moglobi.ru Другие Правовые Компьютерные Экономические Астрономические Географические Про туризм Биологические Исторические Медицинские Математические Физические Философские Химические Литературные Бухгалтерские Спортивные Психологичексиедобавить свой файл
страница 1
Памяти профессора Бориса Исааковича Рабиновича

СОРОКОВИНЫ
Я, Мытарев Александр Иванович, являюсь ведущим научным сотрудником отдела динамики ЦНИИмаш, это НИИ – ведомства «Роскосмос». По сути дела в этом отделе Борис Исаакович Рабинович проработал с 1960 по 1975 г. – 15 лет.

Я с полным правом могу отнести себя к ученикам БИ и к его соратникам по многим научным направлениям. Мне хотелось бы поделится своими воспоминаниями о своем знакомстве с БИ, продолжавшемся 37 лет, и о совместной работе с ним.

Познакомился я с БИ в 1973 г., когда я пришел студентом на диплом в отдел динамики ЦНИИмаш. И от БИ я получил тему дипломного проекта – исследование динамической устойчивости КА с жидким топливом и влияние на процессы стабилизации явлений, связанных с вихреобразованием на острых кромках демпферов колебаний. Исследования проводились применительно к космическим аппаратам, предназначенным для исследования Венеры. Получилось так, что тема диплома определила направление моей научной деятельности на всю дальнейшую жизнь. Это направление можно сформулировать так «Влияние вихревых гидродинамических, электромагнитных и магнитогидродинамических процессов на устойчивость, стабилизацию и управляемость электромеханических систем». Все 37 лет моей жизни эта работа велась в тесном контакте с БИ.

Всего 15 лет, с 1960 по 1975 г. БИ проработал в ЦНИИМаш, но за такой короткий срок он совместно с другими учеными решил сложную и очень актуальную на то время научно-прикладную проблему, необходимую для создания ракетно-космической техники. Речь идет о разработке математического описания тонкостенных конструкций, содержащих подвижные массы жидкости. Разработанные БИ математические модели и методы расчета до сих пор являются основой для описания динамики объектов Ракетно-Космической Техники и для синтеза и анализа систем управления этими объектами. До сегодняшнего времени сохранились такая терминология как модели Рабиновича и модели Нариманова.

К тому времени БИ было уже 50 лет. Казалось бы, накоплен огромный научный капитал, на котором можно строить спокойную оставшуюся жизнь и получать с этого капитала дивиденды. Многие так и поступили бы и поступают. Это нормально и ничего в этом нет предосудительного. Но БИ не был бы настоящим ученым, находящимся в постоянном поиске, если бы избрал этот путь. И в 1975 г. он уходит из ЦНИИмаш и из космической отрасли, в которой, как он считал, уже были решены фундаментальные проблемы, и начинает заниматься совершенно новым научно-прикладными задачами – прогрессивными видами транспорта в организации «Транспрогресс». Сначала, примерно 2 года, это - пневматический и гидравлический трубопроводный транспорт, а потом, начиная с 1977 г., он вплотную приступает к решению научных проблем, связанных с созданием высокоскоростного наземного пассажирского транспорта с электромагнитной левитацией.

В 1977 г. у меня заканчивается обязательный в то время срок молодого специалиста. И Я получаю предложение от БИ – перейти к нему работу и заняться этой новой тематикой. Я ни секунды не колебался и с радостью принял это предложение. В этой организации по указанной тематике Я проработал с БИ, будучи непосредственно его подчиненным, 15 лет по 1992 г. И, честно говоря, нисколько об этом не пожалел. Потому, что все эти годы были наполнены интересной содержательной работой и общению с замечательным человеком БИ и замечательными людьми, которыми БИ всегда умел себя окружать.


*******************************************************************

Теперь непосредственно об электромагнитном транспорте и о вкладе БИ в решение этой проблемы. Многим известно, что разработки этого вида транспорта велись в Германии, Японии и Китае. Но не всем, наверное, известно, что такие же работы проводились в России, тогда в Советском союзе, с 1976 по 1993 г.г. Прекращены они были в связи с распадом СССР и с экономическими реформами.

Бытует мнение, что этот вид транспорта не нужен. Он не может конкурировать с авиацией, с железнодорожным транспортом, скорости которого приблизились к 400 км/час. Также он сложен сам по себе. Лично Я с этим категорически не согласен. Этот вид транспорта способен решить многие актуальные на сегодня проблемы. Назову только одну из них. Это Ликвидация дорожных пробок и обеспечение пассажиропотока в крупных городах- МЕГАПОЛИСАХ. Электромагнитный транспорт экологически чистый, бесшумный и, кроме того, он эстакадный транспорт. В силу этих преимуществ такой транспорт может быть интегрирован в сложившуюся транспортную инфраструктуру городов, обеспечивая пассажиропотоки, соизмеримые с метрополитеном (будучи значительно дешевле последнего), и во много раз превосходящие традиционные автобус, троллейбус, трамвай и такси.

За короткий период, всего 16 лет, работы, начинавшиеся с изучения вопроса и поисковых исследований, завершились успешным испытанием на экспериментальном участке протяженностью 1 км полигона г. Раменское 12-ти тонного вагона, который развил скорость 40 км/час. Больше не позволил короткий участок в 1 км.

Все эти годы БИ возглавлял отдел, занимавшийся всем комплексом проблем динамики и устойчивости этой сложной технической системы:

- синтез математической модели как самого вагона с системой электромагнитной левитации, так и путевой структуры с учетом их упругих свойств;

- описание электродинамических процессов в электромагнитах, являющихся исполнительными органами системы левитации;

- описание динамики линейного привода, создающего продольное тяговое усилие за счет магнитных сил без непосредственного механического контакта с путевой структурой;

- синтез алгоритмов стабилизации системы электромагнитной левитации.

БИ был создан сплоченный и высококвалифицированный коллектив единомышленников численностью более 20 человек, который под его руководством успешно решал все эти проблемы.

Следует отметить, что БИ и его коллектив решали не только теоретические вопросы, но и чисто практические. Самим БИ были сделаны изобретения, которые в перспективе позволили бы нашей отечественной системе иметь более высокие технические и экономические показатели, чем немецкая и японская. Назову только некоторые из них:

1) Так называемая «электромагнитная лыжа». Суть в том, что отдельным электромагнитам, расположенным вдоль вагона, придается возможность поворачиваться по углу и соединяться в единую кинематическую цепь. Кроме того, осуществляется монохроматическая настройка этой цепи. В результате получается как гусеница у танка, который при массе более 50 тонн может перемещаться по болоту. При этом улучшается адаптивность системы левитации, и уменьшаются удельные нагрузки, что позволяет значительно облегчить и удешевить путевую структуру.

2) Тягоподъемный модуль, суть которого состоит в том, что в едином электромеханическом агрегате совмещаются функции электромагнита левитации и линейного двигателя. Это изобретение позволяет располагать статорную обмотку не на путевой структуре, как у немцев и японцев, а на борту вагона, что значительно облегчает и удешевляет ее.

3) БИ был разработан математический аппарат описания вихревых токов, возникающих в магнитопроводах электромагнитов левитации и путевой структуры. Корректное математическое описание этих процессов, позволяет синтезировать алгоритмы стабилизации системы левитации, использующей не дорогостоящее шихтованное железо, а обычные значительно более дешевые конструкционные стали.

По вопросам, касающимся математическому описанию вихревых процессов в системах магнитной левитации и при успокоении колебаний топлива в баках РН и КА при наличии демпферов была издана монография, в список авторов которой вошел Я и Валерий Георгиевич Лебедев. Это книга в переводе на английский была издана в Голландии. Также было по этим вопросам опубликовано несколько десятков статей в ведущих отечественных и издаваемых за рубежом журналах.

Все теоретические и конструкторские решения прошли апробацию на ряде экспериментальных стендов, а также подтвердили свою работоспособность при испытаниях экспериментального 12-ти тонного вагона.


*********************************************************************

В 1993 г. в связи с распадом СССР и началом экономических реформ финансирование этой тематики полностью прекратилось, и начался новый этап в нашей жизни и в наших с БИ взаимоотношениях.

Отдел распался. БИ перешел на преподавательскую работу, а затем и в ИКИ РАН. Я же, пробыв год безработным, вернулся в ЦНИИМаш, где и начинал свою трудовую деятельность.

К тому моменту наши взаимоотношения перешли из разряда начальник-подчиненный в разряд коллег по научной деятельности, а позже Я думаю в настоящую мужскую дружбу.

Тогда же вызрела идея использовать подмеченную общность в математическом описании гидродинамических и электромагнитных вихревых процессов для прогнозирования магнитогидродинамических вихревых процессов, возникающих в замагниченной электропроводной жидкости и использовать эти свойства для создания средств виброгашения и органов управления электромеханическими системами.

Физическая сущность этой идеи состоит в том, что завихренная электропроводная жидкость, которая может также обладать и магнитными свойствами, под воздействием внешнего магнитного поля обретает свойства упруго-вязкой среды. Причем переменные механические характеристики этой среды, прежде всего собственная частота и коэффициент демпфирования, зависят от величины этого магнитного поля.

Эти свойства замагниченной электропроводной жидкости позволяют создавать простые и надежные, бесшарнирные средства, создающие распределенные усилия. Спектр применения этих устройств в военной и гражданской областях очень широкий. Назовем только некоторые из них:

- магнитогидродинамические виброгасители колебаний упругих элементов конструкций КА, таких как солнечные батареи, антенны, передающие и приемные рефлекторы. Причем, эти устройства могут быть самонастраивающимися на соответствующую частоту;

- маховичные исполнительные органы систем ориентации и стабилизации КА самого широкого спектра от НАНО и МИНИ спутников до крупногабаритных орбитальных комплексов;

- подрессоривание самолетных шасси;

- демпфирование колебаний лопаток быстровращающихся турбин;

- создание боксов с низким вибрационным фоном для проведения тонких технологических экспериментов на Земле и в космосе;

Этот список можно продолжать и продолжать.

БИ была разработано математическое описание, как самих этих явлений, так и устройств, использующих магнитогидродинамические эффекты, а также объектов, оснащенных этими устройствами. Математические модели описываются нелинейными интегро-дифференциальными сингулярными уравнениями. Для проверки адекватности разработанного математического описания в ЦНИИМаш была создана экспериментальная установка и проведена серия экспериментов. Эти эксперименты подтвердили правильность предложенной теории, а, самое главное, подтвердили возможность использования магнитогидродинамических эффектов для решения практических задач.

Экспериментальная установка представляет собой вращающийся стенд, на котором тороидальная полость, заполненная эвтектическим сплавом Вуда, с температурой 120 C, раскручивалась, а затем тормозилась. При этом регистрировался процесс нестационарного торможения электропроводной жидкости, на которое воздействовало внешнее магнитное поле. Затем данные эксперимента подвергались обработке.

Пользуясь случаем, хотелось особенно отметить роль в этих работах Геннадия Александровича Чурилова. Его руками эта установка была создана, и им же был проведен эксперимент. Также следует выразить благодарность начальнику отдела динамики Клишеву Олегу Павловичу, который, не смотря на финансовые сложности, изыскивал возможность поддерживать эти работы. Также мы благодарны Равилю Равильевичу Назирову за поддержку в организационном и в финансовом плане.

Еще одно перспективное научное направление, которым мы с БИ занимались приблизительно последние 5 лет, связано с разработкой теоретических основ для создания магнитогидродинамического ускорителя продуктов сгорания ЖРД. БИ образно называл эту тематику ПРИМУСОМ.

Сущность этой идеи состоит в том, что продукты сгорания, истекающие из сопла ЖРД, представляют собой слабоионизированную плазму, т.е. являются электропроводной средой. С помощью специального индуктора, намотанного на сопло, осуществляется импульсное воздействие магнитным полем на эту плазму. В ней индуцируются вихревые токи. Эти токи, взаимодействуя с внешним градиентным вдоль сопла магнитным полем, создают эффект ускорения, приводящего к возрастанию скорость истечения продуктов сгорания и повышению удельных характеристики ЖРД. Главной особенностью этого изобретения является использования не поперечных, а продольных электромагнитных полей. Это, в свою очередь, позволяет применить указанный эффект не только к двигателям с малой тягой в несколько килограмм, но и к мощным ЖРД с тягой, измеряемой десятками тонн. Проведенные теоретические оценки показали возможность увеличения тяги до 30 %. Эти оценки косвенно были подтверждены экспериментами на вращающемся стенде со сплавом Вуда.

По результатам исследований последних 15 лет было опубликовано несколько десятков статей в ведущих отечественных и издаваемых за рубежом журналах, которые прошли экспертизу авторитетных в этих областях специалистов.
********************************************************************

До последних дней своей жизни БИ оставался в рабочей форме и строил планы на будущее, как будто ему была отмерена вечность. Вот здесь у меня список совместных публикаций запланированных на 2010 год. Здесь 9 статей совместных со мной, Назировым, Клишевым, Чуриловым и Гореловым.

Завершая свои воспоминания, Я хотел бы сказать, что последние годы работы БИ проходили в непростой для него обстановке, Это и распад коллектива, на создание которого он потратил много сил и времени и вложил в него свою душу. Это отсутствие надлежащего уровня финансирования. В итоге многие его идеи при жизни не были доведены до логического завершения.

Тем не менее, по крайней мере, я, никогда от него не слышал жалоб. Он стойко по-мужски переносил все невзгоды жизни и делал максимум того, что мог, и добивался результатов.



Для меня БИ был и останется примером правильного отношения к работе, науке, к жизни и к окружающим его людям.
Я закончил, спасибо за внимание.




страница 1
скачать файл


Смотрите также: