Научные школы вуза

Научные школы – гордость университета


Наука всегда была одной из основных составляющих деятельности ДВГУПС. Ее направления неразрывно связаны с развитием региона – его индустриализацией, ростом производственной базы, отдельных отраслей промышленности.

В частности, когда речь шла об освоении природных богатств в зоне БАМ, самой актуальной стала работа научной школы Александра Васильевича Паталеева, легендарного ученого, работавшего в вузе еще в пятидесятых годах ХХ века. Он проводил исследования вечномерзлых грунтов, возможности строительства оснований и фундаментов в суровых климатических условиях. Сегодня работу Паталеева продолжает проректор вуза по научной работе доктор технических наук, профессор Сергей Анатольевич Кудрявцев. Под его руководством ученые-преподаватели работают над проблематикой строительства таких значимых для региона и всей страны объектов, как космодром «Восточный». Фундаменты ракетно-испытательного комплекса и других объектов космодрома были построены на основе рекомендаций вуза. Эта же школа занимается расчетным обоснованием строительства земляного полотна, мостов на Восточном полигоне сети железных дорог Транссиба и БАМ.

Другое важное направление, над которым работают ученые ДВГУПС, – развитие сети железных дорог Дальнего Востока. Этим занимается научная школа под руководством доктора технических наук, профессора Сергея Ми-роновича Гончарука. Входящие в нее ученые и преподаватели ведут системные исследования в области развития и перспективной мощности транспортной, в основном, разумеется, железнодорожной, сети. Так, учеными университета были разработаны решения по улучшению параметров плана Забайкальской железной дороги, ко-торая имеет сложную инфраструктуру. Представленные эскизные проекты частично уже претворены в жизнь.

Наука ДВГУПС занимается самыми современными темами. Это «машинное зрение», «распознавание образов», роботизированные комплексы, исследования в области техносферной безопасности, исследования в рамках Национальной технологической инициативы (направление АэроНЭТ).

В 2017 году ученые школы Сергея Гончарука провели крупное научное исследование в области мультимодальных перевозок, то есть взаимодействия различных видов транспорта: железнодорожного, автомобильного, морского, речного. Подобные исследования крайне актуальны в наше время, особенно с созданием на Дальнем Востоке территорий опережающего развития (ТОР).

На протяжении уже 25 лет ученые школы С.М. Гончарука разрабатывают программное обеспечение, которое позволяет выполнять сложные экономические и технические расчеты для построения графика движения поездов, расчета эксплуатационных расходов, а также для принятия проектных решений по реконструкции и модернизации железнодорожных объектов. Это программное обеспечение официально используется на всей сети железных дорог Российской Федерации. Оно – предмет особой гордости ДВГУПС.

Движение и перевозки, конечно, невозможны без подвижного состава. И здесь очень важны исследования, которые ведут ученые и преподаватели школы, возглавляемой ректором ДВГУПС доктором технических наук, профессором Юрием Анатольевичем Давыдовым. Речь идет об эффективном вождении тягового подвижного состава – локомотивов, о поддержании в исправном состоянии максимально возможного числа вагонов. Добиться этого можно в том числе сокращением сроков ремонта без ущерба качеству. Поэтому ремонтопригодность, возможность эффективного бюджетного ремонта подвижного состава – одно из важнейших и инновационных направлений. В нем активно работают ученые, аспиранты и магистранты под руководством еще одного видного научного деятеля университета – доктора технических наук, профессора Виктора Михайловича Макиенко.

Ученые этой школы разработали прорывную технологию, которая вывела понятие «ремонт» на новый уровень. Так, в университете начали производство новых сварочных материалов на основе дальневосточного минерального сырья – циркония, вольфрама, титана и других элементов. Непосредственно в университете было основано производство циркониевой лигатуры (специальной порошковой добавки) из руд крупнейшего в мире Алгаминского месторождения, которое находится в 130 км от Нелькана (Аяно-Майский район Хабаровского края).

Лабораторные исследования показали, что эта добавка (лигатура) придает композитным порошкам жаропрочные свойства и может использоваться для плазмогенного и электроискрового напыления на изделия для упрочения их свойств, получения абразивных материалов и огнеупорных покрытий, специальных жаропрочных стекол и сплавов на основе ферроциркония.

В ДВГУПС был разработан специальный стан для изготовления порошковой сварочной проволоки (циркониевой и цирконий-кремниевой лигатуры), которая заменяет электроды ручной сварки. Проволока успешно используется для сварки и наплавки конструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей. Естественно, в первую очередь в университете было спроектировано и изготовлено оборудование для восстановления порошковыми проволоками деталей подвижного состава. Таким образом удалось восстановить замки автосцепки, напылить порошком коленчатые валы.

ДВГУПС получил серебряную медаль за прибор диагностики аритмии сердца на Московском международном салоне инноваций и инвестиций «Архимед-2013». Автор – Юрий Михайлович Кулинич.

Но изобретение может служить не только железной дороге. Так, технология была применена для плазменного напыления порошком клапана Хабаровской ТЭЦ-1. Инновация ДВГУПС позволяет значительно расширить номенклатуру наплавляемых материалов и в 1,5-2 раза снизить стоимость продукции. Так что у технологии на-учной школы В.М. Макиенко действительно большое будущее.

Выделение еще одного направления в работе ученых ДВГУПС связано с завершением в 2000-х годах электрификации Транссибирской магистрали. Это позволило повысить скорость движения поездов, увеличить их массу, но возникли нюансы в эксплуатации – необходимо содержать в идеальном состоянии инфраструктуру электроснабжения и электроприводов. В этой сфере ведут исследования две научные школы ДВГУПС – под руководством Валерия Николаевича Ли (неразрушающий контроль элементов контактной сети и токоприемников в целях повышения качества токосъема) и Станислава Васильевича Власьевского (повышение энергетической эффективности электровозов переменного тока в режимах тяги и рекуперативного торможения).

Железная дорога – это сфера повышенной ответственности, потенциально опасная отрасль. Здесь, так же, как и в авиации или атомной энергетике, очень важен человеческий фактор. Нужно изучать поведение сотрудников железной дороги, чтобы знать, как помочь им работать в условиях повышенной ответственности. Такие исследования выполняются в ДВГУПС в рамках психологической школы.

Университет работает не только с филиалами ОАО «РЖД», но и с силовыми структурами, где важны психологическое состояние личности, мотивы поведения. Эти знания о человеческом потенциале – перспективная сфера науки.

Научные школы ДВГУПС славятся своими инновационными разработками. Например, для обеспечения безопасности движения поездов ученые университета предложили целый ряд разработок. Аспирант Яна Ковалева сконструировала автоматическую систему предупреждения о сходе снежных лавин на железнодорожный путь, аналогичную систему предупреждения об угрозе паводковых вод, угрожающих размывом железнодорожным путям. Причем данные сразу же предаются на станции, машинистам поездов и ремонтным бригадам – система раннего предупреждения. Эти проекты стали победителями молодежного конкурса инновационных проектов «Новое звено» ОАО «РЖД».

Большую перспективу имеет разработка профессора Светланы Мирзохановны Ждановой «Мобильная система диагностики состояния грунтов оснований, откосов и склонов железнодорожного полотна». Это диагностический комплект оборудования, который позволяет определить состояние полотна при вибродинамических нагрузках, которые создает проходящий поезд. Полотно имеет определенную динамику, особенно в весенний и осенний период, когда почва переувлажнена. Система состоит из специальных зондов с преобразователями температуры, влажности, давления, датчиков вибрации и смещения, приборного блока, мобильного персонального компьютера и системы автономного электропитания. Все это позволяет работать в полевых условиях, на месте исследовать и прогнозировать изменение состояния грунтов в зависимости от величины нагрузок и параметров внешней среды, выявлять эффективность реализуемых противодеформационных мероприятий.

Устройство для защиты параллельных линий электропередачи завоевало серебряную медаль на Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии, инновации, инвестиции» в Санкт-Петербурге.

На основе разработок С.М. Ждановой распоряжением ОАО «РЖД» утверждена и введена в действие Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути на участке Хани – Тында – Комсомольск-на-Амуре – Советская Гавань Дальневосточной железной дороги.

Разработка «Автоматизированная система комплексного контроля прогнозирования и управления состоянием деформирующегося земляного полотна на основаниях из многолетнемерзлых грунтов Дальневосточной железной дороги» позволяет оценить состояние земляного полотна, устанавливает четкий критерий, при превышении которого объект считается деформирующимся по причине «оттаивания вечномерзлых грунтов» в условиях Северного широтного хода ДВЖД. Эта разработка уже внедрена на участке Тындинской дистанции пути (участок ПД-22, станция Бестужево).

ДВГУПС разрабатывает ресурсосберегающие технологии, которые применяются в строительстве, на транспорте, в энергетике. Например, технология защиты труб от промерзания, низкотемпературные технологии производства бетонных работ востребованы многими отраслями народного хозяйства.

Испытательный центр строительных материалов (руководитель – профессор Павел Станиславович Красовский) занимается изучением свойств материалов и дает рекомендации по их использованию.

Многофункциональную технологию сооружения конструкций из скальных пород с применением синтетических сетчатых конструкций «СЕТКОН» разработали тоже в университете. Она – альтернатива традиционному варианту усиления слабого грунта. На основе «СЕТКОНА» создаются фиксирующие насыпи и дренирующие прорези.

В 2007 году университет стал одним из победителей Всероссийского конкурса инновационных образовательных проектов вузов в рамках приоритетного национального проекта «Образование» и получил грант на реализацию Инновационной образовательной программы, предназначенной для развития и модернизации лабораторной и научноисследовательской базы, повышения квалификации сотрудников. На эти цели было потрачено порядка 600 миллионов рублей.

Для разработки конструктивных решений используется современный мощный программный комплекс «FEM models» с геотехническим модулем «Thermoground». Комплекс позволяет решать задачи в том числе с аморфными средами.

Сортированный скальный грунт загружается механизированным способом в специальные синтетические сетчатые контейнеры. Конструкции монтируются из контейнеров стреловыми кранами или экскаваторами.

С помощью данной технологии стабилизируются оползневые склоны, усиливаются слабые оползни насыпей, расширяются площадки земляного полотна над трубами в стесненных условиях, восстанавливаются аварийные участки в экстремальных условиях. Технология используется при проведении берегоукрепительных мероприятий, а еще это быстрое строительство временных дорог на слабом основании.

Технологию усиления оснований дорожных одежд геосинтетическими материалами активно применяют в Хаба-ровске при расширении или, как говорят профессионалы, уширении дорог. С помощью «СЕТКОНА» уширили улицы Серышева, Запарина, реконструировали автодорогу по улице Пионерской, Восточному шоссе. Применили технологию и на Большом Уссурийском острове, на трассе «Колыма» – участок Якутск – Магадан, на Камчатке и Сахалине. Сейчас по разработкам ДВГУПС реконструируют улицу Краснореченскую. Кстати, гидроусиление дороги по технологии «СЕТКОН» на улице Запарина в Хабаровске в 2013 году прошло испытание крупномасштабным наводнением на Амуре. Разработке ученых была дана самая высокая оценка, и сегодня строительство и реконструкция аэродромов идет с применением новых технологий. Эти работы ведутся под руководством профессора Алексея Анатольевича Пиотровича.

Гидроусиление дороги по технологии «СЕТКОН»

Автор статьи: Раиса Палей.
Фото: Алексей Суворов, архив ДВГУПС.