Яворовский Николай Александрович: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску

Яворовский Николай Александрович (посмотреть исходный код)

Версия от 09:11, 14 октября 2021

18 232 байта убрано ,  14 октября 2021
нет описания правки
Нет описания правки
Нет описания правки
Строка 22: Строка 22:


==Научная деятельность==
==Научная деятельность==
В советское и постсоветское время работал в НИИ высоких напряжений при ТПИ - ТПУ, занимался разработкой ультрадисперсных порошков (УДП) - нанопорошков.


Направление НИР – «Исследование природы активации физико-химических процессов и веществ в импульсном электрическом разряде».
Направление НИР – «Исследование природы активации физико-химических процессов и веществ в импульсном электрическом разряде».
Строка 38: Строка 40:


- способ производства нанопорошков методом электрического взрыва и установки, реализующие данный способ.
- способ производства нанопорошков методом электрического взрыва и установки, реализующие данный способ.
===Работа в НИИ высоких напряжений при ТПУ в советский и постсоветский период===
 
В 1956 г. в Томском политехническом институте была кафедра техники высоких напряжений (ТВН). Кафедра создавалась для решения проблемы электроимпульсного бурения: ученые полагали, что эта технология окажется весьма перспективной для бурения твердых и сверхтвердых пород, в которых и предполагалось создавать шахтные комплексы МБР.
Организовал кафедру и возглавил ее ректор ТПИ профессор [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьев]], под руководством которого начались фундаментальные исследования физики диэлектриков, прежде всего их электрического пробоя. Он привлек к этим работам ученых разного профиля — механиков, физиков, химиков, электриков.
В 1970-х гг. Н.А. Яворовский с коллегами начал заниматься электрическим взрывом проводников. Во многих экспериментальных задачах (например, в программе исследований инерционного термояда) необходимо сформировать очень мощный импульс тока. Чтобы его получить, нужно практически мгновенно оборвать ток, и тогда формируется «высокий» импульс, напряжение которого в десятки раз превышает изначально подаваемое на устройство. Взрывной прерыватель напоминает обычный предохранитель, но через проводник пропускается такой мощный ток, что он не просто сгорает — он взрывается и обрывает ток с миллисекундной скоростью.
Такие прерыватели были нужны для так называемого управляемого многоточечного подрыва (УМП) головок противоракетных ракет. Расчет делался на поражение разделяющихся боеголовок противника при массированном налете: после засекания ближайшей боеголовки умные устройства подключали прерыватели мгновенно (пять наносекунд), те взрывались и подавали импульс на взрыватель той части головки, которая была обращена в сторону ближайшей цели, после чего на нее шел узконаправленный поток осколков. Такая противоракета могла взять в оборот до нескольких десятков головок разом.
Во время проведения взрывных экспериментов с прерывателями Николай Яворовский обнаружил «идеально шарообразные» частицы алюминия.  Обычный алюминий (он входит в состав большинства войсковых ВВ и топлив: торпедных, ракетных) горит плохо. «А тот, который мы получили, — говорит Яворовский, — горит как порох, ровно, как очень гомогенная однородная система. Причем если скорость горения обычного алюминия в пиротехнических составах десять миллиметров в секунду, то у нашего — сто пятьдесят миллиметров в секунду, и скоростью горения можно было управлять».
К началу 80-х об алюминии томичей узнали в отделе союзного Госплана, который курировало Министерство общего машиностроения, тема была включена в одну из программ с обильным финансированием в одиннадцатой пятилетке (1981–1985). Впоследствии ультрадисперсные порошки из Томска стали исследовать в десятках институтах и профильных отраслевых организациях.
В 1982 г. Николая Яворовского вызвали в Москву на совещание Военно-промышленной комиссии и предложили на условиях полной финансовой и технической поддержки в течение года сделать опытно-промышленную установку для производства уже не граммов, а килограммов УДП.
Через год устройство прошло госприемку и стало нарабатывать электроактивированный алюминий. К концу 80-х годов в институте наработали уже несколько тонн такого алюминия. Этого хватало не только на исследования — была развернута целая госпрограмма создания морской торпеды нового типа, работающей на ультрадисперсном алюминии. Окислителем алюминиевого топлива служила забортная морская вода. Вступая в реакцию с водой, «горючее» превращалось в оксид алюминия, а высвободившийся водород, сгорая, создавал реактивную тягу, превращаясь в итоге в обычную воду.
В 1989 г. комиссия ВПК приняла решение построить в Томске опытный завод по производству алюминиевого ультрадисперсного порошка. Ее представители приезжали в Томск, документы для строительства завода были подписаны министром обороны, начальником оборонного отдела ЦК КПСС.
О работах томичей узнал эстонский кооператор Андрей Уткин, руководитель торговой фирмы «Сервер», уроженец Новосибирска. Он оказался успешным предпринимателем и, установив партнерские контакты с американцами, наладил первые поставки качественной компьютерной техники в центры сибирской академической науки Новосибирск и Томск. В отличие от своих партнеров, вкладывавших деньги в развитие сети ресторанов, Уткин решил, что будет вкладываться в высокотехнологичный бизнес. Уже к 90-м годам он понимал, что мир рано или поздно вступит в эпоху нанотехнологий, с помощью которых можно будет, к примеру, получать материалы с совершенно новыми свойствами, ожидал весьма прибыльного бизнеса и сразу увидел колоссальные перспективы технологии ультрадисперсных порошков. В итоге в Томске была зарегистрирована научно-внедренческая лаборатория «Элитех» («Электроимпульсные технологии») как филиал фирмы «Сервер».
Была разработана серия новых машин по производству УДП, на территории академического Томского института химии и нефти создали производственный участок из двадцати машин. Было изготовлено несколько тысяч образцов пайки стекла, кварцевого и специального оптического, и различных металлов — вольфрама, молибдена, никеля, титана. В результате получили приличные зеркала для лазеров и космоса».
Был составлен бизнес-план по производству ультрадисперсных порошков, главным образом из драгоценных металлов. Предприниматели хотели не просто обойти проблему экспорта таких металлов — их целью был многомиллиардный мировой рынок мелкодисперсного и ультрадисперсного порошков редкоземельных металлов, золота, серебра и платины. Такое золото идет в краски и покрытия, а серебро используется в часовой и автомобильной промышленности. Оба металла входят в состав специальных паст и припоев, потребляемых в огромных объемах в микроэлектронике, при производстве авиационной и ракетно-космической техники. Использование же УДП позволяло увеличить экономию драгметаллов на порядок.
Фирма «Сервер» создала в США, Канаде и Швеции сбытовую инфраструктуру по УДП и уже начала было рекламную кампанию, предлагая потенциальным западным потребителям пробы УДП из различных материалов. В Таллине, где в советское время была одна из самых сильных в Союзе школ по диффузной сварке, пустили участок по пайке.
Главным итогом «эстонского периода» в развитии технологий УДП кроме совершенствования самой технологии стало понимание того, в каких сферах применимы ультрадисперсные порошки. Алюминий можно жечь не только как военное топливо, а, организуя его горение в присутствии различных солей, получать искусственные камни, например рубины и сапфиры. Небольшие (до 0,5%) добавки активного алюминия существенно улучшают качество сложных сплавов, например для сердечников снарядов и броневого снаряжения техники и вполне мирных режущих инструментов (вольфрам—никель—железо) и при спекании железа и неодима для получения супермагнитов.
Замена обычного оксида алюминия на активированный (его получают при импульсном взрыве алюминия в кислороде) при спекании керамики значительно упрощает технологию создания керамических материалов — температура спекания снижается с обычных 1500–1800 градусов на 200–300 градусов.
Еще один огромный рынок использования УДП — низкотемпературная пайка разнородных материалов. Росавиакосмосу, к примеру, нужно крепить сейчас зеркала к спутникам. Но при старте ракеты возникают перегрузки до 8G, и зеркала приходится жестко крепить механически. За счет пайки ультрадисперсным порошком можно существенно снизить вес крепежа в стартовом весе ракеты.
В 1994 г. новый директор НИИ ВН зазвал Яворовского на старое место (в 1990 г. он был уволен из НИИ ВН). Техника по производству УДП была разорена или продана, внутреннего спроса на сам порошок не было.
Интересно, что на эту мысль разработчиков натолкнули чиновники. В стране начались повальные выборы, а первый вопрос, которые задавали жители деревень и небольших поселков на предвыборных собраниях: когда будет вода? «Мы это дело сразу почувствовали, — говорит Яворовский. — Забросили на время все темы, что у нас были, переключились на воду и вот за три месяца сделали водоочистной комплекс ”Импульс”».
Сначала, как и ожидалось, установки покупали предприятия ЖКХ районного масштаба в основном Севера России — в Коми, Тюменской области, Ханты-Мансийском автономном округе. Затем пришли нефтегазовые предприятия. За ними потянулись западные и восточные компании. Мировой производитель систем по очистке воды японская компания Shinko Pantec, приобретя «Импульс», провела сравнительные исследования с аналогичными установками. Оказалось, что по сравнению с лучшими мировыми аналогами «Импульс» потребляет наименьшее количество электроэнергии при хорошем качестве очистки воды.
Оценка столь авторитетной компании стала хорошей рекламой продукции небольшой сибирской лаборатории. К Яворовскому потянулись представители зарубежных компаний. Большинство интересовала возможность покупки технологии. Представитель одной американской венчурной компании уговаривал разработчиков войти в фирму, которая распространяла бы комплекс «Импульс» и развивала электроимпульсную технологию очистки воды в США. Самому Яворовскому в фирме предложили место технического директора. Подумав, ученый отказался. Переехать на полное обеспечение в Далян (бывший Порт-Артур) предлагали китайцы, обещая организовать лаборатории и по водоочистке, и, что для китайцев важнее, по теме УДП. Яворский отказался уже в третий раз. Сегодня лаборатория № 12 Томского НИИ ВН рассчитывает исключительно на себя — добывающий сектор российской экономики ими не интересуется (технологии добычи на шельфе тому же «Газпрому» проще импортировать), в миллиардный (в долларах) проект государства по развитию нанотехнологий томичи тоже не попали, отечественная военка только-только начинает вспоминать о былом технологическом величии, и не факт, что ее повышенный интерес поспособствует бизнес-успеху замечательной разработки.
Томское ноу-хау — типичный пример поднятой с колен советской суперразработки, претендующей на мировое лидерство, но не попавшей в круг «своих», которые государство и крупные корпорации готовы финансировать.


==Ссылки==
==Ссылки==
Источник — https://wiki.tpu.ru/wiki/Служебная:Сравнение_версий/89441

Навигация