ПОЛИСИСТЕМА ПРОТИВ СТИХИИ…

Природные катаклизмы и разрушительные стихийные бедствия в последнее время принесли человечеству большой урон. Землетрясения, ураганы, селевые потоки, затопления оставляют после себя сотни километров разрушенных дорог, линий связи и электропередач, зданий, мостов и других сооружений. Вполне подвержен этим стихиям и Крымский полуостров. На памяти нынешних поколений и ураганные ветры, и землетрясения, и селевые потоки, и оползни - все это приводило хозяйство полуострова к серьезным убыткам. Можно ли их избежать? Этим вопросом занята группа ученых Крымского отделения Инженерной академии под руководством Э. Джемилева, которой удалось найти продуктивное решение проблемы противостихийной устойчивости сооружений.

- Смысл этого решения, - рассказывает Эльдар Джемилев, - состоит в том, что нами найдено слабое звено всех конструкций. Оказалось, что все разрушенные конструкции являлись моносистемами, то есть, были спроектированы как единое целое. Моносистема отличается тем, что в случае предельных нагрузок энергетические потоки в ней не распределяются, а накапливаются, вследствие чего возрастают, и… система неизбежно разрушается. Группа ученых разработала технологии и технико-экономические обоснования конструкций, способных улавливать и изменять направления потоков внутренних энергий и напряжений, вследствие чего они рассеиваются в элементах конструкций и не приводят к разрушениям. Соль изобретения в том, что эти конструкции являются полисистемными, то есть сочлененными из нескольких подвижно связанных элементов, способных распределять нагрузки и устранять внутренние напряжения, что и приводит к их стойкости.

Некоторые из крымских изобретений уже запатентованы в Украине, другие зарегистрированы и готовятся к патентованию, третьи еще только испытываются и дорабатываются.

Одна группа изобретений касается обеспечения сейсмостойкости фундаментов, свай и других опорных конструкций. Запатентованная крымскими учеными конструкция имеет механизм адаптации с несколькими степенями свободы для крутильных, инерционных и изгибающих перегрузок. Испытания на макетах показали высокую эффективность таких опор, все сооружение подвергается значительным амплитудам подвижности и перегрузок, но не разрушается.

Вторую группу изобретений крымских ученых составляют соединительные (замковые) элементы для металлоконструкций, подвергаемых динамическим и амплитудным нагрузкам. Речь идет о замках «Бульдог» и «Кондор», которые могут применяться при сооружении мостов, автомобильных и железнодорожных платформ, подводных и надводных кораблей и аппаратов, всевозможных контейнеров, которым нужна сейсмостойкость, вибростойкость, устойчивость против ураганов и всевозможных деформирующих воздействий. В основе изобретения лежит опять же полисистемная конструкция. Особенно интересной в этой группе является конструкция сейсмостойкого опорного узла для трубопроводов и ЛЭП на шельфах морей и океанов. Система отличается плавучестью и особой адаптивностью к крутильным и инерционным перегрузкам, приводит к эффективному рассогласованию частот в самой системе и контакте «грунт-объект», что дает возможность избежать разрушений.

Крымские ученые надеются, что у атомщиков вызовет большой интерес изобретенная ими нейтронно-отражающая технология реабилитации АЭС. Суть ее заключается в том, что защитное сооружение над отработавшими элементами АЭС выполняется в виде радиационного экрана, который предотвращает выбросы радиации наружу. Как известно «Саркофаг» Чернобыльской АЭС построен в жесткой моносистеме, которая подвержена многим разрушительным воздействиям. Предлагаемая крымскими учеными конструкция является также упругой полисистемой, способной отвести вредные вещества в безопасные глубины для захоронения и нейтрализации, и выдержать практически все возможные стихийные воздействия. В этой конструкции, однако, остаются недоработанными вопросы параметров защитного электрического поля - его силы тока, напряжения и частоты.

На основе полисистемного принципа создана и конструкция улавливателя паводковых и селевых потоков для горных местностей. От известных доселе конструкций она отличается тем, что приспособлена к вибро- и сейсмоперегрузкам, способна уловить большие массы селя, воды, обеспечивает деление и фильтрование потока, отстой и удержание инертных фракций. Вместе взятые все эти качества и дают высокую эффективность защиты.