В День науки в Институте теплофизики СО РАН посетителей ждала лекция про турбулентность, опыты с жидким азотом, которые, кажется, проводят почти во всех институтах (замораживание цветка, жидкий снег и т. д.) и, конечно же, самая увлекательная часть – экскурсия в святая святых – лаборатории Института, где совершаются открытия мирового уровня.
В мероприятиях Института теплофизики, кроме школьников, участвовали ребята из Сибирского авиационного кадетского корпуса им. Покрышкина. Первой им показали лабораторию разреженных газов, где занимаются, в частности, синтезом новых материалов в разреженных газах и плазме, экологией космического пространства, теоретическими и экспериментальными исследованиями пылевой и газоразрядной плазмы. Плазму, к сожалению, не продемонстрировали, зато можно было полазить по древним установкам, которые сохранились еще со времен основания ИТ, а некоторым экскурсантам даже позволили спуститься в подвал. Будущие летчики и авиаконструкторы остались довольны.
Вторая лаборатория – интенсификации процессов теплообмена. Здесь не было интересных исторических установок, зато посетителей ждал увлекательнейший рассказ с видеодемонстрацией об экспериментах в условиях микрогравитации (невесомости). По словам ученых, полной невесомости не существует во Вселенной, поскольку везде есть материя.
Как рассказал кандидат физико-математических наук Д. Зайцев, лаборатория занимается процессами тепломассообмена в жидкостях: исследуют, как тепло распространяется в каплях, в тонких слоях жидкостей, в ручейках и как оно меняет конфигурацию этих жидкостей.
«Основное приложение наших работ – охлаждение оборудования, например, процессоров компьютера. Речь идет не только о статичных, но и о движущихся системах, например, скоростных поездах, военной технике или технике на борту космических станций.
Эксперименты проводились в условиях различных гравитаций, в так называемых параболических полётах.
Параболический полет – специальный манёвр самолета, он пикирует, поднимается под углом 48 градусов, а затем начинает падать. Известно, что любое тело во время падения пребывает в состоянии невесомости. Это длится примерно 20 секунд, а затем включается двигатель и начинается выход из пике. Самолёт совершает 30 таких парабол в день, возникает 30 периодов микрогравитации, каждый из которых длится 20 секунд. Всего самолёт проводит в полёте три дня по четыре часа. За это время мы успеваем провести эксперимент», – пояснил ученый.
«Ощущения невесомости – это по сути состояние свободного падения. Первые ощущения – шок, внезапно ты начинаешь куда-то падать, но видишь, что ничего не движется, возникает диссонанс, затем мозг переключается, адаптируется и начинает всё воспринимать нормально. Ощущение полного расслабления, которое невозможно получить на Земле, состояние парения... Конечно, не все так хорошо его переносят, у некоторых возникают проблемы определенного характера – тошнит и т. д. Но для тех, кому было нормально, оно как наркотик: раз испытав, хочется к нему вернуться».
Сам проект был международным, в полетах принимали участие европейские космонавты. В самолёте, по словам Дмитрия, проводилось одновременно примерно 20 всевозможных экспериментов: по физике жидкости, биологии, физиологии человека. Полёты проходили в Бордо (Франция). Также данный эксперимент был воспроизведен на МКС космонавтами.
В настоящее время по известным причинам полеты пришлось прекратить, однако разработка ученых прошла все испытания и готова к внедрению.
Завороженные артистичным рассказом Дмитрия ребята признались, что теперь будут мечтать о невесомости. А точнее – о микрогравитации.
Что меня поразило в разговоре с кадетами: все ребята целеустремленные, говорят, что хотят летать или строить самолеты. Когда подрастает такая молодежь, есть надежда на будущее страны.
Елизавета Владова
Для справки:
Первый в мире специализированный Институт теплофизики был создан в ННЦ в 1957 г., возглавил его тогда академик И. И. Новиков – признанный специалист в области технической термодинамики и теплофизических свойств веществ.
С 1964 по 1986 г. институтом руководил выдающийся ученый-теплофизик академик С. С. Кутателадзе, внесший значительный вклад в такие направления теплофизики и теплоэнергетики, как гидродинамическая теория кризисов кипения, теория подобия процессов теплообмена при физико-химических превращениях, предельные относительные законы трения и теплообмена в турбулентных пограничных слоях, исследование теплоотдачи и гидродинамики жидких металлов.
В 1994 г. Институту теплофизики было присвоено имя С. С. Кутателадзе. Ныне директором является академик Дмитрий Маркович Маркович, российский физик, специалист в области гидродинамики, управления процессами тепло- и массообмена.
Обратная связь