Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №4.

значение - имеется эффективная возможность повышать производительность ЭИ-процесса за счет применения электродных конструкций с увеличенными разрядными промежутками, но при этом рабочее напряжение остается на приемлемом уровне. В разработанных технологических процессах величина разрядного промежутка изменяется в пределах 0.01-0.3 м, уровень рабочего напряжения составляет 250-800 кВ. Основные закономерности пробоя горных пород впервые исследованы томской школой исследователей электроимпульсного способа разрушения материалов (И.И. Каляцкий, А.Т. Чепиков, Ю.Б. Фортес, Н.Е. Коваленко, Л.Л. Игнатенко, В.И. Брылин и др.). Из значимых результатов исследователей КНЦ РАН следует указать на выявление количественных показателей снижения напряжений пробоя в многоэлектродных конструкциях за счет эффекта последовательного пробоя (И.А. Щеголев), на более раннее, чем у других исследователей, получение показателей пробоя в промежутках дециметрового диапазона (Б.С. Блазнин, И.А. Щеголев, В.С. Кононенко), показателей пробоя и разрушения крупнокускового (до 300 мм) материала руд и блоков синтетической слюды (до 600 мм) (А.Ф. Усов, Д.Н. Блазнина, М.М. Каган). Закономерности разрушения материалов искровым разрядом Искровой канал в твердом теле выступает как преобразователь электрической энергии во внутреннюю энергию продуктов канала, переходящую последовательно далее в работу по его расширению, в энергию поля механических напряжений и деформаций, в энергию вновь образованной поверхности продукта разрушения. Существующие методы расчета потерь энергии на каждом этапе ее преобразования и его оптимизации позволяют по параметрам электрической схемы источника импульсов рассчитать внутреннюю энергию продуктов канала E0, оценить потери с истечением плазмы вне твердого тела и рассеиванием в форме теплоты и оценить долю, трансформируемую в работу расширения канала в твердом теле A. Определяющие A(t) параметры давления плазмы p(t), объема и радиуса канала V(t), r(t), являясь результатом реакции среды на изменение внутренней энергии канала, зависят как от режима выделения энергии в канале, так и от упругих свойств среды. Решение краевой задачи расширения канала в твердом теле выводит на установление параметров возникающего в твердом теле нестационарного поля механических деформаций и напряжений. Частью возбужденная в твердом теле волна поля механических напряжений реализуется в полезном эффекте ЭИ - нарушении сплошности твердого тела, т.е. его разрушении, значительной же частью выносится с волной давления за пределы твердого тела, рассеивается на дислокациях, преобразуется в тепло. Эффективность использования волны поля механических напряжений зависит от параметров самой волны давления, а также от особенностей механизма разрушения твердого тела в условиях динамического нагружения (скорости и концентрации очагов роста трещин). Результаты исследований этих процессов дают основу для методики расчета конечных показателей разрушения и обоснования оптимальных режимов реализации процесса. Аналитическое решение всего комплекса вопросов, имеющего конечной целью определение параметров разрушения и оптимизацию параметров энергетического блока, практически невозможно. Более продуктивен метод, комбинирующий аналитическое рассмотрение с использованием полученных экспериментальным путем эмпирических и полуэмпирических аппроксимаций закономерностей и параметров с общей оценкой погрешности и достоверности полученных результатов. Начало изучению характеристик канала разряда, распространения возмущений в среде и показателей разрушения положено в работах Б.В. Семкина, Б.Г. Шубина, А.В. Юшина, П.Е. Шилина [17-21] Сотрудниками Кольского филиала АН СССР (А.Ф. Усов, И.А. Щеголев, С.С. Локшина) в сотрудничестве с ФТИ АН СССР выполнены уникальные исследования процесса распространения трещин при разрушении прозрачных материалов электрическими разрядами, выявлены и оценены основные разрушающие факторы в процессах ЭИ [22-24]. На аппаратуре КФАН СССР методом фотоупругости экспериментально оценивались параметры поля напряжений в твердом теле. Оригинальные методики изучения процесса разрушения материала с фиксированием канала разряда под поверхностным слоем и регистрацией в отраженном свете роста трещин в непрозрачных горных породах (А.Ф. Усов, М.И. Каган, 173