Викентий Тарковский о разработке новых электрогидравлических технологий
«Рассказывают, что в конце 1940-х годов прошлого века студент Лева Юткин пережидал грозу на берегу озера. Внезапно молния ударила в воду, подняв к небу огромный фонтан, окативший юношу с головы до ног. Дивное явление запомнилось. Школьный учитель дал Леве небольшую электростатическую машину, и студент не пожалел нескольких лет, чтобы экспериментально воспроизвести увиденное. Казалось бы, все просто: один провод бросить в сосуд с водой, другой поднести к ее поверхности да покрутить рукоятку машины. Но и первая, и сотая искра никакого эффекта не дали… А потом получилось. Небольшой аквариум вдруг негромко раскололся на несколько больших кусков – и вода хлынула в комнату…».
– Во время электрического разряда в воде происходят сложные процессы. На первой его стадии, которая длится микросекунды, образуется плазменный канал с температурой до 40 000 градусов Цельсия! Плазма расширяется – и так образуется первая ударная волна и полость, наполненная раскаленным паром и газом. Постепенно она заканчивает свое расширение, затем пульсирует и, в конце концов, взрывается, – поясняет заместитель декана физико-технического факультета, доцент кафедры лазерной физики и спектроскопии Викентий Тарковский. – Возникает кумулятивный эффект, похожий на тот, что используется в бронебойных снарядах. Неудивительно, что нет материалов, способных устоять в воде перед электрической искрой.
Так родились электрогидравлические технологии, которые в настоящее время с успехом развивают физики ГрГУ имени Янки Купалы. Вместе с работниками научно-практического центра Гродненского областного управления МЧС Республики Беларусь ученые предлагают разрушать бетонные или каменные конструкции при аварийно-спасательных работах методом электрогидравлического теплового взрыва. Проектом по созданию полномасштабного устройства руководит Викентий Тарковский. Также в разработке принимают участие представители республиканского унитарного предприятия «УНПЦ «Технолаб», директором которого является доцент кафедры электротехники и электроники Александр Василевич.
– Актуальность данной разработки велика. В настоящее время известно достаточно большое количество различных методов разбора и разрушения бетонных конструкций, – говорит Викентий Викентьевич. – Каждый из способов имеет свои недостатки. Например, при использовании пневматических и гидравлических инструментов – это невысокая скорость разрушения бетонных конструкций, при использовании бензорезов глубина резания невелика, а применение взрывчатых веществ угрожает жизни и здоровью людей, которые находятся вблизи и могут оказаться под завалами. Наше устройство лишено всех этих недостатков.
Новая технология, разработанная гродненскими учеными, может применяться не только для разрушения конструкций, но и в ряде других отраслей. В строительной области устройство помогает утилизировать старые строения безвзрывным методом. В жилищно-коммунальном хозяйстве – очищать трубы от наслоений и устранять непригодные железобетонные плиты. В сельском хозяйстве и мелиорации – дробить на полях валуны и крупные камни, производить органические удобрения из торфа и обеззараживать воды от болезнетворных бактерий. В энергетике этот метод позволяет искать места повреждения подземного кабеля. В горном и гидрометаллургическом производстве – откалывать гранитные массивы, добывать минералы и кристаллы из горных пород, получать ценную информацию о структуре породы и многое другое. В машиностроении – изготавливать водяные кавитационные генераторы, электрогидравлические двигатели, обрабатывать сварочные швы, измельчать алмазы и другие твердые материалы, производить химически чистые порошки. Полезна разработка в ремонте различной техники. Важно ее значение и для медицины.
– Разработанный метод позволяет дробить камни в почках и мочевом пузыре. Так мы можем помочь тысячам пациентов, страдающим от этого недуга, – рассказывает заместитель декана физико-технического факультета.
Проектом гродненских ученых уже заинтересовались фирмы и предприятия. В их числе буровая компания «Дельта», Беларуськалий, Институт горного дела, предприятие «Гранит», Лидский завод электроизделий. Приметили разработку компании соседних государств: торгово-промышленная палата Литвы и латышская фирма SIA «KACKY-L».
– Наше электрогидравлическое устройство экспонировалось на Санкт-Петербургском форуме, Международной технической ярмарке в Пловдиве и на Ганноверской промышленной ярмарке. Мы получили пять патентов, – с гордостью подчеркивает Викентий Тарковский.
При этом ученый отмечает, что имеются прототипы гродненской разработки. Это, прежде всего, мобильные электроразрядные установки УЭМ-200 и УЭГ-30 производства Международного института прикладной физики и высоких технологий России и мобильная четырехканальная электроимпульсная установка с суммарной энергией 120000 Дж Института импульсных процессов и технологий НАН Украины. Однако недостатком указанных устройств, как говорит Викентий Викентьевич, является высокая стоимость и большой вес, а также отсутствие системы автоматической защиты.
– Среди достоинств нашей разработки небольшая масса с возможностью установки на автомобиль грузоподъемностью две тонны и гораздо меньшая стоимость. А главное – наш проект не представляет угрозу находящимся вблизи людям и позволяет значительно ускорить работы. Метод экологически чист, при его использовании нет вредного воздействия химических веществ, ударных и акустических волн, осколков, – добавляет ученый.
Работы по созданию электрогидравлического устройства проводятся в тесном сотрудничестве с НПЦ ГОУ МЧС. Благодаря этому взаимодействию и полученным результатам Гродненский научно-практический центр остается конкурентоспособным наряду со столичным.
– Плодотворность нашего сотрудничества также выражается в подготовке кадров высшей квалификации для Министерства по чрезвычайным ситуациям. Так, начальник научно-практического центра Андрей Викторович Леванович обучается в аспирантуре нашего университета, – отмечает Викентий Тарковский.
Викентий Викентьевич подчеркивает, что наиболее перспективным направлением применения разработки является утилизация старого железобетона. В настоящее время гродненские ученые работают над частотным вариантом устройства, которое позволит расширить спектр его прикладного использования.
Анна КУЛЬБА
