НОВЫЙ ПРОРЫВ УКРАИНЫ НА ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЫНКИ МИРА

Украине не занимать прекрасных ученых с громкими именами, всемирно известных научных школ. Но не скажешь, что это в большинстве случаев выражается в показателях промышленно-экономического потенциала. Тем более, что открытое рыночное пространство диктует свои - весьма жесткие - законы, которые подчас становятся дополнительным препятствием на пути внедрения блестящих научных разработок.

В этом смысле выгодно отличается от многих других работа коллектива ученых и промышленников, выдвинутая Харьковским государственным политехническим университетом на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники за 1997 год. Она посвящена разработке теории и методов оптимального проектирования конструкций и широкому применению этого мощного математического аппарата при создании новых машин и приборов с экстремальными характеристиками. Группе авторов удалось удивительным образом соединить достижения в науке, машиностроительной, нефтегазовой промышленности, агрокомплексе, космонавтике - тех опорных отраслях, которые составляли основу крепких позиций Украины еще со времен Советского Союза и которые сегодня обязаны сыграть ключевую роль в укреплении ее позиций на международных рынках.

Как известно, любое слабое звено может свести на нет ожидаемый эффект от научной разработки. Практика показывает, что такими слабыми звеньями оказываются, к примеру, отсутствие изначального бизнес-плана, учитывающего все реалии непростой экономической ситуации в стране. Или слабый маркетинг, отсутствие единого сильного организационно-финансового управления проектом.

Труд харьковчан гармонично и масштабно сочетает в себе три части многолетних научных поисков большого авторского коллектива. Первая часть - разработка теории, численных методов и программного обеспечения оптимального проектирования механических систем и конструкций. Вторая - создание широкой гаммы образцов машин и приборов с экстремальными характеристиками из самых разных областей техники. Третья - масштабное промышленное внедрение и освоение серийного производства в Украине нового поколения турбокомпрессоров для отечественного сельскохозяйственного, транспортного и нефте-газо-химического машиностроения, а также для экспортных поставок в другие страны.

Отметим сразу, что наиболее значимой и масштабной отраслью приложения разработанных авторами подходов и методов оптимального проектирования конструкций является турбокомпрессоростроение. Специалистам известно, что относящиеся к наиболее нагруженным (и «капризным») конструкциям турбомашины требуют множества дополнительных ограничений на стадии проектирования. Рабочее колесо (ротор) турбины в смысле исследования его газодинамических, температурных, прочностных и вибрационных характеристик так же неисчерпаемо, как, скажем, атом в физике. Понятно в этой связи, как важно научные исследования в этой сфере соединить с практикой. Похоже, и это в значительной мере удалось коллективу авторов, претендующему на высокую государственную оценку.

Научная разработка темы начиналась в Харькове в то время (60-е годы), когда мощным толчком для развития теории оптимального управления явился бурный всплеск космических исследований. Впервые в Украине (тогда еще - в СССР) и в мире в большом количестве монографий и работ харьковского ученого Владимира Гринева на базе использования математического аппарата принципа максимума Понтрягина была разработана теория и численные методы оптимального проектирования элементов конструкций по спектральным, динамичным и мощностным характеристикам. Через какое-то время ученик Гринева - харьковский ученый Эдуард Симсон развил аппарат решения задач оптимального проектирования, впервые создав теорию оптимизации конструкций при резонансных и околорезонансных нагрузках. Работы ученых Гринева и Симсона имели принципиальное и решающее значение для теоретической разработки, а затем и практического создания образцов новой техники в серийном производстве. Одновременно в работах харьковчан Сергея Богомолова, Вадима Бортового, Юрия Костенко и Леонида Любчика были развиты современные модели и методы расчета машин и сложных конструкций при динамической и комплексной нагрузке (в том числе, к примеру, для роторов лопатковых машин), что позволило приступить к проектированию новой генерации турбокомпрессорных систем и турбоагрегатов.

На базе Харьковского политехнического института в период с 1982 по 1986 годы проходили конференции и семинары под эгидой АН СССР и АН Украины, где собирались практически все известные специалисты в отрасли оптимизации конструкций. Это дало новый толчок для совершенствования исследований в этой сфере в 80-х - начале 90-х гг. Произошло и практическое воплощение этих исследований. На космической станции «Салют-7» в 1987 году успешно отработал автоматический прибор для испытания материалов в открытом космосе. Конструкция этого «микродеформатора» была рассчитана и спроектирована авторами на базе математического аппарата моделирования и оптимизации. Раскрываемые стержневые космические конструкции на основе новых технических решений были реализования на космической станции «Мир» уже в 1996 году. На рубеже 70-х-80-х годов, в эпоху геополитического противостояния систем, в частности, эмбарго на поставку в СССР газоперекачивающих станций газопровода «Сибирь-Западная Европа», на Сумском машиностроительном научно-производственном объединении имени Фрунзе вместе с Харьковским государственным политехническим университетом проводились работы по созданию отечественных турбокомпрессоров. В этот период уникальный вклад в научное и практическое воплощение тем внесли ученые и промышленники Владимир Лукьяненко и Владимир Сухиненко (оба - из Сум). В сжатые сроки большая часть газопроводов на территории Украины, России и др. стран СНГ оснастились украинскими газоперекачивающими станциями и установками. Не в последнюю очередь благодаря усилиям ученых и производственников Вартана Петросянца и Николая Куцина, новые системы покрыли примерно 80% всего отечественного производства турбокомпрессоров для тракторных и комбайновых двигателей АО «Серп и Молот» и Харьковского завода тракторных двигателей. До начала

90-х годов из-за низкого качества турбокомпрессоров, разработанных в 60-х-70-х годах, Украина начала утрачивать этот рынок сбыта. Но комплексные разработки и модели, предлагаемые группой упомянутых авторов, позволили в кратчайшее время разработать и утвердить техническую документацию, изготовить экспериментально-промышленную партию и пройти государственные сравнительные испытания с уверенным опережением всех подобных конкурирующих образцов (изготовляемых в России, Беларуси, Чехии). На протяжении 1995-96 годов заказы на все комплектующие были размещены на украинских заводах и начат серийный выпуск новой генерации отечественных турбокомпрессоров.

Это лишь некоторые фрагменты огромного послужного списка научных разработок коллектива авторов, выдвинутых на соискание Госпремии Украины в области науки и техники за 1997 год. Турбокомпрессоры, разработанные по их технологиям, работают сегодня на всех газопроводах Украины, России, Туркменистана, в Иране, Аргентине, Боливии и др. стран. Ими оснащены новые нефтяные месторождения Украины и Казахстана. Экономический эффект от эксплуатации таких турбокомпрессоров только в Украине составляет около 25 млн. гривен в год. А в целом экономический эффект от освоения промышленного производства и эксплуатации отечественных турбокомпрессоров для наддува: для газоперекачивающих аппаратов и станций составляет около 100 млн. гривен в год.