От астрохимии и межзвездной органики к авиадвигателям будущего

В Самарском национальном исследовательском университете им. академика С.П. Королёва с 2 по 5 июля проходила III Международная конференция "Физика и химия горения и процессов в экстремальных средах" (ComPhysChem'24). Ее соорганизаторами выступили наш университет и Самарский филиал Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН). Оргкомитет конференции возглавляет директор Самарского филиала ФИАН, профессор кафедры физики Самарского университета им. Королёва Валерий Азязов.

Конференция собрала свыше ста участников. Более 60 ученых из 13 городов России, в числе которых Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Томск, Екатеринбург и ряд других, представляли отечественные научные центры, где изучаются фундаментальные физико-химические процессы в экстремальных условиях. Самарский университет им. Королёва был представлен 18 сотрудниками, аспирантами и студентами, в команде Самарского филиала ФИАН 22 специалиста.

С докладами в режиме онлайн также выступили ведущие зарубежные специалисты в области процессов горения из Великобритании, Германии, Ирана, Китая, США, и Чили. Всего участники конференции заслушали 7 пленарных, 12 приглашенных, 25 устных и 40 стендовых докладов.

Валерий Азязов напомнил, что организовать ежегодную конференцию по тематике горения предложил профессор Александр Мебель. Идея, выдвинутая им несколько лет назад, в период его работы над мегагрантом в НИЛ "Физика и химия горения" Самарского университета им. Королёва, оказалась плодотворной и была реализована.

Андрей Прокофьев, первый проректор – проректор по научно-исследовательской работе Самарского университета им. Королёва, отметил, что многие научные коллективы организуют конференции по своей тематике, но далеко не всем удается впоследствии проводить их на регулярной основе. Он выделил три условия успеха подобных мероприятий: драйвер процесса – интерес научного сообщества – высокий организационный уровень.

"Как бы сказали математики, каждое из этих условий, взятое по отдельности, является необходимым, но не достаточным. И только их совокупность делает конференцию успешной. В случае "Физики и химии горения" все эти условия выполнены", – констатировал Андрей Прокофьев.

"Примечательно, что среди участников конференции много молодежи. И очень хочется, чтобы та энергия, тот запал, который исходит от вас, уважаемые коллеги, передались молодым, – обратилась к организаторам конференции Анастасия Грисяк, директор Естественнонаучного института Самарского университета им. Королёва. – Античная мудрость гласит, что ученик – это не сосуд, который необходимо наполнить знаниями, а факел, который необходимо зажечь. Хочется, чтобы на вашем примере студенты тоже зажглись, чтобы они интересовались наукой и получали хороший результат в этой области физики, которая очень разнообразна и интересна", – подчеркнула профессор Грисяк.

Тематика докладов конференции обширна: от кинетики и динамики процессов, протекающих в вакууме в условиях межзвездной среды, до изучения и моделирования реакций горения в условиях высоких давлений и температур и экологических проблем, связанных с горением. На одном фланге специалисты по квантовой химии, астрохимии и астрофизике, на другом – представители инженерных дисциплин. Команда хозяев площадки представила результаты как фундаментальных, так и прикладных исследований.

В частности, доцент кафедры физики Самарского университета им. Королёва, старший научный сотрудник Самарского филиала ФИАН Иван Антонов выступил с докладом "Последние достижения в создании аппарата для криогенных поверхностных процессов: химия межзвездных метановых льдов". Ученый рассказал о начавшихся в 2024 году исследованиях на первой в России экспериментальной установке, где воспроизведены условия глубокого космоса и изучаются механизмы зарождения жизни на Земле. Эти работы ведутся под руководством Валерия Азязова.

Аспирант профессора Азязова, лаборант-исследователь Олег Кузнецов поделился результатами экспериментов на установке для изучения реакционной динамики и кинетики процессов горения, которая является одной из крупнейших в мире. Она была запущена в лаборатории "Физика и химия горения" Самарского университета им. Королёва в 2021 году. Эти исследования также относятся к разряду фундаментальных.

Доклад Сергея Матвеева, профессора кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета им. Королёва, посвящен численному и экспериментальному исследованию процессов образования окислов азота при сжигании водорода в модельной камере сгорания. Данная работа носит прикладной характер.

"Фундаментальные эксперименты нашей лаборатории "Физика и химия горения" и прикладные исследования нашего научно-образовательного центра газодинамических исследований (НОЦ ГДИ), который занимается процессами в камерах сгорания авиационных двигателей, посвящены решению взаимосвязанных научных задач. Специалисты этого центра использовали полученные фундаментальные научные результаты, непосредственно участвуя в создании камер сгорания перспективных авиадвигателей ПД-14, ПД-8 и ряда других энергетических установок. Вот замечательный пример движения от фундаментальных наук к прикладным исследованиям и к практическому внедрению в виде конкретных образцов технической продукции. Хотелось бы, чтобы таких примеров было больше", – подчеркнул Андрей Прокофьев.

В 2024 году в тематику конференции была впервые включена солнечная физика. Два доклада представителей самарской научной школы были посвящены волновым процессам и колебаниям в солнечной, звездной и межзвездной плазме. Исследования в этой области ведутся под руководством профессора кафедры физики Самарского университета им. Королёва Нонны Молевич.

Дмитрий Завершинский, и.о. заведующего кафедрой физики Самарского университета им. Королёва, старший научный сотрудник СФ ФИАН, представил доклад "Динамика медленных магнитоакустических и энтропийных мод во вспышечных корональных петлях". Тема доклада Дмитрия Рящикова, доцента кафедры физики Самарского университета им. Королёва, старшего научного сотрудника СФ ФИАН, – "Особенности распространения акустико-гравитационных волн в среде с тепловым дисбалансом".

Материалы конференции будут опубликованы.

Справочно:

Центральные темы III Международная конференция "Физика и химия горения и процессов в экстремальных средах":

• Фундаментальные физико-химические процессы в экстремальных условиях.
• Кинетика и динамика реакций в экстремальных условиях, включая астрохимию и астробиологию.
• Квантово-химические исследования поверхностей потенциальной энергии химических реакций.
• Кинетика и динамика элементарных процессов.
• Волны и колебания в солнечной, звездной и межзвездной плазме.
• Математическое моделирование процессов в экстремальных условиях.
• Лазерная и оптическая диагностика процессов горения.
• Химическое, плазменное и лазерное инициирование горения.
• Образование и разрушение ПАУ, сажи, графена и углеродистых наночастиц.
• Экологические проблемы, связанные со сжиганием.