Лаборатории - Отдел газовой динамики и физики взрыва

Зав. лаб. № 12: д.т.н., проф., Барсуков В.Д.

Лаборатория была создана с целью проведения исследований по влиянию на скорость горения унитарных твердых топлив различных внешних воздействий: широкий диапазон давлений, обтекание высокотемпературными газами поверхности горения (эрозионное горение), горение в условиях действия центробежных сил, а также новое научно-техническое направление – горение в водной среде.
Систематические работы по использованию двухосновных твердых топлив в подводных условиях в лаборатории проводятся, начиная с 70-х годов. Техническим решением проблемы было создание газогенераторов с открытой внутренней в топливе воспламенительной полостью, позволяющей обеспечить движение фронта горения снизу вверх.
Разработана физико-математическая модель подводного зажигания топлива плоской спиралью накаливания умеренной и малой мощности. Обоснована возможность подводного зажигания топлива малогабаритным источником тока импульсного действия. Созданы теоретические основы конструирования открытых твердотопливных газогенераторов при их функционировании в водной среде. Предложен новый способ подводного зажигания твердого топлива, который позволяет регулировать интенсивность газообразования в широких пределах, включая многократное прерывание горения и последующее зажигание топлива. 
На основе бескорпусных газогенераторов было разработано малогабаритное подъемное устройство МПУ-1, предназначенное для механизации аварийно-спасательных и подводно-технических работ. Оно может быть использовано водолазом при подъеме затонувших объектов.

д.ф.-м.н. С.В. Голдаев, к.ф.-м.н. С.А. Басалаев, д.т.н., проф. В.Д. Барсуков В.Д.

«МПУ-1» – вариант подъемного устройства

Натурные испытания проводились в акватории Балтийского моря на глубине до 50 м с целью проверки работоспособности устройства в целом, удобства и безопасности его эксплуатации. Использовалась надувная мягкая оболочка вместимостью 0.55 м3, изготовленная в Загорском филиале НИИ резиновой промышленности. Вес в воде снаряженного устройства составлял 250 Н. Во всех испытаниях использовались газогенераторы массой 29 кг и применялась кабельная система запуска. Осуществлялся подъем контрольного груза (учебная авиационная мина) массой 450 кг. Испытания подтвердили удобство и безопасность работы МПУ-1.
На основе водолазного варианта подъемного устройства были проведены работы по созданию глубоководного подъемного устройства, позволяющего создавать вертикальные усилия до 50 кН на глубине до 500 м и более. Разработанное подъемное ПГУ-5 было изготовлено в экспериментальных мастерских НИИ ПММ и испытано в открытом лабораторном бассейне глубиной до 4 м. Затем были подготовлены и проведены натурные испытания в акваториях Охотского и Японского морей.

Натурные испытания в акватории Охотского моря

При испытаниях использовались газогенераторы массой по 29 кг, изготовленные на специализированном предприятии. Применяемые оболочки вместимостью 2.5-5.0 м3 были разработаны и изготовлены Загорским филиалом НИИ резиновой промышленности по техническому заданию НИИ ПММ. В качестве имитатора затонувшего объекта использовались два железобетонных блока массой по 2500 кг каждый.
Погружение осуществлялось с обеспечивающего судна с помощью стального троса диаметром 18 мм и длиной 1000 м. Работы проводились при волнении моря до 3-4 баллов. В зависимости от глубины погружения всплытие происходило в течение 5-15 минут. Испытания прошли успешно.
Морские натурные испытания подтвердили выводы, полученные на основе теоретических и экспериментальных исследований зажигания и горения твердых топлив непосредственно в водной среде. Впервые в мировой практике был реализован в натурных условиях предложенный способ сжигания твердого топлива непосредственно в морских глубинах. Конструкция негерметичных бескорпусных газогенераторов обеспечила устойчивое горение твердого топлива во всем диапазоне используемых глубин погружения.

с.н.с., к.т.н. Н.П. Минькова

В последних исследованиях усилия коллектива лаборатории были направлены на решение проблемы обеспечения подводного сжигания полностью открытых шашек твердого топлива, допускающих управление темпом газообразования и возможностью многократного прерывания горения с последующим повторным зажиганием. Был предложен способ сжигания двухосновного твердого топлива с использованием подвижного локализатора зоны газообразования, позволяющего осуществлять конусно-торцевое  горение цилиндрических шашек при движении фронта экзотермических реакций сверху вниз. Проблема многократного зажигания твердого топлива в водной решена впервые в мире. Теоретическое и экспериментальное обоснование работоспособности объектов изобретения позволило создать действующие лабораторные модели.

техник С.Н. Поленчук

«ПГУ-5» – глубоководное подъемное устройство