Не секрет, что заниматься наукой в России - обрекать себя на голод и холод, отсутствие уверенности в завтрашнем дне, поскольку надеяться на государство бесполезно. Науку спасают вложения коммерческих организаций, заинтересованных в исследованиях. Происходит некий обмен: ученый отдает изобретение за финансовую поддержку при реализации задумки. Если же идея никого, кроме как исследователя, не заинтересовала, ему приходится самому себя финансировать.

Александр Тюрин, кандидат технических наук, доцент кафедры "Безопасность жизнедеятельности" факультета управления качеством Ижевского государственного технического университета, остается верным своей стране. Сейчас он работает над докторской диссертацией, читает студентам лекции, занимается исследованиями в области акустики, точнее, защиты человека от шума, публикуется в научных изданиях. Он "принес" своей кафедре патенты на шумопоглощающую панель и реверберационную камеру. Об этом и многом другом - наш материал.

Как все начиналось

После защиты кандидатской диссертации в октябре 2006-го года Александр Тюрин задумался над тем, в каком же направлении ему двигаться дальше и как развиваться в области защиты человека от воздействия вредных и опасных производственных факторов.

Идея пришла внезапно, в неожиданном месте. Во время наблюдения за деятельностью пчел на пасеке отца у ученого возник вопрос: поглощают ли соты звуки? Как выяснилось в дальнейшем, еще со времен Гельмгольца известны так называемые резонансные поглотители, которые можно использовать как для целей усиления звука (вспомним большие вазы в античных театрах), так и для его ослабления, например, в каналах наружного контура авиационного двигателя.

Cотовые конструкции можно рассматривать как системы, состоящие из бесконечного числа резонаторов, каналы которых оканчиваются на твердой стенке. Такие системы зачастую представляют собой перфорированные экраны, отстоящие на некотором расстоянии от стенки, которое заполняется каким-либо пористым поглотителем, например, минеральной ватой.

Мысль ученого об исследовании теории звукопоглощения сотами и использовании их в качестве шумозащитных конструкций начала развиваться. Во Всемирной сети он нашел информацию о заводе в городе Балабаново Калужской области, изготавливающем бумажные сотовые заполнители, куда и отправился вместе с коллегами. Директора завода заинтересовала идея исследователя из Удмуртии, и он согласился предоставить материалы для исследований абсолютно бесплатно.

В июне 2007-го года у Александра Тюрина появился первый единомышленник в студенческой среде - первокурсник факультета управления качеством Сергей Пигалев.

Сегодня Сергей Пигалев - студент первого курса магистратуры направления "Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов". За его плечами - диплом бакалавра, участие в выставках, международные публикации, и даже патент, полученный в соавторстве с Александром Тюриным.

У исследователей не было собственного помещения, и они изготавливали первые опытные образцы в небольшой аудитории одного из учебных корпусов ИжГТУ. Учитывая, что сотовый заполнитель бумажный и, следовательно, хлипкий, сначала необходимо было разработать технологию изготовления шумопоглощающих панелей, а уже затем приступать непосредственно к их производству. Сотовый заполнитель равномерно растянули, чтобы образовались полости, максимально похожие на пчелиные соты, затем обклеили бумагой. Работа длилась около двух месяцев. В итоге получилось четыре конструкции с различными размерами ячеек. Этого оказалось достаточно для первых испытаний.

Но для процесса испытаний будущих шумозащитных конструкций возникла необходимость в реверберационной камере. Исследователи получили патент на специальную конструкцию малой реверберационной камеры, и в конце лета 2007-го года Александр Тюрин совместно с Денисом Парахиным изготовили ее. К тому времени уже сформировалась некая технология изготовления шумозащитных сотовых конструкций, что позволило заметно ускорить этот процесс. К работе подключились еще два магистранта факультета управления качеством - Наиля Газизуллина и Валентина Вахрушева. В итоге был изготовлен комплект шумозащитных конструкций различных типоразмеров, необходимых для выполнения экспериментов по исследованию их звукопоглощения. И в октябре 2008 года Александр Тюрин в соавторстве с Сергеем Пигалевым и заведующим кафедрой "Безопасность жизнедеятельности" доктором технических наук Борисом Севастьяновым получили патент на полезную модель "Шумопоглощающая панель".

Работа в команде

Когда молодому ученому удалось найти единомышленников среди студенчества, что позволило им обмениваться идеями и продвигаться в исследованиях, возникла новая проблема: бумага - материал недолговечный, подверженный деформациям, сминанию и разрывам, при вакуумировании. И в конце лета группа исследователей под руководством Александра Тюрина начала изготавливать сотовые конструкции из другого, более прочного материала - полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТФ пленки). К коллективу присоединился четверокурсник факультета управления качеством Андрей Балагуров.

Андрей Балагуров оказался незаменимым помощником не только в изготовлении сотовых панелей. Им разработана компьютерная программа для расчета аварий на гидротехнических сооружениях,  моделирующая последствия разрушения плотины. Эта программа стала ядром его дипломного проекта, который он под руководством Александра Тюрина защитил на "отлично" в июне 2010 года. Сейчас Андрей - студент первого курса магистратуры по специальности "Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов".

Наступил следующий экспериментальный этап - испытания вакуумированых сотовых конструкций в условиях труда рабочих с высоким уровнем шума. Сутью испытаний являлась оценка эффективности звукопоглощения вакуумированными пластиковыми экранами в малом помещении, аналогичном стрелковой кабине тира закрытого типа, то есть на рабочем месте с максимальными уровнями звука. Для эксперимента понадобились две вакуумированных пластиковых панели, компьютер со специализированным программным обеспечением. В качестве источника звука был использован стартовый пистолет системы НАГАН-С, измерительный микрофон, усилитель звука, переносной аудиоинтерфейс. Все необходимое было "добыто" Александром и его помощниками.

Параллельно с исследованиями сотовых конструкций из ПЭТФ-пленки воплощалась в жизнь идея о создании ненаправленного фазоинверторного излучателя звука в форме додекаэдра, предназначенного для исследования акустических параметров производственных и общественных помещений. Реализована она была Александром Тюриным в соавторстве с, аспирантом ИжГТУ Робертом Шадриным.

Роберт - человек, от природы наделенный абсолютным слухом. Он профессиональный музыкант: сам пишет музыку, занимается продюсированием. Сейчас он работает над кандидатской на тему "Прогнозирование рисков" - по другому направлению, поэтому сотрудничество с Александром Тюриным временно приостановлено.

Корпус излучателя конструировали из фанеры, сверху обтянутой специальным акустическим материалом - карпетом. В каждой грани были выпилены отверстия, куда впоследствии были вставлены динамики.

Для оценки звукопоглощения материалов с помощью реверберационной камеры требуются образцы большого размера, и сама камера занимает довольно много места в помещении. Существует иной метод оценки звукопоглощения материалов, основанный на проведении измерений в акустических интерферометрах. Таким образом, открылся новый путь в исследованиях. В течение лета 2010 года по изготовленным Александром Тюриным и Сергеем Пигалевым чертежам удалось собрать акустический интерферометр (иначе - импедансная труба). Устройство получилось многофункциональным, позволяющим проводить измерения и исследования в области активной и пассивной систем шумозащиты человека.

Сегодня продолжается сотрудничество Александра Тюрина с Андреем Балагуровым. В результате исследований технологии активного шумоглушения появилась новая цель: создание средства индивидуальной защиты - активных шумопоглощающих наушников. Уже получен первый опытный образец, который в дальнейшем будет совершенствоваться и, таким образом, развивать новые наукоемкие технологии защиты человека от шума на производстве и в быту.

Заслуги и награды

Для Александра Тюрина участие в научных мероприятиях - дело привычное, а вот для его помощников все только начинается.

Первым достижением для Сергея Пигалева стало участие в конкурсе "Десять лучших инновационных идей студентов Удмуртской Республики" в 2010 году. Александр Тюрин вместе с Сергеем Пигалевым и Робертом Шадриным заявили на конкурс три проекта, но в десятку лучших вошел только один - "Разработка вакуумированных сотовых конструкций". Хорошим подспорьем для проекта оказались патент, публикации, опытные образцы.

Как авторы победивших в конкурсе проектов, они были рекомендованы к участию во Всероссийском молодежном образовательном форуме "Селигер-2010".

В ноябре 2010-го года Сергей Пигалев и Андрей Балагуров по научным руководством Александра Тюрина стали участниками выставки-сессии инновационных проектов Второго республиканского молодежного инновационного форума: их проект "Измерительный комплекс по исследованию активного и пассивного шумоглушения" был награжден дипломом I степени.

Планы и перспективы

По словам Александра Тюрина, на достигнутом команда останавливаться не намерена. У Александра много сил и энергии для продолжения исследований в области защиты от шумов. Студенты и магистранты команды активно помогают ему и, более того, занимаются этим же научным направлением: магистерские диссертации Сергея Пигалева и Андрея Балагурова посвящены исследованиям в области акустики. На вопрос, хотят ли они в будущем продолжать заниматься наукой, оба отвечают положительно. А вот где - на родине или нет - вопрос открытый.

От автора: В мировой истории средние века известны, как период культурного упадка, после которого началась эпоха Возрождения. Вопреки тому упадку, что мы наблюдаем сегодня в российской науке, есть надежда, что и для отечественной науки наступит Возрождение. Потенциал у нас огромный, было бы реальное желание, выраженное в государственных программах по поддержке науки. Привлечение молодежи в науку, увеличение доли финансирования НИОКР, наличие гарантий и условий для работы ученых - лишь краткие формулировки задач, которые России необходимо начать решать незамедлительно.

И очень приятно осознавать, что сегодня в ИжГТУ есть те, кто двигает науку вперед. Главное - не растерять, уберечь столь драгоценные кадры.