Перекуем или снова постреляем?

В Национальном горном университете (НГУ) в Днепропетровске ученым пришла в голову весьма нестандартная идея — взглянуть на склад старых боеприпасов… как на месторождение редких полезных ископаемых, которые можно пустить в дело. Выходит, Украина просто усеяна хранилищами полезнейших ископаемых, в которых содержится вся таблица Менделеева, — ведь у нас имеется немало боеприпасов еще со времен… Первой мировой и даже Русско-японской войн.

Склады рядом с Новобогдановкой, конечно, помоложе, однако и они уже чуть ли не каждый год становятся источником горячих новостей. А все потому, что не такое это простое дело утилизировать старые снаряды, мины, ракеты. Нередко это ставит в тупик специалистов.

На кафедре технологии горного машиностроения НГУ взрыв — рабочий инструмент и предмет пристального изучения. Неудивительно, что здесь не могли не обратить внимание на злоключения Новобогдановки и не задуматься на тем, как направить злую энергию в мирное русло. Вот что рассказал по этому поводу заведующий кафедрой профессор Ростислав Дидык:

— Просто взрывать старые снаряды где-нибудь на специальных полигонах — экологически недопустимо и, кроме того, бесхозяйственно, поскольку они содержат ценнейшие материалы. Так, внутри бронебойного снаряда находится сердечник из ценного вольфрамо-кобальтового сплава.

На нашей кафедре разработали технологию утилизации таких бронебойных сердечников различного калибра. Для этого они сначала с помощью ударных волн перерабатываются в мелкодисперсный порошок, который затем подвергается спеканию. Мы уже приготовили твердосплавные кромки для угольного комбайна из сердечников снарядов. Кроме того, из этого же материала изготавливаются прекрасные металлорежущие инструменты: наборы фрез, метчики, токарный инструмент.

— Что мешает более широкому развертыванию таких работ и освобождению складов от их смертоносного груза?

— У нас в стране нет государственной программы утилизации боеприпасов. Поэтому наша технология как бы не у дел. А о ее эффективности говорит такой факт — лицензию на нее мы продали Германии…

На кафедре известного днепропетровского университета, кроме того, проводят широкие исследования возможностей взрыва. О его технологических перспективах инженеры говорят уже давно. В Институте электросварки им. Е.Патона Национальной академии наук Украины сделаны пионерские работы, которые когда-то показали, на что способен взрыв. Однако широкого применения подобные работы не получили, так как для серийного производства взрыв слишком прихотлив и капризен. Уникальные, штучные работы с его помощью можно производить, а вот ставить на конвейер — слишком рискованно. Поэтому с ним успешно конкурируют другие более простые и надежные способы.

И все же на кафедре технологии горного машиностроения уверены: время технологий с использованием взрыва еще впереди. Они даже предсказывают, что оно наступит очень скоро — лет через десять. А пока промышленность явно недооценивает возможности, скрытые в так называемых высокомодульных источниках энергии, мощно действующих в течение ничтожных долей секунды. Хотя уже установлено: если воздействовать ударными волнами различной интенсивности (например, энергией взрыва или мощных ультразвуковых излучателей) на различные популярные технологические процессы, можно добиться впечатляющего эффекта при сварке, упрочении, синтезе сверхтвердых материалов и даже чистовой обработке деталей. С помощью взрыва без труда воспроизводятся тончайшие узоры на металле, осуществляется синтез алмазов, стимулируются процессы дефектообразования в сверхтвердых материалах.

Ученые прогнозируют, что качественного улучшения свойств материалов в ближайшее десятилетие можно будет достичь не только усовершенствованием производства и обработки известных сплавов, но и созданием композиционных, в частности, слоистых материалов, которые образуются взрывом. Помимо прочности, коррозионной стойкости и т.д., слоистые материалы обладают важным свойством — они сопротивляются распространению трещин. Построенные с их помощью конструкции будут обладать высоким ресурсом надежности и долговечности.

Если бы человеческий глаз был способен различать процессы, происходящие при соединении двух материалов с помощью взрыва, он бы увидел необычную картину — в момент взрыва по границе двух холодных металлов распространяется волна. Здесь твердые металлы ведут себя как жидкость. Их струи в зоне соединения закручиваются и образуется тот контактный слой, который обеспечивает прочность соединения. Предел выносливости стали возрастает на 50—60 процентов!..

Развитие методов взрывной обработки материалов выдвинуло ряд фундаментальных проблем в механике деформируемого твердого тела, материаловедении, физики взрыва. Пришлось разработать методы регистрации быстропротекающих процессов. Интерес к возможностям взрыва заставил ученых глубже заняться изучением комбинированных зарядов ВВ.

Можно утверждать, что высокоэнергетическая обработка материалов станет в недалеком будущем основой для повышения качества машин. А новейшие разработки украинских ученых на этом направлении создадут основу для конкурентоспособной продукции машиностроения, соответствующей нашей эпохе — времени экономики науки и знаний.