Порятунок потопаючих — у... реорганізації науки

Інститут гідромеханіки НАНУ не розбалуваний увагою преси. Ще недавно в ньому проводилися такі засекречені роботи, що було не до популяризації, а тим більше не до реклами вищих досягнень. Досить сказати, що коли в Росії потонув підводний човен «Курск», до корабля на гарматний постріл не підпускали іноземних рятувальників. У журналістському середовищі обговорювалася думка, що це, мовляв, через якийсь особливо засекречений військовий об’єкт. Пізніше просочилися дані - це торпеда «Вихрь», здатна розвивати швидкість під водою понад 200 км на годину (!). До таких рекордів навіть не наближалися підводні судна жодного іншого флоту у світі. Показово, що ідеологія надшвидкісних суден народилася в Києві в Інституті гідромеханіки НАНУ. Тут-таки її було випробувано в унікальній гідродинамічній трубі. До речі, директор інституту в розмові зі мною спеціально наголосив, що інститут жодним чином не причетний до інциденту з «Курском», хоча колись плідно співпрацював з конструкторським бюро, яке створювало атомні підводні човни.

Недавно академік Віктор Грінченко на конференції в Нью-Йорку повідомив про нове досягнення інституту: в Києві на випробуванні в гідродинамічній трубі досягнуто швидкості руху механічного тіла, яка перевищує швидкість звуку під водою, а саме: 1500 метрів на секунду! Це справило ефект сенсації в середовищі вчених та фахівців. Проте інститут припинив свої феноменально успішні роботи в інтересах суднобудування та підводної зброї. Україні тепер це непотрібно. Практично припинено дослідження в галузі гідроакустики, де перед тим учені установи виконали важливі прикладні розробки.

- Вікторе Тимофійовичу, над чим сьогодні працюють учені в Інституті гідромеханіки, коли зник основний замовник результатів ваших досліджень? - з таким запитанням оглядач тижневика DT.UA звернувся до директора Інституту гідромеханіки НАНУ академіка Віктора ГРІНЧЕНКА.

- Коли актуальність спілкування з підводними човнами канула в минуле, мені до рук випадково потрапила книжка лікаря. У ній я звернув увагу на дивні дані, які багато в чому визначили те, над чим ми сьогодні працюємо. Автор (прізвища автора я не запам’ятав) писав, що в сучасній медицині перший контакт пацієнта і лікаря починається через стетофонендоскоп. Статистика свідчить, що цей контакт дає до... 20 відсотків помилок у діагнозі і в Україні, і в США. Тоді я зрозумів: це наша тема, оскільки ми нагромадили значний потенціал у галузі вивчення характеристик складних акустичних сигналів. Треба допомогти лікареві якомога надійніше зафіксувати всі особливості звуків дихання і запропонувати нові методи визначення їх характеристик.

До початку дев’яностих років основні напрями нашої дослідницької праці стосувалися сфери гідроакустики. Дуже цікавими були розробки, пов’язані зі створенням глибоководних гідроакустичних екранів. Виявилося, що можна забезпечити ефективне екранування випромінювачів аж до глибини 600 метрів. Субмарини опускаються все глибше, і була потрібна станція, яка працює на великій глибині, а екран знадобився для того, щоб звук не розтікався навсібіч і ви могли спрямувати його туди, куди слід. Такі станції буксирувалися у потрібне місце. Щоб забезпечити безпечне буксирування гідроакустичних засобів, доводилося розв’язувати складні задачі з гідродинаміки, що теж робили у нас в інституті. Ми також розробили рекомендації зі створення протяжних буксируваних антен. Уявіть собі антену завдовжки кілька сотень метрів, яку викидають із надводного корабля, щоб слухати океан. Такі довгі антени робили для вловлювання низьких частот і організації спрямованості прийому...

- Після того як ви припинили дослідження з прослуховуванням підводних човнів, як змогли перейти на медичні розробки?

- Ми маємо необхідну освіту і великий досвід роботи із задачами фізичної акустики, відчуваємо закономірності поширення звукових хвиль. Тому, коли постало питання застосування акустики в медицині, наша кваліфікована команда фахівців відреагувала негайно.

Передусім слід сказати, що саме моделювання респіраторної системи людини дуже цікаве з наукового погляду, тому що воно має фантастично складну механіку. Щоб зафіксувати звук, обробити його належним чином, в інституті було створено спеціальний, обладнаний цифровою технікою комплекс із розробленими нами чутливими сенсорами.

Старший науковий співробітник інституту Анастасія Макаренкова разом із доктором медичних наук А.Басанець провела колосальну роботу в Інституті медицини праці НАМН України, дослідивши велику групу шахтарів і металургів із пневмоконіозом. Їм пощастило виявити дуже цікаві ознаки, що дозволяють ідентифікувати цю хворобу за звуками дихання.

Річ у тому, що звук, який виділяється у процесі дихання, дуже інформативний. Але вся інформація лежить у ділянці низьких частот. Наше ж вухо (і, звісно, вухо лікаря) низькі частоти чує погано, а з віком - ще гірше. Тепер із допомогою наших приладів можна зафіксувати такі звуки з великою точністю і спокійно проаналізувати. Лікар може порівняти новий запис звуків зі зробленими в різні періоди до того. З’являється реальна можливість врахувати всі індивідуальні особливості дихання.

- Ці досягнення підтримали медики?

- Ми отримали офіційний дозвіл Мінздоров’я (це зробити дуже важко!) на застосування у практиці всього комплексу. Його використовують в Інституті пульмонології. Зараз із ним працюють у медичній академії в Дніпропетровську і в дитячій клініці професора В.Майданника, розміщеній у Києві на площі Толстого.

- Які ще напрями є предметом досліджень в інституті?

- Є ще кілька дуже цікавих напрямків роботи. Коли я був у Швеції, побачив картинку, яка, можна сказати, запала в душу. Цей графік показує, за рахунок яких ресурсів формувався енергетичний баланс у скандинавській країні. До енергетичної кризи на початку сімдесятих років минулого століття тут усі потреби в енергії, як зараз і в нас, забезпечувалися за рахунок нафтопродуктів. Потім в історично стислі терміни в цьому балансі нафтопродукти почали займати всього... 10 відсотків! Решта - поновлювані ресурси. І серед них я особливо виділив би енергію, яку виробляють так звані теплові насоси. Два з них стоять у нашій лабораторії. Це подарунок шведів.

Один із цих насосів постійно працює. Він забирає нагріте повітря в нашому приміщенні, охолоджує до мінус 14 градусів, а відібрану енергію використовує для нагрівання води. Отож у нас цілорічно із кранів тече гаряча вода завдяки роботі нескладного агрегата.

- До речі, а як працює тепловий насос? Начебто принцип його роботи дуже простий, проте навіть не всі фізики його розуміють...

- Є три способи отримання тепла з допомогою таких насосів. Перший - на невеличкій глибині, метрів п’ять, сім, інколи достатньо і двох із половиною метрів (тут температура від сезону до сезону майже не змінюється, згадайте ефект погреба) прокладається система, яка дозволяє добути грунтове тепло.

Іншу таку систему використовують для збору тепла, якщо поблизу є досить великий водяний басейн - озеро, річка, море. А третій спосіб - глибинні свердловини. У Швеції для видобутку тепла їх треба бурити зазвичай на глибину 70-80 метрів. Це дозволяє через трубу викачувати воду, яка відбирає із землі тепло, і доносити її до теплового насоса. Тут тепло відбирають, а другою трубою повертають відпрацьовану воду на глибину. Сам процес відбору енергії від носія грунтується на використанні досить складних закономірностей термодинаміки фазових переходів. Вивчення цих закономірностей дає основу для вдосконалювання техніки, і над цим ми працюємо в лабораторії.

У Німеччині тільки впродовж останнього року було встановлено 80 тисяч теплових насосів різноманітних типів. Швеція випускає їх близько 100 тисяч на рік. Усі споруджувані котеджі, всі нові будинки у Швеції обладнуються тепловими насосами. Цей напрям дуже перспективний і для України.

Тому ми в інституті розпочали з головного - з підготовки кваліфікованих кадрів. Це дозволить створювати, а потім ефективно експлуатувати теплові насоси у країні. Для цього ми маємо підготувати дуже грамотних інженерів. За домовленістю з Технологічним університетом у Стокгольмі посилаємо туди студентів на стажування, де вони слухають курси найкращих викладачів Швеції - світового лідера в цій галузі. У Стокгольмі наші студенти мають можливість ознайомитися з одним із сучасних технічних див - кварталом, який обігрівається й освітлюється за рахунок охолодження Балтійського моря. Це дармова, екологічно чиста енергія...

- Коли прокинеться інтерес до цього надзвичайно важливого напряму в нас у країні?

- На щастя, вже з’явилася потреба в таких кадрах і в нас. Деякі бізнесмени подають заявки, щоб запросити на роботу підготовлених у нас фахівців. Це дуже позитивна прикмета! Отже, наростає розуміння того, що не тільки з допомогою купленого за кордоном газу можна обігрівати приміщення! Повільно, але досить упевнено в нас з’являється прообраз бізнесу, який може працювати на цьому напрямі.

- Тим більше що в Україні, зважаючи на все, він навіть перспективніший, ніж у Швеції...

- Це справді так, адже в нас набагато більші енергоресурси (екологічно чисті зокрема). Їх треба тільки підняти. Так, якщо ми використовуватимемо теплові насоси, щоб брати тепло Чорного моря, за тією ж схемою, за якою охолоджують Балтійське море шведи, - то зможемо обігріти весь Крим. Прикро, що, маючи такі перспективи, нетрадиційні різновиди палива становлять у нас усього один відсоток!

- Ваша робота має якусь підтримку в рамках міжнародної допомоги інноваціям?

- У програмі ЄС Інститут гідромеханіки НАН України визначений як основна дослідницька організація разом з інститутом у Дельфті (Голландія) та з Технологічним університетом у Стокгольмі. Проте від цієї чудової програми в мене стільки головного болю, що я не знаю, як із цього виборсатися. Абсолютно несподівано виникли великі проблеми з тим, як розпоряджатися фінансами. Гроші надійшли до нас на рахунок, але працювати з нашими банками - це кошмар...

- Вікторе Тимофійовичу, багато наших учених, потрапивши за кордон, доходять висновку, що науку потрібно розвивати в університетах. Ваш досвід підтверджує це?

- Ми любимо робити передчасні висновки. Проте я б, швидше, пішов американським шляхом - створення національних лабораторій. Як Левермор у США відповідальний за ядерну промисловість, так в Україні потрібно створити національну лабораторію з гірничо-металургійного комплексу. І сконцентрувати в ній і вибухи, і шахти, і металургійні заводи.

Безумовно, вкрай потрібні національна лабораторія з сільськогосподарського комплексу, національна лабораторія з медицини. Така реорганізація науки - це те, що ще може врятувати ситуацію в Україні, тому що повністю зруйнована галузева наука. Це створило вакуум між академічною наукою і впровадженням її результатів у виробництво. Створення національних лабораторій вирішило б питання конкурентоспроможності наших високотехнологічних виробів.

Колись мене вразила фраза редактора одного американського видання, який розмірковував із приводу того, кому належать результати статті, опублікованої в останньому числі часопису. Він зазначив, що результати належать тому, хто її зрозумів. Тобто коли ви її зрозуміли, то можете щось зробити, тим самим примноживши національне надбання своєї країни. І якщо ми втратимо людей, здатних впроваджувати те, що в цьому часопису викладене, - це буде кінець. Ми втратимо джерела зростання національного надбання, народного добробуту, які відновити буде неможливо.

Феномен Академій наук - і колишньої союзної, і НАН України - ще не оцінений по-справжньому. У них формувалися люди з дуже високим рівнем інтелекту, насамперед фундаментальної підготовки в рамках інститутів. Це було диво, яке давало змогу оперативно вирішувати багато питань. Якщо помре академія, відновити її не вдасться ніколи. Так, у країну ввозитимуть пральні машини, холодильники, комп’ютери тощо, але стати врівень з іншими розвиненими країнами нам не вдасться. Отож давайте про перетворення в академії говорити не з наскоку. Спочатку добре подумаймо...