Владимир Гугнин - Российские изобретатели XXI века

• Название: Российские изобретатели XXI века
• Автор: Владимир Гугнин
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-496-01742-8

Книги, включенные в серию «Великие изобретатели», – это уникальные исторические экскурсы, увлекательные биографии и прекрасные пособия для самореализации специалистов, рассчитывающих в своей карьере на собственные силы.

Читатели познакомятся с изобретателями и конструкторами современности. Сегодня на отечественных предприятиях, в научно-исследовательских институтах трудятся выдающиеся специалисты. Эта книга описывает жизнь и деятельность пяти российских конструкторов – заслуженных, уважаемых специалистов, подаривших отечественному машиностроению важные технические решения и изобретения.

---

После защиты кандидатской диссертации Валерий Александрович Рыжов продолжил работу в отделе главного конструктора по машиностроению Коломенского завода. Его руководителем в то время был выдающийся конструктор, ученый и опытный наставник – Евгений Александрович Никитин. Он по праву признан одним из лучших российских специалистов в области машиностроения. Серьезный ученый, этот специалист являлся и продолжает оставаться лучшим примером для российских конструкторов.

За годы работы в конструкторском бюро Коломенского завода при непосредственном участии и под руководством Валерия Александровича Рыжова были созданы и модифицированы двигатели, нашедшие применение в самых разных промышленных областях – от военно-морского флота до атомных станций.

В 1998 году созданный на Коломенском заводе дизель-генератор 12Д49М в конкурсном соревновании с дизельными двигателями фирм MaK и Caterpillar показал отличные результаты в сравнительных эксплуатационных испытаниях на немецких железных дорогах.

Как бы это парадоксально ни звучало, но конструкторскому отделу, в котором трудится Валерий Александрович Рыжов, в 1999 году удалось создать железнодорожные дизельные двигатели для экспорта в Германию… На родину Рудольфа Дизеля! Германия была и остается центром дизелестроения. Все лучшие дизелестроительные фирмы находятся в этом государстве, испокон веков славящемся передовыми технологиями. Но однажды случилось невероятное: российский производитель выиграл тендер на поставку дизелей в Германию! Правда, европейские заказчики тут же поставили новым импортерам условие: российский двигатель должен соответствовать европейским экологическим нормам. Тогда главным конструктором Никитиным Евгением Александровичем была поставлена задача в кратчайшие сроки обеспечить эти стандарты. До этого времени экологическими показателями не очень занимались. Российские железнодорожники требовали от производителей экономию расхода топлива. А у немцев обеспечение экологических норм – в приоритетах. К решению непростой задачи подключились специалисты в области рабочего процесса, топливной аппаратуры и испытатели. И выход был найден!

В результате конструкторы получили два патента на метод организации рабочего процесса и конструкцию топливной аппаратуры. Проблема была снята благодаря применению трехфазного впрыска топлива. На Западе это называют многофазным впрыском. То есть за один рабочий процесс в цилиндр несколько раз впрыскивается топливо. Сначала применяли два впрыска за один рабочий процесс, потом стали применять три впрыска: первая фаза, вторая и третья. Причем сделано это было без электроники. Специалистам удалось спроектировать такой топливный насос, такую плунжерную пару – основной элемент насоса, – которая обеспечила три фазы. Причем каждую фазу пришлось оптимизировать. И тут дело дошло до уникальных явлений. Когда конструкторы начертили эту плунжерную пару, которая теоретически должна обеспечить три фазы, мастера в цехе заявили, что ее сделать невозможно. Она оказалась настолько сложной, что никто не брался за ее технологическое создание. Идея конструкторов казалась невыполнима. Но!

«Пришлось вспомнить то, чем я занимался когда-то на заводе, – рассказывает Валерий Александрович. – Я попросил в цехе дать мне заточной станок, инструмент. И главные элементы пары сделал сам, собственноручно. Вот тут мне очень пригодилось мое первое образование станочника. В техникуме у нас была экспериментальная группа конструкторов. И мы проходили серьезную практику в цехах. Фактически нас учили работать на любом станке: на шлифовальном, фрезерном, токарном, расточном. Если меня сейчас поставить к станку, то, думаю, я сделаю любую деталь. Один год я работал расточником на заводе. В общем, деталь, от которой зависел экспорт наших дизелей в Германию, сделать удалось. Разумеется, я сделал первый вариант, который просто продемонстрировал возможности изготовления. Потом к изготовлению подключились уникальные специалисты, и все поняли, что это можно сделать. Первый вариант продемонстрировал возможности трехфазного впрыска. Далее мы очень быстро создали конструкцию двигателя со сниженным выбросом вредных составляющих отработанных газов. Вот это решение и позволило выполнить европейские экологические требования. В результате мы поставили в Германию целую серию двигателей. Это был уникальный случай. Технический мир недоумевал: “Как это так?! На родину дизелестроения, где такие мощные дизельные заводы, Коломенский завод будет поставлять дизели, да еще с европейскими нормами экологии?” Это было в 1999 году, эти двигатели в Германии до сих пор эксплуатируются».

В конкурсе ремоторизации немецких локомотивов участвовало несколько компаний: Коломенский завод, MaK, Caterpillar. В результате сравнительных испытаний российский двигатель 12Д49М выиграл. Германская сторона приняла решение ремоторизировать свой парк тепловозов двигателями Коломенского завода.

В середине августа 2001 года в Германии был подписан контракт с Немецкими железными дорогами на поставку 64 дизелей 12Д49М для ремоторизации тепловозов ТЭ109, поставленных в советское время. Технические решения, воплощенные конструкторами Коломенского завода в дизелях 12Д49М, соответствовали требованиям Немецких железных дорог, в том числе обеспечили скорость движения составов, как пассажирских, так и грузовых, 140 км/ч.

Трехфазная подача топлива была реализована конструкторами Коломенского завода с помощью гидромеханики. Без электронных систем управления. Хотя электронный регулятор частоты на двигателе стоял. Но эти три фазы впрыска были обеспечены именно настройкой топливной системы механическим способом. В наши дни уже эксплуатируются конструкции, которые позволяют три фазы обеспечивать с помощью электронных систем топливоподачи. Но первая идея и само исполнение были уникальны.

Изготовление оригинальных деталей, которые обеспечили трехфазную подачу, было очень непростым. Так или иначе, новая система подачи топлива в дизельном двигателе заработала! И вот, по странному совпадению, именно после внедрения на Коломенском заводе этого ноу-хау на Западе начался бум использования систем многофазного впрыска топлива. Можно считать это совпадением. В мировой истории науки и техники таких совпадений отмечено немало. А можно считать, что европейские коллеги российских ученых, так сказать, «заимствовали» наше изобретение. Сегодня система многофазного впрыска является непременным условием экологической безопасности локомотивных дизельных двигателей. Но «пионерами» этой разработки были, все-таки, специалисты Коломенского завода и института.

22 декабря 2006 года локомотивные дизельные двигатели типа Д49 были аттестованы на EUROIIIA (для локомотивных дизелей установлены специальные экологические требования директивой 2004/26EG). Завершились экологические сертификационные испытания базовой модели – дизеля 12Д49М-01, успешно эксплуатировавшегося на тепловозах в Германии. Это стало основанием для получения типового допуска соответствия новым европейским экологическим стандартам от допускающего ведомства Kraftfahrzeug-Bundesamt (Германия). 12Д49М-01 стал первым в России двигателем, удовлетворяющим требованиям Европейского Союза.

В 2007 году ОАО «Коломенский завод» получило Международный экологический сертификат соответствия на двигатель 12Д49М-01, который обеспечил экологические нормы, вступавшие в силу в Европе только в 2009 году. Такой сертификат имели еще две компании: General Motors и MTU.

Эта история ярко иллюстрирует одну истину: настоящий конструктор, инженер, изобретатель должен не только обладать огромным багажом знаний, но и решительным характером. Но кто такой конструктор вообще? Технический или творческий специалист, ученый или художник? У Валерия Рыжова на этот счет имеются свои четкие убеждения.

По мнению Валерия Александровича, подлинный конструктор не может ограничить свою деятельность временем трудового дня – с 8:00 до 17:00. «Креативная пружина» настоящих творческих людей находится в заведенном состоянии круглосуточно. Многие слышали, что идею периодической системы химических элементов Дмитрий Иванович Менделеев «поймал» во сне. Нечто подобное случилось и с Валерием Рыжовым, когда он разрабатывал гидродинамическую модель нового процесса электронной системы топливоподачи. Конструктор пытался создать математическую модель этого процесса с учетом отрицательного гидроудара и довольно долго «бился» над этой задачей. Во время поиска ему пришлось изучить много специальной литературы, провести ряд экспериментов. Поиск продолжался более полугода, пока, наконец, решение не… приснилось. Чем это объяснить? Особенностью устройства человеческого мозга, органа по сей день недостаточно изученного, или творческим упорством изобретателя?