Исследование взаимодействия с веществом энергетических потоков высокой плотности и создание источников энергии специального назначения

Изложены результаты исследования влияния импульсов мощного импульсного ТГц излучения на пролиферативную активность клеточных культур. Показано, что воздействие субпикосекундных (~0,5 пс) широкополосных (0,2 - 3 ТГц) импульсов ТГц излучения с напряженностью поля до 3,5 МВ/см не приводит к существенным изменениям пролиферативной активности клеток. Представлены результаты экспериментального изучения детонационно-подобного режима разрушения световодов и ударно-волновых свойств материалов оптических световодов при интенсивном энерговыделении и анализ характера разрушения материалов световодов при детонационно-подобном режиме распространения разрушения. В настоящий момент отсутствует информация о природе перехода из прозрачного в поглощающее состояние и в лазерную плазму для двуокиси кремния (а также для легированных кварцевых стекол) при высоких темпах ввода энергии (почти изохорических условиях). Рассмотрены вопросы управляемого воздействия на ионосферу Земли высокоскоростными плазменными сгустками. Обоснован выбор типа и разработана соответствующая конструкция импульсного плазменного ускорителя с многоточечной разводкой инициирования цилиндрического заряда из одной точки, проведена серия экспериментов по управлению формой схлопывающейся ударной волны, показана эффективность работы разработанного импульсного плазменного ускорителя. Эксперименты подтвердили возможность эффективного управления геометрией фронта цилиндрической ударной волны при инициировании последней по внешней поверхности заряда с Изучены вопросы создания электромагнитных метательных установок с источником энергии в виде взрывомагнитного генератора (ВМГ). Создан экспериментальный участок для исследований процессов в рельсовых ускорителях, использующих в качестве источника энергии импульсный индуктивный накопитель (ИИН), который запитывается от емкостного накопителя энергии. ИИН позволяет моделировать более дорогую схему электропитания в виде ВМГ. Энергия, запасаемая в ИИН, достигала 0,25 МДж. ИИН использовали в экспериментах с двуствольным рельсотроном, в которых комбинированные ударники массой 5 г каждый были ускорены до скорости ~1 км/с.Рассмотрена проблема управления аэродинамическими характеристиками крыла высотного летательного аппарата при помощи диэлектрического барьерного разряда. Проводимые исследования направлены на снижение энергозатрат на поддержание полета и маневрирование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Результаты измерений тягово-энергетических характеристик симметричных актуаторов в зависимости от ряда геометрических и электрических параметров системы, а также давления окружающего воздуха имеют потенциал применения в военной и гражданской отрасли для мониторинга окружающей среды и разведки. Представленные результаты исследований также относятся к области БПЛА, активно применяемых в последнее время для решения широкого диапазона военных, специальных и гражданских задач. Продолжительность их полета в пределах 30 - 40 мин ограничивается энергоемкостью применяемых источников энергии - литий-ионных аккумуляторов. Альтернативу последним составляют воздушно-алюминиевые батареи, обладающие большей удельной энергоемкостью. Проведенные исследования позволили увеличить удельную мощность воздушных катодов с пирокатализатором на 35 мВт/см², что больше таковой для катодов с до сих пор наиболее активным пирокатализатором ТМФПСо на основе Vulcan XC72 (300 мВт/см²). Испытание воздушно-алюминиевых элементов с разработанными катодами показало возможность увеличения длительности полета БПЛА в 2 - 2,5 раза. Реализуемые научные подходы и технические решения создают условия для создания новых типов энергетического оборудования для эффективной эксплуатации в климатических условиях Арктики: пусковых систем для мобильных и стационарных двигателей внутреннего сгорания, блок-контейнеров с различным оборудованием, чувствительным к температуре эксплуатации. Выполнены испытания маломасштабных макетов пусковых устройств при пониженных температурах с целью определения фактических режимов работы как аккумулятора, так и суперконденсатора. Разработаны предложения по конструкционным схемам безтопливных энергетических источников разной мощности на базе комплекса технических устройств новых оригинальных типов: силовых высокомоментных ВЭУ, высоконапорных воздушных компрессоров с силовыми и электрическими приводами, систем аккумулирования сжатого воздуха в современных промышленных ресиверах высокого давления и подземных хранилищах естественного или рукотворного происхождения большой емкости или в современных высокотехнологичных ресиверах высокого давления, электрогенераторов на базе высокооборотных турбин, а также оригинальных систем организации процесса производства, накопления и преобразования сжатого воздуха и управления этим процессом.