РЕЗОНАНСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

КВАЗИРЕЗОНАНСНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

И ИЗОБРЕТЕНИЯ НА ИХ ОСНОВЕ.

Волков С.А., д-р техн. наук, проф. ГАСУ

         Скворцов Г.Е., канд. Физ.-мат. наук, член ТСИ

1. Многое известно о реакциях веществ, материалов и объектов (систем) на вибрационные, резонансно-импульсные, звуковые, электрические, магнитные и электромагнитные воздействия.

Выберем их них такие режимы, в небольшой окрестности которых реакции систем оказываются противоположными. Назовем такие режимы и воздействия, вызывающие их, квазирезонансными (КР). Обычный механический резонанс таким свойством обладает, но здесь имеются в виду более сложные явления, при которых изменяются свойства систем. Резонансно-импульсным воздействиям посвящена статья [1].

В достаточно большом интервале воздействий может проявиться ряд квазирезонансных режимов. Параметрами, определяющими их, служат частота, амплитуда, а для импульсов наряду с ними – скважность. В интервалах между КР режимами наблюдаются различные часто противоположные реакции и свойства систем. В одном диапазоне материал упрочняется, в другом – разрушается. Известен эффект сверхглубоко проникания пуль в металл, и напротив, непробивания преград при скоростях, превышающих пробивную. Резонансное воздействие иногда благоприятно, а часто разрушающе. В одних диапазонах звук переводит турбулентную струю в ламинарную, в других – повышает уровень турбулентности. В равной мере это относится и к живой материи: имеются зоны активации и зоны угнетения органов и живых существ. Далее будем приводить много примеров такого рода, а пока обратимся к вопросу о механизмах этих реакций и использованию  КР реакций в изобретениях.

2. Сразу же можно сказать, что как правило, механизмы КР реакций неизвестны. Это – упрек науке, поскольку у изобретателей нет возможности проникать в глубь явлений, с которыми они имеют дело. Изобретатель, либо попадает на новый не известный ранее вид реакции и использует его для изобретения, либо использует известный вид по новому назначению.

В первом случае он, по существу, делает открытие, а во втором - изобретение второго или третьего уровня. По принятой шкале первый уровень соответствует рационализаторскому предложению, второй и третий – изобретениям, а четвертый и пятый – открытиям, соответственно их степени новационности.

Сделать открытие удается ученым достаточно высокого уровня, имеющим в своем распоряжении подходящее лабораторное оборудование (открытий около 350 из всех областей науки за 50 лет [2]). Например, открытие аномальной релаксации и неустойчивости ударных волн [3] осуществили 5 авторов из четырех учреждений с использованием трех установок высокого класса.

Сделать изобретателю открытие вряд ли удастся, если он не имеет головы и условий Болотова Б.В., но знать около сотни продуктивных для изобретений открытий следует. Например, один из изобретателей (Канер В.Н.) сделал около сотни изобретений на основе явления больших обратимых деформаций.

2. Наглядным примером КР режима с большим практическим выходом является установленный Волковым С.А. с его учеником Евтюковым С.А. факт снижения статической составляющей усилия резки арматурных стержней с вибрацией 7.9 кГц в два раза, а при импульсном воздействии с частотой 25 Гц в 4 – 5 раз [4,5]. Характерый для КР режимов результат – увеличение реакции при меньшем факторе действия, в данном случае увеличение в 2 с лишним раза при уменьшении частоты в 320 раз!

Среди разного рода воздействий, приводящих к КР режимам, можно отметить термоциклирование. Посредством этого воздействия достигается значительное повышение прочности, износостойкости и пластичности при проведении процедуры в условиях низких температур (жидкий азот). Увеличение пластичности, а не обычной хрупкости при таких температурах, объясняется тем, что при очень быстром охлаждении образуется мелкозернистая структура вплоть до аморфизации металла. Такая структура способствует существенному изменению свойств и в частности, пластичности.

3. Наряду с экстремальными условиями можно указать на обычные условия КР режимов. Любой фазовый или структурный – качественный, переход является таковым. В его окрестности свойства и реакции систем изменяются на противоположные. Математически это выражается так

R(g) = k(g)g ,                                               (1)

R(g) – реакция системы на воздействие g ,  k(g) – восприимчивость. Вид (1) свойствен многим известным законам: Ома, Гука, Теплоемкости, Ван дер Ваальса и др. Коэффициент  k(g) – неравновесное сопротивление, модуль упругости, теплоемкость, сжимаемость. При малых g  величина k(0) совпадает с известными табличными значениями для разных систем. С ростом воздействия величина k(g) убывает и при определенном значении gс рост реакции (напряжения, количества тепла, давления) сменяется убыванием, т.е. имеем соответственно

dR/dg ˃ , < 0      при   g<gс ,  g˃gс                     (2)

Для g˃gс отрицательность дифференциальной восприимчивости (2) соответствует закону аномальности [6].

Признак (2) указывает КР режим с границей gс, которой соответствует качественный переход. Поскольку аномальность занимает некоторый интервал, внутри него система имеет особые свойства. Это обстоятельство позволяет получать сильные изобретения вплоть до уровня 4. В связи с этим укажем, что вода имеет от 0 до 100о C девять качественных переходов через 12.5 градусов. Как ни странно, пока эти особенности, кроме точек замерзания и кипения, никто не использовал для изобретений. Природа использовала треть 12.5, чтобы сохранить подо льдом пространство для живых существ.

4. Использование КР режимов для целей энергетики имеет особые перспективы. Известно «безтопливное» горение, осуществленное Андреевым Е.И. Автор (СГЕ) с сотрудниками получил режим Теслы горения воздуха. В том и другом случае горение происходит в КР режиме.

Приведем два примера получения энергии, превосходящей затраченную. Беклемешев Ю.А.[7], производя электролиз воды, при повышении напряжения обнаружил в интервале 100 – 160 V с максимумом в точке 166.7 V  превышение полученной энергии над затраченной в 2.3 раза.

В фундаментальной книге Герловина И.Л.[8], в конце ее, описываются опыты по активации топлива тяжёлых сортов (мазуты). При определенной скорости прохождения через электрополе (в режиме КС, очевидно) для активации было затрачено 0.385 кДж/кг, а получен за счет повышения калорийности топлива в опыте 4 прирост энергии 13775 кДж/кг. Превышение составило 35800 раз!

Перспективы использования КС режимов для изобретений чрезвычайно велики!

Литература:

[1] Иванов А.Ю., Скворцов Г.Е. Резонансно-импульсный режим и его применения. Инженерная физика №4, 2012, с. 17-19.

[2] Сб. Открытия советских ученых. Т. 1,2. М. 1988.

[3] Мишин Г.И., Бедин А.П., Скворцов Г.Е., Рязин А.П., Ющенкова Н.И. Аномальная релаксация и неустойчивость ударных волн. Жур. Тех. Физики. 1981, №11, с. 2315-2324

[4] Волков С.А., Михайлов Б.К., Евтюков С.А. Определение усилий на ножах при резке металлических стержней. Изв. Вузов. Стр. и архитектура. 1985, №7, с. 110-113.

[5] Волков С.А. Влияние динамических нагрузок на прочность и реологическое поведение твердых тел. Синергетика и методы науки. СПб. Наука. 1998, с. 131-155.

[6] Скворцов Г.Е. Система законов природы. СПб. Петрополис. 2004.

[7] Беклемешев Ю.А. Внедрение эффективных технологий обработки воды. Краснодар. 1988.

[8] Герловин И.Л. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. Ленинград. ЭнергоАтомИздат., 1990.