Основні результати виконання комплексних науково-технічних програм університету

1. Основною метою комплексної програми “Сталий розвиток” є аналіз процесів сталого розвитку як світу в цілому, так і окремо взятої країни або регіону в контексті якості та безпеки життя людей.

Світовим центром даних з геоінформатики та сталого розвитку (World Data Center for Geoinformatics and Sustainable Develop-  ment – WDC) Міжнародної ради з науки, досліджено ефективність державної політики та державного управління з позицій концепції сталого розвитку суспільства.

Під науковим керівництвом академіка М.З. Згуровського побудовано моделі оцінювання еколого-соціально-економічних систем різного рівня (підприємств, бізнес-структур, галузей, регіонів, країн) з позицій концепції сталого розвитку, розроблено критерії та підходи щодо вибору відповідних груп індексів та індикаторів, обґрунтовано групи глобальних та регіональних загроз, що впливають на процеси сталого розвитку країн світу і регіонів України, розроблено підходи для аналізу їх впливу на процеси сталого розвитку. Розроблено загальний підхід до розв’язання проблеми узгодження даних різної природи в міждисциплінарних дослідженнях. Розроблено методи коректного перетворення даних з урахуванням особливостей їх вимірювання (методи індивідуального лінійного та нелінійного нормування даних, бієктивного суміщення даних, виміряних у номінальних шкалах) та методи кількісного оцінювання узгодженості даних. Було визначено рейтинг країн за індексом сталого розвитку, в якому Україна займає 71-ше місце.

2. Діяльність структурних підрозділів університету в рамках комплексної програми “Енергетика та енергозбереження” спрямована на досягнення високої енергоефективності при оптимальному використанні всіх видів енергоресурсів та мінімальному негативному впливу на довкілля.

Науковцями Інституту енергозбереження та енергоменеджменту спільно з фахівцями Інституту електродинаміки НАН України вирішено важливу науково-технічну проблему – створення принципів побудови і забезпечення необхідного рівня метрологічної надійності засобів вимірювання параметрів електроенергії і автоматизованої системи обліку електричної енергії (АСОЕ) з контролем показників її якості в умовах багатократного перевищення неінформативних параметрів над інформативними та дії кількох груп різнорідних факторів впливу в широкому динамічному діапазоні. Загальний економічний ефект від впровадження АСОЕ з контролем показників якості ДП НЕК “Укренерго” за 2005–2012 рр. становить понад 1 млрд грн. У складі творчого колективу виконавців цієї роботи Державною премією України в галузі науки і техніки відзначено наших учених А.В. Праховника (посмертно) та В.П. Калінчика.

14-12-16Обложка5За прикладом науковців старшого покоління наша наукова молодь також отримує результати, достойні державного відзначення. В 2014 році Премією Президента України для молодих учених відзначена робота М.А. Щерби і Т.Ю. Антонця на тему “Створення пожежобезпечних електричних кабелів різних класів напруги”. На основі результатів цієї роботи впродовж 2011–2013 років в ПАТ “Південкабель” виготовлено 21,6 тис. км вітчизняної імпортозамінної пожежобезпечної продукції, а економічний ефект від впровадження результатів роботи склав 37,8 млн грн.

Премію Кабінету Міністрів України за участь у розробленні та впровадженні інноваційних технологій в 2014 році присуджено декану ТЕФ, проф. Є.М. Письменному та старшому науковому співробітнику ТЕФ О.М. Тереху за роботу “Розроблення технології та обладнання для неповного поперечного оребрення плоскоовальних труб способом контактного зварювання та створення на їх основі широкої номенклатури енергозберігаючих теплообмінних пристроїв”.

На основі фундаментальних досліджень теплообміну та аеродинаміки розвинутих поверхонь теплообміну науковцями теплоенергетичного факультету були розроблені нові  високоефективні поверхні теплообміну – плоскоовальні труби з неповним оребренням, що не мають аналогів у світі і відрізняються технологічністю, високою інтенсивністю конвективного теплообміну; практично ідеальним термічним контактом між ребрами та несучою трубою й низьким аеродинамічним опором. Разом з ДКТБ Інституту електрозварювання ім. Є. Патона НАН України розроблено технологію виготовлення таких труб методом контактного зварювання, що не потребує складного обладнання, спеціальних витратних матеріалів та значних витрат енергії.

На сьогодні плоскоовальні труби з неповним оребренням впроваджені в конструкціях виносних економайзерів за котлами ПТВМ-30М у містах Запоріжжя та Вишневе; ТВГ-8 та ДКВР-10 – ПАТ “Київенерго” ; КВГ-6,5 – міста Ватутіно і м. Канів; КОЛВІ-3000 – с. Буча; КВ-2/95 ВП “Кримтеплоекомуненерго”, за газопоршневою електроустановкою FG WIOSON PG 1259В – м. Гостомель та ін. Строк окупності виконаних пілотних проектів не перевищує одного опалювального сезону.

Одним із важливих результатів 2014 року стали підготовка та прийняття рішення щодо доцільності здійснення спільно з компанією “Технології природи” проекту за спорудження  теплогенеруючої станції на відновлювальних джерелах енергії (дерев’яній щепі) на території нашого університету для забезпечення автономного теплопостачання навчальних корпусів і гуртожитків університету. Завдяки використанню новітніх технологій з очищення відхідних газів і сучасного обладнання будуть дотримані європейські вимоги щодо викидів забруднюючих речовин у атмосферу.  

Мета проекту: безперебійне забезпечення теплом корпусів КПІ в опалювальний сезон, зниження тарифів, доступна та екологічна сировина, економічність та надійність в експлуатації установок.

Потужність 50 Гкал. Обсяг інвестицій: 10 млн USD.

Проектний термін запуску – опалювальний сезон 2015 р.

3. Діяльність співробітників університету в рамках комплексної програми“Розбудова інформаційного суспільства” спрямована на розроблення і здійснення проектів у сфері інформаційно-комунікаційних технологій для розв’язання соціально-економічних проблем на основі інформатизації усіх сфер життя; в тому числі розвитку інформаційно-телекомунікаційної інфраструктури університету.

У рамках цієї комплексної програми в 2014 р. реалізовувався масштабний спільний проект НАН і МОН України щодо побудови загальнонаціональної грід-інфраструктури та широкого впровадження грід-технологій в усі сфери соціально-економічної діяльності суспільства. Національна грід-мережа включає потужні суперкомп’ютерні центри НТУУ КПІ та КНУ ім. Шевченка, які пов’язані каналами передачі даних 10 Гбіт/с між собою, та суперкомп’ютери НАН України інших регіонів України в єдину систему грід-кластерів.

Актуальними для сьогодення стали виконані під керівництвом професора О.М. Новікова розробки Фізико-технічного інституту з кібернетичної безпеки. Серед них:

  •  система активного захисту банківських систем і програмного забезпечення;
  •  автоматичне виявлення, оцінка та аналіз вразливостей програмного забезпечення;
  •  аналіз і синтез програмного забезпечення для законного перехоплення;
  •  програмний комплекс для виявлення інформаційних операцій в електронних засобах масової інформації;
  •  програмне забезпечення для виявлення інформаційних операцій в соціальних мережах.

Ці розробки та їхнє впровадження підкріплюються можли-востями університету щодо підготовки кадрів в галузі кібернетичної безпеки. З напряму технічного захисту інформації НТЦ                   “ТЕЗІС” виконано госпдоговорів на суму 2,0 млн грн (керівник М.І. Прокофьєв).

4. Діяльність співробітників університету в рамках програми“Нові матеріали та технології” спрямована на розроблення та створення нових речовин, матеріалів, приладів і систем нового покоління з характеристиками, які відповідають світовому рівню, новітніх технологій в різних галузях науки і техніки, а також модернізацію промислових виробництв України для забезпечення сталого розвитку. В рамках виконання цієї комплексної програми фахівцями ІФФ під керівництвом член-кор. НАНУ П.І. Лободи розроблено нове покоління армованих надтвердих надміцних композиційних матеріалів, які за властивостями перевищують всі відомі класи інструментальних матеріалів і дають змогу виготовляти нове покоління броні вищого за шостий класу захисту, деталі газотурбінних двигунів з найвищою серед усіх відомих матеріалів робочою температурою 1500–1600 °С та ущільнень гідросистем високого тиску (300 атм. І більше).

Професор А.А. Фокін і доцент          К.Д. Бутова (ХТФ) спільно з колегами з Німеччини, США і Бельгії синтезували та дослідили новий вуглеводневий гібрид, який чітко проявив напівпровідникові властивості. Отже, вперше було одержано мономолекулярний вуглеводневий діод з геометричними розмірами близько 1 нм. Молекули цього нового матеріалу об’єднують (зв’язують вуглецевим містком) алмазоподібний вуглеводень – діамантан і фулерен. Це відкриття має дати можливість суттєвого (більш ніж на порядок) зменшувати розміри технічних пристроїв із діодами нового типу. Результати цього визначного досягнення оприлюднено в науковому журналі світового рівня “Nature Com.”.

5. Діяльність науковців університету в рамках виконання комплексної програми “Чиста вода” спрямована на розробку нових реагентів, устаткування, створення нових технологічних процесів для комплексних інноваційних проектів у галузі інженерії водоочищення, що дає змогу вирішувати складні проблеми водозабезпечення населення і промислових об’єктів якісною водою в умовах дефіциту природної прісної води, захисту поверхневих водойм від забруднення органічними та мінеральними речовинами, забезпечення раціонального водоспоживання та створення сталого водного менеджменту.

Роботи з дослідження і розробки технології водоочищення проводяться співробітниками і студентами  у Навчально-науковому центрі “Чиста Вода”, що став експериментальним майданчиком для всіх науково-дослідницьких груп, які працюють над різними аспектами проблем водоочищення. Інноваційною розробкою вчених цієї програми є комплексна технологія підготовки питної та технічної води.

14-12-16У роботі молодих учених І.А. Гришка і А.А. Новосада на тему “Проточний навігатор з високою інтенсивністю ультразвуку для обробки рідких середовищ” запропоновані нові підходи в ви рішенні актуальної задачі безреагентного знезараження рідини шляхом додавання в кавітуюче середовище абразивного матеріалу, що дало можливість у 5–6 разів підвищити ефективність технологічного процесу знезараження. Практичне застосування розробленого і дослідженого кавітаційного обладнання забезпечило підвищення ефективності технологічних процесів знезараження води у відкритих водоймах, дезінтеграції мікроорганізмів, підвищення довговічності та безпеки змащувально-охолоджуючих рідин, що підтверджено відповідними актами впровадження. Ця робота удостоєна премії президента України для молодих учених. Автори опублікували 38 робіт, отримали 2 патенти України на винахід та 5 на корисну модель. Їхні роботи процитовано в 16 наукових журналах, h-індекс = 3.

IR000256ред-кролик рана до 6. Діяльність співробітників університету в рамках програми“Медико-інженерна складова охорони здоров’я” направлена на розроблення техніки, виробів і матеріалів медичного призначення і пов’язаних з ними наукових, промислових, комп’ютерних та медичних технологій, що є стратегічним напрямом підвищення стандартів життя населення і орієнтації економіки, науки та техніки на розвиток соціальної сфери.

У рамках програми науковцями університету створено технічні засоби безконтактного контролю температури мозку і серця, що застосовані при операціях в умовах штучного кровообігу. Виконано клінічне впровадження протоколів загального та локального термічного впливу і його неінвазивного контролю в умовах штучного кровообігу.

DSC_0646-2Іншою інноваційною розробкою вчених цієї програми стало розділення тканин за допомогою біполярного ножа. Основними перевагами високочастотного зварювання порівняно з традиційними методами з’єднання розрізів живих тканин є відсутність розвитку запальної інфекції в рані і відсутність загрози розповсюдження інфекції з порожнистих органів.

7. Науково-технічним базисом формування “Космічної програми університету” стали результати багаторічних досліджень та розробок на замовлення підприємств космічної галузі держави, зокрема КБ “Південне”. Етапним досягненням стали розробка і успішний запуск 19 липня 2014 року першого українського університетського наносупутника “Політан-1” класу CubeSat, повністю розробленого співробітниками і студентами НТУУ “КПІ”. Розробка космічного апарата “Політан-1” базується на використанні власних оригінальних результатів науково-технічних досягнень із різних напрямів науки. Зокрема, науковці теплоенергетичного факультету використали власні сотопанельні вуглепластикові конструкції, з якими науковці факультету електроніки зінтегрували свої фотокремневі перетворювачі з коефіцієнтом корисної дії до 20 %. Експериментальна сонячна батарея забезпечує електричне живлення  всіх електронних систем наносупутника. Канали радіозв’язку та радіокерування створили  фахівці радіотехнічного факультету. В основі їхньої розробки – оригінальні рішення антен і  цифрової програмованої схемотехніки. Разом із радистами наземну станцію створювали  фахівці Інституту телекомунікаційних систем.  Елементи космічного апарата і наносупутник працюють у жорстких умовах відкритого космосу. На Землі ці умови імітує спеціальна термовакуумна лабораторна установка, створена в КПІ з участю фахівців факультету електроенерготехніки та автоматики. Встановлені на наносупутнику сенсори кординат Сонця, їх алгоритмічне та програмне забезпечення, а також електронна плата з центральним процесором, із допомогою якої здійснюється керування всіма підсистемами космічного апарата, створені молодими науковцями теплоенергетичного факультету та факультету електроніки.

Створений космічний апарат – інтелектуально наповнена технічна система. В нього закладено результати діяльності молоді, яка відбила свою участь у зазначеній комплексній розробці успішним захистом двох кандидатських та понад 20 магістерських дисертацій.

За версією американського журналу “Science” створення мініатюрних супутників серії “CubeSat” внесено до переліку десяти найбільш  визначних проривних світових наукових відкриттів і науково-технічних досягнень 2014 року. На просторі України створення і запуск першого українського наносупутника внесено до Національного реєстру рекордів.

Фахівці ІТС НТУУ “КПІ” супроводжували роботи зі створення національного супутника зв’язку “Либідь”, у т.ч. брали участь у тестуванні й аналізі результатів корисного навантаження супутника у процесі його створення в Канаді та Красноярську. На базі КПІ проходило кілька координаційних нарад замовника супутникової системи та генпідрядника і субпідрядників.

Науковцями приладобудівного факультету у співпраці з Казенним підприємством спеціального приладобудування “Арсенал” проведено дослідження методів підвищення ефективності оптико-електронних систем тепловізійного типу з удосконаленням систем дистанційного зондування Землі з космосу. Результати роботи “Розробка методик розрахунку просторового і енергетичного розділення ІЧ камери космічного базування з мікроболометричною матрицею” були використані при створенні вітчизняного космічного сканера. Деякі з результатів ввійшли до складу робіт, за які керівнику цієї НДР В.Г. Колобродову присуджено Державну премію України в галузі науки і техніки за 2014 рік.

8. Діяльність співробітників університету в рамках комплексної програми “Системи спеціального та подвійного призначення” спрямована на: розробку та впровадження безпілотних літальних апаратів для розвідувальної, пошукової, рятівної та іншої роботи відповідних служб, а також на підготовку їх операторів; створення системи одержання якісної питної води з джерел з різним ступенем біологічного та хімічного забруднення води; створення системи інформаційної та кібернетичної безпеки сучасних комп’ютеризованих комплексів; модернізацію пожежної техніки та організацію вітчизняного виробництва аварійно-рятувальної техніки, малогабаритних тропосферних радіорелейних систем з підвищеною захищеністю; створення системи виявлення спроб проникнення сторонніх об’єктів в зону охорони та інших технологій, пристроїв і систем спеціального використання.

Уперше в незалежній Україні створено великогабаритну багатопроменеву багатодіапазонну поляризаційно-адаптивну антенну систему подвійного призначення, яку вже введено в  дію за своїм призначенням. За характеристиками ця антенна не поступається відомим світовим аналогам, а за можливостями оперативної зміни робочого сектора та дистанційної поляризаційним адаптації перевищує їх. Цей виключно вітчизняний продукт є визначним досягненням світового рівня в галузі  радіотехніки, тому є конкурентоспроможним на світовому ринку і може  стати предметом експорту Україною наукоємної високотехнологічної продукції. Група виконавців цього проекту під керівництвом проф. Ф.Ф. Дубровки відзначена в 2014 році Державною премією України в галузі науки і техніки.

Київські політехніки активно залучилися до волонтерської роботи для допомоги воїнам, задіяним в АТО. Так, наприклад, співробітники зварювального факультету під керівництвом С.К. Фомічова ще з травня 2014 р. за власний рахунок зробили ділянку зварювання і ремонту бронетехніки, на якій виконують роботи з підвищення ресурсу і ремонту військової техніки. На звернення 95-ї окремої аеромобільної бригади ЗСУ про допомогу в розробці технології та виготовленні протикомулятивних екранів виготовили 22 екрани для встановлення на БТР-80. Підготовлений комплект транспортовано в зону проведення АТО і встановлено на корпуси БТР. Між НТУУ “КПІ” і Центральним науково-дослідним інститутом озброєння та військової техніки Збройних Сил України укладено договір про співробітництво та організацію взаємовідносин (відповідальний виконавець доцент зварювального факультету О.А. Сливінський).

Науковою групою під керівництвом член-кор. НАНУ П.І. Лободи (ІФФ) на замовлення Харківського конструкторського бюро з машинобудування імені О.О. Морозова в рамках науково-технічного співробітництва у сфері розробки схем захисту бронетанкової техніки розпочато роботи з отримання характеристик матеріалів, які відповідають вимогам захисту, та з реалізації цих матеріалів у макетних зразках систем захисту людей і бронетехніки.

Науковцями ІТС в тісній взаємодії зі спеціалістами ВАТ “Меридіан” ім. С.П. Корольова розроблено технічне завдання на розробку малогабаритної тропосферної радіорелейної станції, а також запропоновано до впровадження оригінальні технічні рішення телекомунікаційних систем захищеного зв’язку.

Фахівцями факультету інформатики та обчислювальної техніки модернізовано розроблену раніше систему електронного документообігу як сучасну розподілену інформаційну систему. Вона має весь базовий функціонал (штрих-кодування, потокове сканування, розвинений атрибутивний пошук, цифровий підпис) та основний функціонал діловодства (реєстрація, накладання резолюцій, погодження, візування, контроль виконання рішень та інші етапи “життєвого циклу” документа).

На пропозицію керівництва МОН України в жовтні 2014 р. науковці підрозділів НТУУ “КПІ” взяли активну участь в інформаційно-комунікативному заході “Перспективи науково-технологічного забезпечення оборонно-промислового комплексу України”. На форумі виступили 12 фахівців нашого університету на секціях “Нові технології і матеріали для сучасного військового озброєння, техніки та системи захисту території і об’єктів” та “Інформаційні технології: проблеми передачі та захисту інформації”, а в експозиціях форуму було представлено15 розробок. Результатом проведення форуму стали зустрічі керівництва і науковців університету з представниками Міністерства оборони України і ДП “Укроборонпром”, які зацікавилися розробками НТУУ “КПІ”. Зокрема, це стосується розробленої оригінальної технології виготовлення стволів з полігональним профілем, яка може використовуватися на існуючому в Україні обладнанні.  Міністерство оборони України зацікавилося розробкою співробітників НТУУ “КПІ” – розвідувальним безпілотним літальним апаратом, якого потребують наші військові в зоні АТО для розвідки та моніторингу поточних ситуацій.

У цілому маємо зазначити, що в умовах потреб країни на сучасному етапі ми маємо переглянути тематику та і далі активізувати і пріоритетно підтримувати наукові дослідження та прикладні розробки, спрямовані на вирішення проблем національної безпеки і оборони України.

Причіплений файл: 

2011-2017©, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Департамент науки та інноватики КПІ ім.Ігоря Сікорського
Адреса НДЧ КПI ім.Ігоря Сікорського: Україна, 03056, м.Київ-56, проспект Перемоги, 37, корпус 1, кімн. 138
тел.: 236-62-13, 204-92-00
e-mail: ndch@kpi.ua
http://science.kpi.ua, http://www.science.kpi.ua