Вклад научной школы кафедры в развитие морского и речного флота - Морские вести России

Вклад научной школы кафедры в развитие морского и речного флота

31.07.2018

Образование

Вклад научной школы кафедры в развитие морского и речного флота

1 ноября 2016 года в ходе оптимизации структуры ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова была реорганизована кафедра двигателей внутреннего сгорания и автоматики судовых энергетических установок в действующем составе путем слияния преподавательского состава кафедр судовых энергетических установок, технических средств и технологий (СЭУ, ТС и Т) и двигателей внутреннего сгорания и автоматики судовых энергетических установок (ДВС И АСЭУ). Обе кафедры до присоединения ГМА имени С.О. Макарова к СПГУВК за время своего существования также неоднократно подвергались реорганизации и меняли название в зависимости от новых приоритетов отрасли и задач, поставленных перед вузом.

Александр Иванченко, заведующий кафедрой ДВС и АСЭУ ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, д.т.н., профессор

Ответ на курс индустриализации

Образование кафедры СЭУ, ТС и Т совпало с созданием ЛИИВТ в 1931 г., когда руководством страны был взят курс на индустриализацию страны и интенсивно развивающаяся ее экономика остро нуждалась в инженерных кадрах и новых технологиях. Первое ее название – паровых котлов – отвечало состоянию энергетических установок судов того периода. Руководил кафедрой известный ученый в области котлостроения профессор В.Я. Долголенко. При создании и становлении кафедры учитывался опыт подготовки специалистов в Ленинградском институте путей сообщения, на механическом и кораблестроительном отделениях Ленинградского политехнического института. В ходе разделения кафедр на общеинженерные и специальные в 1931 г. с целью привлечения к учебному процессу крупных специалистов из отрасли, минимизации средств при формировании лабораторной базы произошло ее первое переименование в кафедру паровых котлов и машин. Примечательным для того периода развития судовой энергетики стало внедрение на морских судах и кораблях ВМФ отечественных котлов системы В.Я. Долголенко вместо недостаточно надежных французских водотрубных котлов, а в учебном процессе использование его учебников. Постепенно на кафедре был сделан уклон на совершенствование эксплуатации новых установок, и с 1934 по 1944 год кафедра называлась кафедрой паровых установок.

Тяжелые годы вместе со страной

В период становления и в тяжелые годы войны с 1931 по 1946 год кафедрой руководил выдающийся организатор морского образования эксплуатационного профиля профессор К.А. Стриж. В 1944-1946 гг. в связи с нехваткой преподавателей на ней были собраны специалисты широкого профиля, и она называлась кафедрой паровых машин, термодинамики, теплопередачи и двигателей внутреннего сгорания (ПМТТДВС).

С ростом нового флота в послевоенные годы появилась необходимость в специалистах более узкой и глубокой специализации. Соответственно в 1947 г. на базе кафедры были образованы две кафедры: кафедра судовых паровых машин и турбин и кафедра термодинамики и паровых котлов. Во главе первой в разные годы стояли к.т.н., доценты П.П. Акимов (1947-1949), С.А. Смирнов (1949-1954), д.т.н., профессор И.А. Чиняев (1954-1959). Кафедру термодинамики и паровых котлов возглавлял известный ученый, д.т.н., профессор Л.В. Арнольд (1947-1959).

В 1954 году Минречфлот РФ принимает решение о прекращении строительства паросилового флота и ориентирует учебные и проектные организации на создание теплоходов с дизельными установками. Сразу же за этим решением для интенсификации НИР последовало объединение ЛИИВТ и ЦНИИРФ. В результате объединения создается единая кафедра судовых силовых установок под руководством известного ученого в области двигателей внутреннего сгорания д.т.н., профессора З.А. Хандова. В составе кафедры образованы научные лаборатории: «Судовые ДВС», «Автоматизация ССУ», «Воды, топлива и масла», сектор перспективных ССУ, лаборатория радиоизотопных методов исследований. Одновременно из числа преподавателей кафедры была образована кафедра судовых вспомогательных механизмов (СВМ) под руководством д.т.н., профессора И.А. Чиняева.

Две научные школы в одном регионе

В этот же период в связи с бурным ростом морского дизельного флота появилось новое учебное заведение, ориентированное на подготовку плавсостава судов морского флота, – ЛВИМУ имени адмирала С.О. Макарова. В нем в 1954 г. также была образована кафедра ДВС и ССУ во главе с известным ученым в этой области д.т.н., профессором Д.Б. Танатаром. В процессе становления в 1957 году она была объединена с кафедрой «Комплексные судовые двигатели» с реорганизацией в кафедру «Судовые ДВС и комплексные установки», которую возглавляли в разные годы известные ученые д.т.н., профессор Н.В. Петровский (1957-1958 гг. и 1963-1969 гг.), д.т.н., профессор Д.Б. Танатар (1958-1962 гг.), к.т.н., доцент В.П. Шмелев (1962-1963 гг.). В 1969 году кафедру возглавил выпускник 1951 г. судомеханического факультета ЛВИМУ д.т.н., профессор С.В. Камкин. К этому времени на кафедре был собран коллектив, способный решать научные задачи по оптимизации рабочих процессов мощных судовых дизелей, по техническому обеспечению безопасности судов, по разработке теоретических методов повышения эффективности эксплуатации судовых дизельных установок.

Так, с 1954 г. в Ленинграде параллельно функционировали две научные школы, направленные на подготовку кадров для морского и речного флота, и продолжалось их становление независимо друг от друга. В связи с интенсивным внедрением на флоте ДВС и развитием в стране двигателестроения в ответ на вызовы времени в ЛИИВТе в 1962 г. произошло разделение кафедры ССУ на две кафедры: судовых двигателей внутреннего сгорания (СДВС) во главе с д.т.н., профессором З.А. Хандовым и судовых силовых установок и технической эксплуатации флота (ССУ и ТЭФ) под руководством к.т.н., доцента С.К. Брыкова (1962-1963 гг.), к.т.н., доцента Ф.Д. Урланга (1969 г.), д.т.н., профессора Б.В. Васильева (1969-1979 гг.). На кафедру ССУ и ТЭФ была возложена функция головной организации отрасли по созданию, внедрению и совершенствованию судовых энергетических установок. В связи с приоритетностью задачи совершенствования в отрасли системы технической эксплуатации флота в 1973 г. кафедра была переименована и стала называться кафедрой технической эксплуатации флота и судовых энергетических установок.

Во главе технической политики отрасли

В научном плане специалистами обеих научных школ в рассматриваемый период решались сложные и важные технические задачи, стоящие перед отраслью. В процессе внедрения на флоте тяжелых топлив были проведены теоретические и стендовые экспериментальные исследования и разработаны предварительные рекомендации по переводу на моторное топливо ряда среднеоборотных судовых дизелей. Были сформулированы требования к судовым системам топливоподготовки и условиям их эксплуатации, которые подтвердили свои качества в процессе подконтрольной эксплуатации судов под руководством специалистов кафедры. Для контроля показателей топлива и моторного масла под руководством к.т.н. И.А. Тува была разработана и серийно выпускалась на опытном заводе ЛИИВТа судовая лаборатория экспресс-контроля воды, топлива и масла.

Преподаватели и научные работники кафедры принимали активное участие в разработке перспективного плана развития речного транспорта. Под руководством д.т.н., профессора Б.В. Васильева были выполнены исследования и рекомендованы перспективные типы судовых дизельных установок, выполнен прогноз изменения их технико-экономических показателей до 1975-1980 годов, были выявлены резервы снижения себестоимости перевозки грузов. В качестве наиболее важного из них была определена рациональная организация новой системы технической эксплуатации флота. С участием кафедры был разработан ряд нормативных документов.

Все новые двигатели импортного и отечественного производства, поступающие на флот в этот период, по заказу Министерства речного флота РФ подвергались 3-4-летней подконтрольной эксплуатации с оценкой безотказной работы, интенсивности отказов и средней наработки на отказ. Собранная и обработанная информация поступала на дизелестроительные заводы и позволяла оперативно устранять недостатки в конструкции дизелей. Полученный в процессе выполнения НИР опыт эксплуатации новых судов использовался преподавателями в учебном процессе и на курсах повышения квалификации ИТР отрасли и плавсостава.

Преподаватели кафедры принимали участие в создании первых судов река – море, а также экспериментальной газотурбинной установки. Совместно с ЦКБ по судам на подводных крыльях специалисты кафедры принимали участие в конвертации авиационного газотурбинного двигателя АИ-20А для работы на водометный движитель газотурбохода «Буревестник», в создании перспективного ряда дизелей размерностью ЧН21/21, поставленного впоследствии на производство на Балаковском заводе, а также в разработке рекомендаций по их использованию на судах.

Работами по созданию судов-газоходов руководил в отрасли доцент кафедры ТЭФ и СЭУ, к.т.н. Л.А. Хлюпин. В результате был решен комплекс задач по применению природного газа в качестве топлива для энергетических установок речных и река – море плавания судов, проведены стендовые и судовые испытания дизелей. По заданию Министерства речного флота РФ разработаны рекомендации по модернизации судов «Нева-1» на природный газ (метан) и «БТ-Х» (пропан-бутан). Под руководством специалистов кафедры был модернизирован теплоход «Нева-1» для работы на природном газе, который отработал на этом газе одну навигацию с повышенной прибылью. Дальнейшая судьба разработки оказалась вне поля интересов судовладельца, начавшего сдавать свои суда в аренду туристическим компаниям вместе с экипажем.

В 1980-1990 годах по заданию Минречфлота коллективом кафедры разрабатываются системы централизованного автоматического управления и контроля за работой СЭУ. Автоматизируется работа механизмов общесудовых систем, усилиями целого ряда кафедр создаются предпосылки к созданию судов с минимальной численностью экипажей.

В рамках совершенствования системы технической эксплуатации флота встала необходимость в сокращении расходов на техническое обслуживание и ремонт судов путем замены плановых разборок механизмов их безразборной диагностикой. Для диагностирования судовых дизелей специалистами кафедры разработан комплекс приборов для оценки технического состояния судового оборудования: прибор для обмера цилиндровых втулок без их демонтажа, представленный на рис. 1; пневмоиндикатор ПЗ-1М для замера зазоров в деталях кривошипно-шатунного механизма дизеля (рис. 2); прибор для определения продуктов износа в смазочном масле (рис. 3) и др.

Рис. 1. Прибор для обмера цилиндровых втулок без их демонтажа

Рис. 2. Пневмоиндикатор ПЗ-1М для замера зазоров в деталях кривошипно-шатунного механизма дизеля

Рис. 3. Прибор для определения продуктов износа в смазочном масле

Рис. 4. Прибор контроля качества рабочего процесса дизелей различного назначения

На рис. 4 представлен разработанный с участием доцента кафедры, к.т.н. А.Г. Колесова прибор контроля качества рабочего процесса дизелей различного назначения в широком диапазоне эксплуатационных режимов. С участием доцента кафедры, к.т.н. П.А. Васина были разработаны автоматизированные диагностические комплексы «Магистраль» и «Дизель-Адмирал» с визуализацией рабочего процесса дизеля в соответствии с рис. 5. Оба комплекса позволяют контролировать качество рабочего процесса в дизеле, работу топливной аппаратуры, общие для всего дизеля неисправности определяются по совокупному анализу индикаторных диаграмм.

Рис. 5. Визуализация рабочего процесса дизеля, реализованная в диагностических комплексах «Магистраль» и «Дизель-Адмирал»

Работами по внедрению информационных технологий, средств и методов диагностирования дизельных установок морских судов в Новороссийском морском пароходстве руководил д.т.н., профессор В.А. Шишкин, который на кафедре проработал более 16 лет.

Разработанные специалистами кафедры приборы и рекомендации по их использованию прошли апробацию во всех пароходствах РФ и даже сейчас используются в некоторых компаниях.

В 1979 году в ходе смещения научных разработок в направлении совершенствования системы технической эксплуатации флота с целью консолидации усилий произошло слияние кафедры ТЭФ и СЭУ и кафедры СВМ с переименованием объединенной кафедры в кафедру судовых энергетических установок и вспомогательных механизмов (СЭУ и ВМ) во главе с д.т.н., профессором И.А. Чиняевым (1979-1986 гг.), д.т.н., профессором И.С. Полипановым (1986-1990 гг.), д.т.н., профессором П.А. Малым (1990-1992 гг.), д.т.н., профессором Б.Д. Худяковым (1992-1995 гг.).

Отвечая на рыночные вызовы

В 1980-1990-х годах отрасль столкнулась с новыми вызовами, требующими замещения на флоте импортных судовых дизелей отечественными, с проблемой необходимости замещения на флоте относительно дорогих качественных дизельных топлив, с новыми требованиями к экологическим показателям судовых дизелей. Эти вопросы также не остались без внимания специалистов кафедры. Отвечая на них, в начале 80-х годов был выполнен целый ряд НИР в рамках координационного плана ГКНТ СССР по решению проблем, направленных на создание и освоение двигателей внутреннего сгорания с увеличенной топливной экономичностью и увеличенным ресурсом (программа 0.13.07), на защиту воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами (программа 0.85.030), на расширение ресурсов топлив для двигателей внутреннего сгорания (программа ОЦ-0.45), а также ряд НИР по заявкам Министерства транспорта, Российского морского регистра судоходства и других. Под руководством к.т.н. С.Г. Эренбурга были проведены широкомасштабные исследования с участием дизелестроительных предприятий отрасли по конвертированию автотракторных, стационарных и тепловозных дизелей в судовые. Научное направление по использованию на флоте альтернативных синтетических жидких топлив из угля и др. топлив, а также по снижению вредных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с отработавшими газами дизельных установок возглавил я – тогда еще молодой выпускник ЛИИВТ. Сегодня вопросами разработки техники и технологий для нейтрализации выбросов вредных веществ с отработавшими газами судовых дизелей на выпуске продолжает заниматься молодой доцент, к.т.н. В.Н. Окунев, а вопросами снижения шума и вибрации – к.т.н. В.В. Мартьянов.

Решением проблем повышения эксплуатационной надежности и эффективности судовых газотурбинных двигателей занимался заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор, д.т.н. Л.С. Венцюлис. Он принимал активное участие в разработке нового поколения судовых ГТУ с охлаждаемыми рабочими лопатками. Также его опыт был востребован при создании известных проектов экранопланов.

При внедрении в СПГУВК ГОС ВПО первого поколения в 1995 г. в связи с разделением стандартов подготовки специалистов судостроительного и эксплуатационного профиля была предпринята попытка разделить сферы ответственности кафедры ЭУ и ВМ, для чего она была разделена на кафедру эксплуатации СЭУ (ЭСЭУ) и кафедру судового энергетического оборудования (СЭО). Однако такая реорганизация оказалась ошибочной, так как возникли сложности в управлении работой кафедр близкого профиля. Стало невозможным рациональное использование лабораторного оборудования. В результате в 1997 г. все вновь образованные кафедры снова были слиты в единую кафедру – судовых энергетических установок (СЭУ) под руководством в 1997-1999 гг. д.т.н., профессора А.С. Баева, с 1999 г. до реорганизации в 2016 г. – д.т.н., профессора А.А. Иванченко.

В этот же период в 1996 году в ЛВИМУ имени С.О. Макарова кафедра «Судовые двигатели внутреннего сгорания и комплексные установки» была объединена с кафедрой «Судовые турбинные установки и автоматизация СЭУ». После объединения новая кафедра получила название «Двигатели внутреннего сгорания и АСЭУ», а возглавил ее к.т.н., доцент А.Л. Лемещенко. В научном плане специалисты кафедры заняли ведущие позиции по целому ряду направлений. По договорам с ЦНИИМФ, Регистром, НПО «Аврора» и др. отечественными предприятиями коллективом решались задачи совершенствования технической эксплуатации судовых ДВС, моделирования их эксплуатационных режимов работы и оптимизации рабочих процессов; комплексного программного обеспечения оптимизации и диагностики рабочих процессов судовых дизелей и другие. Кафедра принимала участие в решении задач по техническому обеспечению безопасности судов, созданию исследовательской аппаратуры для испытаний главных дизелей судов Балтийского, Черноморского, Мурманского морских пароходств, в совершенствовании систем наддува, исследовании интенсивности износов ДВС, разработке средств судовой автоматизации и требований к ним.

В процессе внедрения в СПГУВК требований Конвенции ПДНВ в 2008 г. к кафедре СЭУ с целью усиления подготовки судовых механиков к выполнению функции «Эксплуатация судового электрооборудования» была присоединена кафедра «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» (ЭСЭ СА) с переименованием вновь созданной кафедры в кафедру судовых энергетических установок, технических средств и технологий с соответствующим расширением сферы ответственности кафедры. Соответственно, в этот период расширились работы по созданию систем автоматизации кораблей ВМФ, морских и речных судов. Их возглавлял д.т.н., профессор К.В. Недялков, которого коллеги при жизни называли «железным профессором» за то, что он доводил все свои теоретические разработки до внедрения в металле. Уместно вспомнить выполненные под его руководством разработки по созданию элементов автоматики и управления электроэнергетическими установками гражданских судов; разработку электроэнергетической системы, системы автоматики и управления электроэнергетической системой кораблей типа «Гепард»; разработку автоматизированной энергетической установки для судна с электродвижением и ВРК. Работами в этом направлении руководил также доцент кафедры Н.В. Широков, в качестве значимой разработки которого можно отметить создание аварийной электроэнергетической системы авианосного крейсера для ВМФ.

Не остались без внимания специалистов кафедры и вопросы автоматизированного проектирования новых энергетических установок и оборудования для них. В этом направлении д.т.н., профессор А.А. Иванченко и д.т.н., профессор А.Г. Даниловский и их аспиранты были приглашены ПАО «Звезда» для участия в научно-исследовательской работе «Проведение поисковых и экспериментальных исследований с целью повышения эффективности и надежности комплекса «гребной винт – судовой главный двигатель» для создания перспективных среднеоборотных и высокооборотных дизельных двигателей».

Указанная НИР выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» и ее подпрограммы «Создание и организация производства в Российской Федерации в 2011-2015 годах дизельных двигателей и их компонентов нового поколения». В результате на кафедре была разработана соответствующая методология и комплекс программ автоматизированного проектирования судовых энергетических установок морских и река – море плавания судов.

В соответствии с имеющейся материально-технической базой и кадровым обеспечением с момента основания и до реорганизации кафедра СЭУ, ТС и Т сохранила за собой два направления: 1) подготовку морских инженеров для проектных организаций, судостроительных и судоремонтных предприятий, проведение научно-исследовательских работ по новому судостроению и двигателестроению и 2) подготовку инженеров-механиков эксплуатационного профиля, проведение научно-исследовательских работ по совершенствованию технической эксплуатации флота, повышению эффективности энергетических судов.

Приглашаем к сотрудничеству в лучших традициях

В состав профессорско-преподавательского коллектива на новой объединенной кафедре ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова в результате реорганизации вошли высокопрофессиональные специалисты, включающие 5 профессоров, 3 из которых доктора технических наук, 7 доцентов, кандидатов технических наук и старшего преподавателя с большим практическим и преподавательским опытом работы.

В структуре университета после реорганизации кафедра ДВС и АСЭУ заняла положение выпускающей кафедры по специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок», а также принимающей участие в подготовке бакалавров по направлению 26.03.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника морской инфраструктуры» по профилям «Судовые энергетические установки» и «Кораблестроение», бакалавров по направлению 26.03.01 «Управление водным транспортом и гидротехническое обеспечение судоходства».

Преподавательский состав кафедры активно работает в научно-технических секциях РМРС и РРР, профессора кафедры д.т.н. А.А. Иванченко и д.т.н. Л.С. Венцюлис представлены в диссертационном совете ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, д.т.н. А.А. Иванченко дополнительно в диссертационных советах ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова и Санкт-Петербургского морского технического университета и д.т.н. Л.С. Венцюлис – Военно-морской академии.

Несмотря на то что вопросы технической политики переданы Минпромторгу РФ, специалисты кафедры регулярно участвуют в НИР по заказам промышленности. По тематике выполненных работ на кафедре в последние годы защищены кандидатские диссертации по актуальным проблемам, направленным на создание технологий нейтрализации оксидов азота в отработавших газах дизельных установок, конкурентно способных дизельных установок нового поколения и судовых дизелей, отвечающих перспективным экологическим требованиям, снижению шума и вибрации. Ведутся аспирантские работы по совершенствованию рабочего процесса, автоматизации и диагностированию в том числе двухтопливных двигателей и др.

Ведущие специалисты кафедры оказывают помощь судовладельцам в расследовании аварий на их судах и содействие в урегулировании судебных споров со страховщиками, ведут переподготовку плавсостава по всем программам их переподготовки, программам переподготовки инспекторов Российского морского регистра судоходства и Российского речного регистра. На базе кафедры создан и функционирует учебный центр фирмы Caterpillar, где ведется подготовка специалистов для коммерческих структур на территории стран СНГ по шести программам. В лабораториях судовых ДВС и автоматики СЭУ представлены и используются в учебном процессе новейшие образцы двигателей этой фирмы, их узлы и детали. В тренажерном центре на средства спонсоров установлены современные тренажеры, имитирующие энергетические установки самых современных морских судов, эксплуатирующихся на традиционных, а также газовом и жидком топливах.

Таким образом, с уверенностью можно констатировать, что вновь образованная кафедра вобрала в себя лучшие традиции профильного образования СПГУВК и ГМА имени адмирала С.О. Макарова. По существу, с учетом описанного опыта кафедра ДВС и АСЭУ отвечает всем современным требованиям, вытекающим из особенностей современного развития экономики страны и морского и речного транспорта и готова к решению задач, стоящих перед производственниками и вузовскими работниками на современном этапе развития рыночной экономики. Точнее задач, поставленных президентом РФ по переходу к формированию экономики, основанной на новейших достижениях науки и технологий, развитии наукоемких производств, экономики с очень высокой добавленной стоимостью, конкурентно способной на мировых рынках.

Приглашаем судовладельцев, судоходные компании, проектные и судостроительные фирмы, предприятия, проектирующие и изготавливающие судовые двигатели и автоматику СЭУ, к научно-техническому сотрудничеству. Ждем от вас заявок на решение стоящих перед вашими предприятиями технических проблем.

Молодежь приглашаем в стены ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова для получения признанного во всем мире качественного морского инженерного образования. Если вы здоровы, энергичны и хотите получить образование, которое обеспечит вам жизненный успех в любой стране мира, – приходите учиться к нам.

Морской флот №3 (2018)

ПАО СКФ
IV ежегодная конференция ежегодная конференция: «SMART PORT: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ЭКОЛОГИЧНОСТЬ»
Восточный Порт 50 лет
НПО Аконит
Подписка 2024
Вакансии в издательстве
Журнал Транспортное дело России
Морвести в ТГ