Многофазные системы:
природа, человек, общество, технологии

Роберт Искандрович Нигматулин родился в 1940 году в г. Москве. В 1963 г. окончил факультет энергомашиностроения МВТУ им. Н. Э. Баумана, а в 1965 г. механико-математический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова. В 1967 г. защитил кандидатскую, а в 1971 г. — докторскую диссертации по физико-математическим наукам. В 1987 г. был избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1991 г. — академиком РАН по специальности «механика».

С 1963 по 1986 гг. работал в Институте механики МГУ. С 1973 года по совместительству являлся профессором механико-математического факультета МГУ. В 1986 г. в связи с организацией Тюменского научного центра СО АН СССР был приглашен в г. Тюмень, где вместе со своими учениками организовал Институт механики многофазных систем СО РАН и кафедру механики многофазных систем в Тюменском госуниверситете. С 1993 по 2006 гг. — Председатель Уфимского научного центра РАН. С 1995 по 2004 гг. был Президентом Академии наук Республики Башкортостан.

С 2006 года по настоящее время — директор Института океанологии РАН им. П. П. Ширшова (г. Москва).

С 1999 по 2003 гг. работал депутатом Государственной Думы Российской Федерации 3-го созыва.

Лауреат Государственной премии СССР (1983), Премии Ленинского Комсомола СССР (1973), Первой премии конкурса фундаментальных работ СО АН СССР (1990). Награжден Золотой медалью ВДНХ СССР (1989) и золотыми медалями им. В. Макеева и К. Циолковского Российской федерации астронавтики (1996, 2000).

Нигматулин Р. И. — выдающийся ученый в области механики и теплофизики многофазных систем, волновой динамики и связанных с ними приложений в современной технике. Он — основатель признанной в мире научной школы. Читал курсы лекций в Московском, Тюменском и Башкирском государственных университетах, а также в Университете Пьера и Марии Кюри (Париж) и в Ренсселаировском политехническом университете (Нью-Йорк). Среди его учеников 25 докторов и 50 кандидатов наук, в том числе 2 ректора университета и 3 директора академических институтов механики.

В работах Р. И. Нигматулина заложены фундаментальные основы современной механики многофазных сред: на основе пространственного осреднения для описания многофазного многоскоростного континуума выведены математически обоснованные уравнения и выделена совокупность физических величин, определяющих характер межфазных взаимодействий, предложены способы описания внутрифазных и межфазных процессов. Исследования Р. И. Нигматулина и его учеников обусловили развитие нового раздела механики — динамики гетерогенных сред с физико-химическими превращениями. Они представляют пример сочетания блестяще разработанной теории и практических результатов в различных областях техники и технологий.

Наибольший вклад его работы внесли в решение таких фундаментальных проблем, как создание математических моделей динамических процессов в многофазных средах; гидрогазодинамика паро- и газожидкостных систем; горение и детонация дисперсных сред; фильтрация многофазных жидкостей; волновая динамика упруго-пластических и пористых сред с физико-химическими превращениями. Эти работы широко известны специалистам во всём мире.

Именно Р. И. Нигматулиным доведён до исключительной четкости и ясности метод построения замкнутых систем уравнений динамики и термодинамики различных типов многофазных или гетерогенных смесей. Это позволило осуществить постановку ряда новых задач волновой динамики многофазных сред, дающих научную основу анализа крупномасштабных аварийных ситуаций в атомных энергоустановках, шахтах и других объектах.

В цикле экспериментальных и теоретических исследований по распространению ударных волн в жидкостях с пузырьками газа Р. И. Нигматулин и его коллеги открыли и объяснили эффект аномального усиления ударных волн, их осцилляционную структуру, при этом обнаружена парадоксальная роль межфазного тепло- и массообмена.

Проведен важный цикл исследований по динамике, теплообмену, испарению, конденсации и горению капель, частиц, пузырей.

Р. И. Нигматулин создал теорию скоростного деформирования твердых тел с фазовыми переходами с учетом движения и размножения дислокаций. Впервые поставил и решил задачу о высокоскоростном соударении упруго-пластических тел с фазовыми переходами. Предсказанные в его теории эффекты были впоследствии подтверждены экспериментами в Лос-Аламосском центре США и Институте химической физики РАН. Им создана теория упрочнения металлов взрывом, предложен теоретико-экспериментальный метод определения кинетики дислокационных процессов и фазовых переходов в металлах как при ударных, так и медленных процессах, что послужило основой для разработки оригинальной модели сверхпластического поведения металлов.

Выдвинуты новые идеи в теории фильтрации при мицеллярно-полимерном заводнении истощенных нефтяных пластов для повышения нефтеотдачи. Результаты его исследований были удачно использованы для анализа нагрева углеводородного газо-жидкостного сырья в трубчатых печах, в которых перерабатывается практически вся добываемая нефть. В частности, был установлен механизм закоксования таких печей или их «склероза» и предложены эффективные меры по предотвращению этого явления в крупнотоннажных печах нефтеперерабатывающих предприятий.

Огромное значение для создания перспективных технологий имеют результаты Р. И. Нигматулина и его учеников, полученные при исследовании сверхсильного сжатия дейтерированных жидкостей при интенсивном акустическом воздействии. Теоретически предсказана возможность достижения в зонах размерами порядка сотни нанометров давлений и температур, соответствующих протеканию термоядерного синтеза. Важные результаты были получены в области построения термодинамически согласованных широкодиапазонных уравнений состояния органических жидкостей.

Основное внимание в последние годы Р. И. Нигматулин уделяет изучению роли тепло- и массообменных процессов, происходящих между океаном и атмосферой, в формировании климата на Земле.

Р. И. Нигматулин входит в состав Национальных комитетов по теоретической и прикладной механике, по тепло- и массообмену, Международного комитета по многофазным течениям, редколлегий ряда отечественных и зарубежных журналов таких, как International J. of Multiphase Flow, Transport in Porous Media, International J. of Heat and Mass Transfer, International J. of Experimental Thermal and Fluid Sciences, Multiphase Science and Technology, Heat Transfer, Thermodynamics and Fluid Mechanics, Russian J. of Engineering Thermophysics, Прикладная механика и техническая физика, Теплофизика и аэромеханика, Океанология. Он был членом организационных и программных комитетов и приглашенным лектором многих международных конференций, визитинг-профессором ряда университетов США и Европы.

Р. И. Нигматулин — автор свыше 200 научных публикаций и изобретений, среди которых восемь монографий и учебников. Его монография «Основы механики гетерогенных сред» и двухтомная монография «Динамика многофазных сред» являются настольными книгами специалистов, работающих в области механики, теплофизики, энергетики, ракетной техники, химических и взрывных технологий. Монография «Динамика многофазных сред» переведена на английский язык и издана в США.

Р. И. Нигматулин опубликовал ряд статей по экономической теории. Он инициировал работу по межотраслевому балансу Республики Башкортостан с использованием модели В. Леонтьева. Известность приобрели и его публикации по государственным, гуманитарным и экономическим проблемам России, в частности, «Нельзя прожить без правды сущей» и «Как обустроить экономику России». В 2007 году вышла в свет новая книга Р. И. Нигматулина «Как обустроить экономику и власть России: анализ инженера и математика», а в 2009 году — «Кризис и модернизация России — тринадцать теорем» (совместно с Б. И. Нигматулиным).

Помимо научной и научно-организационной деятельности Р. И. Нигматулин активно участвует в государственной деятельности. Он два раза избирался депутатом Государственного Собрания Республики Башкортостан (1995 и 1999 гг.) и депутатом Государственной Думы РФ (1999–2003 гг.), где возглавлял Высший экологический совет.

Академик Р. И. Нигматулин отстаивает технологические, экономические и социальные позиции России.