“第一个是我们的专利史蒂夫乔布斯买的”
“在船上安装激光装置将减少沿北海航线和北极大陆架发展的运输成本。 为了在卡拉海进行运输，用三台带有激光系统的破冰船代替三台北极核能破冰船和两台泰米尔式破冰船就足够了，”破冰船激光装置的创建者之一谢尔盖·波波夫告诉VZGLYAD。在今年11月，迪克森破冰船将开始对一种独特的用于破坏冰的激光装置进行海上试验，该装置是由美国国家天文物理中心激光系统和复合体中心（NCLSC）（隶属于Rostec State Corporation的Shvabe控股公司）与来自北极和圣彼得堡南极研究所。
第一位告诉VZGLYAD，史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）和他的iPhone与俄罗斯开发的激光技术有什么关系，这种激光的创造者如何说服那些不相信激光破冰可能性的怀疑论者，以及这些技术如何使人们免于洪水和石油泄漏Shvabe控股公司研发与创新发展副总干事，谢尔盖·波波夫副教授。
问题：这个想法是如何诞生的-创建一个用于切冰的激光装置？
谢尔盖·波波夫（Sergey Popov）：这一切都始于2011，当时电视报道显示，在北极进行的一项行动是使两艘最强大的破冰船摆脱冰层的束缚。 我们与来自天体物理学科学与技术研究中心的科学家和激光工程师一起，考虑了如何使用激光提高北极勘探的效率。 在北冰洋恶劣的气候条件下，如何帮助确保矿物的不间断运输和矿物提取设备的供应？
用激光切割冰的想法的原型可以称为我们先前开发的技术，如今几乎每个人都在使用它。 但是很少有人知道这是一项国内技术。 首先注意到这项发明并购买了我们专利的是史蒂夫·乔布斯。 现在
使用我们的方法和设备切割iPhone和iPad上的所有屏幕。 我们将这项发明用于工业，将史蒂夫·乔布斯用于大众消费者。
我们正在与Sapphire企业（现在是Schwabe-Photo Systems）以及热工学院一起讨论发明，该技术是一种控制脆性材料的激光热裂的方法。 在此之前，使用金刚石砂轮切割了用于智能手机和手机的屏幕，但是采用这种方法会出现接缝，屏幕的边框需要打磨，这是一项相当费力的工作。
但是我们提出了另一种技术：用激光加热局部点，在玻璃上形成细线，然后将冷却剂（例如水-空气混合物或氮气）施加到加热的表面。 由于突然加热和突然冷却，会出现小裂纹。 通过此方法，您可以控制切割玻璃的过程并为智能手机获得无缝的屏幕。 此外，它还可以去除0,5毫米甚至更少的边缘，从而使切割玻璃更加耐用。 它不仅可以是智能手机的屏幕，还可以是蓝宝石或其他易碎材料。
看起来：这种技术在切冰时如何工作？ 可能的缺点之一是在切割冰块时需要巨大的功率才能使激光系统工作？
S.P .：许多人确实认为，由于冰的低导热性，水到蒸汽的转化以及其他因素，不可能用激光切割冰。 相反，这是可能的，但是为了切成只有20 cm的厚度的冰，将有必要花费两个发电厂生产的电量。 实际上，这就是用钢锯锯玻璃的方法：已经付出了很多努力，但几乎没有用。 在普通家庭中如何切割玻璃？ 沿玻璃表面穿过的金刚石或玻璃切割盘会留下划痕，从而产生裂纹。 要切割厚度为5 mm的玻璃，只要有0,05 mm的裂缝即可。 冰裂技术类似于玻璃切割技术。例如，要使用激光热裂纹切割用于智能手机屏幕的蓝宝石或玻璃，激光辐射功率应仅为20 – 200瓦。 这是一个普通的灯泡。 因此，要切冰，不需要那么多功率。
了解技术的另一个重点。 当前如何克服冰障碍？ 考虑到楔形弓的破冰，破冰船正在提高速度并引力，打破并散布冰块。
本发明的实质是
在应力集中点出现的地方，冰会像玻璃切割机一样被激光切断，从而使冰破裂。
为此，我们不需要像钢锯一样将所有的冰都切成冰，只需要像玻璃切割器一样将其切成冰厚的十分之一即可。 因此，激光装置不需要更多的功率。 光学计算和激光头制造是一门艺术。 我们的技术诀窍是形成一束光束，该光束将在距破冰船一定距离处切冰。
看起来：已经进行了哪些测试，遇到了什么困难，您对计划于11月进行的首次北极条件下的开放水测试有何期待？
S.P .：首先，我们对该方法进行数学建模。 然后，他们使用普通水在冰箱中冷冻的冰进行了实验。 他没有问题就刺了。 但是，许多科学家反对我们：盐水在北海冻结，因此冰中散布着水。 这就是所谓的冰块（非均质）。
因此，为了证明所获得的效果，我们邀请了来自20多个组织的科学家和从业人员，并用盐水制冰进行了视频实验。 我们向所有人展示了低功率激光辐射可以使一米厚的冰破裂。
六个月后，我们在圣彼得堡中央研究院以该名称命名了这项技术 A.N. Krylov院士 有很大的空间可以确定长达3米的船舶模型的水动力特性，您可以在其中创建冰环境。 并在破冰船的比例模型上使用激光装置进行了实验。 结果也是积极的。
看：破冰到什么深度？
S. P .：在距离容器10米的距离处，装满一米厚的冰。 还没有尝试过。
看起来：船上的激光装置会放在哪里？
S.P .：出于某种原因，每个人都认为激光系统应该放在船首。 实际上，它可以在任何地方。 它可以安装在上甲板或内部。 激光辐射通过大直径光纤电缆传输。
外观：您打算在11月用激光系统在Dikson破冰船上进行冬季航行测试。 真正的审判会引起什么关注？
S. P .：有很多，为此，我们需要一个全面的实验。 例如，振动来自破冰船。 理想情况下，激光束成一直线，但实际上，如果安装了激光的光源振动，那么我们可以获得不同的图像。 我们试图从数学上考虑振动，并提出了激光头的陀螺仪稳定技术。 通常，陀螺稳定是我们的强项，我们知道该怎么做。 事实并非如此，事实并非所有理论上都是一对一的。 因此，我不能说明天会成功。 但是我敢肯定，这会起作用。 您只需要在实践中尝试和完善。 看起来：这种激光装置的实际意义是什么？ 据说会增加破冰的破冰率和破冰器的等级吗？
S. P .：破冰船“北极”可以穿越3,5米深的冰层，因为它拥有强大的动力装置和巨大的质量。 并且有一些小的容器可以通过冰的深度不超过1米。 但借助激光安装，他们将能够克服深达1,5-2米的冰，而无需任何特殊负载。 正式来说，该船的等级正在增加。 破冰船不会因此而变得更重，更强大，但是其克服冰原的能力将会增强。
展望：在北极国家发展计划的框架内，该州正在投入大量资金建设昂贵，功能强大的破冰船。 但是，如果激光系统能够增加破冰船的等级，那么也许如此昂贵且不再需要，那么小型破冰船就足够了吗？
S.P .：一个有趣的问题。 我认为仍然需要北极级的大型船只。 尽管科学预报水平很高，但并非总是能够计算出冰场的深度和运动。 冰有时仍会夹住血管。 例如，破冰船的路径上出现了更厚的冰，冰的通畅度达到了1,5米深；必须组织一次昂贵的营救探险，以使其摆脱冰层的束缚。 而且这种激光系统的存在将帮助破冰船在比气象学家们所预计的更为恶劣的天气条件下保持通畅，这将减少救援行动的数量。
根据经济计算，在船上安装的激光装置将减少沿北海航线和北极大陆架发展的运输成本。 例如，据认为，对于在卡拉海的运输而言，仅用三个带有激光装置的破冰船就足以代替三个北极类型的原子破冰船和两个泰米尔类型的原子破冰船。 也就是说，代替大型破冰船，较小级别的破冰船将足够。 我们的技术将帮助快速实现国家设定的任务：增加沿北海航线运输船舶的季节，全年进行，并增加货物周转量。
看起来：还有其他方法可以应用这项技术吗？
S.P .：我们还有另外一个“发展”直接从同一个激光器中挤出来。 基于相同的激光器，出现了另一个新发展的想法。 它有助于快速处理掉在水面上的溢油。 现在通过专用设备收集油膜。 在墨西哥湾，他们试图长期以各种方式收集泄漏的石油，这对自然造成了巨大破坏，许多鱼类，海洋动物和鸟类死亡。 借助激光安装，可以更快地解决此问题。
我们对少量溢油进行了中试-每小时可以清理数百平方米的油污。
激光束对准该点并聚焦在水面以下，然后油点点亮并随蒸汽上升。 蒸汽-水混合物燃烧几乎没有残留物。 燃烧产物很少。 这是生态安全的：在水的表面下什么也没有发生。 该技术已经过测试并获得专利。
有些悲观主义者认为，如果以此方式焦化大量泄漏的石油，将产生油云。 但是，您只需要找到一个中间地带，使水上的油以可控的方式燃烧掉。 为此，需要进行实际测试。
我们向石油工业工人展示了这种发展。 他们要求成品。 但是成品需要投资，而这仅仅是发展。
我们的另一项发明可以帮助防洪。 俄罗斯有许多北部河流，每年春天，冰川融化的口水比南部纬度要晚。 为了防止这种情况发生，紧急情况部采取了以下措施： 航空以及该领域的专家来粉碎冰原并提高水位。 这些不是海洋生物最环保，最安全的控制方法。
看起来：激光系统已经有潜在的客户了吗？S. P .：至少有两个客户。 这是北方运输公司（该组织将在11月提供破冰船用于全面测试）以及紧急情况部。
在防洪会议上介绍了激光系统后，紧急情况部的代表以及雅库茨克州政府对这一发展表示了兴趣。 目前，对所有三项发明的科学研究阶段已经完成，但尚未批量生产。 有必要完成开发工作的阶段。
看起来：有出口潜力吗？
S.P .：在以A.P. Krylov的项目在2013的日内瓦竞赛中提出，在那里他被授予发明日内瓦国际创新沙龙金奖。 在同一事件中，一家加拿大公司的代表对开发产生了兴趣。 在加拿大，冰况非常相似。 但是，在实施制裁之后，互动就停止了。
在2017中，中华人民共和国的代表也对该项目产生了兴趣。
看起来：从构想开始已经走了多少？
S. P .：这个想法产生于2011年，并在2012年获得了我们的企业NTsLSK天体物理学的专利。 从那时起，我们一直在逐步实施这一创新项目。
LOOK：资金还不够吗？ 作为国家计划的一部分，已拨款...
S. P .：分配给科学发展的资金还不够。 而且由于该项目的成功对许多人来说都是令人怀疑的，因此分配的资金仅足以用于建模。
瞧：现在他们相信了吗？
S.P .：他们相信。 但是现在我们正在谈论实验设计工作，关于需要新工具的实际测试。 当我们试图从不同来源寻找资金时。 由于资金是通过不同渠道分配的，因此我们无法立即完成所有这些工作。 现在，我们正试图加入海上运输发展计划，直到2030年为止，并将北极发展计划作为一个单独的部分进入。
LOOK：将破冰船激光装置项目和另外两个激光项目投入批量生产需要花费多少钱？
S.P .：这是一种昂贵的享受，但数量远非天价。 我们正在谈论一个破冰项目的几亿卢布，而其他两个项目也需要同样的数量-去除水上的油渍并销毁北部河流河口的冰以减少洪水的风险。 然后在一两年内，我们可以将所有三个项目都推向市场。
望：成品要多少钱？
S. P .：还不能确定地说。 但这很可能是几千万卢布。 破冰船的激光系统将提高其冰级，其成本仅为破冰船成本的5％。
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