Энергия умного взрыва

Разработки института гидродинамики применяются в нефтегазовой промышленности и медицине

Один из первых институтов Академгородка, Институт гидродинамики СО РАН, на протяжении всей своей истории совместно с предприятиями региона активно занимается внедрением своих научных разработок, многие из которых не имеют мировых аналогов.

Первым руководителем института стал знаменитый основатель Новосибирского научного центра академик Михаил Алексеевич Лаврентьев, создатель концепции треугольника «наука — кадры — внедрение». Поэтому прикладные аспекты гидродинамики были заложены в структуру института с момента его основания.

Ученые ИГиЛ СО РАН сразу же включились в жизнь города и региона, решали задачи, которые казались трудноосуществимыми. Главный конек института — умный взрыв — применялся при расширении акватории Новосибирского речного порта, кумулятивные снаряды помогали увеличивать водозаборные отверстия для снабжения водой растущего Новосибирска. В перечень прикладных задач входили прогноз паводков на реках, оценка последствий разрушения речных плотин и многое другое.

Одной из визитных карточек института гидродинамики стала сварка взрывом. Если с большой скоростью метнуть одну пластинку металла на другую, то в области их контакта развиваются очень большие давления, и металл в поверхностном слое приобретает свойства жидкости. В результате за очень короткое время возникает прочное соединение разнородных металлов, соединить которые простой сваркой невозможно. Технология сварки взрывом оказалась востребованной во многих отраслях народного хозяйства, например в энергетике, на железнодорожном транспорте и в алюминиевой промышленности. Упрочнение взрывом — еще одна технология, разработанная в Институте гидродинамики и внедренная на Новосибирском стрелочном заводе много лет назад, — увеличивает срок службы изделий в два раза и до сих пор используется в производстве.

Революционные идеи использования вращающейся детонации совершенствуются в новых схемах создания перспективных детонационных двигателей различных типов — импульсного, с вращающейся детонационной волной, прямоточного воздушно-реактивного со сжиганием в сверхзвуковом потоке смеси. Институт имеет богатый опыт, наработанный в реализации детонационного напыления для нужд нефтегазовой и атомной отраслей, энергетики и ЖКХ. Для машиностроения был разработан молот для высокоточной штамповки деталей, а также серия гидромолотов, которые использовались, например, для трамбовки грунта при строительстве домов в Новосибирске.

В последние годы повышенным интересом пользуются теоретические модели гидродинамических течений, типичных для месторождений нефти и газа, направленные на увеличение их добычи, в том числе с помощью гидроразрыва пласта.

Кроме того, развивается сотрудничество с различными федеральными и международными медцентрами. Речь, например, идет об изучении течения крови в сосудах головного мозга человека. Математические модели гидродинамики кровотока позволяют хирургам клиники имени академика Мешалкина выбирать оптимальные методики оперативного вмешательства.

Институт гидродинамики совместно с Институтами ядерной физики и химии твердого тела и механохимии создал уникальную методику исследования взрывных процессов с помощью синхротронного излучения, не имеющую мировых аналогов. Таким образом, идеи создателей Академгородка продолжают свое развитие, реализуя концепцию треугольника Лаврентьева.