Журнал № 5 - 2012(12), рубрика: "Наука молодая"

Только современное! Только актуальное!

В 2012 году все шесть заявок, поданных молодыми учёными ТОГУ для получения грантов в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», были признаны победителями! Редакция журнала «Мой университет» решила встретиться с каждым из шести руководителей этих проектов и из первых рук узнать подробности о проводимых ими исследованиях. В прошлом выпуске журнала мы рассказали о проектах Юлии Леоновой, Вячеслава Комкова и Вячеслава Бородулина. Гости этого номера:  Сергей Гончаров, Евгений Шеленок и Александр Никитенко.

 


Проект и с душой, и с телом

современное [большая картинка]

Машиностроительные материалы для самосмазывающихся подшипников скольжения – именно этой проблематике посвящён проект Сергея Гончарова, кандидата технических наук, преподавателя кафедры «Машины и оборудование лесного комплекса» Транспортно-энергетического факультета, сотрудника лаборатории «Композиционных материалов» ТОГУ. Этой темой он занимается с 2006 года.

– Моё исследование прикладного характера. Я разработал группу антифрикционных материалов для изготовления подшипников скольжения под общим названием МАС-4 с повышенными прочностными и триботехническими свойствами, а также технологию их получения центробежным способом. Так, раньше изделия получали способом намотки, что давало возможность получения за сутки 1 – 2 изделия. Сейчас за это же время с помощью моей разработки можно получить 4-5 изделий. Пока эта технология реализуется на лабораторном оборудовании, но также планируется внедрение технологического участка на производстве. Тем более что опыт работы с предприятиями у нашей лаборатории имеется.

Также в рамках развития проекта я планирую немного модифицировать наш материал с помощью нанодобавок – фуллеренсодержащей сажи. До этого мы работали с наполнителями только на макро- и микроуровне (до 10-6). Эксперимент покажет, какие в каких показателях возможно улучшение. И уже после будем работать с другими более серьезными нанодобавками.

– Кто-то работает уже в подобном направлении?

– В основном работы ведутся на западе страны и за рубежом. На Дальнем Востоке этой темой мы занимаемся в гордом одиночестве. Правда, в Якутии проводятся подобные исследования но только для материалов на базе полиэтилена. Это так называемая «школа Охлопковой Айталины Алексеевны».

– С кем вы осуществляете этот проект?

– В моей команде аспирант Дмитрий Якуба и студенты-третьекурсники специальности «Машины и оборудование лесного комплекса» Глеб Юденко и Николай Якименко. Ребята пришли к нам в лабораторию в прошлом году и заинтересовались.

– Сергей, а по вашим наблюдениям, насколько сегодня студенты тянутся в науку?

– Процентов пять, не больше. Им проще пойти поработать промоутерами или консультантами в сотовых магазинах и получить 15 тысяч. Интересы у них другие. Здесь же надо самому открывать новое и делать своими руками что-то.

– Достаточно ли средств гранта на осуществление проекта?

– Средств достаточно. Мы закупаем в рамках гранта оборудование, тем самым пополним лабораторную и учебную базу. Только деньги выделяются не равномерно в течение всего периода работы, а в конце года приходит сразу вся сумма.

– Ваш проект привязан к конкретному предприятию?

– В рамках этого проекта работы ведутся для нужд судостроения. И здесь нам помогает ОАО «Хабаровский завод имени А.М. Горького «Хабсудмаш». Партия опытных изделий уже к ним ушла. Есть и более мелкие предприятия, которые к нам обращаются. Я в постоянном поиске новых заказчиков. Если с заводом им. А.М. Горького пройдёт всё «на ура!», тогда мы составим именно для предприятий военного судостроения технические условия на наш материал. А значит, что это уже пойдёт как номенклатура по всей стране.

Мы тесно работаем с предприятиями, прислушиваемся к их мнению о наших подшипниках и совершенствуем их в рамках указанных требований. Вот, например, поступил к нам вопрос, как закрепить подшипник в узле трения. Либо это прессовая посадка должна быть, либо клеевая. Опыт применения материала показал, что последняя является малоэффективной. Поэтому необходимо изучение закрепление подшипника скольжения в узле трения с помощью натяга. Вот над этим тоже работаем в рамках гранта.

– А ваша работа по диссертации получила внедрение?

– Тогда были получены характеристики, на основе которых можно было сказать, в каких условиях будет работать этот полимерный материал. Составили ТУ. С производством (внедрением) тяжело. Нашим проще поставить китайские аналоги, чем, допустим, проверять какой-то отечественный материал. Для диссертации мне надо было делать внедрение, и я обратился в Трамвайно-троллейбусное депо №2 в Северном округе. Я выяснил, что они используют пару трения сталь по стали. На полгода им хватает, потом меняют полностью узел. Пробовали использовать капролон, но посадочные места под подшипники уже ремонтных размеров, а втулки - номинального. Я предложил им сделать детали из своего материала под их размеры. Поставили, опробовали - понравилось, но договор так и не заключили. Сталь дешевле. А то, что потом эта дешевизна оборачивается в дополнительные расходы от простоев трамвая во время ремонтов (совсем немаленькие) – это ничего… Кстати, ещё я сделал опытное внедрение полученного в ходе работы над диссертацией материала на своём авто – в дифференциале посадочные отверстия под приводные валы. Пока не жалуюсь (улыбается).
 
– По-вашему, как-то можно решить проблему с внедрением?

– Нужно проводить различные пиар-акции, как модно сейчас говорить, чтобы и производственники видели, что наука предлагает, и учёные понимали, что наука должна решать насущные вопросы, а не работать в стол, расходуя гранты и деньги налогоплательщиков.

– С какими проблемами, помимо обозначенной, вам как молодому учёному приходится сталкиваться?

– Крупных проблем нет. Мешает работать наша бюрократия. Я вот сейчас приобретаю комплектующие в рамках работы по гранту, чтобы собрать измерительное оборудование, которое, кстати, будет запатентовано, и не могу купить его уже две недели… Из-за бумаг. Я уже стал немного юристом, немного бухгалтером, пока бегал по отделам… Это очень мешает работе. За эти две недели метаний по отделам я бы мог, если бы было оборудование, поставить эксперимент. И двигался бы уже дальше. Время-то идёт.

– А что за патент?

– Я хотел проверить, можно ли уменьшить износ изделия (соответственно увеличить его срок службы), если провести предварительную процедуру притирки или обкатки подшипника (подготовить поверхность к работе). И вот нужно собрать оборудование, на котором буду проводить этот опыт. Но бумаги… Идея, душа есть, а тела – нет.

 


Нет аналогов нашим разработкам

современное1 [большая картинка]

Проект преподавателя кафедры «Автоматика и системотехника» Факультета автоматизации и информационных технологий, кандидата технических наук Евгения Шеленка связан с разработкой систем адаптивного и робастного управления различными объектами периодического действия, работающими в условиях неопределённости. Этой темой молодой учёный занимается на протяжении четырёх лет.

– Суть моего проекта состоит в синтезе новых эффективных алгоритмов для регуляторов автоматических систем – устройств, которые позволяют выработать определённое управляющее воздействие, для того чтобы обеспечить требуемую динамику объекта управления.

– Каково прикладное значение вашей работы? Где полученные результаты могут быть применены?

– На производстве. Допустим, есть токарный станок с автоматизированным приводом подачи резца, и надо обеспечить, скажем, обработку некруглых деталей сложной формы (определённую геометрию). Вот именно здесь и пригодится наш алгоритм. В установленный контроллер закладывается программа, и резец автоматически выполняет множество повторяющихся операций – это и есть так называемая периодическая система, которой я занимаюсь.

Применимы эти алгоритмы для роботов-манипуляторов, для лазерной резки металлов. Они вырезают профиль (заготовку) из металла какой-то сложной конфигурации. Либо это может быть манипулятор, который выполняет сварочные работы по контуру разной формы.

– Кто входит в вашу команду в этом проекте?

– Магистрант Иван Алексеевич Смаль и доцент кафедры «Автоматика и системотехника» ТОГУ кандидат технических наук Борис Николаевич Лелянов.

– Планируете ли вы привлекать студентов?

– В следующем году это возможно. Объём работ, скорее всего, возрастёт.

– Что уже сделано по проекту?

– Предложен новый алгоритм для системы периодического действия, проведено имитационное моделирование этой системы, которое подтверждает эффективность его применения, и опубликована статья в журнале «Информатика и системы управления», который входит в перечень ВАК РФ. Ещё поданы три заявки на выдачу свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

– Денег, которые выделяются в рамках гранта, на ваш взгляд, достаточно?

– Да, достаточно. При подаче заявки на этот грант нужно чётко понимать: если это исследование, которое связано с приобретением нового специализированного оборудования, то денег не совсем достаточно. Приобретение оборудования затратно. Например, простейший манипулятор по моему проекту стоит минимум 250 тысяч рублей. Плюс система управления: котроллер, компьютер реального времени…

А если грант выполняется как фундаментальная или поисковая работа, тогда финансирования вполне хватит.

– Вы уже планируете каким-либо образом продолжать этот проект?

– В следующем году я буду подавать заявку на грант Президента РФ. Сейчас не получилось по условиям конкурсного отбора.

– Насколько исследуемая вами тема популярна в науке?

– Задача поиска эффективных алгоритмов для автоматических систем очень актуальная и востребованная. Её решает очень большое число учёных в России и за рубежом, выходит достаточно много публикаций. Весьма интенсивно этими вопросами занимаются американцы, австралийцы, англичане и японцы. У последних высокий уровень автоматизации производства, поэтому без решения таких задач (и на фундаментальном, и на прикладном уровне) там никуда.

Что касается именно периодических систем, которыми мы с коллегами по проекту занимаемся, то данный вопрос тоже решался большим числом учёных. Есть много результатов. Но аналогов алгоритмов, которые предлагаем мы в нашей работе, нигде нет.

– Как вы оцениваете свой вклад в науку по завершении проекта?

– Будет получен новый контур, который, с одной стороны, обладает простой структурой (его техническая реализация особых затруднений не вызовет), а с другой – он весьма эффективен (возрастает быстродействие системы). Основываясь на результатах моделирования, могу сказать одно: по сравнению с алгоритмами, которые были предложены ранее, такой контур отрабатывает задающее воздействие лучше.

Кроме этого, полученные результаты стимулируют постановку новых задач, потому что всегда, как бы хорошо ни реализовался тот или иной проект, возникают вопросы. А можно ли сделать лучше? А что, если вот так?.. Например, мы пока не рассматривали задачи управления объектами с запаздыванием по управляющему сигналу. Это впереди. Но эти вопросы будут решены, потому что они сегодня актуальны.

– Евгений, расскажите, пожалуйста, думали ли вы, когда поступали в вуз, что через несколько лет будете кандидатом наук, занимающимся алгоритмами для регуляторов систем?

– На младших курсах нет. А вот на старших у нас был курс по теории автоматического управления (4 семестра подряд) профессора Евгения Леонидовича Ерёмина. Это сложная наука, которую не сразу понимаешь, нужно «дорасти» до этого понимания. Я заинтересовался, и на пятом курсе у меня возникло желание написать дипломный проект по этой теме. Защитил я его успешно. Кафедра дала мне рекомендацию поступить в аспирантуру, и я поступил. Моим научным руководителем был Евгений Леонидович. Дальше мы с ним работали на протяжении трёх лет, в результате чего я защитил кандидатскую диссертацию. Я очень благодарен Евгению Леонидовичу, без него я бы не постиг столь сложную науку.

– С какими проблемами вам как молодому учёному приходится сталкиваться?

– Мне пока тяжело решить вопрос с практическим внедрением результатов моих исследований. И вопрос не в оборудовании. Его можно приобрести за счёт грантов или обратиться к руководству вуза. Речь о внедрении на предприятиях моих разработок. На любом крупном производстве технологический цикл отработан, и технологию не хотят менять, даже на более эффективную. Ведь любое внедрение требует затрат денежных, затрат на обучение, временных затрат. Окупится всё это не меньше чем за три года…

Когда я заканчивал писать свою диссертацию, результаты передавал для внедрения на КнААПО. Это был пример успешного сотрудничества с производством. На самом деле внедрение у нас в регионе периодических систем – крайне сложный вопрос. У нас единицы производств таких остались...

– А в той же Японии это внедрение отлажено…

– За рубежом везде это хорошо развито. У них любая научная работа должна иметь прикладной результат. То есть, в большинстве случаев, научная разработка ведётся для решения конкретной задачи на конкретном производстве. У нас по-другому.

– Что делать тогда? Какой вы видите выход?

– Надо работать с предприятиями, контактировать с людьми, которые имеют доступ к оборудованию. Устанавливать с ними связь, объяснять, что мы хотим. Конечно, в большинстве случаев на предприятии на твоё предложение отвечают, что у них и так всё хорошо и это им ни к чему.

Сегодня тенденция такова: наши предприятия закупают иностранное оборудование, а если в ходе работы на нём требуется перенастройка – обращаются на предприятие-производитель (за границу), ведь никто «из местных» этого сделать не может. Если же внедрять наши российские разработки, то получится в результате дешевле, проще и наверняка надёжнее. Элементная база может быть зарубежная, а конечная система – наша. И здесь встает вопрос: как это сделать? Как организовать этот процесс, чтобы наши специалисты допускались к работе, связанной с перепрограммированием системы, перенастройкой и, может быть, изменением алгоритма, по которому ведётся управление? Пока тяжело…

– Я так понимаю, что это проблема не только Хабаровска, Дальнего Востока, а России в целом…

– Да. Это связано с тем, что закупаются уже готовые иностранные системы. Это неплохо. А вот своим разработкам в этой области нет места.

– Есть надежды, что Технопарк, который появится в ближайшем будущем в Северном округе Хабаровска, повлияет на разрешение этого вопроса?

– Да, есть. Наши разработки, возможно, увидят. Нужны демонстрации (конференции, семинары), встречи с представителями предприятий, чтобы они видели, что отечественная наука им может сегодня предложить. Может быть, тогда установится диалог, контакт.

Хочется поблагодарить ТОГУ за такое большое количество научных форумов, которые здесь проводятся. К нам и делегации всевозможные приезжают, и конференции научные разного уровня проводятся, и конкурсы молодых учёных организуются. Проблем на самом деле нет. Если есть цель, желание – всё возможно.

 


Срок службы деталей может быть больше!

современное2 [большая картинка]

Проект Александра Никитенко, кандидата технических наук, старшего преподавателя кафедры «Технологическая информатика и информационные системы» Факультета автоматизации и информационных технологий, посвящён разработке технологии комбинированной обработки деталей со сложной геометрией (турбинных и компрессорных лопаток), работающих под воздействием высоких центробежных нагрузок, подверженных коррозионному, газо- и гидроабразивному износу.

– Александр, в чём суть вашего проекта?

– Исследования направлены на совершенствование технологий механообработки, которые используются в современном производстве деталей со сложной геометрией, а также нанесения покрытий и поверхностного пластического деформирования. Такие технологии задействованы в авиа- и судостроении.

Стоит отметить, что работа в данном направлении ведётся уже более трёх лет, за это время участники проекта защитили две кандидатские диссертации. Сейчас планируется использование полученных ранее теоретических данных для решения ряда практических задач.

– Получали ли вы до этого поддержку своих исследований от каких-либо фондов, и что это были за проекты?

– Два года назад я уже получал грант на тему «Разработка автоматизированной системы поддержки принятия технологических решений при обработке формообразующей оснастки мелкоразмерным инструментом», который выполнялся в рамках ФЦП «Кадры». Сейчас тематика исследований касается в большей степени прикладных задач.

современное5 [иллюстрация к статье]  современное4 [иллюстрация к статье]

– С кем вы осуществляете исследование по этому проекту?

– Это доктор технических наук, профессор Владимир Михайлович Давыдов, кандидат технических наук Евгений Александрович Ледков и аспирант Дмитрий Дмитриевич Якуба. Планируется привлечение студентов старших курсов специальности «Технология машиностроения».

– На ваш взгляд, достаточно ли денег гранта ФЦП «Кадры» на проведение данного научного исследования?

– Учитывая, что оборудование для проведения исследований частично в вузе имеется, а частично приобретается из других источников, финансовые ресурсы гранта пойдут на оплату труда участников проекта. Поэтому можно сказать, что денег достаточно.

– Грант рассчитан на 14 месяцев. Как будет выстроена работа по нему?

– Первый этап проекта состоит в основном в проведении теоретических и экспериментальных исследований процессов, лежащих в основе разрабатываемой технологии. Работа в этом направлении уже ведётся, проводятся эксперименты и имитационное моделирование физических процессов механообработки, электроискрового легирования и безабразивной ультразвуковой финишной обработки.

На втором этапе результаты будут представлены в виде программных продуктов, аппаратных комплексов и технологических рекомендаций.

В дальнейшем, конечно, данное исследование будет продолжено, но уже в другом аспекте практического применения.

современное3 [иллюстрация к статье]
– Какой вклад в науку внесёт ваш проект?

– Благодаря разрабатываемой технологии можно будет увеличить срок службы турбинных и компрессорных лопаток, работающих под воздействием высоких центробежных нагрузок, подверженных коррозионному, газо- и гидроабразивному износу.

– Александр, с какими проблемами вам как молодому учёному приходится сталкиваться?

– В основном это нехватка времени, ведь приходится совмещать научную деятельность с преподаванием, а также организационной работой на кафедре. Ещё хотелось бы привлекать к исследованиям студентов, но их нужно чем-то мотивировать (той же оплатой), и подобные гранты могут в этом серьёзно помочь.

Беседовала Ольга Волкотрубова.
Фото Михаила Бойко и предоставлено Александром Никитенко


Фотографии