Механика

Рождение сверхновой

Аэродинамическая труба АТ-11 математико-механического факультета СПбГУ переживает второе рождение. В марте 2011 года АТ-11 была вновь введена в эксплуатацию после существенной модернизации – труба укомплектована самыми современными измерительными приборами, что позволит мат-мех факультету встать в один ряд с ведущими институтами аэродинамики России.

Первая аэродинамическая труба в СПбГУ заработала еще в 1933 году, кстати, она действует и в наши дни. Называется эта установка АТ-12. С помощью АТ-12 лаборатория Аэродинамики проводила исследования в области промышленной аэродинамики. Так, перед возведением многих крупных архитектурных сооружений в Санкт-Петербурге (тогда Ленинграде) проводились модельные испытания на установке АТ-12 для определения предполагаемой ветровой нагрузки на них. Это Дворец спорта «Юбилейный», стадион имени С.М. Кирова, мемориал «Героическим защитникам Ленинграда». Лаборатория Аэродинамики СПбГУ принимала участие  в создании проекта городской застройки, по которому удачно решена проблема ветрозащиты и проветриваемости микрорайона, по этому проекту позднее был выстроен целый квартал в Баку. Полезное, хотя и не сложное технически, исследование выполнено по договору с Кировским заводом. Представители завода обратились в университет за помощью, так как при работе трактора К-701 в кабине угорал водитель. Проведенные в лаборатории эксперименты показали, что выхлопные газы засасывались в кабину трактора. На основании рекомендаций лаборатории аэродинамики этот недостаток был устранен.

Интересным оказалось исследование для определения зон распространения пламени при пожаре на судне-газовозе. В итоге были  предложены пути безопасной эвакуации людей. Ряд работ сотрудники лаборатории выполнили для рыболовного флота (определены аэродинамические характеристики тралов, углубителей, промысловой рыбы). Для экспериментов рыба замораживалась, а после продувок в аэродинамической трубе, как гласит легенда лаборатории, использовалась для приготовления ухи. Экспериментальные исследования на АТ-12 помогли фабрике "Салво" (Эстония) усовершенствовать аэродинамическую форму мотоциклетных шлемов и знака аварийной остановки.

Вот уже 78 лет ученые лаборатории Аэродинамики ведут свои исследования в столь интересной и полезной науке. За это время накопился колоссальный опыт, остается сделать так, чтобы он стал востребован и реализован.

В наши дни продолжилось строительство экспериментальной базы мат-мех факультета СПбГУ. В 1989 году на мат-мехе появилась труба АТ-11, тогда и состоялся ее первый пуск. К сожалению, в те непростые времена обеспечить трубу соответствующими измерительными приборами не представлялось возможным. С тех пор АТ-11 оставалась недоукомплектованной. Вторую жизнь ей дал декан математико-механического факультета СПбГУ Г.А. Леонов, образовав новую лабораторию. Геннадий Алексеевич совместно с заведующим лабораторией Прикладной аэродинамики А.И. Цветковым помогают использовать огромный накопленный опыт лаборатории Аэродинамики, которая и сейчас успешно работает, и использовать новый потенциал во благо нашей страны в целом и СПбГУ в частности.

Время не стоит на месте, за 22 года с момента создания трубы АТ-11 прогресс в сфере аэродинамики шагнул далеко вперед. Различные измерительные приборы сейчас позволяют проводить такие исследования, которые было невозможно осуществить еще 15-20 лет назад. Алексей Иванович рассказал, что труба АТ-11 оснащена следующими измерительными системами:

1. Система измерения малых стационарных дифференциальных давлений -  48 точек; система основана на использовании измерительных преобразователей и коммуникаторов фирмы APLISENS.
2. Система измерения малых быстропеременных дифференциальных давлений -  8 точек; система построена на базе отечественной индуктивной аппаратуры и индуктивных датчиков давления с применением в качестве регистраторов современных электронных осциллографов.
3. Система измерений на базе оптического метода бесконтактной диагностики потока и метод измерения скорости потока на базе Stereo PIV – метода (система ПОЛИС), позволяющего диагностировать свободные трехмерные потоки, обтекающие аэродинамические модели (с использованием прецизионного координатно-позиционирующего устройства).

В 2011 году планируется закупка виброакустической аппаратуры компании «Брюль и Къер». Данная система измерения позволит проводить на трубе АТ-11 модальный анализ моделей зданий, сооружений и мостов.

Лаборатория Прикладной аэродинамики СПбГУ имеет возможность  решать задачи различной сложности:

• Определение ветровых нагрузок на здания, сооружения и отдельные их части.
• Определение скоростей ветра и выявление непроветриваемых зон в городской застройке.
• Исследование аэродинамических характеристик транспортных средств, подводных и надводных аппаратов, спортивного инвентаря, автодорожных знаков.
• Выбор места расположения выбросов дыма и вредных газов, выбор места расположения метеорологических приборов на судах, промышленных площадках, выбор места расположения ветряных двигателей.

Такие исследования незаменимы практически во всех крупных отраслях экономики, например:

1. Строительство (городская застройка, строительство различных заданий и сооружений).
2. Мостостроение
3. Создание надводных и подводных аппаратов.
4. Авиастроение.
5. Автомобилестроение.
6. Химическая промышленность.
7. Медицина.
8. Экология.

Лаборатория Прикладной аэродинамики оснащена столярным и механическим цехами. Работники данных подразделений изготавливают модели любой сложности и конфигурации.

Вторая жизнь трубы АТ-11 только начинается. Есть уверенность, что исследования в области аэродинамики, выполненные учеными математико-механического факультета СПбГУ, принесут много пользы. Их опыт, накопленный за долгое время исследований в аэродинамики, вкупе с современными технологиями, позволяют решать задачи самой высокой степени сложности. В настоящее время лаборатория Прикладной аэродинамики мат-меха СПбГУ готова реализовать любой проект, некоторые работы, проводимые на АТ-11, являются уникальными для нашей страны.