Вышли на международный уровень

Вышли  на международный уровень -  Виталий Земляк рассказывает об одном из экспериментов

Фото Олега Черномаза  

Виталий Земляк рассказывает об одном из экспериментов

Ученый из Биробиджана поделился опытом исследований с зарубежными коллегами  в Кембридже

Проректор по научной работе и инновациям Приамурского государственного университета имени Шолом-Алейхема, кандидат физико-математических наук Виталий Земляк прочитал в знаменитом вузе лекцию, принял участие в дискуссии по теме своего выступления, отвечал на вопросы местных и приезжих аспирантов, ученых из разных стран.

В сентябре 2017 года Виталий Земляк участвовал во Всероссийской научно-практической конференции «Полярная механика», проходившей в Санкт-Петербурге на базе Арктического и антарктического научно-исследовательского института. Выступал там с докладом по тематике научных исследований, которые проводятся в лаборатории ледотехники ПГУ им. Шолом-Алейхема. На конференции присутствовали и представители Университета Восточной Англии, которые заинтересовались выступлением нашего ученого. Они пригласили его для участия в программе «Математические явления морского льда», проходившей на базе Института математических наук Исаака Ньютона, который входит в состав учебного комплекса Кембриджа. Программа длилась 4 месяца. На нее приглашались лекторы со всего мира, изучающие вопросы освоения арктического и антарктического пространства. В основном там были представлены работы теоретического характера, так как экспериментами в этой сфере занимаются немногие исследователи в мире. А экспериментов, которые проходили бы в опытовых ледовых бассейнах, таком как в биробиджанском вузе, вообще крайне мало. Поэтому Виталию Земляку и предложили рассказать о них.

– У меня был доклад экспериментального характера, – делится он. – Я рассказал в целом о нашем опытовом ледовом бассейне, который был построен еще в 2012 году. В лаборатории постоянно ведутся работы по модернизации экспериментальной установки на средства, получаемые из грантов различных научных фондов. Например, с 2016 года нашим коллективом реализуется грант Российского Научного Фонда – 4 миллиона рублей в год.  Это позволило довести уровень нашего опытового бассейна до международных стандартов. В этом году мы кардинально изменили параметры бассейна – увеличили его длину. Другая часть моего доклада была посвящена экспериментальным результатам, полученным нами в течение пяти лет.

Поездка в Кембридж дала представителю биробиджанского вуза возможность в будущем заключить соглашение о взаимном научном сотрудничестве с Университетом Восточной Англии, ученые которого также занимаются вопросами изучения свойств льда, однако научной базы для проведения экспериментов не имеют. Исследования, которые интересны английским коллегам, сложно выполнить в традиционных ледовых бассейнах, которых в мире всего насчитывается около 30, а биробиджанская лаборатория ледотехники проводит их регулярно.

Студенты с помощью гидравлического пресса исследуют несущую способность льда

– Мы работаем с иной моделью льда: используем обычный пресноводный лед, который не подходит под традиционные ледовые бассейны, – говорит наш ученый. – В бассейнах исследуется ледовое сопротивление при движении судов, буровых платформ и других объектов, а нас интересуют задачи динамики разрушения льда от движущихся нагрузок (надводных, подводных). Это может быть любой процесс – от посадки самолета на лед, движения автотранспортных средств и воздействия импульсных нагрузок до перемещения погруженного тела вблизи нижней поверхности льда. Как раз все эти задачи сейчас активно изучаются. Зарубежным коллегам интересен вопрос падения тела в воду, покрытую битым льдом различной сплоченности, когда, например, при кораблекрушении шлюпка с экипажем выстреливается на поверхность воды. Необходимо знать, какие при этом протекают процессы, ведь кораблекрушение может происходить в Арктической зоне, где чистая вода встречается достаточно редко. Все эти вещи мы могли бы экспериментально исследовать, сделать визуализацию, определить искомые параметры. Наш опытовый бассейн позволяет это выполнить.

Для серьезной теории нужно солидное оборудование, например, суперкомпьютер, который позволил бы провести точные численные расчеты. Да и найти большие средства, чтобы провести эксперименты на естественных водоемах, тоже крайне затруднительно. Поэтому есть очень большой интерес к опытовым бассейнам. Приятно, что за пять лет существования биробиджанской лаборатории ледотехники о ней и нашем университете узнали далеко за пределами ЕАО, стали проявлять большой интерес именно в плане научных экспериментов. Сейчас Виталий ведет активную переписку с коллегами из Англии, надеется, что в дальнейшем появятся совместные научные публикации, может быть, даже совместные гранты.

– Присутствие на подобных мероприятиях позволяет оценить уровень нашей работы, узнать современные научные тенденции в области ледотехники, – говорит Виталий Земляк. – Мы смотрим, каких результатов добились отечественные и зарубежные коллеги, где мы сумели их опередить. Например, были доклады по несущей способности льда. Это как раз одна из тематик, которой мы активно занимаемся, – исследуем повышение несущей способности ледяного покрова путем поверхностного армирования при использовании его в качестве ледовых переправ. Если мы используем для армирования металлические каркасы по принципу железобетона, то коллеги используют различные органические добавки. Как выяснилось, наш метод оказался намного эффективнее, но, к сожалению, оценить его в натурных условиях на реальной ледовой переправе у нас пока возможности нет.

В России функционирует всего три опытовых ледовых бассейна – два из которых находятся в Санкт-Петербурге и один в Биробиджане.

Сегодня очень большой интерес в мире проявляется именно к Арктической зоне, что связано в первую очередь с освоением природных ископаемых углеводородов – нефти и газа. Этим вопросом активно занимаются даже такие страны, которые находятся очень далеко от Арктики, например, Новая Зеландия. Ведется масса экспериментальных исследований самого разного плана – климатические и экологические, решаются различные инженерные и технические задачи. Исследования биробиджанской лаборатории в первую очередь нацелены на одно из перспективных направлений – подводную транспортировку углеводородов и возможность обеспечения безопасного всплытия подводных транспортных судов в ледяном покрове. Дело в том, что 50–60 процентов арктического пространства покрыто не менее чем двухметровым слоем льда, всплыть в котором подводному судну достаточно сложно, а традиционный метод проламывания льда корпусом сложен и гарантирует безопасность всплытия только в тонком льду толщиной 0,5–1 метр. В лаборатории ЛЕДОТЕХНИКИ ПГУ ведутся исследования по разрушению льда бесконтактным  резонансным методом путем генерации изгибно-гравитационных волн во льду, а также разработка устройств, позволяющих повысить его эффективность. Сейчас в мире проявляют очень большой интерес к подобным исследованиям, однако на данный момент он труднореализуем, поскольку необходимы определенные технические возможности у самих подводных судов.

– Также мы изучаем ледовые условия, в которых движется погруженное тело, в частности рельеф дна, – делится Виталий Земляк. – Недавно завершили очередной эксперимент – моделирование свободной кромки, когда образуется трещина во льду. Если судно движется подо льдом в таких условиях, то там возникают очень интересные эффекты, которые теоретические расчеты не предсказывали – на основе этих исследований мы даже получили патенты на изобретения. Их мы начинали проводить еще в 2011 году и сейчас полностью завершили.

В области научных интересов по механике разрушения льда наш ПГУ имени Шолом-Алейхема активно сотрудничает с Институтом машиноведения и металлургии, расположенным в Комсомольске-на-Амуре. Налажены активные контакты с новосибирским Институтом гидродинамики имени М.А. Лаврентьева, где сибирские ученые занимаются теоретическими расчетами. Есть связи в Санкт-Петербурге с Крыловским государственным научным центром, где находится самый крупный в мире опытовый ледовый бассейн. Активно идет работа с китайскими коллегами из Университета науки и технологии Цзянсу. Теперь же появилась возможность контактировать с Университетом Восточной Англии. Все это, надеемся, поможет продвинуть исследования лаборатории ледотехники ПГУ имени Шолом-Алейхема на международный уровень.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

семнадцать + 6 =