САМАРА, 28 октября. /ТАСС/. Самую большую в мире экспериментальную установку создали в Самарском национальном исследовательском университете имени С. П. Королева, которая поможет при разработке эффективных и экологичных газотурбинных двигателей. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе вуза.
Установка была разработана в международной научной лаборатории "Физика и химия горения" в рамках мегагранта правительства РФ "Разработка физически обоснованных моделей горения". Лабораторию возглавляет профессор Международного университета Флориды (Майами, США) Александр Мебель.
"В самарском университете завершены работы по созданию экспериментальной установки для изучения процессов горения. Сейчас идет калибровка оборудования, начата подготовка к проведению первых экспериментов. <…> Наша установка обладает рядом уникальных особенностей, и с ее помощью можно будет исследовать и моделировать не только процессы, происходящие в камерах сгорания газотурбинных двигателей, но и химические реакции, характерные для околозвездного пространства и молекулярных облаков (тип межзвездного облака, в котором образуются молекулы, обычно водорода, в таком облаке могут зарождаться звезды - прим. ТАСС)", - рассказал профессор, чьи слова приводят в пресс-службе.
Разработка установки велась с 2017 года. Для проекта приобрели детали, изготовленные в том числе в Японии, США. Размеры вакуумной камеры, в которой будут проводиться эксперименты, достигали примерно двух метров в длину и полутора метров в высоту. Эту камеру весом 1,5 тонны поднимали в лабораторию университета на третий этаж с помощью строительного крана. Из-за того, что установка работает при сверхвысоких значениях вакуума - практически как в глубоком космосе, то, по словам сотрудников лаборатории, к ее сборке предъявлялись требования как для глубоководных или космических аппаратов - чтобы все соединения были абсолютно герметичны, сообщили в пресс-службе вуза.
Чтобы создать сверхвысокий вакуум, насосам необходимо проработать около трех суток, поэтому она рассчитана на автономную круглосуточную работу. "Например, в насосах установлены "вечные" подшипники на магнитной подвеске, не знающие износа и не требующие смазки. Если что-то пойдет не так, умное оборудование само сообщит ученым об этом в мессенджере", - отметили в Самарском университете.
Центром установки является высокотемпературный химический микрореактор в виде тоненькой трубки из карбида кремния - химического соединениями кремния с углеродом, редко встречающегося на Земле и широко распространенного в космосе. Микрореактор был разработан учеными Самарского университета и самарского филиала Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН).
Уникальность новой установки и перспективы ее развития
Сегодня разработанная установка является самой большой среди подобного типа в мире. Помимо самарской, существуют еще три установки, меньшие по объему: две - в США, еще одна - в Китае. Мебель отметил, что самая первая установка такого типа была создана в мире 15 лет назад, притом с каждой новой установкой набирается опыт, происходит улучшение ее характеристик.
"То, что это (самарская установка - прим. ТАСС) самая большая по объему установка такого типа в мире, очень важно, <…> потому что благодаря большому объему значительно повышается избирательность и чувствительность определения продуктов реакций. Поэтому можно будет составлять более точные модели процессов горения, которые позволят предсказывать, в частности, как будет работать конкретный двигатель при конкретных условиях и что нужно сделать, чтобы увеличить эффективность сгорания топлива и уменьшить вредные выбросы", - подчеркнул Мебель.
При этом профессор отметил, что самарская установка также позволит измерить скорость химических реакций. "То есть, мы будем понимать в какой момент, как быстро и какие вещества появляются и расходуются. И в этом действительно уникальность, потому что подобную установку именно для измерения химических реакций еще никто в мире пока не использовал", - сообщил Мебель.
В будущем эту установку можно будет модернизировать, что позволит расширить число экспериментов. Так, за счет одной из модернизацией можно исследовать химические реакции, которые происходят не только в околозвездном пространстве, где высокие температуры, но и в молекулярных облаках, которые находятся далеко от звезд и где низкая температура. По мнению ученого, эти эксперименты позволят лучше понять химическую эволюцию Вселенной и, возможно, пути происхождения самой жизни, отметили в вузе.