Введение. Вибрация сверлильно-фрезерно-расточных станков снижает надёжность оборудования, повышает уровень производственного шума и влияет на безопасность операторов. В литературе широко представлены источники колебаний, механизмы демпфирования и методы измерения вибрационных характеристик, а нормативными документами установлены допустимые уровни виброускорения и виброскорости. Вместе с тем недостаточно изучены частотные зависимости коэффициентов потерь колебательной энергии отдельных узлов станка, необходимые для инженерного прогнозирования вибрации. Цель настоящей работы — оценка коэффициентов потерь колебательной энергии в элементах многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков и анализ их влияния на уровень вибрации, воздействующей на оператора, для обоснования мероприятий по повышению безопасности труда. Для достижения этой цели были проведены измерения в октавных полосах, применен регрессионный анализ данных и выбраны зависимости с наименьшим среднеквадратическим отклонением.

Материалы и методы. В ходе работы был применен комплексный подход, сочетающий экспериментальные измерения и методы математической обработки данных. Эксперименты проводились на специальном стенде и непосредственно на станке с использованием динамометрического молоточка для возбуждения колебаний. Регистрация виброускорения осуществлялась в октавных полосах частот современной измерительной аппаратурой. Коэффициенты потерь колебательной энергии (η) рассчитывались по модифицированной формуле, учитывающей уровни виброускорения. Для обобщения экспериментальных данных и построения прогнозных моделей использовался регрессионный анализ на основе аппроксимации нелинейными функциями и полиномами разных степеней. Качество аппроксимации оценивалось по критерию минимального среднеквадратического отклонения.

Результаты исследования. Экспериментально установлено, что коэффициенты потерь для корпусных деталей из чугуна в диапазоне частот от 125 до 8000 Гц варьируются в пределах (7,8–8,8) ·10^–3, демонстрируя слабую частотную зависимость. Для инженерных расчетов может быть принято постоянное значение η ≈ 8·10^–3. Регрессионный анализ показал, что наилучшей аппроксимирующей зависимостью для корпуса редуктора является полином шестого порядка. Для узлов резания получены частные зависимости: при растачивании и сверлении наилучшее соответствие обеспечивает полином седьмого порядка, а для узла фрезерования — полином пятого порядка. Разработанные математические модели с высокой точностью описывают поведение коэффициентов потерь в исследуемом частотном диапазоне.

Обсуждение. Анализ результатов подтверждает, что диссипативные свойства конструкционных элементов станка не являются постоянными и существенно зависят от типа технологической операции и частотного диапазона. Выявленные аналитические зависимости позволяют перейти от точечных оценок на фиксированных частотах к непрерывному прогнозированию потерь энергии, что критически важно для анализа динамического поведения станка на собственных частотах колебаний. Это открывает возможности для целенаправленного проектирования: зная частотный спектр наиболее опасных с точки зрения вибрации режимов, можно оптимизировать демпфирование именно в этих областях, например, за счет выбора материалов с повышенным внутренним трением или за счет применения композитных вибропоглощающих покрытий в определенных зонах конструкции.

Заключение. Проведенное исследование позволило получить инструментарий для количественной оценки коэффициентов потерь колебательной энергии основных источников вибрации многоцелевых станков. Практическая значимость работы заключается в возможности использования выведенных регрессионных зависимостей при разработке алгоритмов активного и пассивного контроля вибрации, проектировании демпфирующих систем и выборе материалов. Внедрение в практику данных наработок позволит снизить уровни шума и вибрации в рабочих зонах, минимизировать риск профессиональных заболеваний операторов и повысить общую безопасность труда, одновременно способствуя увеличению ресурса оборудования за счет снижения вибрационных нагрузок на его элементы. Результаты могут быть полезны при создании алгоритмов контроля вибрации, что позволит значительно снизить уровень шума и вибрации на рабочих местах.

Введение. Актуальность работы связана с необходимостью перехода от общих схем декарбонизации к дифференцированным климатическим стратегиям, поскольку страны-эмитенты парниковых газов (ПГ) различаются по энергобалансу, индустриализации, демографии, углеродоемкости экономики, экспорту топливно-энергетических ресурсов. Одинаковые цели по снижению выбросов могут требовать разных технологических, инвестиционных и регуляторных решений, поэтому унификация неэффективна. В литературе преимущественно анализируются углеродоемкость, сценарии низкоуглеродного развития, отдельные энергетические индикаторы. Фрагментарность известных подходов препятствует созданию типологизации эмитентов по совокупности экономико-демографических, энергетических и климатических признаков. Представленная научная работа восполняет этот пробел.

Цель исследования — формирование и интерпретация типологии ключевых страны-эмитентов ПГ на основе комплексного анализа экономико-демографических, энергетических и климатических показателей. По этой типологии определяются условия декарбонизации и переходные климатические риски в рамках кластеров.

Материалы и методы. Исследование основано на статистической базе по более чем 40 странам-эмитентам ПГ. Для обеспечения сопоставимости выполнены предобработка данных, нормализация признаков методом z-преобразования, кластеризация иерархическим методом Уорда и комбинированным подходом t-SNE¹ + k-means². Оптимальное число кластеров определено по методу локтя и коэффициенту силуэта, а качество кластеризации — по индексу Дэвиса-Болдина.

Результаты исследования. Определены существенные межстрановые различия по удельным выбросам парниковых газов на душу населения, углеродоемкости ВВП по ППС³, структуре установленной мощности генерации, удельным выбросам на единицу произведенной электроэнергии. По итогам иерархической кластеризации и t-SNE + k-means выделены четыре группы государств:

− два крупнейших эмитента с масштабной и диверсифицированной энергетикой;

− четыре экспортера топливно-энергетических ресурсов;

− восемь углеродоемких индустриальных и развивающихся стран;

− 31 относительно энергоэффективная и низкоуглеродная экономика.

Обсуждение. Анализ кластеров позволяет утверждать, что абсолютный объем выбросов ПГ не является достаточным основанием для выбора климатической стратегии. Страны с близкой углеродной нагрузкой могут существенно различаться по масштабу экономики, доле угольной генерации, экспортной ориентации энергетического комплекса, уровню индустриализации, энергоэффективности и структуре конечного энергопотребления. Для каждого сформированного кластера требуются разные приоритеты и направления адаптации стратегий декарбонизации, а именно: сокращение угольной генерации и модернизация сетей для крупнейших эмитентов; снижение выбросов в добыче и переработке; CCUS⁴ и диверсификация экспорта для ресурсных экономик; повышение промышленной энергоэффективности и модернизация генерации для индустриальных стран; устранение остаточных выбросов и учет импортированного углеродного следа для низкоуглеродных экономик. Ограничения исследования связаны с различиями национальной статистической отчетности, неполнотой некоторых показателей и чувствительностью кластеризации к выбору переменных.

Заключение. Предложенный кластерный подход позволяет перейти от ранжирования стран по объему выбросов к выделению групп со схожим профилем экономико-демографических, энергетических и климатических показателей. Результаты кластеризации можно применить в дальнейшем анализе ключевых стран-эмитентов для выявления наиболее подходящих технологий и законодательных мер снижения выбросов парниковых газов. Кроме того, итоги работы подходят для оценки эффективности реализации и адаптации климатических стратегий декарбонизации.

Введение. Обследование крановых путей мостовых кранов в производственных цехах и на складах — сложная и небезопасная задача. Риск для специалистов связан с большой высотой, на которой расположены пути, а также с тем, что проходные галереи вдоль них часто отсутствуют. При этом стандартный визуально-измерительный контроль отличается низкой скоростью обследования. В научной литературе широко представлены исследования, в которых рассматриваются возможности искусственного интеллекта (ИИ) для обеспечения производственной безопасности: методы контроля производственных рисков и предотвращения аварий, взаимосвязь аварийности с компетенциями машинистов кранов, распознавание дефектов съемных грузозахватных приспособлений средствами компьютерного зрения, а также дистанционный мониторинг безопасности кранов по данным видео с IP-камер. Однако эти решения не касаются обследования самих крановых путей, которые обладают рядом специфических особенностей — прежде всего значительной протяженностью (нередко до 200 метров и более). Применение ИИ здесь требует видеоаналитического контроля по всей длине пути и обучения нейросети распознаванию специфических местных дефектов и отклонений геометрии, чего существующие методы не обеспечивают. Сегодня такое обследование выполняется в форме визуально-измерительного контроля с непосредственным осмотром и планово-высотной съемкой тахеометрами и теодолитами. Эти методы точны, но трудоемки и медленны. Таким образом, существует запрос на применение ИИ для идентификации неисправностей крановых путей с сохранением точности при повышении безопасности и скорости. Цель данного исследования — разработка метода дистанционного обследования крановых путей мостовых кранов, расположенных на высоте в производственных помещениях, позволяющего минимизировать воздействие опасных и вредных производственных факторов на персонал при сохранении точности, скорости и достоверности получаемых результатов.
Материалы и методы. В качестве базовой информации были использованы данные о дефектах крановых путей, полученные в ходе обследования их на промышленных предприятиях. Методическая часть по выявлению дефектов крановых путей основана на ГОСТ Р 56944–2016¹. Нейронные сети компьютерного зрения обучали на основе открытых библиотек для языка Python. Для распознавания дефектов использовалась модернизированная предобученная нейронная сеть YOLOv8. 
Результаты исследования. Разработан метод дистанционной дефектации надземных крановых путей мостовых кранов с применением беспилотного летательного аппарата авторской конструкции (квадрокоптер с защитным каркасом, оснащённый лидаром Livox MID-40, камерой глубины Orbbec Gemini 2, RGB-камерой 4K и системой позиционирования DWM1000 с поддержкой TWR и TDOA). На основе данных обследования 352 надземных крановых путей общей протяжённостью около 14 километров, полученных в 2024 году, была обучена модернизированная нейронная сеть компьютерного зрения YOLOv8. В результате было создано целостное трёхмерное облако точек, охватывающее рельсы, подкрановые балки и опоры с привязкой к створам и осям колонн. Построенная трёхмерная модель позволила в автоматизированном режиме выявить и классифицировать локальные дефекты и оценить их размеры с точностью до одного миллиметра. Автоматизированная оценка геометрии показала, что отклонения отметок рельсов в рассматриваемой модели не превышают допустимые по ГОСТ Р 56944–2016² значения (40 миллиметров в одном сечении и 10 миллиметров на соседних колоннах), что подтвердило работоспособность метода.
Обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют о достижении поставленной авторами цели — о разработке метода дистанционного обследования крановых путей мостовых кранов. Этому способствовал значительный объём проведённых обследований, обеспечивший разнообразную выборку дефектов для обучения нейронных сетей. Сравнение с ранее проведенными исследованиями показало уникальность предложенного подхода к обследованию путей мостовых кранов: уже описанные методы на основе искусственного интеллекта и БПЛА применялись для контроля персонала, оценки съёмных грузозахватных приспособлений, стальных канатов или для обследования башенных кранов на открытом воздухе, однако ни один из них не был пригоден для выявления локальных дефектов надземных крановых путей внутри производственных помещений. Основным ограничением разработанного метода является время полёта БПЛА (не более 20 минут), обусловленное малой ёмкостью аккумуляторов, которую без повышения предельного размера аппарата (0,5 метра) невозможно увеличить в стеснённых условиях закрытых помещений. Результаты разработки нового метода интерпретируются как положительные: он обеспечивает осмотр путей по всей длине с близкого расстояния, построение 3D-модели методом фотограмметрии позволяет оценить размеры дефектов и снизить трудоёмкость и продолжительность обследования не менее чем в два раза. Все это делает целесообразным его дальнейшее развитие и внедрение в практику.
Заключение. Основным итогом исследования стал разработанный метод дистанционного обследования крановых путей мостовых кранов, расположенных на высоте в производственных помещениях. В ходе проделанной работы были обучены нейронные сети поиска дефектов и создан алгоритм обследования с построением трёхмерной модели, обеспечивающей автоматизированную оценку геометрических отклонений рельсов в продольной и поперечной плоскостях и выявление локальных дефектов. Ключевое достоинство метода — обеспечение безопасности экспертов за счёт исключения подъёма на высоту, а также возможность обследования труднодоступных участков и обнаружения ранее незаметных дефектов, что снижает вероятность возникновения впоследствии аварийных ситуаций. Дальнейшие исследования в этом плане будут направлены на дополнение системы функцией автоматической идентификации состояния металлоконструкций самих грузоподъёмных кранов и их возможных дефектов.

Введение. Новый проект «Инфраструктура для жизни» предусматривает обновление жилищного фонда, развитие общественных пространств и формирование удобных маршрутов общественного транспорта. Наряду с химическим загрязнением атмосферного воздуха автотранспорт является значимым источником шумового воздействия, представляющего угрозу для здоровья населения. Для снижения уровня шума применяются специальные акустические экраны и зеленые насаждения. Однако существующие способы шумозащиты внутридворовых пространств не всегда обладают достаточной эффективностью и/или требуют существенных материальных затрат. С целью устранения указанных недостатков предлагается использовать малые архитектурные формы (МАФ), которые могут выступать как эффективное средство снижения шума и одновременно служить элементом благоустройства территории. Цель настоящего исследования — расчетное обоснование возможности применения инженерно-технических элементов благоустройства (МАФ) для снижения шумового воздействия придомовой инфраструктуры, в первую очередь автотранспорта, на площадки отдыха и досуговые зоны жилых районов.
Материалы и методы. Эмпирическую основу исследования составили данные нормативных документов и научных публикаций, дополненные результатами натурных наблюдений. Объектом изучения являлась МАФ в виде полузакрытой беседки с глухой задней стенкой. Для сопоставления были рассмотрены расчетные варианты без ограждения, со стандартным шумозащитным экраном, с полосой зеленых насаждений, с малым акустическим экраном и с МАФ типа «Беседка». Расчеты выполнены с применением программ «Эколог-Шум», «Расчет звукоизоляции» и «Расчет шума от транспортных потоков» в соответствии с действующими нормативными методиками.
Результаты исследования. Проведены расчеты шумового воздействия и изоляции воздушного шума для различных вариантов, результаты которых представлены в таблицах и отражены в графических материалах. Частотная характеристика изоляции воздушного шума для сплошной стенки МАФ, изображенная в виде ломаной линии, была определена графическим способом. Индекс изоляции воздушного шума для задней стенки МАФ составил 29 дБ, что указывает на потенциальную возможность ее применения в качестве локального шумозащитного элемента при рассматриваемых расчетных условиях. Расчеты шумовой характеристики транспортного потока показали, что эквивалентный уровень звука составляет 59,7 дБА при предельно допустимом уровне воздействия на зону отдыха жилой территории 45 дБА. Графическое отображение результатов расчета распространения шума представлено в виде изолиний зон акустического дискомфорта на высоте нормирования 1,5 м. Для дополнительной визуализации также выполнено графическое распределение шума в перспективе (3D).
Обсуждение. Полученные результаты показывают, что расчетное снижение уровня шума определяется прежде всего наличием сплошной ограждающей поверхности между источником акустического воздействия и защищаемой площадкой. В рассматриваемых условиях наиболее результативными оказались стандартный шумозащитный экран и МАФ типа «Беседка», тогда как зеленые насаждения, малый акустический экран и отсутствие защитных мероприятий не обеспечили требуемый уровень шумозащиты.
Заключение. Использование ограждающих конструкций, включая экраны и МАФ, значительно снижает уровень шума и уменьшает зону акустического дискомфорта. Необходимость разработки доступных и эффективных решений, направленных на снижение шумового воздействия в жилых зонах, обусловлена требованиями санитарно-гигиенического законодательства. Полученные расчетные данные свидетельствуют о перспективности применения полузакрытых МАФ с глухими ограждающими элементами в качестве дополнительного средства локальной шумозащиты. Окончательная оценка их эффективности требует дальнейшей проверки для иных конструктивных решений, планировочных условий и сценариев шумовой нагрузки.

Введение. Традиционные системы мониторинга водных объектов нередко демонстрируют недостаточную эффективность при оперативной локализации источника аварийных либо нестационарных сбросов, что препятствует своевременному принятию управленческих решений. Проблема обостряется в условиях быстрого распространения загрязнителя при неполноте, запаздывании и фрагментарности данных наблюдений. Указанные обстоятельства актуализируют разработку методов, обеспечивающих не только фиксацию факта загрязнения, но и ретроспективное восстановление координат источника по полю концентрации. В литературе достаточно широко представлены подходы, базирующиеся на уравнениях адвекции-диффузии, численном гидродинамическом моделировании и анализе спутниковых данных. Однако интеграция методов компьютерного зрения с гидродинамическими моделями для решения обратной задачи идентификации источника остаётся малоизученной. Теоретически такая интеграция обоснована возможностью автоматизированного выделения границ акватории посредством семантической сегментации и физически содержательного описания переноса пассивной примеси. Существующий научный пробел обусловлен отсутствием верифицированных вычислительных схем, объединяющих оба направления. Целью настоящего исследования является разработка и верификация подхода, интегрирующего компьютерное зрение и гидродинамическое моделирование для точной ретроспективной идентификации источника негативного воздействия.

Материалы и методы. Методология включает два взаимосвязанных модуля. Первый модуль компьютерного зрения выполняет семантическую сегментацию спутниковых снимков или данных аэрофотосъёмки с применением свёрточных нейронных сетей. Результатом является бинарная маска акватории, её внешние контуры извлекаются средствами OpenCV с морфологической постобработкой. Второй модуль реализует двумерную численную модель адвекции-диффузии на основе метода конечных объёмов со стационарным полем скоростей. Алгоритм обратной идентификации генерирует множество виртуальных точек-кандидатов по периметру водоёма, для каждого выполняется прямой расчёт поля концентрации, после чего с использованием среднеквадратической ошибки отбирается кандидат, обеспечивающий наилучшее соответствие наблюдаемому распределению. Валидация проведена на трёх синтетических сценариях (pH, растворённый кислород, свободный хлор) в 300 вычислительных экспериментах.

Результаты исследования. Проведено 300 вычислительных экспериментов со случайным заданием координат источника. Модуль компьютерного зрения безошибочно формировал маску акватории во всех испытаниях. Алгоритм обратной идентификации, осуществляющий перебор кандидатов с шагом 50 м, в 285 случаях (95 %) абсолютно точно определил истинный источник. Установлено, что 12 из 15 ошибочных случаев обусловлены расположением источника на расстоянии менее 3 м от границы акватории, где влияние турбулентной диффузии и граничных условий приводит к «размыванию» следа загрязнения. Выявлены ключевые ограничения метода: погрешности двумерного гидродинамического приближения в стратифицированных водоёмах и снижение точности при резко нестационарной гидродинамике. Визуализация результатов подтверждает высокое качество пространственной локализации источника.

Обсуждение. Полученные результаты подтверждают, что интеграция методов создает синергетический эффект: компьютерное зрение обеспечивает скорость и объективность обработки пространственных данных, а гидродинамическое моделирование — физическую и математическую обоснованность анализа. Такой подход преодолевает ключевое ограничение традиционного мониторинга, позволяя не только констатировать факт загрязнения, но и устанавливать его причину, что согласуется с современными тенденциями развития предсказательной аналитики.

Заключение. Разработанная концепция формирует основу для создания операционных систем поддержки принятия решений и «цифровых двойников» водных объектов. Ее внедрение в практику экологического мониторинга создаёт предпосылки для перехода от реактивного реагирования к проактивному управлению рисками и может способствовать повышению обоснованности и эффективности мер по обеспечению экологической безопасности водных ресурсов. Перспективы дальнейших исследований связаны с адаптацией методов для работы с реальными данными онлайн-мониторинга и различными типами водных объектов.

Введение. 20-е годы XXI века актуализировали проблему электромагнитного излучения (ЭМИ) при видео-конференц-связи (ВКС). Такие сервисы распространились из-за пандемийной самоизоляции, снижения цен смартфонов, мобильности студентов и работников. Ткани человека локально нагреваются при разговоре и видеосвязи, т.к. аппарат излучает неионизирующие электромагнитные радиоволны. Их влияние на организм описано в нескольких работах, однако рассматривается только ситуация аудиосозвона. Нет данных, насколько вредно ЭМИ при ВКС. Соответственно, невозможно обосновать рекомендации по безопасности видеосвязи, в частности по «защите расстоянием». Представленная работа восполняет эти пробелы. Цель — определить уровень ЭМИ от смартфонов при ВКС.
Материалы и методы. Излучение измерялось прибором ПЗ-41. Производитель — ООО «СКБ ПиТОН», г. Нижний Новгород. Антенна фиксировала максимальные и средние значения плотности потока энергии (ППЭ). Условия: ППЭ — 0,26–100 000 мкВт/см2, частота при определении ППЭ — 2450 МГц, время усреднения параметра до вывода на табло — 1 минута. Тестировались смартфоны с операционным системами «Айос» (iOS) и «Андроид» (Android) с работающим и отключенным вайфаем (Wi-Fi). Измерялись показатели на расстоянии 0 и 15 см от верхнего и нижнего динамика. Провели по пять экспериментов.
Результаты исследования. При видеозвонках ЭМИ выше, чем при разговоре. Для каждого аппарата обобщили в таблицах максимальные и средние значения ППЭ в режиме видеосвязи с включенным и выключенным вайфаем. Получили по 40 показателей для каждого из четырех случаев (два аппарата и два режима) с минимумами и максимумами: 0,365 и 9,732; 3,813 и 72,136; 0,01 и 3,633; 0,781 и 30,371. Отметили данные с моделированием помех и плохим интернет-соединением. По каждому опыту вывели усредненные значения. ППЭ от «Айоса» оказалась выше, чем от «Андроида». Превышение по ППЭсредн с вайфаем малоразличимо (0,6) в 0 см от верхнего динамика и более 85 — в 15 см от нижнего. Абсолютные показатели невелики: 0,549 и 0,985 и 0,854 и 0,010 соответственно.
Обсуждение. Защита расстоянием срабатывает в 15 см от динамика с вайфаем (получены сходные ППЭмакс и ППЭсредн). Помехи и снижают, и повышают ППЭ. Закономерность не выявлена. Нестабильный интернет вдвое увеличил среднюю ППЭ. Вайфай снизил ППЭ в 3,1–26,9 раза для «Айоса» и в 3,8–167,5 раза для «Андроида» (из-за малого радиуса действия роутера смартфону не нужен мощный передатчик). Для «Айоса» высокие ППЭ фиксируются у нижнего динамика, для «Андроида» — у верхнего. Максимальное снижение ППЭсредн продемонстрировал «Андроид»: с вайфаем в 15 см от нижнего динамика показатель сократился в 115 раз, у верхнего — в 167 раз.
Заключение. Держатели для гаджетов удаляют смартфон от человека и повышают безопасность ВКС. Сбой в интернет-связи усиливает излучение. В перспективе целесообразно изучить другие модели смартфонов и проработать нормирование ЭМИ при созвонах.

В России ежегодно фиксируются тысячи случаев аварийных разливов нефтепродуктов, при этом значительная их часть происходит в труднодоступных регионах, включая Западную Сибирь, Арктическую зону и Дальний Восток. Нефтепользование на всех этапах сопровождается негативным воздействием на литосферу, гидрологический режим и биоразнообразие, а его интенсивность возрастает с увеличением масштабов деятельности нефтехимической и добывающей отраслей. Анализ научной литературы показывает, что для ликвидации таких разливов используются разнообразные сорбенты, применяются различные мобильные решения, однако при этом сохраняются проблемы, связанные с высокой стоимостью транспортировки, ограниченными сроками хранения, сложностями в подборе материалов под конкретный тип загрязнения и отсутствием технологических модулей, адаптированных к доставке в труднодоступные районы. Цель данного исследования заключается в переносе ранее разработанной технологической схемы получения композитного сорбента на мобильный носитель и в определении конструктивно-технологических параметров мобильного технологического модуля (МТМ) для оперативной ликвидации разливов нефтепродуктов.

Материалы и методы . В основу исследования положена ранее разработанная авторами стационарная схема получения композитного сорбента из дихлорэтана, поверхностно-активного вещества цетиламина, вермикулита и измельчённого пенополистирола (ПС). Технологический процесс включал в себя перевод пенополистирола в вязкотекучее состояние с помощью растворителя, введение минерального наполнителя и последующее высушивание сформированной смеси. Для проектирования мобильного технологического модуля были рассчитаны время производственного цикла, масса комплекса и площадь, занимаемая оборудованием. При расчётах учитывались элементы из фторопласта ПТФЭ марки Ф-4 по ТУ 6-05-810-88¹ , шестерёнчатый насос BYD NYP-3.6, строительный фен Greenworks G24HG 24V, конденсатор, ёмкости, смесители, сушильная камера, жёлобы и гидравлическая арматура. В качестве мобильного носителя предложен автомобиль УАЗ 23632, выбранный с учётом проходимости, грузоподъёмности и размеров грузовой платформы.

Результаты исследования. Было установлено, что композитный сорбент может быть получен в мобильных условиях по ранее разработанной технологической схеме, включающей в себя растворение пенополистирола, введение наполнителя и сушку сформированной массы. Производственный цикл для партии из 20 листов сорбента размером 210×297×5 мм составил пять часов при сушке при температуре 22 °С и сократился до четырех часов при использовании строительного фена. Общая масса основных элементов мобильного комплекса без учёта компонентов сорбента составила 70 кг, а рабочая масса модуля с прекурсорами достигла 78 кг. Площадь, занимаемая основными элементами оборудования, составила 8900 см², что соответствует площади EUR-палеты (около 0,9 м²). Расчёты подтвердили возможность размещения всех компонентов мобильного технологического модуля на автомобиле УАЗ 23632. Также в процессе исследования было учтено, что минеральный наполнитель может использоваться повторно до трёх циклов, после чего потеря сорбционных свойств составляет 35 %.

Обсуждение. Полученные результаты показывают, что перевод стационарной схемы производства композитного сорбента в мобильный формат технически реализуем и соответствует задаче оперативного реагирования на аварийные разливы нефтепродуктов в труднодоступных районах. В отличие от решений, ориентированных на доставку готовых сорбентов, предлагаемый подход предусматривает транспортировку компонентов и изготовление материала непосредственно вблизи места применения, что снижает зависимость от логистики и условий хранения. Сопоставление с литературными данными подтверждает актуальность такого направления: мобильные технологии позволяют регулировать свойства сорбентов, сокращать транспортные издержки и уменьшать объём отходов за счёт регенерации материалов. Ограничением исследования является расчётнопроектный характер валидации: работоспособность модуля оценивалась на основе математического моделирования и сопоставления с аналогичным оборудованием. Практическое значение результатов состоит в подтверждении возможности размещения компактного производственного комплекса на транспортном средстве высокой проходимости без изменения базовой технологической схемы.

Заключение. В ходе исследования были рассчитаны ключевые параметры мобильного технологического модуля: продолжительность производственного цикла, масса оборудования и занимаемая площадь. Показано, что модуль массой 78 кг и площадью около 0,9 м² может быть установлен на автомобиль УАЗ 23632 и использован для получения композитного сорбента непосредственно в зоне аварийного разлива. Такое решение позволяет повысить оперативность в ликвидации загрязнений, сократить логистические издержки и снизить экологическую нагрузку за счёт уменьшения числа рейсов транспорта и количества переработанных отходов пенополистирола. Мобильный технологический модуль может быть рекомендован как элемент оборудования для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов в труднодоступных районах.

Введение. Повышение баллистической стойкости броневых материалов представляет собой актуальную научно-техническую задачу, обусловленную необходимостью разработки защитных материалов, способных эффективно сопротивляться высокоскоростному ударному воздействию. При высокоскоростном нагружении порядка 103 м/с гомогенные изотропные стали, обеспечивающие защитные свойства за счёт сочетания твёрдости и вязкости, демонстрируют ограниченную эффективность: как правило, наблюдается либо хрупкое разрушение, либо сквозное пробитие без существенного рассеяния энергии. Перспективным альтернативным подходом является применение гетерогенных и анизотропных материалов, имеющих более сложную организованную структуру, способную изменять траекторию распространения трещин и повышать энергоёмкость разрушения. К таким материалам относятся естественные феррито-мартенситные композиты, формируемые в сталях при закалке из межкритического интервала температур (ЕФМК). В настоящее время активно исследуются ЕФМК-стали, получаемые закалкой из межкритического температурного интервала. Показано, что варьирование температуры закалки изменяет объёмное соотношение слоёв пластичного феррита и высокопрочного мартенсита, что, в свою очередь, оказывает влияние на механические свойства материала. Однако существующие исследования выполнены преимущественно в условиях статического растяжения или изгиба. При баллистическом нагружении, характеризующемся экстремально высокими скоростями деформации, механизмы торможения трещины могут принципиально отличаться. При этом на первый план выходят не столько прочностные характеристики фаз, сколько геометрические параметры структуры: ориентация, длина и толщина слоёв, а также их соотношение. В настоящее время отсутствуют систематические данные о том, какие именно структурные характеристики ЕФМК являются определяющими для баллистической стойкости и каковы их оптимальные значения. В связи с этим цель настоящего исследования заключается в определении геометрических параметров структуры ЕФМК-сталей, обеспечивающих эффективное применение данного материала в устройствах броневой защиты.

Материалы и методы. Образцами для исследования служили пластины из стали 14Г2 размером 140 × 70 × 7 мм. Формирование структуры ЕФМК осуществляли путём закалки из межкритического температурного интервала, при этом исходной являлась строчечная феррито-перлитная структура. Оценку пулестойкости проводили при обстреле мишеней из указанного материала с дистанции 50 м из винтовки СВД патронами калибра 7,62 мм (термоупрочнённый сердечник, начальная скорость пули составляла порядка 103 м/с). Геометрические параметры структуры изучали металлографическим методом на микроскопе Neophot 21 с количественной обработкой изображений в программе ToupView.

Результаты исследования. Показана микроструктура исследованного естественного ферритно-мартенситного композита, представляющая собой композиционный материал с упрочняющими волоками дискретной длины. 

Представлены результаты определения характерных параметров геометрии стального композита в соответствии с ГОСТ Р 54570–2011¹ . Угол разориентировки в структуре составил 7–11°. Объемная доля мартенсита при закалке с температуры 735 ℃ составила 28,37 %. Измерены средняя ширина пластин упрочняющей фазы h̅ = 0.0051 мм и средний свободный путь λ̅_⊥, соответствующий ширине ферритных пластин с̅ = 0.0131 мм; при этом соотношение c/h составило 2,57. Расчётная критическая длина мартенситного слоя в ЕФМК, определенная из условия равновесия нормальных и касательных напряжений в нём, для ЕФМК с суммарным обжатием при прокатке 70 % составила 18,3 мкм. Приведены данные распределения величины мартенситных слоев в стали 14Г2 со структурой ЕФМК.

Обсуждение. Полученные данные о геометрических параметрах структуры стали 14Г2, закалённой из межкритического интервала температур (735 ℃) и характеризующейся формированием естественного феррито-мартенситного композита, соответствуют требованиям, предъявляемым к композиционным материалам. В слоистом композите с оптимальной геометрией при последовательном прохождении трещины из одного слоя в другой по поверхности раздела, а также при приближении её вершины к данной границе, возможно образование расслоения, затрудняющего дальнейшее распространение исходной трещины. Поверхности раздела феррит-мартенсит, длина которых превышает критическое значение, являются эффективными барьерами на пути её движения. 

Заключение. Установлено, что высокая баллистическая стойкость естественного феррито-мартенситного композита достигается при оптимальном сочетании геометрических параметров структуры данного композиционного материала. При этом получение оптимальных характеристик ЕФМК как броневой защиты может быть обеспечено за счёт рациональной технологии горячей прокатки — суммарного обжатия 70 % и выше — и выбора оптимальной температуры закалки в межкритическом интервале.