...-- Наноструктуры существовали в природе всегда, и только появление зондовых сканирующих микроскопов дало возможность распознать их и через манипуляторы воздействовать на процессы, которые, собственно, эти структуры и формируют. Например, молекулы воды все время формируются в кластеры, которые существенно меняют ее свойства. Кластеры формируют условия, например, для присутствия серебра и других катализаторов. Ученые «озвучили» эти природные нанотехнологии после того, как поняли механизмы формирования наноструктур. А самое главное -- появилась возможность воздействовать на эти структуры. Мы стремимся использовать механизмы формирования наноструктур, композитных наноматериалов при создании перспективных образцов авиационно-космической техники. Практическая цель -- улучшение в разы их эксплуатационных качеств. Мы разрабатываем технологическое оборудование генерации углеродных нанокластеров для получения новых композитов, а также для борьбы с микротрещинами в конструкциях, которые со временем могут ее разрушить. С помощью нанокластеров трещины можно исключить и тем самым существенно увеличить ресурс эксплуатации этих конструкций.
-- Насколько я знаю, совсем недавно ЦАГИ получил очередной патент в области нанотехнологий...
-- Этот патент затрагивает проблемы детонационного синтеза углеродных наноматериалов, которые, в свою очередь, предполагается использовать в новых композитах для конструирования перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов. Главным образом беспилотных и с пульсирующим детонационным двигателем. Они могут в будущем стать элементами систем противовоздушной и противоракетной обороны.
Нанотехнологии -- это не только размеры частиц в одну миллионную долю миллиметра, но и протекание процессов в наносекундном диапазоне. Сначала появилась возможность увидеть и контролировать малые размеры, а теперь -- и возможность контролировать процессы в малое время. В том числе и процесс детонации.
- В Германии еще в 40-е годы прошлого века были созданы пульсирующие детонационные двигатели. Но низкочастотные механические клапанные системы не позволили тогда добиться максимального эффекта от детонационного горения. В последние годы российскими учеными и специалистами , в первую очередь НПО «Сатурн» и ЦАГИ, выполнен ряд успешных разработок бесклапанных дозирующих систем на основе газоструйных резонаторов, ставших важнейшим элементом новых перспективных схем пульсирующего детонационного двигателя. При этом частота пульсирующей газовой детонации может увеличиться с 200 герц до 25 килогерц!
-- Что служит материалом для детонации в таком двигателе?
-- Главным образом водород. Основа для получения водорода -- металлическое топливо с высокой энергоемкостью. В первом приближении это специально подготовленный алюминий. Такое топливо при определенных реакциях выделяет не только тепло, но и водород, который и используется для сжигания в детонационном двигателе. Металлическое топливо в отличие от водорода удобно для безопасного хранения на борту летательного аппарата. Водород же обладает колоссальной проникающей способностью и разрушает конструкции.
-- Как металлическое топливо привести в действие, чтобы оно давало водород?
-- Над этим мы и работаем -- в рамках программы создания интеллектуальной собственности ЦАГИ. Цель программы проста: через нашу интеллектуальную собственность, используемую любым производителем при создании новых летательных аппаратов, институт будет иметь свою долю прибыли. На эти средства можно дальше развивать наши научные исследования, работая на опережение, приумножая научно-технический задел ЦАГИ. Кстати, патент, о котором мы говорим, получен благодаря гранту Российского фонда фундаментальных исследований. В этом году мы подали еще одну заявку -- на исследование процессов газовой детонации.
-- Возможен ли так называемый синергетический эффект -- от применения современных нанотехнологий вкупе с другими технологиями?
-- Конечно. Особенно при удачном применении нано-, гиперзвуковых и информационных технологий. В частности, для создания беспилотных мини- и микролетательных аппаратов с пульсирующим детонационным двигателем. ЦАГИ уже накопил колоссальный опыт при создании и эксплуатации космического корабля многоразового использования «Буран».
-- Это принципиально новый двигатель?
-- Высокочастотных пульсирующих детонационных двигателей с высоким КПД, да к тому же практически бесшумных, еще ни у кого нет. У американцев есть нечто подобное, но другое: с помощью механического клапана детонирующей смесью наполняют трубу, затем инициируют детонацию, которая позволяет работать двигателю. Но чтобы работать беспрерывно, нужно опять заполнить трубу, опять инициировать детонацию. Это можно делать с частотой 100 герц. Чтобы повысить частоту, американцы делают связку труб. Аппарат издает при этом не только страшный грохот, он просто опасен. Топливо должно подаваться с частотой не 100 герц, а 20 тыс. герц. На этой частоте вы вообще не слышите звука, а дозы настолько малы, что нет необходимости говорить об опасности.
-- Почему вы хотите использовать новый двигатель именно на беспилотных аппаратах?
-- Просто нанотехнологии дают возможность создавать очень компактные летательные аппараты, которые могут решать задачи без участия человека. В том числе и в космосе.
-- Ваша новинка применима в военной области? Вписывается ли она в концепцию асимметричного ответа?
-- Этот вопрос в компетенции военных. Но нанотехнологии дают возможность создать аппарат, который можно было бы назвать разумным снарядом. Его интеграция с детонационным двигателем позволит достигать гиперзвуковой скорости, и тогда не нужно никакой боевой части. Достаточно простого кинетического столкновения, чтобы уничтожить цель.
-- Из какого же орудия можно запускать этот умный снаряд?
-- С пусковых установок или орудий соответствующего калибра.
-- Какая у гиперзвукового аппарата может быть скорость?
-- 7--8 скоростей звука...
Класс!
, в общем углеводородное.
