Интенсивных исследований

Пирокон. Создание вакуумных преобразователей ИК изображений, работающих при комнатной температуре, затруднено из-за сравнительно низкого удельного сопротивления полупроводниковых материалов, обладающих фоточувствительностью в И К диапазоне. Изменение сопротивления такого фотопроводника малозаметно на фоне высокоомного электронного пучка. Этих недостатков лишены пироэлектрические материалы, например триглицинсульфат (ТГС), который уже давно используется в качестве материала тепловых приемников. В последние годы ведутся интенсивные разработки передающих трубок с пироэлектрической мишенью — пиро-конов. Еще более эффективно применение таких материалов, как тригли-цинфторбериллат (ТГФБ) и дей-терированный триглинфторбериллат (ДТГФБ), а также легированные изо-морфы ТГС. Ведутся работы по использованию в качестве материала мишени специальных керамик и органических сегнетоэлектриков.

В связи с этим ведутся интенсивные разработки методов расчета долговечности лопаток по принципу безопасного повреждения, которые допускают наличие в лопатках первоначальных трещин малой глубины [5-8]. При этом наибольшее внимание уделяют лопаткам из титановых сплавов, которые наиболее широко применяют в ГТД

транспорта, особенно автомобильного. Наибольший опыт их разработок и эксплуатации накоплен на подводном флоте, где они используются в этом качестве почти столетие. Их удельные весовые показатели по сравнению с другими ИЭ и ЭУ приведены на рис. 6.3. Применяются в основном свинцово-цинковые кислотные ЭАБ, имеющие ряд недостатков, особенно низкую энергоемкость. В послевоенные годы велись разработки щелочных никель-кадмиевых и серебряно-цинковых аккумуляторов, обладающих рядом преимуществ по сравнению со свинцово-кислот-ными. Так, по энергоемкости первые превосходят их примерно в два раза, а вторые — в пять раз. Однако пропорционально преимуществам возросла стоимость ЭАБ. Например, замена свип-цово-цинковых аккумуляторов серебряно-цинковыми на подводной лодке США «Альбакор» обошлась в 5,5 млн. долл. [67]. В последние годы интенсивные разработки усовершенствованных ЭАБ ведутся для различного типа электромобилей: легковых и самых крупных грузовых. Основные характеристики их (достигнутые и ожидаемые) приведены в табл. 6.9. Они свидетельствуют, что пока на особенно высокие показатели рассчитывать нельзя. Причем в ряде случаев с улучшением одних характеристик ухудшаются другие, например уменьшается надежность, усложняется рабочий процесс (необходимость поддержания высоких температур и т. д.). Вероятно, по совокупности качеств самыми эффективными (но и самыми дорогими) остаются серебряно-цинковые ЭАБ.

В 50—60-х годах продолжались интенсивные разработки магнитных аналоговых элементов и усилителей. Разработанные принципы построения рядов сердечников обеспечили возможность создания оптимальных по чувствительности, коэффициенту усиления, весу, стоимости и к. п. д. магнитных элементов, работающих в широком диапазоне мощностей на основе ограниченного числа типоразмеров сердечников. Была создана общесоюзная нормаль на такие сердечники. Были разработаны новые принципы построения магнитных усилителей, модуляторов, зондов и бесконтактных реле, отличающихся повышенной чувствительностью и стабильностью на основе применения двойной (перекрестной) обратной связи, выпрямления четных гармоник нелинейными симметричными сопротивлениями, наложения взаимно перпендикулярных магнитных полей, применения двухфазных источников питания, выполнения условий минимальных искажений выходного напряжения и шумов и др. Созданные бесконтактные реле получили широкое применение в качестве измерительных элементов в системах автоматического контроля электротехнических изделий. Кроме того, были разработаны новые типы усилителей с повышенными к. п. д. и быстродействием на основе сочетания магнитных усилителей с транзисторами, устранения задержки в рабочей цепи усилителей с выходом на переменном токе и применения бестрансформаторных реверсивных схем постоянного тока.

В 1935—1938 гг. были разработаны опытные образцы новых коротковолновых радиостанций, которые имели более высокие качественные показатели, выгодно отличавшие их от предшествующих образцов. К 1935 г. конструкторами Е. И. Каменским, А. П. Сиверсом, Г. А. Ханевским, Г. А. Зейтленком и др. был создан образец и изготовлена опытная серия автомобильных радиостанций PAT для радиосвязи на дальние расстояния. В 1937 г. группа радиоинженеров под руководством конструктора П. Я. Пашева разработала опытный образец автомобильной радиостанции РАФ. В 1940 г. конструктор А. А. Финн создал коротковолновую танковую радиостанцию КРСТБ с кварцевой стабилизацией. С 1937 г. начались интенсивные разработки радиостанций ультракоротковолнового (УКВ) диапазона, которые впоследствии нашли самое широкое применение в подразделениях пехоты и артиллерии.

За последние годы в нашей стране и за рубежом ведутся интенсивные разработки новых источников питания повышенной частоты для установок индукционного нагрева металлов, выполненных на полупроводниковых вентилях. Это диктуется возрастающим объемом применения индукционного нагрева в промышленности и вытекающей из этого необходимостью создания статических источников питания с более высокими экономическими и эксплуатационными показателями по сравнению с машинными генераторами.

Введение в состав РТК СТЗ существенно увеличивает их интеллектуальность и расширяет адаптационные возможности. Поэтому в ряде промышленно развитых стран ведутся интенсивные разработки в области совершенствования промышленных СТЗ и организации их серийного выпуска. В табл. 7.1 приведены тех-

Вопросам расчета, конструирования и практического применения газоочистительных аппаратов с трубами Вентури посвящена обширная зарубежная и отечественная литература, из которой видно, что интенсивные разработки и исследования в этом направлении были начаты в 1946—1948 гг. Широкое применение трубы Вентури получили в качестве высокоэффективных аппаратов, в процессах очистки газовых и воздушных потоков от пыли, технологического охлаждения газов и в абсорбционных процессах в различных производствах — ряде отраслей черной и цветной металлургии, химической

Задача увеличения продолжительности и качества жизни мотивирует интенсивные разработки в области биоматериалов вообще и нанобиоматериалов в частности [11, 36]. Основные области применения наноматериалов в медицине, биологии и сельском хозяйстве весьма разнообразны:

ров особенно высока. Главная роль здесь отводится сплавам, содержащим хром. Тонкие ленты из таких сплавов, обладающих высокой коррозионной стойкостью и высокой магнитной индукцией, помещают в магнитное поле и между ними пропускают сточные воды. Фильтры, где используются аморфные сплавы, характеризуются очень высокими коэффициентами очистки. На кромках аморфных лент возникает сильный градиент магнитного поля и появляются завихрения потока жидкости, поэтому именно здесь происходит осаждение загрязнений. В этом плане аморфные сплавы имеют ряд преимуществ: высокую износостойкость и высокую магнитную проницаемость, В Японии уже начато производство аппаратуры для флотационной очистки, очистки охлаждающих вод ядерных реакторов, ведутся интенсивные разработки других подобных агрегатов.

США прервали на завершающем этапе сооружение демонстрационного быстрого реактора в Клинч-Ривере, но продолжают интенсивные разработки и исследования проблемы создания реакторов-размножителей, широко используя крупномасштабный опытно-исследовательский реактор на быстрых нейтронах FTFF с натриевым теплоносителем тепловой мощностью 400 МВт.

Начало интенсивных исследований в Англии относится к 40-м годам и связано с жубликацией серии работ Грина и Тейлора [23, 24], Грина [15—22] и Холгата [30]. Подход, развитый в ранних работах [15, 23], предусматривал введение функции напряжений Эри по схеме, первоначально использованной Мичелом [39] для изотропной среды. В более поздних работах этой серии Грин использовал метод комплексных переменных, впервые предложенный Стивенсоном [58], публикациям статьи которого задержалась из-за второй мировой войны. Несмотря на то, что этот подход аналогичен методу Мусхелишвили [41 ], аппарат комплексных пере- ' менных использовался в работах английских исследователей до первого издания книги Мусхелишвили. Времени публикации статьи Стивенсона соответствует период окончательного утверждения метода комплексных переменных.

Нелинейные вязкоупругие определяющие уравнения для полимеров и их экспериментальная проверка были предметом интенсивных исследований в течение последних пяти лет. Однако большинство теорий ограничивалось описанием эффектов обратимой нелинейности и почти всецело относилось к монолитным материалам. Обычно в этих теориях вместо термина «обратимая нелинейность» употребляется термин «затухающая память» (fading memory). Для таких теорий характерно представление зависимостей в виде однократных или многократных интегралов. Обзоры подобных теорий имеются в работах [17, 76, 90, 109], а применение их к аморфным и полукристаллическим полимерам можно, кроме того, найти в [71, 78, НО, 123].

В решении данного функционального уравнения для неоднородных материалов достигнуто очень мало, однако в теории турбулентности этот круг вопросов представлял собой область интенсивных исследований, начавшихся ранней работой Хопфа [25]. Ряд ссылок имеется у Берана [4]; мы отсылаем читателя также к работе Розена [35]. На данном этапе, по-видимому, представляет интерес исследование задач механики неоднородных материалов методами функционального анализа.

Ни один эксперт не возьмет на себя смелость ответить обществу на вопрос: какой из этих видов риска более приемлем? Ученые — это всего лишь специалисты по определению потенциальных размеров риска и выгоды, степени достоверности, с которой следует относиться к современным оценкам, и времени, которое приблизительно должно пройти до тех пор, пока результаты дальнейших исследований позволят сузить диапазон погрешностей и ошибок при оценке риска и выгоды. По-видимому, в тех областях науки, где, проведя надлежащие исследования, погрешность модельных оценок можно без особого труда уменьшить, прежде чем появятся первые признаки ухудшения ситуации, правильная государственная политика должна состоять всего лишь в поощрении более интенсивных исследований, в том числе межотраслевых комплексных.

Недостатками композиционных материалов на основе тугоплавких соединений являются малая термостойкость, недостаточное сопротивление ударным нагрузкам и др. Улучшение этих и других свойств тугоплавких соединений является предметом интенсивных исследований во многих странах. На рис. 7 приведена температурная зависимость длительной прочности высокожаропрочных композиционных материалов.

Все приведенные выше упоминания и перечисления призваны помочь читателю составить правильное представление о чрезвычайной сложности проблемы и необходимости дальнейших интенсивных исследований во многих направлениях.

Полупроводниковые пленки также можно изготовлять методом напыления. Но эти поликристаллические структуры имеют существенно меньшие значения К, чем монокристаллические [76]. Так как по своим особенностям они аналогичны металлическим напыленным тензорезисторам, то в этой области следует ожидать дальнейших интенсивных исследований. Значение полупроводниковых тензорезисторов, в которых используется эффект не в объеме, а в пограничных слоях, пока еще трудно оценить. Следует упомянуть только о гетеропереходных диодах на полимерной подложке, для которых достижим коэффициент тензочувствительности порядка 1000 [68].

Достижения химии, особенно успехи в области аналитической химии и ее важнейшего раздела — качественного анализа, а также появление и быстрое распространение спектрального анализа (1859—1861 гг.), способствовали открытию за сравнительно небольшой исторический промежуток времени ряда новых химических элементов. К 1869 г. уже было известно 63 химических элемента. Возникла настоятельная необходимость научного обобщения и систематизации элементов, ставших объектом интенсивных исследований химической науки.

Историки науки любят вспоминать подобные случаи: они оживляют лекции и вносят в преподавание романтическую струю, помогающую развеять скучную архивную пыль. Но чтобы студенты не слишком настраивались на романтический лад, поспешно добавляют: случайности и неожиданные открытия характерны для младенческого возраста науки. Сегодня такого уже не бывает. Увы! К счастью, вопреки мнению академических педантов, случай помогает ученым и сегодня. Не так давно, например, директор Института по изучению производных каменного угля в ФРГ Карл Циглер и профессор Миланского политехнического института Джулио Натта получили Нобелевскую премию за синтез стереорегулярного искусственного каучука. Конечно, это открытие потребовало интенсивных исследований, но исходным моментом послужил плохо промытый химический аппарат, в который попали следы никеля, наведших ученых на след нужного катализатора.

Несмотря на значительный опыт создания мощных паровых турбин, ЦНД остается наименее экономичной частью турбин и представляет собой объект интенсивных исследований и модернизаций, что характерно как для отечественного, так и для зарубежного турбостроения. Основные усилия конструкторов и исследователей направлены на создание новых элементов проточной части чисто осевой схемы. Непрерывному совершенствованию подвергается отсек последних ступеней и выходной диффузор. Разрабатываются методы улучшенного меридионального профилирования, создания высокоэкономичной и надежной рабочей лопатки последней ступени, различные системы и устройства сепарации и удаления влаги, а также повышения эрозионной стойкости элементов проточной части и т. д. Значительно меньшее внимание уделяется изучению и совершенствованию подводящих патрубков, входных устройств и отсеков первых осевых ступеней.

«После более чем десятилетнего периода интенсивных исследований проблем надежности только немногие анализы отказов открыли химические и физические явления, с которыми мы не были знакомы».