Матеріали про історію інституту підготувала Учений секретар ІІПТ НАН Україны к.т.н. Сінчук Алла Вадимівна

        ІІПТ НАН України - це єдина академічна установа в Миколаївській області та єдина спеціалізована установа на пострадянському просторі, яка займається розробкою теорії імпульсних процесів перетворення енергії, створенням імпульсних джерел енергії високої густини та систем керування ними, дослідженнями імпульсної дії високоінтенсивних потоків енергії на багатофазні середовища, різноманітні матеріали та конструкції. В інституті також провадяться дослідно-конструкторські роботи зі створення та впровадження на вітчизняних і закордонних підприємствах високоефективних екологічно чистих, енерго- і ресурсозберігаючих імпульсних технологій і високовольтного енергетичного обладнання.

        Історія інституту розпочиналась у 1959 році, коли за ініціативою молодих ентузіастів та за підтримки миколаївської міської влади було створено колективну лабораторію для вивчення нового на той час явища - високовольтного електричного розряду в воді та процесів, що його супроводжують. Ленінградський інженер Л. Юткін назвав це явище електрогідравлічним ефектом.
        Ще тоді, в кінці 50-х років минулого століття, пробні експерименти показали широкі технологічні можливості підводного електричного розряду, що крились в перетворенні електричної енергії імпульсу в механічну роботу. Використовуючи електрогідравлічний ефект, можна було руйнувати та подрібнювати міцні неметалеві матеріали, надавати металевим заготовкам потрібну форму, змінювати структуру і властивості рідин. І першим технічним втіленням цих можливостей стала установка "Молния-1", призначена для розвальцювання труб в ґратках теплообмінних апаратів, яка в 1962 р. була випробувана в промислових умовах та продемонструвала високу ефективність роботи. Результати творчих зусиль молодіжної лабораторії були настільки переконливими, що 3 грудня 1962 р. Розпорядженням Ради Міністрів УРСР за № 2029-р на її базі було створено госпрозрахункове Проектно-конструкторське бюро електрогідравліки (ПКБЕ) зі штатом в 25 працівників, а першим директором призначено Олександра Петровича Сорочинського.
        Перші роки існування ПКБЕ позначились активним пошуком застосування електрогідравлічного ефекту в промисловості, будівництві, сільському господарстві. В світлі актуального на той час гасла "Домогтися покращення умов праці ста тисяч працівників, звільнити десять тисяч працівників від важкої праці в очисних цехах, ліквідувати силікоз і віброхворобу" в 1964 р. було створено і випробувано на Чорноморському суднобудівному заводі першу дослідно-промислову установку "Искра-1" для електрогідравлічної вибивки стрижнів і очищення литва від формувальних сумішей. Рівно через рік вдосконалена установка такого типу "Искра-2" була запущена в серійне виробництво, почала бурхливо розвиватись тематика, пов'язана з очищенням литва, яка і до сьогодні лишається актуальною. Тоді ж, в 1965 р., було проведено 1 Республіканський семінар "Теорія і досвід застосування електрогідравлічного ефекту в технологічних процесах виробництва", а співробітники ПКБЕ отримали перше авторське свідоцтво на винахід. В 1966 р. було розроблено перший універсальний генератор імпульсних струмів "ГИТ-1", в 1967 р. виконана перша науково-дослідна робота, спрямована на підвищення ККД електрогідравлічних пристроїв, в 1968 р. А.П.Сорочинський захистив першу кандидатську дисертацію, а в журналі "Електронна обробка матеріалів" опублікована перша наукова стаття. В 1966 р. у відання ПКБЕ було передано Миколаївський завод інструменту і оснастки, перейменований в Дослідний завод ПКБЕ, який почав здійснювати випуск електрогідравлічних пристроїв і високовольтного обладнання, що проектувались в ПКБЕ.
        В 1969 р. ПКБЕ очолив Григорій Опанасович Гулий, організаторські здібності якого дозволили за короткий проміжок часу суттєво розширити наукові дослідження, закріпитись на ринку наукоємних технологій, налагодити тісне співробітництво ПКБЕ з інститутами і підприємствами СРСР, зміцнити технічну і кадрову базу. Під його проводом було розгорнуто широкомасштабні дослідження електричних, енергетичних і гідродинамічних характеристик високовольтного розряду та властивостей щільної низькотемпературної плазми, вивчення особливостей трансформації енергії електричного накопичувача в корисну роботу, розширювалась номенклатура та параметри імпульсних високовольтних джерел струму й напруги, вдосконалювались електротехнічні комплекси, з'являлись нові сфери використання електричного розряду.
1971 р. став початком досліджень в області сейсмоакустики, які на два десятиліття пов'язали ПКБЕ з морською тематикою. Було створено ряд унікальних гідроакустичних випромінювачів, які однаково успішно застосовувались як в мирному освоєнні Світового океану, так і в оборонних цілях.  Розвитку цієї тематики в значній мірі сприяли наукові експедиції, які здійснювало науково-дослідне судно "Алеут" в акваторії Чорного моря. Трохи пізніше з цією метою було побудовано ще одне, більш сучасне судно класу ріка-море "Гіпаніс".
У 1970 р. керівництво Проектно-конструкторського Бюро електрогідравліки, яке тоді було підпорядковане Держплану УРСР, звернулось до Б.Є.Патона з проханням переходу до структури АН УРСР. Розгляд цього питання відбувся на засіданні Бюро Президії АН УРСР, де ініціатива керівництва ПКБЕ знайшла глибоке розуміння і значну підтримку. Позитивне рішення Бюро Президії АН УРСР та особисте сприяння академіка Б.Є.Патона мали вирішальне значення ?  Постановою РМ УРСР від 07.03.1972 р., №117 ПКБЕ було передано у відання АН УРСР та увійшло до складу Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства. Ця подія, безперечно, сприяла розвитку та становленню ПКБЕ як наукової організації.
        У 1973 р. академік Б.Є. Патон особисто відвідав ПКБЕ, де після ознайомлення з існуючими науково-технічними розробками  вказав на необхідність провадження більш глибоких фундаментальних наукових досліджень. Відтоді набули значного розвитку і практичного впровадження теорія електророзрядних процесів та фундаментальні матеріалознавчі знання. Зокрема, було описано основні закономірності електричного розряду в малопровідних та провідних рідинах і закономірності електровибуху провідників. Модельні уявлення електродинаміки, термодинаміки і гідродинаміки, які використовувались в єдиному комплексі для вивчення електровибухового перетворення енергії, було доповнено коректними емпіричними співвідношеннями, а опис перехідних процесів відформатовано методами теорії подібності. Були створені теоретичні основи і описані прикладні можливості методу інтегральних перетворень стосовно задачі нестаціонарного розсіювання акустичних хвиль незамкнутими оболонками, що не деформуються.
        В той же час було визначено, що періодичні пружні хвилі механічних напруг, які збуджуються під час електрогідроімпульсної обробки кристалічних матеріалів, значно прискорюють дислокаційно-зсувний механізм деформування, активують дислокаційні переміщення, що призводить до зміни напружено-деформованого стану, твердості і пластичності сплавів та зварних з'єднань.
З'явились технології електророзрядної обробки нафтових і водяних свердловин, позапічної обробки рідкої сталі, руйнування бетонних, залізобетонних та монолітних конструкцій, зменшення залишкових напружень в зварних з'єднаннях, тонколистової штамповки, знезаражування питної води і стоків та ін. Було створено генератори імпульсних струмів з енергією до десятків МДж та сотні різновидів імпульсних високовольтних конденсаторів. Розробки ПКБЕ, які  демонструвались на міжнародних виставках, були відзначені дипломами і медалями, премією Ради Міністрів СРСР та Державною премією УРСР, Почесною грамотою Президії Верховної ради УРСР. ПКБЕ розширювалось, за новою тематикою досліджень створювались нові відділи, будувались нові комфортабельні корпуси, лабораторії оснащувались передовим дослідницьким обладнанням. З 1977р. почало функціонувати Експериментальне виробництво ПКБЕ. Щорічно колектив поповнювався молодими фахівцями - випускниками провідних вишів країни, серед яких левову частку становили випускники Харківського політехнічного інституту. Збільшувалась кількість кандидатів і докторів наук, здійснювалось видавництво монографій і наукових статей. Значна увага приділялась вирішенню соціально-економічних питань: будувались житлові будинки і гуртожитки, на чорноморському узбережжі почала діяти оздоровча база "Наука", функціонували власні гуртки спортивного та художнього профілю.
        В 1989 р. колектив очолив молодий ініціативний директор Олександр Іванович Вовченко, який, підхопивши естафету від попередників, впевнено спрямував ПКБЕ чітким і вже незворотнім курсом зміцнення його наукового потенціалу.
Прозорливість Бориса Євгеновича Патона мала сенс: здійснення широкомасштабних наукових досліджень за різними напрямами, вагомість отриманих наукових результатів, підготовка висококваліфікованих наукових кадрів, ентузіазм і наполегливість директора Вовченка склали передумови для перетворення в 1991 р. ПКБЕ в Інститут імпульсних процесів і технологій АН УРСР, який з того часу і нині за рівнем наукової діяльності відповідає всім вимогам до академічного інституту.

        Сьогодні основними напрямами наукової діяльності інституту є:
            - дослідження   імпульсної   дії   високоінтенсивних   потоків   енергії   на багатофазні середовища, різноманітні матеріали та конструкції і створення на цій основі нових технологій;
        - розробка теорії імпульсних процесів перетворення енергії, створення імпульсних джерел енергії високої густини та систем керування ними.

        Враховуючи загальносвітові тенденції розвитку науки, інститут долучається до розв'язання нагальних пріоритетних фундаментальних проблем сучасності.
        Сьогодні вже набула цілісності започаткована 50 років тому теорія підводного електровибуху. Із залученням математичної статистики вивчено вплив різноманітних випадкових стохастичних факторів на процеси перетворення енергії на його різних стадіях. Визначено кореляційні зв'язки між ними і виявлено найбільш суттєві чинники, які впливають на ефективність перетворення енергії, що стало науковою основою подальшого розвитку методологічного розв'язання обернених задач синтезу і відповідних математичних моделей, методів розрахунку параметрів і режимів роботи нелінійних, нелінійно-параметричних і багатоконтурних ємнісних накопичувачів енергії, які застосовуються в розрядноімпульсних технологіях.
        З'явився і отримав розвиток оригінальний метод вирішення фундаментальної проблеми врахування рухомих і рухомо-проникних  границь у хвильовому рівнянні. Вперше отримано точні аналітичні розв'язки обернених задач для хвильового рівняння в областях з рухомими і рухомо-проникними границями  для випадку розширення циліндричного поршня скінченної довжини, яким є розрядний канал у воді, а також для випадку з рухомими границями в суцільних, багатофазних, багатокомпонентних середовищах, швидкість розповсюдження акустичних збурень в яких може змінюватися в широкому діапазоні. Подолано проблему коректності обернених задач для хвильового рівняння з рухомими границями; забезпечено всі три умови коректності - існування рішення (одержані), єдина можливість та стійкість. Це дозволяє  однозначно визначити при розв'язанні обернених задач функції керування і хвильові поля в усіх точках хвильової зони.
        Ці дослідження стали теоретичною базою для розробки та оптимізації сучасних передових розрядноімпульсних технологій.
        Використовуючи електровибух графітових провідників або  електророзрядну обробку органічних рідин, газів та аерозолів, які містять вуглець, інститут розвиває свій унікальний електророзрядний метод синтезу наноструктурних матеріалів. Дослідження останніх років дозволили виявити фундаментальні закономірності структурно-фазових перетворень цих речовин в наноструктури і класифікувати параметри  обробки за питомою енергією, швидкістю зростання і густиною струму, за середовищем загартування і хімічними добавками для синтезу наноматеріалів різного функціонального призначення: сорбентів водню, інтелектуальних антифрикційних і протизносних присадок, нановуглецю з  феромагнітними властивостями тощо.
        Визначено фундаментальні фізичні принципи підвищення фільтраційних властивостей пористих матеріалів природного походження за рахунок впливу  електророзрядної обробки та активації поверхнево-активних речовин на їх структуру. Науково обґрунтовано і експериментально визначено відповідні параметри, за яких забезпечується посилення адсорбції поверхнево-активних речовин в порах і мікротріщинах, створення розклинюючого ефекту, дилатаційного розширення породи. За такої обробки збільшується пористість піщаників у 3 рази, карбонатів - у 2,5 рази, а проникність - відповідно у 6 разів та у 3 рази. Таким же чином можна змінювати властивості високостійких водно-нафтових емульсій. Доведено, що імпульсні електричні поля високої напруженості активують розчини поверхнево-активних речовин, які додаються до емульсії в невеликій кількості, змінюють поверхневу енергію, структуру та на 80% підсилюють їхню миючу дію. Як наслідок, інтенсифікується процес коагуляції водної фази, послаблюються фізико-хімічні зв'язки в колоїдній системі майже до повного її руйнування та змінюються реологічні характеристики нафти, яка починає інтенсивно надходити через розширені пори породи до свердловини. Наукові результати цієї роботи багато разів підтверджено промисловими випробуваннями з підвищення дебіту нафтових свердловин.
        Враховуючи високу потребу автомобіле- та літакобудування в тонколистових деталях із сплавів, які важко деформувати традиційними методами, розширено  дослідження процесів їх імпульсного пластичного деформування. Визначено залежності внутрішньої енергії і часу релаксації дотичних напружень від параметрів стану та фізико-механічних характеристик алюмінієвих сплавів, а також їх зв'язок з енергетичними та силовими параметрами процесу імпульсного навантаження. За рахунок цього обґрунтовано технологічні прийоми електрогідравлічного штампування, які підвищують граничний ступінь деформації алюмінієвих сплавів порівняно зі статичною обробкою в середньому в 1,7 рази, та створено технологічний процес імпульсно-статичного калібрування з 12-13 квалітетом точності великогабаритних деталей трубопровідної арматури для енергетичного та атомного машинобудування. В рамках партнерського проекту з компанією Ford Motors (США) розроблено прототипний процес штампування великогабаритних автомобільних деталей з високоміцних двофазних  сталей, які не піддаються іншим видам штампування.
        Запропоновано і реалізовано спосіб з'єднання різнорідних металів у твердому стані з використанням імпульсних струмів великої густини, що дозволяє одержувати з'єднання типу дифузійних при більш низьких зусиллях і температурах у повітряному середовищі без застосування захисних атмосфер або вакууму.
        В останні роки в інституті з'явилось багато цікавих для промисловості південного морського регіону і підприємств енергетичного комплексу прикладних розробок.
        В розрізі нагальної потреби в днопоглибленні портів України розроблено новий, безпечний для морської флори і фауни та берегових споруд технологічний процес руйнування міцних донних ґрунтів на основі високовольтного електрохімічного вибуху, який забезпечує розпушування ґрунту міцністю до 40 МПа з продуктивністю 3-5 м3/год.
        Вперше в світовій практиці було використано імпульсний коронний розряд для очищення підводних морських об'єктів від біологічного обростання. Застосований для очищення морських газовидобувних стаціонарних платформ технологічний процес демонструє високу продуктивність очищення - до 200 м2/год. проти 20 м2/год., що забезпечуються традиційним механічним руйнуванням.
Інститутом реалізовано електророзрядний технологічний процес виготовлення водно-вугільного палива, яке має значно меншу вартість гігакалорії тепла, ніж газ, мазут чи кам'яне вугілля. Така паливна суміш може зберігатись 4 доби і більше та має 99%-ну повноту згорання.
        Створено і  перевірено на підприємствах України спосіб електророзрядної дезінтеграції кремнію до фракції, менш аніж 1 мм, який характеризується питомими витратами енергії до 200 кВт·час/т і відсутністю забруднення подрібнених продуктів сторонніми елементами.
        Для гірничо-рудних підприємств розроблено електророзрядний спосіб збагачення хвостів поліметалічних руд, який забезпечує приріст виходу таких металів, як мідь, золото та срібло від 20 до 70%.
        Дбаючи про технічне забезпечення своїх технологій, інститут значну увагу приділяє створенню сучасних, ефективних імпульсних високовольтних джерел струму, які не мають світових аналогів.
        Так, створено нові імпульсні високовольтні конденсатори на основі діелектричної системи "твердий багатошаровий діелектрик-рідина-газ", яка забезпечує більш високу короткочасну і тривалу електричну міцність в умовах експлуатації при підвищених температурах і тисках.
        Обґрунтовано вибір сумісних матеріалів такої комплексної системи,  визначено її найбільш переважну структуру. В порівнянні з попередниками такі конденсатори мають у 2 рази  вищі питомі енергетичні характеристики і можуть експлуатуватись з підвищеною у 2,5 рази частотою проходження зарядів-розрядів в умовах імпульсно-вібраційних навантажень при температурах до 1000 С і тисках до 3·105 Па при незмінному ресурсі  й надійності.
        Подальшого розвитку набула теорія високочастотного перетворення енергії, яка започаткована 10 років тому в ІІПТ. На базі аналізу електромагнітних процесів методом логарифмічних амплітудно-частотних характеристик та багатофакторної оптимізації функціональних, масогабаритних, теплових, електромагнітних характеристик зарядних пристроїв питомі масогабаритні показники високовольтних генераторів імпульсних струмів доведено до рівня 10 кг/кВт.
       Створено нове покоління високочастотних високовольтних імпульсних джерел живлення з частотою до 10 кГц, потужністю до 10 кВт, напругою від 10 до 150 кВ та наносекундними фронтами імпульсів. Ці джерела реалізують стримерні коронні та об'ємні розряди в значних об'ємах (більше 100 л плазми), що створює можливість їх використання  в системах газоочищення промислових викидів. Доведено, що така обробка забезпечує практично 100%-ве очищення від звичайних та високоомних аерозолів та одночасне озонування повітря.
        Всього за 50-річний відрізок часу колективом інституту виконано близько 570 НДДКР. Більше 1000 створених в ІІПТ електрогідравлічних пристроїв успішно експлуатуються на підприємствах СНГ, Японії, Швеції, Німеччини, Угорщини, Словакії, Індії, Китаю, Куби, Болгарії, Румунії, Іспанії, Кореї і т.д. Результати науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт опубліковано в 31 монографії, 34 збірниках наукових праць, 32 препринтах, 5000 статтях в провідних вітчизняних та закордонних виданнях. Свідоцтвом новизни та високого рівня розробок інституту є їх патентна захищеність. За період існування інституту отримано 1425 авторських свідоцтв СРСР, 240 патентів України, 121 патент зарубіжних країн. За тематикою досліджень співробітниками захищено 14 докторських та 82 кандидатських дисертацій.
        Безперечно, гідним внеском в загальну скарбницю здобутків інституту стали наукові праці д.т.н. Г.О.Гулого, д.т.н. Є.В. Кривицького, д.т.н. Б.Я. Мазуровського, д.т.н. О.І. Вовченка, д.ф.-м.н. В.С. Крутікова, д.т.н. Н.І. Кускової, д.т.н. О.М. Сизоненко, д.т.н. В.М. Грабового та ін.
        На базі інституту спільно з Національним університетом кораблебудування ім. адм. Макарова створено кафедру "Імпульсні процеси і технології", яка, починаючи з 1994 р., підготувала понад 280 бакалаврів, спеціалістів та магістрів. Щорічно колектив інституту поповнюється випускниками цієї кафедри. З 2007 р. для підготовки кадрів вищої кваліфікації в інституті діє аспірантура за спеціальністю "Процеси фізико-технічної обробки".
        З 1982 р. почала роботу наукова школа "Фізика імпульсних розрядів в конденсованих середовищах". Її робота орієнтована на вивчення фізичних аспектів електричних і оптичних розрядів, фізичних принципів електровибуху провідників, властивостей неідеальної низькотемпературної щільної плазми, діагностики впливу інтенсивних потоків енергії на речовини, пошук перспективних джерел енергії і засобів генерації енергії високої густини. На базі інституту діє також регіональний осередок "Українського матеріалознавчого товариства".
        З метою зміцнення наукових зв'язків і науково-інформаційного обміну з іншими науковими установами України та закордону інститут систематично, один раз на два роки, проводить Міжнародні наукові конференції "Фізика імпульсних розрядів в конденсованих середовищах" і "Імпульсні процеси в механіці суцільних середовищ".
        Науково-дослідницький потенціал інституту складає низка унікальних, спеціально оснащених лабораторій для дослідження фізичних процесів, які відбуваються під час електричного розряду; процесів електророзрядного синтезу наноматеріалів; процесів у кернах гірничих порід під тиском до 500 атм. за температури до 1000С; металофізичних та металографічних досліджень; динамічних випробувань матеріалів; випробувань силових імпульсних конденсаторів тощо. Невід'ємною складовою технічного потенціалу є комп'ютерний парк інституту. Інститут має свій сайт www.iipt.com.ua, науково-технічну бібліотеку (127,9 тис. прим.), науковий архів (170,5 тис. справ), бібліотеку стандартів (23,7 тис. прим.), патентний фонд (163,4 тис. прим.), архів оригіналів технічної документації (500 найменувань).
        Своє 50-річчя інститут зустрічає, посідаючи чинне місце в інтеграційному науковому просторі, з новими ідеями і задумами, з надією, що новітні конкурентоздатні імпульсні технології стануть гідним внеском в зміцнення вітчизняної економіки.
ІНСТИТУТ  ІМПУЛЬСНИХ  ПРОЦЕСІВ  І  ТЕХНОЛОГІЙ

НАЦІОНАЛЬНОЇ  АКАДЕМІЇ  НАУК  УКРАЇНИ
Сьогодні - Дата     Поточний час - Время
На Головну
Історія інституту
Ми - послідовники
Вовченко Олександр Іванович
Наші технології
Високовольтне обладнання
Наукові праці інституту
Структура інституту
Новини
Наші директори:
Сорочінський Олександр Петрович
Гулий Григорій Опанасович
Наукові досягнення інституту
Дирекція
Інформація комітету з конкурсних торгів
Наша кафедра
Наукові конференції
Керівники підрозділів
ЗМІСТ САЙТУ
КОНТАКТИ  ІНСТИТУТУ
E-MAIL