Вісник НАН України. 2018. № 10. С.50-61
https://doi.org/10.15407/visn2018.10.052

ХАРЧЕНКО Валерій Володимирович —
академік НАН України, директор Інституту проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України

ПРО ВПРОВАДЖЕННЯ НАУКОВО-ТЕХНІЧНИХ РОЗРОБОК У ГАЛУЗІ МІЦНОСТІ МАТЕРІАЛІВ І ЕЛЕМЕНТІВ КОНСТРУКЦІЙ В ЕКСТРЕМАЛЬНИХ УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ
Стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 26 вересня 2018 року

У доповіді розглянуто важливі питання, пов’язані з впровадженням науково-технічних розробок Інституту проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України в галузі міцності матеріалів і елементів конструкцій в екстремальних умовах експлуатації. Ці розробки мають реальний попит серед провідних підприємств ракетно-космічної та авіабудівної промисловості, атомної енергетики, машинобудування, а також сприяють зміцненню обороноздатності України.

Шановний Борисе Євгеновичу!

Шановні члени Президії НАН України!

Шановні колеги!

На прикладі Інституту проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України я коротко проінформую вас про стан впровадження науково-технічних розробок у галузі міцності матеріалів і елементів конструкцій в екстремальних умовах експлуатації.

Діяльність нашого Інституту спрямована на вирішення актуальних завдань, що постають з практичних потреб вітчизняної промисловості. Відповідні роботи ми здійснюємо на основі проведених нами ґрунтовних фундаментальних та прикладних досліджень процесів деформування і руйнування матеріалів, міцності та довговічності елементів конструкцій за різних видів термосилового навантаження, що моделюють екстремальні умови експлуатації. Для успішного виконання таких робіт ми використовуємо всі наявні ресурси: матеріально-технічні, кадрові, фінансові.

Інститут є експериментально-дослідною установою НАН України, тому багато уваги приділяє не лише збереженню, а й розвитку власної унікальної експериментальної бази, яка створювалася впродовж багатьох десятиліть. До її складу входить понад 170 серійних і спеціалізованих оригінальних установок і стендів для проведення механічних випробувань та визначення відповідних характеристик конструкційних матеріалів за різних видів і швидкостей навантаження у широкому діапазоні робочих температур (від –269 до +3000°С).

Згідно з розпорядженням Кабінету Міністрів України від 27.12.2006 № 665-р, комплекс випробувальних стендів для досліджень міцності матеріалів і конструкцій в екстремальних умовах термосилового навантаження входить до Державного реєстру наукових об’єктів, що становлять національне надбання України. Він складається з газодинамічних високотемпературних стендів, стендів для ударного та імпульсного навантаження, пневмогідравлічного кріогенного стенду, гідравлічних стендів.

У складні 90-ті роки минулого століття Інститут докладав багато зусиль, щоб зберегти цю унікальну експериментальну базу, а в останнє десятиліття нам вдалося модернізувати і розвинути її. Комплекс обладнання поповнився універсальними випробувальними машинами відомих іноземних виробників (Instron, Rumul, Biss) та спеціалізованими установками власного виробництва. Важливу роль в оснащенні лабораторій відіграло рішення Президії НАН України про створення на базі Інституту Центру колективного користування науковим обладнанням, а також придбання окремих видів випробувальних машин за власні кошти. Крім того, нам вдалося зберегти і забезпечити стабільну роботу СКТБ Інституту з дослідним виробництвом.

Враховуючи нагальні потреби підприємств України, в Інституті створено нові спеціалізовані випробувальні стенди і окремі вузли до них — стенд для дослідження контактної втоми пари колесо–рейка під дією електричного струму, стенд для визначення стійкості до дозвукового флатера лопаткових вінців, машину і переносний прилад для неруйнівних випробувань матеріалів методом інструментованого iндентування в лабораторних та польових умовах, камери для ударних випробувань тощо. Проведено також системну модернізацію низки випробувальних установок та стендів з дооснащенням їх багатоканальними інформаційно-вимірювальними та керувальними системами, високотемпературними камерами, екстензометрами та іншими необхідними пристроями.

Отже, завдяки оновленню експериментальної бази в Інституті активно функціонують Центр колективного користування приладами НАН України (на базі машини Instron 8802) та Центр механічних випробувань і сертифікації матеріалів та елементів конструкцій, акредитований у Національному агентстві з акредитації України. Тому зараз Інститут може виконувати дослідження процесів деформування та руйнування, проводити комплексні механічні випробування матеріалів і елементів конструкцій у широкому діапазоні параметрів термосилового навантаження, характерних для сучасної техніки, що використовується у високотехнологічних галузях промисловості України.

Втім, для успішного проведення зазначених робіт необхідне також кадрове забезпечення. На сьогодні в Інституті, після останніх вимушених скорочень, працюють 227 співробітників, у тому числі 26 докторів і 56 кандидатів наук. Кількість молодих учених останніми роками істотно скоротилася, але навіть у таких несприятливих умовах нам вдалося втримати більшу частину молодих працівників категорії від 35 до 49 років і підвищити їх частку в кадровому складі Інституту. Безумовно, розмір оплати наукових досліджень і тарифні обмеження, особливо при виконанні договірних робіт, є однією з головних причин плинності молодих дослідників, тому дуже важливим є збільшення фінансових надходжень.

Крім отримання фінансування із загального бюджету для проведення фундаментальних і прикладних досліджень за основними напрямами діяльності, співробітники Інституту беруть активну участь у конкурсах цільових програм НАН України. За останні три роки Інститут виконав і продовжує виконувати 15 проектів у рамках 4 цільових програм, які є дуже важливим містком між фундаментальними дослідженнями та прямими договорами з промисловими підприємствами. Інститут щороку виконує понад 30 прямих господарських договорів.

Проте деякі наші партнери-замовники, на жаль, не мають можливості профінансувати потрібні їм розробки нашого Інституту. Тому низку робіт ми виконуємо в рамках договорів про науково-технічне співробітництво. Зокрема, це стосується дуже важливих робіт за військовою тематикою, про які я докладніше розповім далі.

Загалом співробітництво з промисловими організаціями та підприємствами дало нам змогу останніми роками збільшити надходження позабюджетних коштів за рахунок виконання господарських договорів. Так, у 2017 р. їх частка досягла 35% від загального обсягу фінансування. З урахуванням коштів, виділених на виконання цільових проектів, та коштів на підтримку об’єктів національного надбання Інститут має обсяги додаткового фінансування, зіставні з сумою фінансування із загального бюджету.

Усі перелічені ресурси ми намагаємося використати для посилення фундаментальних і прикладних досліджень, які, власне, і є базисом для створення нових розробок і подальшого їх ефективного використання в промисловій практиці.

Прикладів успішної співпраці Інституту з промисловістю можна навести багато: наші результати використано на більш як 70 вітчизняних підприємствах (серед яких Укрзалізниця, Укртрансгаз та ін.), але за браком часу я зупинюся лише на чотирьох найважливіших напрямах співробітництва:

  • оборонно-промисловий комплекс;
  • ядерна енергетика;
  • ракетно-космічна техніка;
  • авіаційна промисловість і газотурбобудування.

Повний текст