Вибрация как неуправляемое оружие

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
24 февраля 2015, Санкт-Петербург

В основе многих моих статей лежит событие, оказавшееся в центре моей жизни - это обнаружение в 1977 году новой, неизвестной ранее колебательной системы. На самом деле, этот факт должен сказаться на судьбе всех землян. Но вот сколько лет прошло с тех пор, но значительность его как-то не доходит до людей. И только недавно я понял, в чем здесь дело и почему так происходит.

Несколько лет назад я общался с крупнейшими сейсмологами. На моё заявление, что Земля представляет собой совокупность колебательных систем, они никак не отреагировали, заметив, что всё вокруг колеблется, и ничего в этом особенного нет. Я не мог себе представить, что они просто не знают основных свойств колебательных систем. Но вот на днях у меня была беседа с сотрудником Горгостехнадзора, имеющим прекрасное образование в области физики. И когда я стал ему рассказывать о том, что к катастрофе на Саяно-Шушенской ГЭС привело наличие колебательных систем в опорах агрегата, который именно поэтому сорвало со стопоров, я опять услышал, что это не может быть причиной, так как всё вокруг колеблется...

Так вот почему все мои доказательства вредоносности наличия колебательных систем в земной толще не воспринимаются серьезно!

Я посмотрел с этих позиций, и оказалось, что ни в научной и учебной литературе, ни в разного рода энциклопедиях не приводится фундаментальное свойство колебательной системы, которое дал когда-то еще лорд Кельвин.

Единичная колебательная система - это объект, который на короткое воздействие реагирует затухающим синусоидальным сигналом. Более того, затухающий синусоидальный сигнал невозможно создать ничем кроме как с помощью колебательной системы.

Колебательная система - это не то, что просто колеблется. Это объект, имеющий свойство, незнание которого приводит к огромному количеству страшных разрушений на всей Земле. Это свойство - способность к развитию резонансного процесса вплоть до резонансного разрушения.

Знание этого свойства находится буквально «в крови» радиоинженеров. А когда человек что-то твердо знает с юного возраста, ему кажется, что это знают все.

На втором курсе моего обучения на радиотехническом факультете ЛВИМУ им. адм. Макарова нам много рассказывали о том, через какие аварии прошло человечество в результате непонимания вот этого свойства электрического колебательного контура. Наиболее часто эти аварии выглядели следующим образом.

Когда возникли электростанции переменного тока (это было на рубеже XIX и XX веков) оказалось возможным применение трансформаторов для получения необходимых величин электрического напряжения. При этом было замечено, что если к обмотке трансформатора подключать конденсатор (что приводило к реализации колебательного контура), то можно существенно улучшить кривую электрического напряжения. Это повышало кпд ЛЭП. Поскольку с момента открытия колебательного контура прошло всего несколько лет, то еще не было понимания возможных последствий таких подключений.

А последствия были следующими. При изменении нагрузки в электрической сети изменялась индуктивность обмоток трансформатора и, соответственно, собственной частоты образовавшегося таким образом колебательного контура. И если она приближалась к промышленной частоте (50 или 60Гц), начиналось развитие резонансного явления, которое выглядело как увеличение электрического напряжения. Плавное увеличение напряжения на контуре при этом может достигнуть значения, в Q раз превышающего напряжение, подаваемое на обмотку трансформатора. Q - это добротность колебательной системы, и величина ее может составлять сотни. Естественно, что при этом взрывается конденсатор и горит обмотка.

Эти аварии носили массовый характер до тех пор, пока люди не начали понимать их физику. То есть с физикой резонансных явлений электрических колебательных систем разобрались.

Следующие резонансные разрушения - это аварии мостов. Когда частота ударов кованых сапог проходящего по мосту воинского подразделения совпадала с собственной частотой колебательной системы, входящей в состав моста, начинался рост амплитуды его вибрации, и по достижении некоторого ее значения, мост разрушался. Эти аварии тоже обошли весь шар земной. Про эти аварии знают все школьники, но почему-то никто не делал из этого вывод о губительности резонансных явлений и об их признаках.

Признаки же эти имеют следующий вид. Если по неизвестным причинам возникает рост амплитуды вибрации, значит, развивается резонансный процесс, и если даже природа колебательной системы неизвестна, необходимо без промедления либо немедленно изменить частоту вибрации работающего механизма или просто его остановить, и тогда удастся не довести процесс до разрушения.

Вообще-то, резонансные разрушения не являются очевидными явлениями. Скажем, мост. С позиций чистой логики, ну никак не может быть, чтобы группа людей общей массой порядка 10 тонн могла развалить тысячетонный мост... Может быть, из-за этой неочевидности так тяжело входит в сознание явление резонансного разрушения.

В одной из своих статей [1] я описывал случай, когда 40-килограммовая стиральная машина в режиме отжима чуть было не развалила 6-этажный дом (Шпалерная 11, СПб) с кирпичными стенами трехметровой толщины. Информативная ценность этого случая в том, что за неделю до этого мы, работая в подвале этого дома, обнаружили залегающую в земле колебательную систему с добротностью, превышающей 100.

Мы предупредили жителей дома, что непосредственно над этой колебательной системой недопустимы никакие вибрационные воздействия на всех шести этажах. Жители не восприняли наше предупреждение серьезно, и когда неделю спустя житель 4-го этажа запустил на отжим только что купленную им стиральную машину, машина сильно затряслась и «побежала» по кухне. При этом затрясся весь дом настолько сильно, что жители выскочили на улицу. К счастью, шнур питания оказался коротким, и он сам выдернулся из розетки.

Примерно тогда же в Иерусалиме развалился новый дом торжеств во время первой же свадьбы, когда начались танцы [2]. Сначала сильно затрясся дом в такт с музыкой, после чего провалились перекрытия. У меня нет сомнений, что это было резонансное разрушение. Надо полагать, под этим домом в земной толще находилась высокодобротная колебательная система. Беда в том, что на этом же месте собирались построить такой же дом, с усиленным фундаментом. Не сомневаюсь, что его постигнет та же участь.

Описанные здесь явления можно называть техногенными землетрясениями, и вот почему. Сейсмологи знают, что перед каждым землетрясением в земной толще возникает очень низкочастотная вибрация, амплитуда которой неуклонно возрастает и завершается сейсмособытием. По признакам, природное землетрясение - это тоже резонансный процесс, который завершается резонансным разрушением [3].

Теперь относительно Саяно-Шушенской ГЭС. Повышение вибрации в ее машинном зале началось еще в 80-х годах ХХ века. Это было вызвано тем, что в результате возникновения трещин в плотине возникли новые колебательные системы и добавились новые запрещенные скорости вращения турбины, которые оказались в диапазоне рабочих скоростей [4]. Эти трещины стали раскрываться, из-за чего стала расти добротность новых колебательных систем, и, следовательно, амплитуда вибрации. Возникло предположение, что причина увеличения вибрации в разбалансировке агрегата.

Совершенно естественно, что новая балансировка ничего изменить не смогла, и после нее вибрация осталась та же. Когда стали останавливать агрегат, недостаточно быстро проскакивали запрещенные скорости, и произошел захват резонанса. Это привело к неуправляемому росту амплитуды вибрации, которая возросла (по данным их же собственного самописца) в 600 раз, в результате чего агрегат сорвало cо шпилек крепления.

Поскольку сейчас новый запуск машин произошел при тех же условиях, в машинном зале опять должна возникнуть повышенная вибрация.

А теперь прошу обратить внимание на следующие совпадения. Авариям на 4-м блоке ЧАЭС, на Фукусиме и на СШГЭС предшествовали длительные периоды повышенной вибрации и лавинообразный рост ее непосредственно перед аварией. Далее, сейсмологи зарегистрировали сейсмособытия во всех этих трех случаях точно под точкой аварии. Думаю, правомерно будет утверждать, что все три аварии произошли по одной схеме, по одной причине. А именно, по причине резонансного разрушения.

Техногенные землетрясения бьют по сооружениям, которые оказывают на грунт динамическое (вибрационное) воздействие. Это электростанции, насосные станции, железнодорожный транспорт. Это всё энергетические центры нашей цивилизации. Количество техногенных землетрясений возрастает с ростом количества таких сооружений. На телевизионной передаче «Открытая студия» [5] на вопрос «что делать, как противодействовать этим явлениям» я сказал: «учить физику». И это действительно так.

До тех пор, пока не будут изучены в достаточной степени колебательные системы, залегающие в земной толще, рост аварийности в ключевых точках нашей цивилизации будет продолжаться. Это не дело, когда явления, влияющие на безопасность жизни людей в планетарном масштабе, изучает всего одна столь маломощная исследовательская организация.

ЛИТЕРАТУРА