Отзыв ведущей организации (Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения боеприпасов)

УТВЕРЖДА1О Заместитель Гснеразир1ого ~йцектора „дярект0~3' по науке ,Ф ' -"„"'- "«НПО . азальт» ,' Н.В. Середа ж: '- = ~~4~4,~.~ ."«Ф» . М" 2016 г. "ОТЗЬИ~'"-" ведугцей организации на диссертацию Баскакова Павла Александровича «Разработка п исследование нндукционцо-резистивного нагревателя для уничтожения боеприпасов», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.10 — «Электротехнология» Представленная диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 92 наименований и приложений. Объем работы составляют 165 страниц основного текста„ 89 рисунков, 28 таблиц и приложения на 16 страницах.

Автореферат диссертации содержит 20 страниц, Диссертационная работа Баскакова П.А. посвящена решению важной проблемы — уничтожению химического оружия. Ратификация в 1997 г. «Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении» и принятие Российской Федерацией закона № 76-ФЗ «Об уничтожении химического оружия» поставили задачу обеспечения уничтожения всех запасов химического оружия в России.

Актуальность работы определяется скорейшим уничтожением химического оруж~~ и недопущение экологической катастрофы в местах его хранения и уничтожения. На территории Российской Федерации расположено семь обьектов по хранению и уничтожению химического оружия, которое, являясь одним из аидов оружия массового поражения, представляет собой огромную потенциальную угрозу для жи~ни л~д~й и ~се~о живого на прилегающих территориях. На трех объектах — «Леонидовка» (Пензенская область), «Марадыково» «Кировская область) и «Щучье» 1Курганская область) осуществляется уничтожение наиболее опасного вида химических боеприпасов — изделий сложной конструкции (далее — ИСК), которые наряду с фосфорорганическими отравляющими веществами содержат разрывные заряды из взрывчатых веществ и взрывательные устройства.

Особенностью конструкции данных боеприпасов является то, что вследствие длительного хранения их нельзя разобрать на составные части и извлечь разрывные заряды. Это обстоятельство и потребовало разработки оригинальной технологии уничтожения ИСК, заключающейся в предварительном расснаряжении боеприпаса путем извлечения отравляющего вещества из корпуса и последующем подрыве содержащихся в боеприпасе взрывчатого вещества и взрывательного устройства с полным разрушением корпуса и уничтожением не извлеченных остатков отравляющего вещества.

В качестве направления исследований автором выбрана детонационная технология уничтожения с термическим инициированием боеприпасов и предложена уникальная конструкция индукционно-резистивного нагревателя удалее — ИРН) с локализатором, в котором происходит нагрев и взрыв боеприпаса с полным разрушением корпуса и уничтожением остатков отравляющего вещества. Следует отметить, что как в России, так и за рубежом подобное оборудование отсутствует, Актуальность работы подтверждается ее выполнением в рамках Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в РФ» в ходе опытно-конструкторских работ «Примус» и «Блок» по государственным контрактам № 110208.1003200.15.020 от 04.03.2011 г. и № 120208.1003200.15,021 от 24.02.2012 г.

Наиболее значимые„новые научные результаты, представленные в диссертационной работе: 1. Разработанные автором электромагнитная и тепловая модели, а такж~ модели ест~ственной и вынужденной конвекции в индукционно- резистивном нагревателе, с использованием которых выбрана оптимальная конструкция и размеры нагревателя.

2. Результаты исследования влияния размеров провода, материала оболочки, количества слоев на энергетические характеристики индуктора, исследования неравномерности нагрева локализатора с переменной толщиной стенок, параметры естественной конвекции около гори:юнтально расположенных нагревателя и локализатора, параметры вынужденной конвекции в коллекторной системе воздушного охлаждения индуктора. 3. Разработанная имитационная модель нагревателя с двухконтурной системой регулирования температуры, учитывак)щая отвод тепла на нагрев боеприпаса и подвод тепла за счет энергии взрыва.

Модель позволила спрогнозировать тепловой режим локализатора при многократном уничтожении боеприпасов и подобрать время цикла уничтожения, исключакнцего перегрев внутренней поверхности локализатора. 4, Проведены ресурсные испытания нагревателя на стойкость к многократным подрывам, определены критические параметры разрушения и установлен ресурс работы нагревателя при уничтожении боеприпасов с разной массой взрывчатого вещества.

Обоснованность научных положений и достоверность полученных результатов исследований определяются корректностью применения аппарата математического и Физического моделирования режимов раооты индукционно-резистивного нагревателя и сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными данными при опытной и промышленной эксплуатации нагревателей. Практическая ценность и значимость работы заключается в том, что автором разработана оригинальная конструкция ИРИ для уничтожения боеприпасов, не имеющая аналогов в мире, на которую получен патент РФ на изобретение.

Три типоразмера нагревателей практически реализованы и внедрены на объектах по уничтожению химического оружия ~акты внедрения приведены в диссертации). Разработана двухконтурная система регулирования температуры инду ктора и локализатора, которая также внедрена на объектах по уничтожению химического оружия в составе установок уничтожения ИСК. Разработана методика проектирования ИРН и даны рекомендации по конструктивному оформлению. в~бору элементов для системы питания, охлаждения и регулирования температуры, а также изготовлению и испытаниям нагревателя.

Принятые в конструкции ИРН технические решения соответствуют мировому уровню по безопасности и надежности, что подтверждено экспертизой промышленной безопасности (разрешение на применение приведено в диссертации), а также положительными результатами опытной и промышленной эксплуатации нагревателей на объектах по уничтожению химического оружия. Экономический эффект от внедрения разработанных ИРН складывается нз снижения затрат на хранение химических боеприпасов и поддержание их в безопасном состоянии, исключения последствий техногенной катастрофы, а также высвобождения занимаемых площадей и материалов для их последующего использования. Полученные экспериментальные данные о прочностных характеристиках локализатора при многократном уничтожении боеприпасов позволили определить критические параметры деформации локализатора и ресурс его работы при уничтожении боеприпасов с разной массой взрывчатого вещества.

Вместе с тем целесообразно продолжить работы по повышению точности разработанных математических моделей и расширению их функциональности с целью создания автоматизированного комплекса расчета нагревателей и внедрения его в проектные и конструкторские организации, занимающиеся разработкой специального электротермического оборудования. Помимо использования разработанных автором нагревателей для уничтожения химических ИСК еще одним, не менее актуальным направлением, является использование нагревателя для уничтожения обычных видов боеприпасов, снятых с вооружения, с истекшим гарантийным сроком хранен~~ или опасных в обрашении, запасы которых насчитывают несколько миллионов штук.

Кроме этого, разработанный нагреватель может быть успешно применен для группового уничтожения мелкокалиберных боеприпасов и их элементов (взрывателей, детонаторов, капсюльных втулок, и т.п.). Одним из в~~~о~~~~ вариантов применения нагревателя является уничтожение взрыво- и пожароопасных отходов производства и бракованных изделий на заводах снаряжательной отрасли. Основные положения и результаты диссертации опубликованы в 22 печатных работах., в том числе пяти публикациях в рецензируемых изданиях„ рекомендованных ВАК РФ и в патенте на изобретение, а также докладывались и обсуждались на Международных и Российских научнотехнических конференциях.

Положительно оценивая работу в целом, необходимо отметить некоторые недостатки: 1. Автором разработан нагреватель для уничтожения боеприпасов с разрывными зарядами из взрывчатых веществ массой до 0,7 кг в тротиловом эквиваленте и производительностью 5-6 шт.'ч, При этом не рассмотрен вопрос возможности увеличения массы разрывных зарядов в уничтожаемых боеприпасах и повышения производительности нагревателя, 2.

При испытаниях ИРН для боеприпасов с массой разрывного заряда 0,7 кг получен ресурс локализатора 300 циклов, но не изучены пути увеличения ресурса локализатора при минимальных изменениях его конструкции. 3. В работе приведены расчеты применительно к упрошенному макету боеприпаса. При этом не определена погрешность результатов расчетов и не рассмотрена возможность использования данной методики применительно к боеприпасам, имеющим более сложную конструкцию. 4. Значения ряда расчетных параметров, например, коэффициентов теплоотдачи локализатора и индуктора, мощности, идущей на нагрев боеприпаса, и мощности, поглощаемой локализатором при взрыве, не подтверждены конкретными экспериментальными данными, что создает сложность при оценке адекватности соответствующих математических моделей.