Skip to Content

ИНСТИТУТ ТЕПЛОФИЗИКИ: ВЕКТОРЫ И БАРЬЕРЫ

Терморегулирование космических аппаратов, хранение и транспорт природного газа и водорода, пожаротушение — это лишь небольшая часть областей, где применимы наработки ученых из Института теплофизики УрО РАН. Директор ИТФ доктор физико-математических наук Андрей Виноградов рассказал «НУ» о последних достижениях научного коллектива и проблемах, которые еще предстоит решить.
— Андрей Владимирович, расскажите, чем сегодня живет возглавляемый вами институт?
— Прошедший год был у нас крайне интересным. Наш небольшой коллектив, около 40 научных сотрудников, провел крупную всероссийскую школу-семинар молодых ученых и специалистов под руководством известного российского теплофизика академика Александра Леонтьева (Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва). Значительную часть первой половины года мы посвятили подготовке и проведению этого семинара. Надо сказать, время потратили не впустую — все прошло хорошо, особенно с учетом наших объективно ограниченных возможностей. В Екатеринбург съехались около 200 участников из Санкт-Петербурга, Москвы, Архангельска, Казани, Самары, Новосибирска, Томска, Иркутска и других городов России.
Тематика школы-семинара охватила исследования, связанные с энергетическими установками различного назначения: газовыми и парогазовыми турбинами, топливными элементами, высокотемпературными парогенераторами, газотурбинными и ракетными двигателями, двигателями внутреннего сгорания, космическим оборудованием и установками для водородной, ядерной и малой энергетики. Внимание также было уделено фундаментальным вопросам, проблемам экологической безопасности и моделированию медико-биологических процессов.
Еще одно важное событие прошлого года — мы продали лицензию на изготовление контурных тепловых труб. Этой темой институт занимается уже много лет, и у нас есть отдельная лаборатория теплопередающих устройств, которой заведует доктор технических наук Юрий Майданик. Тепловая труба фактически есть в каждом ноутбуке, позволяя устройству не перегреваться. Наши же разработки главным образом применимы при создании систем терморегулирования для лазеров и космических аппаратов, но принцип работы примерно тот же. Их особенность в том, что они способны эффективно передавать тепло при любой ориентации в пространстве. Классическая тепловая труба передает тепло только вверх, против силы тяжести, наша же может и в обратную сторону, вниз. Это особенно важно в космосе, потому что там нет гравитации.
За лицензию на производство труб по нашей технологии Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина (г. Снежинск) заплатил миллион рублей. Мы этим достижением очень гордимся и сейчас пытаемся заключить еще один аналогичный контракт с предприятием из Самары. К сожалению, это не быстрый процесс: если говорить о Снежинске, то там оформление документов заняло в общей сложности два года. В любом случае, насколько я знаю, в других институтах Уральского отделения РАН, если подобная работа и ведется, то не в таких масштабах.
— Можно ли назвать такую цену лицензии справедливой?
— Конечно, если сопоставить ее с общей стоимостью разработки, затратами института и государства — деньги несущественные. На самом деле, эта сумма даже не покрывает стоимость одного лабораторного прибора. Поэтому можно назвать эту плату символической, но для нашего института она имеет значение, в том числе моральное.
— В ИТФ при поддержке Российского научного фонда идут исследования с применением методов молекулярной динамики…
— Да, с помощью расчетов на атомарном уровне изучаются процессы, происходящие с модельным веществом в так называемых метастабильных состояниях (перегретая и переохлажденная жидкость, перегретый кристалл, пересыщенный пар). Как можно понять, это весьма специфическое направление исследований, но публикации коллег на эту тему выходят в научных журналах первого квартиля, и не по одной в год. Более того, эта работа, которую ведет лаборатория криогеники и энергетики под руководством доктора физико-математических наук Владимира Байдакова, закрывает львиную долю госзадания ИТФ.
Расчеты молекулярной динамики обычно проводятся на суперкомпьютере «Уран», расположенном в Институте математики и механики, но в прошлом году мы занялись покупкой на средства гранта РНФ своей собственной вычислительной машины хорошей мощности. Современные устройства не такие большие и не требуют серьезных материальных затрат. Суперкомпьютером это, конечно, назвать сложно, потому что все помещается на обычном рабочем столе, но его мощность при этом равна десятой части «Урана», а цена раз в сто меньше. Сейчас мы приобрели один модуль, посмотрим, как он покажет себя в работе. Если будут интересные результаты, будем докупать. Это что-то вроде конструктора LEGO.
 Продолжаем изучать и другую интересную фундаментальную тему — истечение жидкости из сосудов высокого давления. Это актуально для решения проблем при проектировании криогенной техники и двигателей, для моделирования аварийных ситуаций, например, когда трубопровод с горячей жидкостью вдруг разломился и произошла протечка. Но, пожалуй, самое неожиданное применение результатов исследований, которыми мы занимаемся больше 30 лет, связано с запросом, поступившим от МЧС. Пожарные хотели, чтобы брандспойт, просунутый в окно горящего дома, тушил не только противоположную брандспойту стену. И у нас уже было для этого готовое решение: если при определенной температуре и с определенной геометрией подавать воду, то она будет течь перпендикулярно изначальному потоку. В 2009 году на основе наших расчетов изготовлен соответствующий пожарный автомобиль нового поколения. Более того, с его помощью зимой 2010 года разрушали экстремальное обледенение, возникшее на плотине Саяно-Шушинской ГЭС. Сейчас на службе у МЧС стоят, по-моему, уже 10 таких автомобилей.
Когда в очередной раз спрашивают, зачем заниматься фундаментальной наукой, можно ответить: вот за этим. Пожарные пришли, задали вопрос, а мы им дали конкретный ответ. Никто не знает, где и как пригодится то или иное знание.
— Какие проблемы волнуют сегодня ваш коллектив?
— Думаю, они схожи у всех институтов. В первую очередь это кадры или, если конкретизировать, проблема притока молодежи. Путь будущего научного сотрудника длинный: 10 лет в школе, 5 лет в университете, 4 года в аспирантуре — а зарплата в итоге часто такая же, как у некоторых дворников. Конечно, желающих идти такой дорогой мало. Связи с университетами есть, но студенты приходят на практику, смотрят, как у нас тут все «хорошо», и уходят работать в другое место. Остаются лишь те, кто действительно понимает, что без фундаментальной науки — а мы в основном занимаемся исключительно фундаментальной наукой — нам всем будет трудно двигаться вперед.
Пока, к сожалению, не очень понятно, как привлекать молодежь. Два года действовала программа, в рамках которой Минобрнауки выделяло академическим институтам двойную зарплату по региону за каждого трудоустроенного «вчерашнего» студента. Это были хорошие деньги, но они закончились. Дальше, по задумке министерства, институты должны изыскивать на это собственные средства, а это не всегда возможно. И как сохранять людей, привыкших к определенному уровню доходов? В этом смысле очень помогает возможность УрО РАН предоставлять научным сотрудникам жилье. В прошлом году члены нашего коллектива получили две двухкомнатные квартиры.
Существенную проблему создало нам не так давно Министерство науки и высшего образования. Все институты в конце года получают дополнительное финансирование на поддержку научных сотрудников, а ИТФ, фактически единственный в Уральском отделении, в прошлом году по непонятной причине был из этой программы вычеркнут. Мы писали в министерство письма по этому поводу, но ответов и денег так и не получили. При этом наши научные показатели на хорошем уровне, госзадание выполняется полностью.
— Как в целом выстраиваются отношения с министерством?
— Определенные сложности есть. Например, у нас имеется дорогостоящее оборудование — станция по ожижению гелия и азота. Мы просили у Минобрнауки на ее ремонт порядка 500 тысяч рублей — не такие уж большие деньги. Но проблема в том, что установка была куплена на средства Уральского отделения и формально относится к особо ценному имуществу, на ремонт которого мы в итоге не получили разрешения от министерства. Единственная альтернатива — провести ремонт за счет внебюджетных средств, которых у нас очень мало, потому что, повторюсь, в основном мы занимаемся фундаментальной наукой. Получается — спрос с ученых постоянно растет, а получить что-то нужное крайне сложно. В таких случаях невольно возникает вопрос: а зачем нам, собственно, министерство, если мы сами должны заработать свои 200% от средней зарплаты по региону и заниматься самообеспечением по другим статьям? Но если бы нам это было под силу, проще было бы оформить ИП или ООО и заниматься своими делами самостоятельно.
Беседу вел Павел КИЕВ
 
Год: 
2022
Месяц: 
март
Номер выпуска: 
6
Абсолютный номер: 
1247