Научные тайны Саяно-Шушинской трагедии

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАУЧНЫЕ ТАЙНЫ САЯНО-ШУШИНСКОЙ ТРАГЕДИИ

Канарёв Ф.М.

Анонс

Результаты расследований причин трагедии на Саяно-Шушинской ГЭС комиссиями Правительства и Госдумы - яркая демонстрация некомпетентности членов этих комиссий, которые так и не установили истинные физические причины этой трагедии. Поможем им.

Телевизионная информация об этой трагедии дала лишь приближённые сведения о её параметрах. Тем не менее, она достаточна для выявления её истинных, а не выдуманных, физических причин [1]. Такую возможность нам предоставляют новые законы механодинамики, о которых знают немногие [2]. Начнём с численных физических показателей. По телевидению передали, что энергоблоки этой станции состоят из турбин, генераторов и крышек. Общий их вес передавался разными телеканалами разный. Одни сообщали, что общий вес энергоблока достигал 1500 тонн, другие говорили о 2500 тоннах, а третьи называли цифру 3500 тонн. Не имея точных данных, возьмём среднюю величину 2000 тонн.

Из телевизионной информации также следует, что второй энергоблок имел повышенную вибрацию и в момент подачи воды на лопасти турбины её обороты резко увеличились и вибрация возросла. В результате болты, крепившие турбину и генератор, срезались и энергоблок вместе с крышкой, вес которой составлял 800 тонн, полетел вверх, разрушил крышу машинного зала и упал в своё гнездо. Мы не знаем детали воздействия энергоблока на крышу здания и не знаем, на какую высоту поднялся бы энергоблок, если бы не было крыши, поэтому берём пока для расчёта высоту, озвученную неоднократно по телевидению, 14м.

Сейчас мы проведём анализ механодинамики этой трагедии с элементарными расчётами и покажем глубину отсталости традиционной науки в понимании её физики.

Потенциальная энергия энергоблока в момент, когда он оказался на высоте 14 м, равна

, (1)

а средняя кинетическая энергия равна

 (2)

Из этого имеем среднюю скорость энергоблока

. (3)

Согласно новым законам механодинамики подъём энергоблока состоял из двух фаз (рис. 1): первая фаза ОА - ускоренный подъём и вторая фаза АВ - замедленный подъём.

Рис. 1. Закономерность изменения скорости V полёта энергоблока

саянский энергоблок ударный сила

Время и расстояния их действия, примерно, равны (). Тогда кинематическое уравнение ускоренной фазы подъёма энергоблока запишется так

. (4)

Закон изменения скорости подъёма энергоблока в первой фазе имеет вид

 . (5)

Подставляя время из уравнения (4) в уравнение (5), имеем

. (6)

Время подъёма блока в первой фазе определится из формулы (4)

. (7)

Тогда общее время подъёма энергоблока на высоту 14м будет равно .

Ускоренное движение тела описывает первый закон механодинамики, который учитывает все силы, действующие на ускоренно движущееся тело. Первая сила, генерирующая ускорение энергоблока, - ньютоновская сила. Она равна

. (8)

Уравнение (8) даёт лишь примерную величину силы, которая действовала на энергоблок. И, тем не менее, её величина равна . Это почти в 20 раз больше веса энергоблока. Реальная же сила, сорвавшая энергоблок с болтов и сформировавшая ускорение в фазе его ускоренного движения значительно больше и мы оценим её величину. А пока обратим внимание на то, что в зоне вращения лопастей турбины нет места воде объёмом 39200 . Этот объём эквивалентен кубу со стороной, примерно, 34м. Конечно, размер камеры, где вращались лопасти турбины многократно меньше.

Далее, учитываются силы сопротивления движению. В данном случае главная из них - сила гравитации . Так как эта сила направлена против движения энергоблока, то она генерирует замедление, которое рано ускорению свободного падения . Тогда сила гравитации, действующая на летящий вверх энергоблок, равна

. (9)

Следующая сила, формирующая сопротивление движению энергоблока, - сила инерции. Так как она направлена противоположно ускоренному подъёму энергоблока, то генерирует замедление его движения. Обозначим его через . Тогда величина силы инерции запишется так

. (10)

Конечно, к этим силам сопротивления надо добавить силы, срезавшие болты энергоблока и силы, сформировавшие момент его вращения, но у нас нет исходной информации для их расчёта. Поэтому мы рассмотрим процесс вылета энергоблока пока только с учётом сил, для расчёта которых мы имеем исходные данные. В результате имеем уравнение сил, действующих на энергоблок в фазе его ускоренного движения.

. (11)

Фактически это не уравнение, а равенство и у нас возникает чувство недоверия к нему. Энергоблок движется ускоренно, а сумма сил (11), действующих на него, равна нулю. Как понимать такой результат? Невозможно доказать ошибочность уравнения (11) и, как кажется в сложившихся представлениях об уравнениях, описывающих ускоренное движение тел, невозможно доказать и его достоверность.

И, тем не менее, специалисты по теоретической механике легко вспомнят принцип возможных перемещений механической системы. Он гласит: сумма элементарных работ на всех возможных перемещениях механической системы под действием приложенных сил равна нулю. Это изумительно простой принцип широко используется при решении задач динамики, но он противоречил законам Ньютона, согласно которым сумма сил, действующих на ускоренно движущееся тело, не может равняться нулю. Однако, если учитывать мгновенное состояние ускоренно движущегося тела, как и работу сил на элементарных перемещениях в принципе Лагранжа, также соответствующих мгновенному состоянию механической системы, то уравнение (11) точно отражает реальность.

Теперь же мы видим, что уравнение (11) - эквивалентно уравнениям принципа Лагранжа и выражает равенство нулю не элементарных работ сил, приложенных к механической системе, а равенство нулю самих сил. Из этого следует формулировка нового принципа: в каждый данный момент времени сумма сил, действующих на ускоренно движущееся тело, равна нулю. Этот принцип убирает указанное выше противоречие, существовавшее в классической теоретической механике, и становится мощным принципом в решении практических задач.

Из уравнения (11) находим замедление движения энергоблока к потолку машинного зала, которое генерировала сила инерции

. (12)

Величина, силы инерции, замедлявшей движение энергоблока в первой фазе его движения, будет равна

. (13)

Вторая фаза АВ (рис. 1) - замедленный подъём энергоблока. В этой фазе ньютоновская сила уже отсутствовала, а сила инерции, изменив своё направление на противоположное, превратилась в движущую силу. Замедленная фаза подъёма энергоблока управлялась неравенством

(14)

и скорость энергоблока, уменьшаясь, стала равной нулю, когда он достиг высоты 14м. Так как он разрушил крышу, то реальная высота его подъёма больше, поэтому реальная сила, сгенерировавшая подъём энергоблока на высоту 14м, больше той, что мы получим. После подъёма началась фаза падения энергоблока, которая не представляет особого интереса.

С математической точки зрения сумма сил в уравнении (11) равна нулю и оно не отражает реальность, а с физической точки зрения, как мы уже знаем, оно отражает лишь мгновенное равенство сил, действующих на ускоренно летящий энергоблок, и не отражает причину, породившую этот полёт на высоту 14м. Это значит, что первичная сила, вырвавшая энергоблок из гнезда, в котором он был закреплён болтами, является не ньютоновской, а ударной силой и её величина зависит от времени её действия.

По телевидению сообщили, что в момент подачи потока воды к лопастям турбины её обороты неожиданно резко увеличились. Сообщалось, что это не могло быть следствием действия гидроудара. Значит природа силы, ускорившей вращение турбины и потом срезавшей болты, крепившие его, остаётся неизвестной, но ударный характер этой силы очевиден. Она могла быть следствием взрыва. Но в зоне вращения лопастей турбины была лишь вода и не было никаких взрывчатых веществ. Сразу возникает вопрос: какова природа силы, сформировавшей такой ударный импульс, который поднял энергоблок весом 2000 тонн на высоту 14м? Чтобы ответить на этот вопрос надо оценить, хотя бы примерно, время удара. Время ускоренного движения энергоблока известно и равно 0,845с. Время действия ударной силы равно времени движения фланца 1 энергоблока, который крепится к фундаменту 2, до уровня поверхности пола машинного зала. Для ориентировки возьмём указанную высоту, равной S=0,50м. (рис. 2) Тогда время удара будет равно

. (15)

Рис. 2. Схема к определению времени действия ударной силы на энергоблок

Известно, что ударные силы очень велики и за время удара изменяются на значительные величины, поэтому для оценки ударной силы введено понятие ударный импульс. Однако, опыт показывает, что такое понятие не имеет практической ценности, так как его не с чем сравнивать, поэтому оставляем понятие «ударная сила» и её величину определим, как частное от деления ньютоновской силы на время удара . В таком виде ударная сила точнее отражает физическую суть процесса, так как соответствует действию силы в течение короткого промежутка времени. Тогда величина ударной силы на энергоблок будет равна

(16)

Мог ли поток воды, действовавший на лопасти турбины, а потом и на всю турбину после срыва её с болтов, сформировать такую силу? Величина силы равна массе воды . Вполне естественно, что такого количества воды не было в зоне турбины энергоблока, поэтому физика процесса, сформировавшего ударную силу 1310000тонн, остаётся научной тайной и мы пока не будем раскрывать её.

Телевидение сообщало, что аварии, подобные Саяно-Шушинской, уже происходили в Советское время в Средней Азии. Это значит, что они могут повториться, и не только в России. Подобные трагедии можно предотвратить лишь при условии понимания их физической природы. Нам это известно и мы готовы детально описать физико-химический процесс, сгенерировавший колоссальную ударную силу, поднявшую энергоблок весом 2000 тонн на высоту 14м. Мы готовы привести детальные расчёты физхимии этого процесса и опубликовать их. Однако, делать это, видимо, преждевременно, по известным причинам.

Заключение

Начиная физико-химические исследования более 35 лет назад, нам казалось, что законы классической механики уже не подвластны изменению и уточнению. Теперь это оказывается не так, и я прошу у всех своих бывших студентов извинение, за то, что более 25 лет преподавал им ошибочные законы классической динамики. Я скорблю по поводу отсутствия у меня возможности спасти современную молодёжь от большей части глубоко ошибочных физических и химических знаний, преподаваемых в школах и вузах. Но я сделал все, что мог, чтобы спасти молодёжь - будущее страны от интеллектуального насилия. Свидетельством этого является моё последнее письмо Президенту, опубликованное на его сайте:

Уважаемый Дмитрий Анатольевич!

Ваше обращение к школьникам образцово в политическом отношении, но абсолютно беспомощно в научном. Вы не сказали главного - о большей части абсолютно ошибочных знаний по физике и химии, преподаваемых в школах. Ваше окружение делает всё, чтобы Вы не владели этой информацией, и Вы убедительно демонстрируете это, объявляя, что все школьные учебники тщательно редактируют академики. Мне плакать хотелось после этих Ваших слов. Не владеть информацией о научной некомпетентности всех академиков в вопросах достоверности новых научных знаний по указанным предметам, значит входить в историю голым королём и Ваше окружение уже сделало Вас таким. Простите, но это уже исторический факт и у Вас нет помощников, способных вывести Вас из этого состояния. Мои попытки сделать это прочно заблокированы Вашим окружением и мне жаль Вас по человечески.

Всего доброго. К.Ф.М. 29.08.09

Размещено на Allbest.ru