достижения и перспективы в области взрывных
источников энергии и магнитных полей». Автор доклада — профессор
Макс Фаулер из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США),
почетный доктор Новосибирского государственного университета.
Словом, мы настроены на интересную и весьма продуктивную встречу
с целой плеядой замечательных ученых и великолепных докладчиков.
Если взять другое направление — ускорение твердых тел до высоких
скоростей, то в нашем институте эта задача была поставлена
академиками М. А. Лаврентьевым и С.П. Королевым. Нужно было перед
выходом человека в космос спрогнозировать, что может произойти
с кораблем, не говоря уже о самом космонавте, если в него попадет
какая-то частица — микрометеорит. Возникла необходимость
разработать лабораторные методы ускорения до космических
скоростей микрочастиц размером от долей до нескольких
миллиметров. Я упоминал, что у нас в институте был разработан
уникальный способ ускорения микрочастиц до высоких
скоростей — так называемая «Газо-кумулятивная трубка Титова», с помощью
которой были получены скорости до 14 километров в секунду.
Напомню — это выше третьей космической скорости, составляющей
11,2 км/сек.
Были отработаны ускорители на разные размеры и материалы частиц,
проведены исследования высокоскоростного удара по всем элементам
космических кораблей и скафандров. Во всем этом неоценимый вклад
академика В. М. Титова и его сотрудников. Однако основные
достижения в этом направлении (взрывные ускорители, легкогазовые
пушки) были получены, повторяю, еще в 60-х годах, и несмотря
на все усилия различных лабораторий мира, превысить достигнутый
тогда уровень скоростей по большому счету так и не удалось.
Что делать? В последние годы большое внимание в различных
лабораториях мира уделяется разработке электромагнитных методов
ускорения твердых тел. Ожидается, что при использовании
электромагнитных сил и источников электромагнитной энергии можно
будет получить скорости, превышающие достижения взрывных
и легкогазовых ускорителей для малых масс и пороховых пушек для
больших масс. Этим вопросам были посвящены 12 международных
симпозиумов, проведенных в США, несколько европейских
и национальных симпозиумов. Будут эти вопросы обсуждаться и на
нашем семинаре. Доктор Гарри Фаир, директор Института
перспективных технологий Техасского университета (США), выступит
с докладом «Развитие науки и технологии по электромагнитному
ускорению в Соединенных Штатах», академик Ф. Г. Рутберг планирует
выступить с докладом «Гиперскоростные электроразрядные ускорители
макротел», профессор Ю. П. Хоменко из НИИ ПММ Томского
государственного университета выступит с докладом по анализу
возможностей ствольной схемы метания с присоединенным
конвективным горением. Будут доклады по проблемам легкогазовых
ускорителей. То есть, на семинаре мы планируем обсудить проблему
ускорения твердых тел до высоких скоростей в целом,
не ограничиваясь только электромагнитными методами ускорения.
По третьей проблеме — кумулятивные заряды, механика проникания
кумулятивных струй в различные преграды — также представлены
доклады крупными специалистами из известных исследовательских
центров: МГТУ им. Баумана (г. Москва), ФТИ им. Иоффе
(г. Санкт-Петербург), ВНИИЭФ (г. Саров), ГосНИИМАШ (г. Дзержинск)
и ряда организаций г. Новосибирска.
К.: — Геннадий Анатольевич, вы много говорили о достижениях
российских ученых вообще, а каковы достижения в этой области
новосибирцев, сотрудников Института гидродинамики им.
М. А. Лаврентьева, проводящих этот семинар?
Г.Ш.: — Я оцениваю их достаточно высоко. Да что я… — Это
оценка российского и международного научного сообщества.
Пионерский вклад в решение ряда проблем кумуляции внес заведующий
лабораторией, а в настоящее время главный научный сотрудник ИГиЛ
д.ф.-м.н. Ю. А. Тришин. На семинаре он выступит с докладом «Новые
способы получения кумулятивных струй».
Существенный вклад в развитие магнитной кумуляции внес профессор
Е. И. Биченков. Он также среди пионеров этого научного
направления. На семинаре Е. И. Биченков выступит с большим
докладом о физических эффектах в конденсированных средах,
сопровождающих распространение ударных волн с индуцированными
токами. Профессором Л. А. Лукьянчиковым впервые было обнаружено
явление высокой электрической прочности продуктов детонации,
очень важное для разработки взрывных коммутаторов. На семинаре он
вместе с П.И. Зубковым представит доклад по взрывным
коммутаторам. Этот перечень ярких имен и результатов можно
продолжать. Естественно, возможности академического института
меньше возможностей государственных промышленных лабораторий,
таких как российский ВНИИЭФ или Лос-Аламосская национальная
лаборатория (США), но в части проведения фундаментальных
исследований и идей наш институт занимал и занимает достойное
место даже в это трудное для отечественной науки время.
К.: — В годовом отчете Сибирского отделения РАН сообщалось
о награждении вас престижной международной научной
наградой — медалью Питера Марка. Связано ли это с тематикой семинара? Вы
что-то ничего не говорили о себе…
Г.Ш.: — Да, я награжден Международной ассоциацией по
электромагнитным исследованиям медалью Питера Марка
с формулировкой — «За выдающийся вклад в развитие электромагнитных
технологий». Это связано с разработкой электромагнитных методов
ускорения твердых тел. Кроме того, Международная баллистическая
ассоциация отметила мою работу дипломом Нейла Гриффитца
за значительный вклад в исследование кумулятивных зарядов.
К.: — Благодарю за содержательную беседу и желаю вам и всем
участникам семинара успешной и плодотворной работы.
Беседу вел Д. Федорцев.
Фото Е. Пузанова и В. Новикова
стр. 3
| 
