Уважаемый Леонид Ирбекович!

Поздравляем Вас с восстановлением Вашей Лаборатории, в которой продолжите эксперименты по взрывам в воде фольг из титана и других химических элементов.

С Вашими экспериментами мы связываем и свои надежды, так как параллельно проводили эксперименты и теоретические осмысления на основе моделей симметрии материи по Я.П. Терлецкому.

Мы искали ответы на причину появления в Ваших экспериментах «странного» ШПО над крышкой камеры при взрыве в ней фольги, а также пытались разгадать физическую природу ШПО

С этой целью в Вашей Лаборатории по нашему ТЗ были проведены эксперименты с подвешиванием Вашей Установки с блоком взрывных камер к нашему Тензодатчику. Было выявлено, что при взрыве фольг в камерах вес Установки импульсно увеличивается потом восстанавливается.

Более расширенные эксперименты с подвешенной к тензодатчику взрывной камеры были продолжены в РУДН в лаборатории В.И.Каряка. В этих экспериментах была выявлена связь между положением воздушной подушки внутри взрывной камеры и импульсной силой, действующей на нее при взрыве фольги. Когда воздушную подушку разместили внизу камеры, при взрыве фольги камера импульсно обезвесилась, подскочила.

В связи с тем, что камера Каряка была латунной, на ней не удалось проверить влияние положения воздушной подушки на излучение из камеры ШПО при взрыве фольги.

Предлагаем проверку провести у Вас на Вашей Установке. Для этого положите на дно камеры надутый воздухом шарик. Прижмите его крышкой в сборе с электродами. Заполните камеру водой через небольшое отверстие в крышке так, чтобы под ней не оказалось воздуха. Закройте это отверстие. Мы предполагаем, что Установка импульсно уменьшится в весе, а ШПО излучится вниз через полиэтиленовое дно камеры . Для его наблюдения нужно в Установке снизу камеры сделать соответствующее окно.

Если наше предположение подтвердится, то мы постараемся довести до Вас и другие наши соображения по физическим процессам, наблюдающимся при взрывах фольг в воде.

Прилагаем:

1. Холодов Л.И., Горячев И.В. Эксперименты с тензодатчиком в «РЭКОМ», 2002.

2. Каряка В.И. и др. О природе сил, действующих на разрядную камеру в экспериментах по электрическому взрыву проводников. 2003.

Приложение 1

ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ТЕЗОДАТЧИКОМ В «РЭКОМ»
(из работы 2002 года)

3. Экспериментальная проверка гипотезы

Для проверки обоснованной выше гипотезы по нашему ТЗ в 2002 году в «РЭКОМ» РНЦ «Курчатовский институт» блок взрывных камер [БВК] [3] подвесили к силоизмерительному тензодатчику (ТД) (рис. 4). Во всех трех сериях экспериментов датчик зарегистрировал импульсное увеличение веса БВК.

Рис.4 Схема подвеса БВК к силоизмерительному тензодатчику.

Условия проведения экспериментов и графики сигналов с тензодатчиков, полученные нами в рабочем порядке в июле 2002 года от «РЭКОМ», приведены на Рис.5,6 и 7.

Рис.5 Первая серия взрывов (настроечная). Сигналы с тензодатчика.

Рис.6 Вторая серия взрывов. Сигналы с тензодатчика.

Рис.7 Третья серия взрывов.

БВК подвешен на четырех ремнях к ТД.

Чувствительность ТД 2,9984 мВ/В при нагрузке 1000 кГс

Особенностью полученных в экспериментах графиков является импульсное увеличение веса БВК, которое регистрируется тензодатчиком с задержкой около 40 мкс от момента взрыва и регистрации тока разряда.

На всех графиках сигналы с ТД имеют «плато», соответствующее максимальному весу БВК.

Так как система подвеса БВК к ТД выполнена на четырех ремнях, возникло предположение, что «плато» на графике связано с началом текучести материала ремней. Чтобы получить ответ на этот вопрос в РУДН на установке кафедры сопротивления материалов были проведены статические испытания материала подвески ремня. Результаты испытаний показали, что предел текучести материала ремня наступает при нагрузке 3000 Н, разрыв ремня – при 13000 Н.

Таким образом , «плато» в максимуме сигнала с ТД, соответствующему нагрузке около 2200 Н (удвоенному весу БВК), не связано с текучестью материала одного ремня, тем более четырех, на которых подвешена БВК к ТД.

Оценки, проведенные на основании нагрузочной кривой ремня, позволяют сделать вывод, что при существующей системе подвеса БВК на ремнях, запаздывание в передаче усилий от БВК к ТД будет достигать десятка миллисекунд. С этим, возможно, и связана наблюдаемая разница во времени между началом электрического разряда и моментом увеличения сигнала с ТД.

Приложение 2

И.В. Горячев, РНЦ "Курчатовский институт", ИВТЭМ, г. Москва, Янг Хаюник, Корпорация Энтрон, Сеульский университет, Корея, В.И. Каряка, А.П. Логинов, В.Д. Ляховец, Н.В. Самсоненко, РУДН, г. Москва, Л.И. Холодов, ФГУП КБОМ им. Β.П. Бармина, г. Москва.

Аннотация

Проведено изучение природы сил, действующих на камеру во время электрического взрыва проводников в дистиллированной воде. Механизм силового воздействия на установку во время взрыва зависит от конкретных условий эксперимента. В проведенных экспериментах наибольших значений воздействие достигает при не герметичности камеры и связано с реакцией струи парогазовой смеси. В герметично закрытой камере на первый план выходят силы, связанные с асимметрией взрыва относительно центра камеры. Проведенные расчеты показывают, что при устранении первых двух причин воздействия наиболее эффективными могут оказаться силы другой природы: связанные с взаимодействием токов, деформацией камеры, влиянием магнитного поля Земли и др.

1.Введение

При изучении явления трансмутации химических элементов в процессе электрического взрыва проводников в дистиллированной воде, проводимого группой Уруцкоева в "РЕКОМ" РНЦ "Курчатовский институт", исследователи обратили внимание на необычное поведение разрядной камеры, заключающееся в ее перемещении при взрыве на значительную высоту. Для выяснения природы этой силы взрывная камера была подвешена к тензометрическому измерителю силы. Сигнал с тензодатчика свидетельствовал, что в процессе взрыва на него в течение десятка миллисекунд действует сила, направленная вниз и достигающая значений около тысячи Ньютон. Сила начинает действовать примерно через сорок миллисекунд после окончания тока разряда. Анализ результатов этих экспериментов не позволил выяснить природы силы, ответственной за этот эффект. Были сделаны предположения, что природа силы тесно связана с другими аномальными эффектами, наблюдаемыми в этих экспериментах, и для выяснения природы этой силы на кафедре экспериментальной физики РУДН была создана модельная установка, по электрическим параметрам близкая к установке группы Уруцкоева.

2.Экспериментальная установка

Электрический взрыв образцов титана осуществлялся на установке, схема которой представлена на рис. 1. Конденсаторная батарея состояла 2 конденсаторов общей емкостью 300 микрофарад напряжением 3 кВ. Коммутация батареи осуществлялась вакуумным разрядником. Подвод энергии осуществлялся с помощью медных шин сечением 80 мм². В качестве нагрузки использовалась титановая проволока (99,74 % Ti) диаметром 1 мм. Регистрация сигналов осуществлялась с помощью аналоговых осциллографов. Параметры разряда конденсаторной батареи, когда нагрузкой является титановая проволока (рис.1): длительность первого импульса тока составляет около 25 мкс с амплитудой около 25 кА. Пауза тока составляет около 125 мкс, затем следует второй импульс тока длительностью около 50 мкс, амплитудой около 5 кА. Проведенные оценки показывают, что в проводник вкладывается около 650 Дж, это значение намного ниже теплоты сублимации используемого титанового образца, которая равна 980 Дж.

Для выяснения механизма силового воздействия на камеру, которое может быть вызвано более чем десятком сил различной природы, в конструкцию установки были внесены некоторые особенности, облегчающие анализ получаемых результатов: взрывная камера была изготовлена из латуни, все элементы конструкции не содержали магнитных материалов. Камера была подвешена к тензометрическому датчику силы на диэлектрическом стержне значительной длины; схема подвеса позволяла без существенного изменения геометрии системы измерять силу, действующую на верхнюю или нижнюю крышку камеры, а также изменять полярность тока разряда. Т.о. конструкция установки позволила исключить влияние сил, связанных с индукционными токами и намагничиванием деталей установки. Тщательный контроль герметичности камеры во время взрыва позволял исключить действие реактивных сил.

3.Экспериментальные результаты

Для отладки измерительной схемы и выявления наводок вначале были проведены эксперименты, когда разряд батареи конденсаторов производился в воздухе на толстую медную проволоку, которая выдерживала ток разряда не расплавляясь. В этом случае ток разряда представлял собой типичные затухающие колебания , процесс длился около 0,3мс. Максимальное амплитудное значение тока достигало 50 кА. Силовое воздействие на тензодатчик, направленное вниз и распространяющееся со скоростью звука по стержню подвеса, могло достигнуть тензодатчик примерно через 0,8 мс и приборами не фиксировалось. При разряде в воздухе через титановую проволоку происходит быстрое разрушение образца, в связи с чем характер тока разряда существенно меняется. Сигнал тензодатчика не фиксировал и в этом случае силового сигнала. Типичный сигнал, получаемый при разряде через титановую проволоку, когда камера заполнена дистиллированной водой, представлен на рис.3 (одно деление оси х равно 1мс). Как видно из рисунка, сигнал с тензодатчика в этом случае представляет сложный колебательный процесс, при этом первый импульс силы соответствует увеличению веса камеры (т.е. направлен вниз). Если бы камера стояла на опоре, а не была бы жестко прикреплена подвесом к тензодатчику, то вследствие реакции опоры она бы подпрыгнула вверх, как это наблюдалось в экспериментах группы Уруцкоева Л.И. Дальнейшие эксперименты показали, что направление действия силы было одинаковым для верхней и нижней крышки камеры и не зависело от полярности тока разряда. Это означало, что природа этой силы не связана с деформацией камеры во время взрыва, с силами взаимодействия токов (силами Ампера) или взаимодействием с магнитным полем Земли. В экспериментах вся титановая проволока была покрыта дистиллированной водой, в верхней части камеры находилась буферная зона, заполненная воздухом. При увеличении количества воды в камере за счет уменьшения буферной зоны, силовой сигнал существенно увеличивался.

4.Обсуждение полученных результатов

Изучение влияния на эту силу изменения геометрии разрядной камеры позволило сделать предположение, что природа этой силы связана с асимметрией взрыва относительно центра разрядной камеры. В результате взрыва импульс силы быстрее достигает дна камеры, чем ее верхней крышки, отделенной от области взрыва воздушной буферной зоной, и находящейся на большем расстоянии. При электрическом взрыве проводника следует ожидать, что вода над местом взрыва будет отброшена вверх в буферную зону. В дальнейшем в системе в результате отражений от стенок должно возникнуть сложное движение воды и парогазовой смеси. Если бы камера была бы свободной т.е. не была бы жестко связана с подвесом, ее движение представляло бы колебания относительно центра масс системы. Совместно с подвесом камера представляет сложную колебательную систему, усилия, возникающие в которой, и фиксируются тензодатчиком.

В дальнейших экспериментах конструкция камеры изменялась с целью добиться симметричного взрыва. Варьировались размеры и форма электродов, размеры буферной зоны, которая размещалась выше или ниже зоны взрыва, менялось положение титановой проволоки в камере. В этих экспериментах величина силы, действующей на подвес, меняла не только свою величину по и направление действия. Иногда в процессе электрического взрыва происходило разрушение уплотнения камеры. Выбрасываемая при этом наружу струя жидкости вызывала возникновение реактивных сил, фиксируемых тензодатчиком (рис.4).

При электрическом взрыве проводников возникает довольно много причин, которые могут вызвать силовое воздействие на камеру. Их эффективность зависит от конструкции установки и конкретных условий эксперимента. В приведенных экспериментах, близких по условиям к экспериментам группы Уруцкоева, силовое воздействие на камеру определялось в основном гидродинамикой движения жидкости и парогазовой смеси в камере. Была предпринята попытка оценить величину этого воздействия. Однако проведенная динамическая калибровка тензодатчика совместно с системой подвеса показала, что надежные количественные измерения можно получить для силовых импульсов длительностью, не менее нескольких миллисекунд. Так как в экспериментах первый силовой импульс длится около 0,5 мс, то его величина, рассчитанная по показаниям тензодатчика, скорее всего будет занижена. Максимальное ее значение в экспериментах достигало нескольких тысяч Ньютон. Для сравнения, усилие от реактивных сил, соответствующее рис.4, было в 1,5 раза больше, чем для условий рис.3, и оценивается в пять тысяч Ньютон. Как следует из этих оценок, усилия, воздействующие на подвес при электрическом взрыве проводников, достигают значительных величин.

Для условий эксперимента были рассчитаны значения сил Ампера, термомеханических сил и силы взаимодействия с магнитным полем Земли. Первые из них оказались существенными (соответственно750 Η и 1360 Н), их предполагалось использовать для динамической калибровки тензодатчика. Как видно из рис. 2 и 3 они не фиксируются тензодатчиком, ввиду краткости времени их воздействия, определяемым временем разряда (около 0,04 мс).

5. Заключение

Изначальной целью экспериментов являлось создания условий, при которых на камеру при взрыве титанового проводника будет обнаружено силовое воздействие и выяснить причину этого воздействия. Проведенные эксперименты позволяют прийти к выводам, что перемещение камеры при электрическом взрыве титановых проводников в воде, наблюдавшееся в экспериментах группы Уруцкоева. может быть вызвано многими причинами, наиболее вероятными из которых являются реактивные силы при не герметичности камеры или же силы реакции опоры в ответ на попытки камеры совершать колебательные движения, вызванные перемещением воды в камере после взрыва. Однако это непосредственная причина. Следует отметить, что пока остается открытым вопрос: расходуется ли на перемещения камеры только электрическая энергия разряда или так же энергия из других источников? В экспериментах так же пока не удалось зафиксировать и изучить природу сил, время действия которых соизмеримо с периодом разряда или короче его, т.е. сил, которые могут быть вызваны импульсом отдачи микрочастиц, возникающих в процессе электрического взрыва проводников в воде.