Стаття про Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова НАН України «Вибухові vs. електромагнітні хвилі»

Харків славиться цілою низкою інституцій, що працюють з точними науками. За радянських часів тут постав Український фізико-технічний інститут, у якому в 1932 році вперше в СРСР здійснено розщеплення ядра літію і збудовано перший трикоординатний радіолокатор. Тут працював нобелівський лауреат з фізики Лев Ландау, сюди навідувався Нільс. Інститут постраждав від сталінських репресій, п’ятьох співробітників розстріляли, але після Другої світової він став одним з провідних центрів ядерної програми СРСР. Довкола Інституту постав ряд нових інституцій, зокрема Фізико-технічний інститут низьких температур імені Б.І. Вєркіна НАН України та Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова НАН України. Усі вони розташовані в північній частині Харкова, тому стали жертвами російсько-української війни.

Автори статті навідалися в Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова НАН України, який постраждав чи не найбільше. Установа розташована на вулиці академіка Проскури, на якій важко знайти будинок з цілими вікнами. До центру зруйнованої Північної Салтівки звідси шість кілометрів, до звільнених на початку травня Циркунів – нецілих 10. Після того, як неподалік маршрутка потрапила під обстріл, громадський транспорт їздить сюди тільки вранці і ввечері. Тим не менш, інститут працює.

Інститут створено на базі відділу радіолокаційних досліджень Харківського фізико-технічного інституту у 1955 році. Його заснував Олександр Усиков, що розробив першу трикоординатну радіолокаційну установку «Зеніт», яка стала основою ППО Москви у 1941 році.

Виконуючий обов’язки директора Інституту доктор фізико-математичних наук Юрій Логвинов розповів, що Інститут з самого початку був заточений під оборонну промисловість СРСР, оскільки електромагнітні хвилі поширюються не тільки в атмосфері, але і в воді, під землею, у космосі, а отже, їх можна застосувати для створення радарів і систем наведення високоточної зброї. Інститут створювався як центр теоретичних напрацювань, лабораторних досліджень і проєктування серійного виробництва. Тут комплексно вивчають генерацію, передавання та прийом електромагнітних хвиль.

У музеї можна побачити генератори міліметрових та сантиметрових хвиль, створені на базі вакуумних приладів, клістрони (електровакуумні лампи, що підсилюють високочастотний радіосигнал) та магнетрони (генератори електромагнітних хвиль мікрохвильового діапазону, що застосовуються у радіолокації і побутових приладах на кшталт мікрохвильової печі). Інститут запатентував свою технологію вимірювання щільності плазми. Це ключова технологія для роботи термоядерного реактора.

Інститут розробив метод дослідження поверхні Землі з космосу, за допомогою якого можна вимірювати товщину льодовика. Коли влітку 1991 року криголам Міхаїл Сомов (тоді належав СРСР, зараз російський) застряг на Антарктиці, завдяки супутниковій радіолокації його вдалося знайти і прокласти для нього маршрут по найтоншому льоду.

Ще три розробки, які експонуються в музеї, дуже б знадобилися в сучасних умовах, однак їх ще не встигли взяти в серійне виробництво: прилад, що ідентифікує безпілотники (не плутає їх з птахами, що мають подібний розмір і швидкість польоту); апарат пошуку людей під завалами (реагує на серцебиття і може виявити непритомних) та імпульсний радар, що під поверхнею землі бачить міни навіть у пластиковому корпусі.

Харківська школа радіофізики відома у світі. Найкраще цьому підтвердження – загальноприйняті наукові терміни: харківські дифракційні моделі (оминання хвилями перешкод) та харківський режим випромінювання клинотрона (дуже висока вихідна потужність і стабільність частоти випромінювання, що застосовується в РЛС).

За Союзу в Інституті працювало 2000 осіб, науковці часто їздили в експедиції. Наприклад, щоб дослідити передавання радіохвиль над поверхнею води, в океан випливали два кораблі з обладнанням. На оборонку СРСР ніколи не жалів коштів.

Після здобуття Україною незалежності ситуація кардинально змінилася (адже, маючи вкрай обмежені кошти, держава вкладала менше в оборонну сферу). Закрилося інститутське конструкторсько-технологічне бюро, кількість працівників у 2022 році скоротилася до 429, з яких 273 науковці. Однак розробки Інституту можуть бути корисними не тільки для мілітарної сфери, тому керівництво почало спрямовувати вектор досліджень на медицину, підповерхневу та шумову радіолокації, інституція стала брати участь у міжнародних грантових програмах.

У березні-квітні, коли велися активні бої на північній околиці Харкова, величезні приміщення Інституту постраждали від обстрілів. В Інститут також навідувалися мародери, але на початку травня вдалося організувати охорону й почати відновлювати роботу.

У головному корпусі Інституту багато вибитих вікон, але найбільше постраждали два інші корпуси – експериментального виробництва та експериментальних досліджень. У першому були верстати для виготовлення макетів, які можна було передавати на виробництво. У будівлі величезна дірка від прямого попадання, але верстати, на щастя, вціліли. У корпусі експериментальних досліджень повністю зруйнований другий поверх, знищено обладнання, куплене за гроші міжнародних грантів, яке коштує сотні тисяч доларів. На першому поверсі розташоване обладнання для фотолітографії та напилення поверхонь міддю, сріблом та алюмінієм. (Так виготовляються дифракційні решітки, що можуть керувати лазерним променем). Це устаткування вціліло, але воно руйнується під дією дощової води, що просочується між бетонними плитами.

Науковці жартують, що протягом усього літа їхня основна наукова діяльність зводилася до створення систем водовідведення з поліетиленової плівки, шлангів та пет-пляшок.

Ще на території Інституту в окремому приміщенні розташований єдиний в Україні мікрохвильовий кріогенний комплекс, який працює з унікальним діапазоном частот і використовує рідкий азот та гелій. Комплекс слугує для досліджень магнітних наночастинок, які потім використовують у виробництві приладів. Установка, на щастя, не постраждала, але в дах будівлі прилетіло.

На подвір’ї завідувач відділом радіофізичної інтроскопії кандидат фізико-математичних наук Геннадій Почанін продемонстрував журналістам робота з системою підповерхневої радіолокації, що розробляється у рамках міжнародного проєкту програми НАТО «Наука заради миру та безпеки». Проєкт – один з трьох, які зараз виконує Інститут, і має назву «Багатосенсорсні співпрацюючі роботи для виявлення неглибоко прихованих вибухонебезпечних загроз». Проблема виявлення мін під землею полягає у тому, що їх часто можна переплутати з іншими предметами. Тому в рамках проєкту розробляють метод одночасного сканування різними сенсорами – металодетектором, детектором діелектриків та голографічним радаром (що визначає форму предметів).

У головному корпусі Інституту працює пост прийому супутникового сигналу, що досліджує похибку GPS та дистанційно обстежує поверхню планети. Приміщення постраждало від прильоту, але вже знову відновило роботу.

Юрій Логвинов щиро дивується, що Інститут, який постав і розвивався за рахунок радянської оборонки, не зацікавив державу в 2014 році. Відтоді здійснено всього кілька невеличких проєктів. За іронією долі, наукове обґрунтування роботи систем наведення, яке застосовується, наприклад, в ракетах «Калібр», колись розроблялось саме тут.

Працівники Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України не справляють враження пригнічених. Їх не лякають ні великі руйнування, ні перспектива зими без опалення.

Ознайомитися з повним текстом статті можна за посиланням.

Читайте також: