Выбор Роспатент: Изобретения российских ученых для освоения Арктики

Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения создал способ производства высокопрочного хладостойкого чугуна с шаровидным графитом. За счет введения в сплав в необходимых пропорциях никеля, кобальта и самария удалось обеспечить чугуну необходимые характеристики для его эксплуатации в экстремальных условиях. Материал может быть использован для изготовления трубчатых свай для работы в районах Арктики и Крайнего Севера.

Освоение арктических территорий должно учитывать особенности северных экосистем. Чтобы не допустить активных эрозионных процессов при строительстве специалисты ПАО "Газпром" придумали способ рекультивации земель. Предложенный биомат состоит из нетканого биоразлагаемого материала с армирующим слоем из натуральных льняных волокон и слоем рекультиванта. Последний включает в себя смесь семян растений, адаптированных к условиям Крайнего Севера, сухие гранулы сапропеля и порошковую форму биопрепарата, содержащего бактериальные культуры.

Инноваторы из компании "Славнефть-ЯНОС" разработали композицию дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами. Топливо содержит среднедистиллятные нефтяные фракции, гидроочищенную депарафинизированную дизельную фракцию, противоизносную присадку и гидрокрекинговую керосиновую фракцию. Такой состав позволяет ему обеспечивать надежную эксплуатацию дизельных двигателей при температуре ниже минус 65°С. Топливо подходит для всех разновидностей дизельных моторов наземной техники.

Ученые НИЦ "Курчатовский институт" изобрели способ бурения ледниковых скважин на глубину 4000 метров. Вместо воды в качестве горячей жидкости используют диметилполисилоксановую смесь, которую подают через сопло в забой вертикальной скважины. Диметилполисилоксановая жидкость не замерзает в скважине и своим гидростатическим давлением не позволяет стенкам скважины сомкнуться под воздействием давления окружающего льда. Способ обеспечивает длительное использование скважины, а также дает возможность возобновлять бурение даже после длительного перерыва на любой глубине. При этом жидкость является экологически нейтральной, что обеспечивает чистые условия бурения.

Еще одна разработка от ученых Курчатовского института, автономная ядерная энергетическая установка, позволит обеспечить электроэнергией малозаселенные или необитаемые районы в процессе освоения Арктики. Конструкция жидкосолевого реактора позволяет повысить его безопасность и КПД по сравнению с аналогами за счет совершенствования схемы передачи тепла от жидкосолевого топлива к термоэлектрическим генераторам и уменьшения объемов расплавленных солей в установке. Устройство реактора обеспечивает мощность 1-5 Мвт. Его срок службы может составлять от пяти до десяти и более лет.

Как повысить безопасность плавания беспилотных подводных аппаратов подо льдом в высоких арктических широтах придумали ученые Центрального научно-исследовательского института "Электроприбор". Предложенный способ обхода подводного препятствия заключается в расчетах с пеленгованием безопасного курса перед погружением его на максимально допустимую глубину. В процессе движения выбранным курсом гидролокатор периодически замеряет дистанцию до препятствия на тех же курсовых углах, а система управления подводного аппарата уточняет пеленг прямой линии и корректирует курс подводного аппарата.

Превратить пронизывающие арктические ветра в энергию предлагают в Московском пограничном институте. Проект мобильной ветроэлектростанции предполагает использование магнитных подшипников вместо смазочных материалов, склонных к замерзанию в условиях низких температур. Высоту и площадь лопастей предполагается сделать регулируемыми, чтобы подстраиваться под силу и высоту воздушных потоков.

Перерабатываемые тары из полимерных композиционных материалов для хранения и транспортировки горюче-смазочных жидкостей создали специалисты Омского государственного технического университета. В технологии используют смешение высокопрочных углеродных молекул с матрицей, которая представляет собой сплав поликарбоната с сополимером акрилонитрил-стирола и акрилата. Впоследствии тара перерабатывается в топливные брикеты (пеллеты), обладающие хорошей теплотворной способностью и низкой токсичностью продуктов сгорания. Этот экологичный способ пригоден для арктических условий, когда транспортировка использованной тары ГСМ нецелесообразна.

Повышение надежности накопителей энергии, улучшение их свойств является особо актуальным вопросом для изолированных энергосистем. В Сибирском государственном университете телекоммуникаций и информатики изобрели электромеханический сверхпроводящий накопитель энергии. Конструкция накопителя позволяет увеличить скорость оборотов ротора-маховика, тем самым увеличить удельные характеристики накопителя энергии и повысить его надежность. Электромеханический накопитель энергии может быть использован в системах электроснабжения предприятий и организаций, силовых сетях электротранспорта, в локальных электрических сетях (ЛЭС) с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ), в системах повышения живучести технических средств в условиях Арктики и космоса.

Какими бы совершенными ни были технологии и механизмы, обслуживать их будут люди. Физическое и ментальное здоровье покорителей Арктики требует внимания ученых и исследователей. Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова разработал способ прогнозирования риска срыва адаптации у людей, работающих в неблагоприятных климатических северных условиях. Методика основана на комплексном обследовании показателей крови, возможном в любой медицинской лаборатории. Одновременное выявление трех критических значений позволит в ранние сроки выявить риск срыва адаптационных механизмов и своевременно принять профилактические меры.

Источник: Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент)