Бизнес

Яндекс.Метрика

Газодинамические исследования

ОБЗОР НАПРАВЛЕНИЯ

В комплексе работ института по созданию образцов ядерных зарядов (ЯЗ) ведутся исследования закономерностей поведения ЯЗ на газодинамической стадии их работы, непосредственно предшествующей ядерному взрыву заряда, а также ведутся научные исследования в области физики ударных волн и взрывных явлений.

Главными направлениями газодинамической отработки зарядов являются:

  • разработка адекватных моделей для исследования газодинамической стадии работы ядерных зарядов;
  • исследование газодинамических характеристик на моделях ЯЗ;
  • создание взрывчатых составов с требуемыми свойствами и внедрение их в конструкцию ЯЗ;

На газодинамической стадии последовательно реализуются взрывные явления, ускорение и высокоскоростное движение элементов ЯЗ, ударноволновые процессы в конструкционных материалах. В обеспечение надежного функционирования схемы ЯЗ на указанном этапе разрабатываются и исследуются соответствующие узлы, которые обязаны удовлетворять требованиям физической схемы заряда.

Взрыв модельного заряда, содержащего имитатор радиоактивных веществ

В практику газодинамической отработки внедрено и широко применяется физическое моделирование. Использование массово-геометрического подобия систем и адекватная замена материалов расширяют исследовательские возможности и повышают экологическую безопасность работ.

Газодинамика взрывных процессов, динамика деформирования твердого тела являются предметом расчетно-теоретических и экспериментальных исследований.

Исследуется протекание химических реакций в зоне детонационного фронта, изучается кинетика инициирования взрывчатых составов в различных агрегатных состояниях. Работы с ВВ нацелены также на исследование их поведения в аварийных ситуациях и при действии различных физических факторов (поля и излучения).

В научном плане экспериментальные данные по ударной сжимаемости веществ, полиморфным и фазовым превращениям, динамической прочности составляют основу для построения уравнений состояния и кинетических определяющих соотношений инертных и делящихся конструкционных материалов. Применение взрыва и ударных волн позволяет достигать высоких значений термодинамических параметров вещества.

Взрывное нагружение используется в решении проблемы динамического компактирования при целенаправленном получении материалов с новыми свойствами на основе наноструктуры веществ. С применением устройств, сохраняющих сжимаемые взрывом образцы, исследованы поведение и свойства широкого класса конструкционных материалов, включая делящиеся. В интересах изучения процессов, происходящих при столкновении коcмических объектов с Землей, и изучения глубинного строения Земли подвергаются обжатию во взрывных устройствах образцы из каменных и железных метеоритов. Примером продукции института, использующей энергию взрыва и предназначенной для промышленных целей, являются малогабаритные, высокопроизводительные взрывные перфораторы для интенсификации нефтяных скважин.

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ

Одним из альтернативных, перспективных источников взрывной энергии для мирных целей может стать устройство, реализующее в своей работе принцип газодинамического термоядерного синтеза (ГДТС). Он предусматривает зажигание термоядерной смеси в газодинамических кумулирующих системах, активизируемых с помощью взрывчатых веществ (ВВ). Предпринимаются попытки осуществить ТС в управляемой форме в установках типа ТОКАМАК, в системах лазерного ТС.

ВЗРЫВНОЙ СИНТЕЗ МАТЕРИАЛОВ

По инициативе Е.И. Забабахина были начаты систематические исследования в двух направлениях: изучение свойств и поведения графита при ударно-волновом нагружении; разработка технологий и конструкций для синтеза алмаза взрывом с сохранением образцов. В институте получение алмазов доведено до уровня опытного производства.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

Одно из фундаментальных направлений современной физики - исследование явления турбулентности. Направление по исследованию перемешивания сред разной плотности в переменном поле ускорения во ВНИИТФ возникло в начале 70-х годов и ведется сейчас.

КУМУЛЯЦИЯ ЭНЕРГИИ

Одним из практических результатов работы по изучению процессов кумуляции энергии на основе теории Е.И. Забабахина является создание компактного взрывного источника нейтронов.

КУМУЛЯТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Проведенные исследования в области разработки кумулятивных боеприпасов и проникающих боевых частей позволили ВНИИТФ в 1990 году приступить к реализации конверсионной программы по созданию и внедрению кумулятивных скважинных перфораторов повышенной эффективности для нужд нефтегазодобывающей отрасли.