Взрывная механика: как в Томске повысили эффективность пиротехники почти на ...

Дата публикации: 04-09-2026 14:00:00

Взрывная механика: как в Томске повысили эффективность пиротехники почти на 50%
=====================
Когда мы слышим слово «пиротехника», в голове сразу возникают картины праздничного салюта, ярких искр и новогодних бенгальских огней. Но для инженеров и ученых пиротехнические составы — это прежде всего высокоэнергетические материалы. Они незаменимы в космических ракетах, сигнальных ракетах морских судов, тепловых генераторах и оборонных системах. Основным «топливом» и источником энергии в таких смесях выступают металлические порошки.
Недавно российские физики из Томского государственного университета (ТГУ) совершили технологический прорыв. Им удалось улучшить характеристики ключевого пиротехнического компонента сразу почти на 50%.
Как сибирские ученые укротили металлическое горючее, почему они отказались от зарубежных нанодобавок и где найдет применение «заряженный» порошок?
В чем проблема классических порошков?
-—
Основой мощных пиротехнических и зажигательных составов долгое время оставался чистый алюминий. Он выделяет колоссальное количество тепла при сгорании, но у него есть серьезный минус — высокая температура воспламенения. Чтобы алюминиевая пудра загорелась, ее нужно сильно разогреть.
Чтобы обойти это ограничение, инженеры стали использовать интерметаллидный сплав алюминия и магния (Al-Mg). Он объединяет лучшие свойства обоих металлов: алюминий дает мощный тепловой поток, а магний позволяет смеси вспыхивать гораздо быстрее и при меньших температурах.
Однако у обычного сплава Al-Mg оставалась технологическая проблема — неоднородность частиц. Если порошок состоит из крупиц разного размера, то:
• Горение протекает нестабильно и неравномерно.
• Изделие может сработать непредсказуемо, выдав флуктуации по яркости или мощности.
• Смесь требует подбора «на глаз» опытным путем под каждую конкретную задачу.
Сибирский метод: идеальный помол в планетарной мельнице
-—
Сотрудники Научного центра мирового уровня «Новые материалы специального назначения» при ТГУ решили эту задачу без изменения химического состава. Они поместили порошок Al-Mg в планетарную мельницу — специальный высокоэнергетический аппарат, где металлические частицы непрерывно и с огромной силой сталкиваются со стальными или керамическими шарами.
В процессе такой жесткой механической обработки структура сплава полностью перестраивается:
• Частицы интенсивно деформируются, измельчаются и становятся идеально однородными по размеру.
• За счет наведенных микродефектов в кристаллической решетке температура воспламенения порошка снижается. Смесь загорается заметно легче.
• При этом порошок полностью сохраняет свою изначальную высокую теплоту сгорания и энергоемкость.
Томские физики опытным путем нащупали ювелирную границу помола. Если крутить мельницу слишком долго, наночастицы от трения начнут слипаться в крупные комки, и эффект пропадет. Ученые вычислили тот самый золотой режим, который увеличил общую эффективность зажигательного процесса почти наполовину.
Ответ зарубежным аналогам: чистота и простота
-—
Заведующий научно-исследовательской лабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Сергей Соколов отмечает, что американские, китайские и французские ученые тоже пытаются модернизировать этот сплав. Однако зарубежные коллеги идут по пути усложнения: они внедряют в металл сторонние компоненты — фторполимеры или дорогие нанодобавки.
Российский подход оказался элегантнее и практичнее:
1. Химическая чистота: В состав не вносится ничего лишнего, а значит, исключены побочные химические реакции.
2. Доступность: Метод можно повторить практически в любой промышленной или вузовской лаборатории, где есть стандартная планетарная мельница.
Разработка томичей уже вызвала серьезный ажиотаж среди мировых экспертов на 16-м Международном семинаре по горению и реактивному движению в Италии.
От сигнальных ракет до космоса: где применят технологию?
-—
Главный прорыв исследования заключается в том, что пиротехника шагнула от интуитивного подбора («насыпать чуть больше магния») к точному инженерному проектированию. Теперь под конкретное устройство можно изначально задать нужные свойства горючего.
Сферы применения обновленного сибирского порошка огромны:
• Осветительные и трассирующие составы: Новая технология сделает сигнальные огни, фальшфейеры и маркеры более яркими, а их горение — безупречно стабильным.
• Тепловые генераторы: Компактные автономные источники тепла, незаменимые для обогрева оборудования в условиях экстремальной Арктики, станут выделять почти на 50% больше управляемой энергии.
• Инициирующие устройства: В системах автоматического пожаротушения или спасательных капсулах, где важна микросекундная скорость реакции, такой порошок гарантирует мгновенное и надежное срабатывание от минимального импульса.
Что в итоге?
-—
Разработка ученых из Томского государственного университета доказывает: чтобы совершить технологический рывок, не обязательно синтезировать редкие и баснословно дорогие материалы. Иногда достаточно взглянуть на привычные компоненты под другим углом и применить к ним точную сибирскую механику. Энергия, заключенная в металле, теперь высвобождается эффективнее, делая отечественные специальные материалы надежнее и мощнее.

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	Новая технология плазменной обработки повысила износостойкость сплавов на 25%	1	10.42	04-08-2026
2	Российские ученые разработали новый сверхпрочный сплав для авиапромышленности	0	0	13-09-2021
3	Учёные ЧГУ нашли температуру, при которой алюминиевый сплав становится прочнее	5	7	09-07-2026
4	Заседание Научного совета РАН: новые материалы для ракетно-космической отрасли В ...	5	7	02-07-2026
5	Как сделать алюминий сильнее: учёные предложили сплав для проводников будущего	0	7.84	08-06-2026
6	💥 ОДК внедряет новые жаропрочные сплавы для 3D-печати деталей авиадвигателей ...	0	4.68	28-08-2026
7	В Томске запустили производство важного для микроэлектроники вещества	0	0	26-08-2025
8	В России создали материал для 3D-печати радиоэлектронных компонентов	0	7	02-07-2026
9	В России открыли способ создания сверхпрочных материалов для авиации и космической техники	7	8	17-06-2026

Классификация: Наука. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 9. Тональность: 0. Информативность: 5.51. Источник: vk.com.