Отделы
Отделы НИИ ПММ ТГУ. Нажмите на отделе для получения подробной информации.
|
Отдел быстропротекающих процессов |
|
Исследования по механике и физике быстропротекающих процессов в Томском университете начались в 1931 г., когда была создана баллистическая лаборатория. С 1932 г. эта лаборатория продолжила свое существование во вновь созданном НИИ математики и механики при ТГУ. В настоящее время работы в данном направлении продолжаются в отделе механики и физики быстропротекающих процессов НИИ прикладной математики и механики ТГУ.
Исследования в областях прикладной газовой динамики, внутренней баллистики и связанных с ними процессов проводятся в следующих направлениях:
- поиск и разработка новых методов и схем метания твердых тел в широком диапазоне скоростей с использованием современных научно-технических достижений;
- физическое и математическое моделирование внутрибаллистических процессов в пороховых, электротермохимических, легкогазовых, электродинамических и комбинированных баллистических установках;
- теоретическое и экспериментальное изучение закономерностей воспламенения и горения конденсированных систем при высоких давлениях, в том числе закономерностей горения пористых, композитных топлив и перехода конвективного горения в детонацию;
- исследование особенностей взаимодействия плазмы электрического разряда с традиционными и новыми классами высокоэнергетических материалов;
- изучение возможностей применения нанодисперсных наполнителей для управления процессами воспламенения и горения в условиях артиллерийского выстрела;
- исследование теплового и напряженно-деформированного состояния ствольных систем в классических и нетрадиционных схемах метания твердых тел;
- аэродинамика полета в атмосфере одиночных объектов и групп тел при сверхзвуковых скоростях.
Для проведения исследований созданы комплексные испытательные стенды, включающие манометрические и соловые бомбы, оригинальные пороховые, электротермохимические, легкогазовые и электродинамические баллистические установки, на которых получены рекордные для нашей страны скорости метания. Разработанные нетрадиционные схемы ускорения и установки для их реализации позволяют метать тяжелые элементы со скоростями свыше 3 км/c. С использованием созданных легкогазовых баллистических установок на легких элементах достигнуты скорости выше 8 км/с.
Уникальный электродинамический испытательный стенд, ориентированный на решение широкого круга фундаментальных и прикладных проблем, оснащен емкостным накопителем энергии с объемом до 1,8 МДж и необходимым зарядным и коммутирующим оборудованием. Аэродинамические испытательные стенды оснащены современными средствами регистрации траекторных параметров, в том числе голографическими.
Все испытательные стенды оснащены современной цифровой измерительной, регистрирующей аппаратурой и ПЭВМ, работающими в реальном масштабе времени в нано- и микросекундных диапазонах.
Созданная материально-техническая база для проведения прикладных исследований по комплексности и целому ряду отдельных показателей превосходит аналогичные, имеющиеся в нашей стране. Отдел имеет постоянные заказы на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ от ведущих научно-исследовательских, конструкторских и производственных центров Российской Федерации.
В рамках проводимых в последние годы исследований разработаны новые экспериментальные методы изучения воздействия плазмы на высокоэнергетические материалы, новые методики идентификации законов горения и газообразования метательных зарядов в газодинамических баллистических устройствах, а также электротехнических характеристик импульсных электродинамических устройств различного назначения. Совместно с группой отечественных организаций разработаны и исследованы новые топливные составы с включением нанодисперсных наполнителей для применения в нетрадиционных схемах метания.
В области электромеханических преобразователей с высокой плотностью концентрации энергии разработаны:
- комплекс плазмообразующих устройств для реализации режимов управления баллистическими параметрами в электротермохимических установках;
- эффективные устройства для генерации высокоскоростных потоков низкотемпературной плазмы с помощью скользящего сильноточного разряда в плотный газ;
- комплекс математических моделей и соответствующее программное обеспечение, адекватно описывающее исследуемые магнитогазодинамические процессы;
- устройства, обеспечивающие безэрозионный токосъем в скользящих металлических контактах с плотностью токовой нагрузки до 500 кА/см2, при скоростях скольжения свыше 1 км/с.
За время своего существования отделом разработаны десятки конструкций новых ствольных установок, пакетов прикладных программ и численных методик расчетов внутрибаллистических процессов, многие из которых внедрены в различных организациях нашей страны. На базе исследований, выполненных сотрудниками отдела, спроектирована легкогазовая пушка, выпускавшаяся серийно и имеющаяся на всех профильных полигонах страны.