Политический словарь
Энергетические конденсированные системы в борьбе с природными катаклизмами

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ В БОРЬБЕ С ПРИРОДНЫМИ КАТАКЛИЗМАМИ

 

Б.П. Жуков,

 

Российская Академия наук, академик

 

В.Б. Жуков,

 

Центральная межотраслевая научно-техническая лаборатория энергетических конденсированных систем

 

На протяжении многих веков природные катаклизмы наносили и наносят неисчислимые потери государствам мира в виде человеческих жизней, людских увечий, уничтожения многомиллиардных материальных ценностей, уничтожения селений и городов, разрушения природных условий жизнедеятельности и других тяжелейших бедствий. Среди природных катаклизмов выделяются разрушительные землетрясения, катастрофические пожары, засухи, наводнения и другие тяжелые формы их проявления. Природные катаклизмы нередко дополняются техногенными. По материалам, опубликованным МЧС, только за 10 месяцев 1998 года в России произошло 1300 крупномасштабных чрезвычайных ситуаций. Пострадало 11300 человек, погибло 1033 человека, нанесен материальный ущерб в 13 миллиардов рублей. В 1998 году нанесен тяжелейший урон природе. Только в России сгорел примерно один миллион гектаров леса. Первые месяцы 1999 года уже отмечены тяжелейшими землетрясениями и наводнениями.

 

Изложенное - лишь штрихи к катастрофическим катаклизмам, подчеркивающие высокую актуальность и острую необходимость результативной борьбы с ними. Возникает вопрос: существуют ли научные и инженерные основы для борьбы с катаклизмами и можно ли исключить катастрофические последствия из жизнедеятельности человеческих сообществ? Научные исследования, конструкторские разработки и применение энергетических конденсированных систем (ЭКС) во многих областях техники показали реальную возможность эффективного решения весьма трудных, но крайне актуальных проблем из группы природных и техногенных катаклизмов. Рассмотрим кратко некоторые их них. Развернутые обоснования даны в целевых докладах выдающихся специалистов по направлениям.

 

Землетрясения

 

Согласно фундаментальным исследованиям Объединенного института физики Земли и Института высоких температур РАН борьба с разрушительными землетрясениями и преобразование их в серию мелких безопасных землетрясений могут быть осуществлены на базе электромагнитных волн.1,2 Для создания электроматнитных волн в земной коре необходимы мобильные и стационарные мощные источники электрической энергии. В России, точнее в СССР, с опережением на десятилетия были созданы несколько поколений мощных мобильных и стационарных источников электрической энергии, получивших наименование твердотопливных магнитных гидродинамических генераторов электрической энергии (ТТ МГДГ). Для них были разработаны уникальные плазменные пороха, пороховые заряды, органопластиковые корпуса, генераторы низкотемпературной плазмы и другие узлы и агрегаты с наукоемкой технологией и уникальными научными и конструктивными решениями в целом по ТТ МГДГ.

 

Электропроводность продуктов сгорания пороховых зарядов в системе в 10 тысяч и более раз превышает любые другие эталонные пороха (ракетные, артиллерийские и др.). Мощность созданных ТТ МГДГ лежит в пределах от 10 до 550 МВТ, время горения - от нескольких до десятков секунд, работоспособность системы сохраняется в диапазоне от минус 45(С до плюс 45(С, гарантийные сроки равняются 10-12 годам.3,4

 

По результатам уникальных работ Института физики Земли, Института высоких температур, ЛНПО "Союз" и смежников на Гармском и Бишкекском сейсмопрогностических полигонах проводился многолетний глубинный электромагнитный мониторинг на базе ТТ МГДГ с энергией до 107 Дж и мощностью до 8 МВт. В итоге глубокого анализа было показано наличие эффекта электромагнитного воздействия на сейсмический режим, на зависимость отношений числа землетрясений до и после электромагнитного воздействия, перераспределение землетрясений в пространстве и по энергетическим классам, превышение выделенной сейсмической энергии на порядок от энергии, отдаваемой ТТ МГДГ, и т. д. Интегрально показана возможность перевода мощного разрушительного землетрясения на серию слабых безопасных землетрясений.1,2

 

ТТ МГДГ показали высокую эффективность и экономичность для поиска и добычи полезных ископаемых (нефти, газа, угля). Это особенно важно для России в новых геофизических условиях. ТТ МГДГ позволили также исследовать глубинное строение земной коры до 70 и более км.5 Они позволяют также создавать уникальные виды техники на новых физических принципах со сверхвысокими скоростями полета тела, представляющие высокий интерес для оценки надежности и безопасности полетов космических аппаратов, для создания лазерных и других уникальных видов техники.

 

Пожары, взрывы

 

Базой для борьбы со взрывами и пожарами являются классические способы, сложившиеся за десятилетия. Но научные и инженерные решения на базе ЭКС, опыт артиллерии и ракетной техники позволяют радикально поднять эффективность борьбы с пожарами и взрывами. При выстреле из пушки, особенно крупнокалиберной, образуется яркое, светящееся дульное пламя, слепящее боевой расчет и демаскирующее орудие. Источник пламени - взрыв газов СО, Н2 и недогоревших микрочастиц конденсированной системы, покидающих ствол орудия и смешивающихся с кислородом воздуха. Температура газов на выходе из ствола порядка 1000(С, в них содержится до 60 % монооксида углерода и до 5 % водорода. Выстрел, включающий горение порохового заряда (ПЗ), движение снаряда в стволе, смешение газов с воздухом и взрыв, происходит за микросекунды. Для борьбы с дульным пламенем еще в предвоенные годы были разработаны и осуществлены эффективные меры пламягашения. Эффект достигался при введении в состав пороха 2-3 % ингибиторов - солей калия (К2СО3 и др.).

 

На порохах с ингибиторами надежно осуществлялось гашение дульного пламени. Но если ингибитор вводился в состав не пороха, а заряда, например, гаубицы, в виде порошка, находящегося в пакете, ингибитора требовалось в несколько раз больше. Вероятность пламягашения снижалась, несмотря на увеличенное количество соли-ингибитора. В авиации для борьбы с возможным заглоханием авиационных двигателей при пуске ракетных систем в самолетах в состав пороха для РДТТ также были введены соли-ингибиторы. Не вдаваясь в детали механизма горения и гашения, отметим, что эффект пламягашения тем выше, чем выше степень ионизации соли-ингибитора, призванной оборвать реакцию окисления. Ионизация тем выше, чем выше температура горения и больше время пребывания в зоне горения при прочих равных условиях.6

 

При разработке и исследовании пламягасящих порохов зависимость эффекта пламягашения от температуры и времени подтверждается. При тушении пожаров необходимо учитывать, что при рассеивании пламягасящего облака и нового притока кислорода к горючему материалу возможно повторное воспламенение, если не снижена температура системы ниже критической, т. е. температуры воспламенения горючего материала. Пламягасящая система должна опираться на эффект обрыва реакции окисления (экзотермический эффект), снижение температуры (эндотермический эффект) и другие факторы, диктуемые назначением пламягасящей системы (экология и пр.).

 

За прошедшие десятилетия институтами промышленности и Академии наук созданы несколько поколений пламя- и взрывогасящих порохов и пиротехнических составов, на базе которых разработаны эффективные системы борьбы, которые по эффективности, экологии и другим параметрам в несколько раз превосходят "классические" средства (хладоны и др.). Они нашли применение в России, Германии, Австрии и в других странах. Их основные области применения - в замкнутых и полузамкнутых объемах.

 

К новым эффективным системам относятся аэрозольные системы с индексами "МДГ", "Пурга", ПАДы и другие конструкции, многие из которых отмечены медалями, дипломами и грамотами.7

 

К эффективным оригинальным пожаротушащим системам относятся также пороховые газогенераторы и пороховые аккумуляторы давления, позволяющие подавать до 250 л/с пламягасящих жидкостей на расстояния до 100 м, не требующие компрессоров, отличающиеся компактностью и постоянной готовностью к действиям. Установленные на вертолетах ПАДы позволяют создавать пламягасящие защитные полосы8 с повышенной эффективностью.

 

Для подавления взрывов газов и пылегазовой среды заслуживают внимания быстродействующие автоматические пламя- и взрывогасящие установки "КАПАС", разработанные ЦНИИХМ целенаправленно для угольных шахт. Аппарат срабатывает за 0,1 с. Одна установка защищает объем в 200 м3.9

 

Актуальность защиты шахт от пожаров и взрывов весьма и весьма велика. По статистике за 9-10 дней в угольной шахте происходит одна вспышка. С этих позиций оригинальны и, несомненно, актуальны разработки Института горного дела, позволяющие интенсивно удалять газы и не допускать взрывы. Актуальность проблемы диктуется числом людей, гибнущих и получающих увечья при таких ситуациях, а также весьма большими материальными потерями.10

 

Созданные эффективные композиции антипиренов и оригинальные конструктивные решения огнетушащих систем получили широкое и результативное применение. Однако они недостаточны для эффективного и быстрого подавления глобальных лесных и техногенных пожаров. Поэтому требуется создание мощных систем, основывающихся на ниже перечисленных принципах:

 

1. Стремительное уничтожение пламени и взрыва, т. е. обрыв цепной реакции окисления и подавление экзотермического процесса.

 

2. Создание и интенсивное развитие эндотермических процессов и стремительное охлаждение горючего до критической температуры, не допускающей повторного воспламенения при взаимодействии горючих компонентов среды с кислородом воздуха.

 

3. Образование защитной негорючей пленки на горючем материале, препятствующей реакции окисления (желательно). Для реализации этого принципа необходимо:

 

а) создание мощного залпа многоствольной системы (типа М-13, "Града", "Урагана"), образующего в зоне пожара аэрозольное пламягасящее облако нужных концентрации, объема и времени пребывания;

 

б) организация вторичного залпа, образующего водяной поток, водяное облако и охлаждение на базе ПАДов, что может быть создано горючей средой (эндотермический процесс).

 

Для водяного или пенно-водяного вала и его образования необходимо использовать воду и ее растворы с ингибиторами горения и пенообразования.

 

Прототипом комплексных систем могут служить 22-ствольная система "Вихрь", размещенная на вездеходной плавающей матине ГАЗ, с выбросом огнетушащих композиций в количестве до 100 кг с дальностью до 100 м за время, равное 1 с, а также 6-ствольная импульсная установка "Вихрь" (ген. констр. В.А. Авенян).12 Для залпа водяного потока, как уже было отмечено, могут быть использованы ПАДы на вездеходах и вертолетах.

 

Несомненного внимания заслуживает также проект многоствольной установки ГАПН "Сплав" (гл. конструктор Г.А. Денежкин) с выстрелом на дистанции до 1000 м и грузоподъемностью до 15000 кг.

 

Засуха, борьба с градом, наводнениями

 

и пыльными (соляными) бурями

 

Актуальность данной проблемы также очевидна и не требует доказательств. Убытки от этого вида катаклизмов определяются миллиардами рублей. Для решения этой проблемы разработаны и показали высокую эффективность твердотопливные ракетные системы, получившие наименование градобойных ракет. В России созданы несколько поколений градобойных ракет, в их числе "Алазань", "Кристалл" и др. Характеристики ракет и принцип дождеобразования известны и дополнительно освещены в докладе НИИПХ.12 Градобойные дождеобразующие ракеты нашли широкое применение как в бывшем СССР, так и во многих государствах мира. Они позволяют сохранять урожаи, бороться с засухой, пополнять запасы воды. Был разработан весьма оригинальный, к сожалению, не реализованный проект восстановления бассейна Азовского моря и борьбы с соляными бурями.

 

Актуальна для России и многих других государств эффективная борьба и недопущение весенних наводнений, ведущих к тяжелым последствиям. Наводнения, создаваемые ледяными заторами-плотинами, могли бы быть предотвращены при создании в ледяном поле проточных каналов по течению реки с помощью кумулятивных или простых линейных пороховых зарядов. Высокая эффективность ЛБПЗ многократно подтверждена при горных разработках, при резке устаревших танков, судов, глыб и железобетонных сооружений. Для ледяных полей рек могут быть использованы ПЗ, подлежащие замене по гарантийным срокам. Механизированные производства ЛКВ шнуров позволяет получать их в любых формах, габаритах и с любыми свойствами.

 

Конспективно изложенные выше материалы - лишь примеры фундаментального многогранного влияния ЭКС на экономику России, на жизненный уровень ее граждан, на восстановление и развитие мощного экономического потенциала государства, не говоря уже о прямой зависимости от ЭКС оборонного могущества и безопасности страны. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что последнее десятилетие (1988-1998 годы) характеризуется интенсивным сокращением НИР, ОКР и разрушением производства ЭКС. Восстановление серийного производства ЭКС позволило бы России ежегодно получать многомиллиардную прибыль. Тогда как интенсивное закрытие производств ЭКС приведет к катастрофическому дальнейшему развитию кризиса экономики и обороны страны.

 

Учитывая высокую актуальность и экономическую эффективность борьбы с катаклизмами, а также накопленный теоретический и богатый экспериментальный материал, Российская Академия наук, Министерство науки и другие ведомства сочли актуальным, необходимым и своевременным создание организационного научно-технического комитета по борьбе с природными и техно-генными катаклизмами на базе ЭКС. Комитет поручено возглавить (в качестве сопредседателей) вице-президенту РАН академику Н.П. Лаверову, члену корреспонденту РАН, заместителю министра науки Г.Ф. Терещенко и председателю научного совета РАН по ЭКС, академику РАН Б.П. Жукову.

 

Литература

 

1. Николаев А.В. О возможности искусственной разрядки тектонических напряжений с помощью сейсмических электрических воздействий. / Настоящее издание. - С. 6-10.

 

2. Н.Т. Тарасов, Н.В. Тарасова, А.А. Авагимов, Зейгарник В.А. Институт высоких температур РАН. / Настоящее издание. - С. 11-13.

 

3. Жуков Б.П. Мирный порох - на службу народному хозяйству. Сборник КБНПО "Союз", 1990.

 

4. Жуков Б.П. Фундаментальные и прикладные исследования в области энергетических конденсированных систем и проблемы подготовки научных и инженерных кадров. Первая конференция в России. 1996.

 

5. Безрук И.А. Электроразведка, нефтегазовых месторождений с МГД-генераторами. / Настоящее издание. - С. 17-21.

 

6. Жуков Б.П. Порох, пиротехника и специальные твердые топлива в борьбе с пожарами. Материалы научного совета при президиуме АН СССР, Сборник. 1991.

 

7. ФЦДТ "Союз" - Юбилейный сборник, 1997.

 

8. Кононов Б.В., Милехин Ю.М. Импульсные системы пожаротушения с применением пороховых газогенераторов. / Настоящее издание. - С. 25-26.

 

9. Фокин С.С., Кудряшов В.Г. , Бучнев И.И., Ладный С.Д., Головин Г. А. Быстродействующая автоматическая пламя- и взрывогасящая установка. ЦНИИХМ. / Настоящее издание. - С. 30-31.

 

10. Забурдяев В.С., Забурдяев Г. С., Козлов В.А., Сухоруков Г. И. Дегазация и увлажнение угольных пластов - эффективные методы повышения взрывобезопасности и экологии метанообильных шахт / Настоящее издание. - С. 36-40.

 

11. Авенян В.А., Яхимович В.Н., Харин Г.В. Импульсные средства пожаротушения, разрабатываемые ГОСНИИМАШ. Справка для КБК, 1999.

 

12.                   Обезьяев Н.В., Градобойные ракеты и пиротехнические средства пожаротушения. / Настоящее издание. - С. 41-42.

 



Полезные сайты:

Предсказания будущего. Astrosearch.ru
Всё о кино. 100фильмов.ру
Всё о моде ModaFashionShow.ru
Все горячие новости дня Allhotnews.ru
Всe о Москве MoscowMSK.ru

Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search Results from «Озон» Политика
2014 Copyright © PoliticWar.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Яндекс цитирования