Не слышны в авто даже шорохи
Наши ученые придумали, как снизить шумовую агрессию машин и механизмов
Проблемой излишне громкого шума люди были обеспокоены еще до наступления технологической эры. В свое время именно это стало причиной запрета движения повозок в Древнем Риме ночью. Хотя, говорят историки, проблема выросла уже в XVIII—XIX веках, когда маховик прогресса стал увеличивать амплитуду своих колебаний. И с тех самых пор она продолжает расти. Впрочем, были и есть те, кто борются с излишним акустическим давлением на наши ушные перепонки. Например, коллектив Института механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН. Недавно цикл работ «Разработка и внедрение новых методов, композитных материалов и технологий, обеспечивающих снижение шума и вибрации в транспортных машинах и технологическом оборудовании» был удостоен премии НАН — 2018. О проблеме шума и новых разработках корреспонденту «Рэспублікі» рассказал один из авторов работы — заведующий отделом фрикционного материаловедения Владимир СЕРГИЕНКО.

Бесшумно и конкурентоспособно
— Владимир Петрович, насколько для нас сегодня вообще актуальна проблема шума? Речь, конечно, не о нас с вами, а о нашей промышленности и ее возможностях.
— Для того чтобы наша техника была конкурентоспособной, она должна выдерживать ряд международных требований по шумовым характеристикам. Иначе и выход на экспорт для нее будет закрыт. Например, было время, когда из-за высокого уровня шума российскую авиацию перестали пускать в западные аэропорты. Некоторые тогда говорили о недобросовестной конкуренции. Но на самом деле причиной действительно был излишний шум, который издавали Ту-154 и другие пассажирские борты. Сам лично в свое время я наблюдал подобные измерения в аэропорту Копенгагена. Они отмечались на мониторах зеленым, желтым и красным светом. Так вот тогда все российские самолеты садились на красный. С подобной проблемой в свое время столкнулись не только российские, но и белорусские машиностроители, производители бытовой техники.

Материалы решают не все, но многое
— Так мы можем точно определить будущий уровень шума?
— Конечно, акустика наравне с математикой — одна из древнейших наук. Но слишком много факторов внешних и расчетного характера, которые не позволяют нам строить точные прогностические модели. Тем не менее с какой-то долей вероятности сказать мы можем, что будет лучше, а что хуже и в каком направлении двигаться.
До сих пор проблема шумов решалась изменением конструкции либо внесением дополнительных элементов. Например, демпферов, специальных защитных покрытий. Каждый автомобилист сталкивался с наличием в тормозной системе специальных дополнительных прокладок. Мы же, и этому посвящен цикл наших работ, попытались решить эту проблему через создание новых материалов, которые бы позволяли снижать виброакустическую активность источников шума, в первую очередь узлов трения. С точки зрения классической механики, теории машин и механизмов, колебаний, это задача спорная. Там привыкли оперировать конструкциями. Создание материалов с такими свойствами – новое слово. Я говорю об узлах трения, поскольку проблема демпфирования для других узлов решается более успешно. Узлы трения – а это, например, и коленный сустав человека — зачастую подвергаются сложным нагрузкам и неблагоприятным внешним воздействиям.
— Новые материалы – это пока еще только теория или уже практика? И насколько наши ноу-хау востребованы в мире?
Что касается практического применения, уже лет пять-семь мы выпускаем ряд видов продукции с улучшенными виброакустическими характеристиками, в том числе для закрытых помещений, что важно в связи с существующими санитарными нормами. У нас нет серийного производства, тем не менее мы создаем ноу-хау для уникального оборудования, начиная с российских Ту-204СМ, заканчивая машинами для пищевой промышленности.
— Как вы считаете, будущее — за шумопоглощающими материалами или за технологиями?
— Попытка решить проблему шумов за счет создания менее шумной техники не увенчалась успехом. Тем более что перечни машин, их разнообразие растут с огромной скоростью. Говоря простым языком, железо гремит сильнее, чем некоторые композитные материалы. Углепластики, например. Поэтому все же будущее — за новыми материалами. К слову, для узлов трения сегодня мы получили снижение шумов от 3 до 8 децибел. С другой стороны, проблема решается и с помощью усовершенствования конструкций, пониманием процессов возникновения вибраций, распространения структурных шумов и звукоизлучения.
В числе потребителей наших новых материалов такие промышленные гиганты, как МТЗ, «Белоруснефть». Например, комплектуем нефтедобывающие установки итальянской фирмы материалами для тормозных устройств. Получили на это одобрение производителя. Суть в том, чтобы снизить акустическую нагрузку на оператора, который на этой установке работает. Особую гордость вызывают наши поставки на БМЗ — один из европейских лидеров в производстве продукции, в частности машин, производящих металлокорд, использует наши разработки. В каждом из таких агрегатов — десятки узлов трения. Это более полусотни наименований нашей продукции, улучшающей акустические характеристики оборудования.
Здесь прибавить, там убавить?
— Можно сказать, что сокращение уровня шумов, которого вы достигли, — это потолок?
— Конечно же, нет. Жизнь постоянно подбрасывает нам новые задачи. Например, сейчас мы решаем проблему для БелЖД, которая нуждается в доработке горочных вагонных замедлителей. Это тормозные шины длиной в три метра, которые с двух сторон зажимают колесо при торможении. Но при этом они ужасно шумят, особенно по ночам. Можете представить себе 130 децибел при норме в 80? Неудивительно, что поступает множество жалоб от людей, живущих близ железной дороги. Такая проблема существует в Гомеле, вблизи которого, как сложилось исторически, есть сортировочная станция. Так что нам есть над чем работать.
— А вот электромобилям сегодня, наоборот, планируют добавить шумов. И некоторые производители это делают сознательно…
— Владимир Петрович, хорошо, когда автомобиль не шумит не только снаружи, но и изнутри. Работаете над этим?
— На это была направлена работа в рамках программы Союзного государства. Речь шла о звукопоглощающих материалах на основе природных компонентов. Делалось это для наших гигантов машиностроения. Мы создали материалы с улучшенными характеристиками на основе белорусского льна. Кстати, если сравнивать с ценой непереработанного сырья, наш материал стоит почти в восемь раз дороже. То есть мы теряем значительные средства, добавленную стоимость, экспортируя сырье.
Возможно, наши материалы несколько дороже аналогов, которые есть на рынке и производятся в Беларуси, но интерес к ним и со стороны европейских, и со стороны российских потребителей уже есть. Например, к нам обращались ростовские комбайностроители. Материал это легкий, нетоксичный, не выделяющий вредных веществ, не образующий острых углов при аварии. Им оборудуют кабины и салоны машин.
arteaga@sb.by