Būti Lietuvos dalele (2)

Pradžia 2007 m. Nr. 22

Pirmaisiais mokslo premijos užsienio lietuviams laureatais tapo filosofas prof. Algis Mickūnas (Ohajo universitetas, JAV), aviacinės ir kosminės inžinerijos specialistas prof. Rimas Vaičaitis (Kolumbijos universitetas, JAV) ir branduolio fizikos specialistas dr. Danas Ridikas (Prancūzijos atominės energetikos komisariato CEA mokslo darbuotojas). Reikšminga mokslo premijų skyrimo ceremonialo dalis teko laureatų prakalboms. Šioje publikacijos dalyje pasakojame apie prof. Rimo Vaičaičio darbus.

Prof. Rimas Vaičaitis savo prakalboje dėkojo mokslo premijos užsienio lietuviams steigėjai – LR Švietimo ir mokslo ministerijai, jo kandidatūrą iš daugelio vertųjų atrinkusiai komisijai, jį pasiūliusiai Amerikos lietuvių bendruomenei ir, žinoma, šios premijos steigimo idėjos autoriui dr. Stasiui Bačkaičiui – JAV lietuvių bendruomenės krašto valdybos vicepirmininkui mokslo reikalams, daugelio Pasaulio lietuvių mokslo ir kūrybos simpoziumų organizatoriui. S. Bačkaitis surinko visą informaciją apie R. Vaičaičio mokslinius laimėjimus ir jį pristatė premijų teikimo komisijai.

R. Vaičaitis prisiminė savo mokslų pradžią JAV, studijas Ilinojaus universitete, kuriame yra maždaug 40 tūkst. studentų. Iš jų tuo metu studijavo apie 250 lietuvių. Daugelis baigė magistrantūrą ir doktorantūrą. Lietuviai turėjo savo tautinių šokių grupę ir net sporto klubą. Kai kurie Ilinojaus universiteto absolventai gerai žinomi ir Lietuvoje. Tai buvęs Vytauto Didžiojo universiteto rektorius prof. Algirdas Avižienis, Pardue universiteto prof. Romualdas Viskanta, Kalifornijoje kosmoso srityje dirbantis dr. Arvydas Kliorė ir daugelis kitų mūsų tautiečių.

R. Vaičaitis universitete gilinosi į aeronautikos ir astronautikos inžinerijos mokslus. Baigęs studijas ir laimėjęs konkursą jis dirbo Kolumbijos universitete Niujorke. Jauniems dėstytojams (assistent professor) JAV sudarytos labai geros mokslinio darbo sąlygos: jie dėsto 2,5–5 val. per savaitę, o likusį laiką gali skirti moksliniam darbui. Naudodamiesi puikiomis laboratorijomis ir turtingomis bibliotekomis jauni amerikiečiai mokslininkai gali labai greitai iškilti, bent jau palyginanti su pedagoginiu darbu labai apkrautais Lietuvos dėstytojais.

Kaip tik apie savo mokslinį darbą ir kalbėjo R. Vaičaitis, pasakojimą praturtindamas skaidrėmis. Jis dirbo prie daugkartinio naudojimo pilotuojamo kosminio laivo Space Shuttle projekto – tyrė ir nagrinėjo virpesių bei triukšmo problemas. Amerikiečiai Space Shuttle projektui jau buvo išleidę daugiau kaip 1 mlrd. dolerių, kai kilo didelė problema. Kaip žinia, tas erdvėlaivis yra padengtas maždaug 28 tūkst. keraminių termoizoliacinių plokštelių. Grįžtančio iš kosmoso erdvėlaivio paviršius būna įkaitęs iki kelių tūkstančių laipsnių, tad be terminės apsaugos bemat sudegtų. Visi prisimename 2003 m. į atmosferą grįžtančio erdvėlaivio Columbia tragediją, kai dar kilimo metu nuo degalų bako atplyšęs termoizoliacinės medžiagos (putų) gabalas trenkėsi į erdvėlaivio sparną ir apgadino apsauginę dangą. Dėl šios priežasties erdvėlaivis su 7 astronautais patyrė katastrofą ir sudegė.

Tai štai dar kuriant Shuttle ir atliekant bandymus akustiniame tunelyje pradėjus didinti triukšmo ir virpesių dydį apvalkalo keraminės plokštelės ėmė byrėti. Neišsprendus šios problemos visas projektas būtų pakibęs ant plauko. Šiai užduočiai spręsti buvo pasitelktas R. Vaičaitis ir dar vienas mokslininkas iš Prinstono universiteto kaip virpesių ir triukšmų specialistai. Jie dirbo prie teorinio modelio, kitos grupės dirbo su riboto vartojimo elementais, dar kita grupė atliko bandymus. Paaiškėjo, kad pradiniai teoriniai modeliai, kuriais remtasi, neatitiko realių reikalavimų. Erdvėlaivyje kylančius virpesius reikėjo susieti ir su netiesiniais gumos izoliacijos reiškiniais. Pavyko rasti daug patikimesnius klijus, kuriais buvo tvirtinamos keraminės plokštelės, ir cheminę medžiagą, kurią užtepus pavyko labai pagerinti termines izoliacijos savybes.

R. Vaičaičiui padarė įspūdį jo užsakovų atsakymas į klausimą, kiek galima išleisti lėšų problemai spręsti. Atsakymas nustebino: „Nėra ribos. Kiek reikia, tiek leiskite.“

Lėktuvas su šešiasparniais propeleriais

Kita problema, kurią šalinti buvo pasitelktas R. Vaičaitis, siejosi su vibracijomis, pasireiškiančiomis kosminės stoties viduje. Nors kosminėje erdvėje stotį supa vakuumas, jos viduje veikia įvairiausia aparatūra, skirta vandeniui valyti, šildyti, šaldyti ir spręsti daugybei kitų gyvybinius stoties ir astronautų poreikius užtikrinančių užduočių. Ta aparatūra pritvirtinta prie stoties sienų, dirbdama ji virpa ir sukelia įvairius triukšmus. Virpesiai kelia diskomfortą, didina įtampą ir nuovargį, astronautai tampa nervingi. Taigi lietuviui teko prisidėti prie tų virpesių ir triukšmų mažinimo ir slopinimo.

Nemažai jėgų atiduota dalyvaujant naujų tipų propelerinių lėktuvų kūrimo projekte. Skaidrėje matėme šešiasparnius propelerius, kurie sukasi labai dideliu greičiu, o viršutinė jų dalis pasiekia viršgarsinį greitį. Sukeliamas didžiulis žemų dažnių triukšmas, kuris patenka ir į pilotų kabiną. Tokie lėktuvai, palyginanti su tokio pat dydžio reaktyviniais lėktuvais, padėtų sutaupyti maždaug ketvirtį kuro. Žinoma, jeigu būtų įgyvendinti. Projektas sukėlė didelį susidomėjimą, bet triukšmo niekaip nesisekė sumažinti, nes apskritai žemų dažnių triukšmus sunku kontroliuoti. R. Vaičaitis buvo sudaręs visą optimizavimo programą, kaip reikėtų nuo triukšmo apsaugoti lėktuvo vidų. Darbo grupė net buvo gavusi dvimotorį lėktuvą eksperimentiniam modeliui patikrinti. Deja, bandymų metu lėktuvui pakilus su vienu varikliu, šis užgeso ir lėktuvo pilotas bei inžinierius žuvo. Tie eksperimentai veikiausiai ir toliau buvo tęsiami, bet R. Vaičaitis jau dirbo kitame darbe.

Iš Vilniaus į Niujorką – per 20 minučių

Kitas itin triukšmingas tiesiogine ir perkeltine prasme projektas – supergreitų lėktuvų kūrimas. Šiems darbams JAV ir kitose šalyse jau išleista keli milijardai dolerių. Tai tolimos ateities lėktuvai, kuriais veikiausiai skraidys mūsų vaikaičiai. Lėktuvo idėja tokia. Pakilęs nuo tako lėktuvas kyla į kosminę erdvę, skrenda nepaprastai greitai ir nusileidžia numatytoje vietoje. Pasak R. Vaičaičio, planuojama pasiekti 20 kartų didesnį negu garso greitį. Tokiu greičiu skrendant iš Vilniaus į Niujorką nuskristume per 20 min., o į Tokiją – nereikėtų nė valandos.

Kiek šis projektas realus? NASA yra sukūrusi ir išbandžiusi modelį, kuris pasiekė 7 kartus didesnį greitį už garsą. Tiesa, tai buvo iš Žemės pilotuojamas lėktuvas, be pilotų. Kad geriau įsivaizduotume, koks tai greitis, priminsime, kad kulka skrenda 1,5–2 kartus greičiau už garsą.