УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЗАЩИТА
СПРАВКА "ВД"
Корунд — минерал, представляющий собой кристаллическую форму окиси алюминия Al2O3, по твердости уступает лишь алмазу. В природе данное соединение встречается в виде рубина и сапфира. В настоящее время основные потребности науки и техники в корунде обеспечиваются за счет производства искусственного корунда, который получают из алюминийсодержащих минералов. Полученный искусственным путем и затем сильно прокаленный корунд отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах. Поворотным моментом в использовании искусственного корунда является создание на рубеже 1950-1960 гг. квантового оптического генератора (лазера) на твердотельной основе.
Харьковский изобретатель Владимир Шпаковский встречал новое тысячелетие в США. Впервые в истории украинского ученого пригласили усовершенствовать автомобильный двигатель для машины Дейва Бергмана, гонщика, принимающего участие в самой престижной американской гонке NASCAR. Владимир Шпаковский установил на двигатель поршни с разработанным им самим корундовым покрытием — планировалось, что на 30 кругах гонки это поможет сэкономить один заезд на заправку. Увы, бензина не хватило буквально на последние 100 метров завершающего 30-го круга.
Однако зарубежные вояжи Владимира Шпаковского продолжились: он обрабатывал поршни для итальянских картинговых двигателей, выполнял заказы от BMW, Volkswagen, Briggs&Stration Corporation. В США ноу-хау харьковского изобретателя было протестировано на 20 предприятиях, многие удостоили изобретателя своими премиями и наградами. Владимир Шпаковский может похвастаться грамотой, которую вручил ему лично спикер Конгресса США.
Сделать народный автомобиль
Идея создания изобретения появилась у харьковского ученого после покупки в 1987 г. автомобиля "Таврия". Он, как и многие автолюбители, столкнулся с проблемой быстрого выхода из строя двигателя из-за износа поршней и гильз двигателя. И тогда вместе с сыном Игорем Владимир Шпаковский начал в собственном гараже ставить эксперименты по получению корундового слоя (см. "Справку "ВД"), которым можно было покрывать двигатели. Единственное условие — обрабатываемая деталь должна быть сделана из алюминиевых сплавов, и тогда путем уникальной обработки ее поверхности по методу Владимира Шпаковского верхний слой алюминия окисляется и превращается во второе после алмаза по твердости вещество — корунд. Срок службы поршня двигателя при этом возрастает в три-четыре раза и, к тому же, это позволяет сократить расход топлива. Потому над получением корундового слоя работают многие ученые мира, но, в отличие от Владимира Шпаковского, безрезультатно.
"Обычный расход топлива на "Таврии" — 7-8 л на 100 км, а после ее оснащения поршнями с корундовым слоем расход бензина уменьшился до 4,12 л/100 км пробега", — вспоминает изобретатель. При этом себестоимость такого поршня увеличивается лишь на 20-30 грн.
Свои исследования Владимир Шпаковский проводит в лаборатории на кафедре двигателей внутреннего сгорания научно-технического университета "ХПИ". Однако и практических исследований у изобретателя хоть отбавляй. Поршни с корундовым слоем прошли испытания в автомобильных гонках на песчано-грязевых трассах, на сельхозтехнике фермерских хозяйств в Харьковской области и на самолете МиГ-29 на Чугуевском самолеторемонтном заводе. Там корундовый слой был применен при обработке салазок для выдвижения тормозных щитков — срок их эксплуатации увеличился в четыре раза. Ноу-хау ученого было применено на вертолетах компании Сикорского (США), лидера мирового вертолетостроения. "Для них я сделал подшипники и сетки для защиты приборов вертолетов, — поясняет Владимир Шпаковский. — Когда вертолеты летают над морем, брызги попадают на подшипники и приборы, и вертолет, который стоит $14 млн, быстро приходит в негодность. Деталь же, покрытая корундовым слоем, коррозии не боится".
Выход на западный рынок состоялся после участия изобретателя в международном бизнес-форуме в Богарии в 1998 г. Там ученые представляли свои проекты, параллельно заключая контракты на их использование. Заинтересованность в изобретении Владимира Шпаковского выразили вышеупомянутые автоконцерны и гонщик NASCAR. А в 2005 г. изобретатель получил патент на изобретение в США, причем оформлять его пришлось в срочном порядке — одна из американских фирм настолько заинтересовалась изобретением, что не захотела возвращать оборудование по преобразованию алюминия в корунд. Установка находится и по сей день в Америке, но в разобранном виде. Владимир Шпаковский перед отъездом успел ее разобрать, а без помощи харьковского ученого американцы собрать ее так и не сумели.
"После того как мое изобретение было испытано компанией Сикорского, в феврале 2000 года меня пригласили выступить с научным докладом в Конгрессе США, — рассказывает Владимир Шпаковский. — И одна из компаний предложила работу в Америке, с предложением наладить серийное производство деталей с корундовым слоем".
Вот только для этого изобретателю нужно было находиться на месте производства, а уезжать за границу ученый категорически не хотел. Постепенно заказы от иностранных компаний сошли на нет — ввозить детали из Украины для них экономически невыгодно, ведь промышленное производство до сих пор не налажено. У ученого есть мечта: обеспечить все украинские автомобили поршнями с корундовым слоем, вот только отечественная промышленность воспользоваться изобретением Владимира Шпаковского не спешит.
Пророк в своем отечестве
"Я обошел многих руководителей управлений транспорта, экологии, все они выслушали меня с интересом, но на этом дело и закончилось, — разводит руками Владимир Шпаковский. — А на прием к руководству облгосадминистрации я до сих пор попасть не могу". Хотя массовое внедрение корундовых поршней планировалось на "АвтоЗАЗе" еще в конце 1980-х гг., распад СССР застопорил идею на уровне обещаний. Наглядным подтверждением уникальности разработанной технологии служит тепловоз, который 14 лет работает в харьковском депо без замены поршней и гильз. "В 2005 году по поручению Кабинета Министров и министра транспорта было проведено обследование двигателя тепловоза, показавшее отсутствие повреждений на поршнях с корундовым слоем, — говорит Владимир Шпаковский. — Износ данных деталей был в семь раз ниже, чем на двигателях, оснащенных серийными поршнями".
Опытные образцы использовались и на заводе им. Малышева, именно там их увидел в феврале 2004 г. тогдашний президент Украины Леонид Кучма, совершавший на предприятие рабочий визит. Заинтересовавшись ноу-хау харьковского ученого, президент дал поручение внедрить изобретение в производство. "Речь тогда шла о двигателях производства завода "Серп и Молот", но его на данный момент уже не существует, — объяснил "ВД" причину невыполнения президентского поручения Сергей Алехин, генеральный конструктор Харьковского конструкторского бюро по двигателестроению. — А кроме этого завода, такие двигатели никто не выпускает". По его словам, в конструкторском бюро хватает других технологий по укреплению поверхности поршней двигателя, которые больше устраивают специалистов завода.
Изобретатель не хочет комментировать причины отказа предприятий внедрять его ноу-хау в промышленных объемах, но подчеркивает, что использовать его изобретение можно не только в машиностроении, но и в медицине, пищевой промышленности. "Если обработать обычный центробежный насос, который перекачивает воду, его можно использовать даже при перекачке молочной и ликеро-водочной продукции, — рассказывает Владимир Шпаковский. — А стоимость насоса для пищевой промышленности, по сравнению с обычным насосом для перекачки воды, в десять раз дороже. В 1998 г. нам даже санэпидемстанция дала разрешение на внедрение этого ноу-хау, но вы думаете ХЭЛЗ (Харьковский электромеханический завод — прим. "ВД") начал такое производство? Нет!"
"Мы обращались на автозаводы, но там прямо сказали: чем больше двигателей мы выпустим — тем больше заработаем, — рассказывает Василий Гарькавый, заведующий лабораторией научно-исследовательской части НТУ "ХПИ". — Мы предлагали изобретение ОАО "АвтоВАЗ", но нам ответили: зачем? Мы же только открыли СТО! Они же имеют на замене деталей прибыль".
Устав обивать пороги кабинетов начальников, Владимир Шпаковский полностью погрузился в процесс изучения своей технологии на кафедре НТУ "ХПИ", ведь только здесь он получил колоссальную поддержку. Сегодня ученые имеют наработки в области сокращения расхода топлива и увеличения максимальной мощности двигателя, но о массовом внедрении открытий разговора нет. При том что губернатор Харьковской области Арсен Аваков с первых же дней вступления в должность заявил о внедрении программы инновационного прорыва области. И способное сэкономить бюджетные деньги изобретение Владимира Шпаковского в эту программу прекрасно вписывается. Но проверенные ведущими компаниями мира технологии Украине пока не нужны.
МНЕНИЕ.
ВАСИЛИЙ ГАРЬКАВЫЙ. Заведующий лабораторией научно-исследовательской части НТУ "ХПИ"
— Внедрение изобретения корундового покрытия позволит государству добиться существенной экономии средств. Украина потребляет более 10 млн. т топлива в год. Если мы переведем все двигатели внутреннего сгорания Украины на поршни с корундовым слоем, то страна ежегодно будет экономить минимум 7% топлива — примерно на сумму 2,45 млрд грн. Для ремонта двигателей тепловозов государство ежегодно закупает поршни примерно на $2 млн. После оснащения всех тепловозов ЧМЭ-3 поршнями с корундовым слоем 15 лет не надо ремонтировать двигатели тепловозов, и за счет этого сэкономить не менее 330 млн. грн. Следовательно, за 15 лет мы бы сэкономили $30 млн и 330 млн грн. только на эксплуатации тепловозов. Силами НТУ "ХПИ" можно оснастить поршнями с корундовым слоем за два года 1080 тепловозов ЧМЭ-3, работающих в Украине. Единственные, кому не интересно наше изобретение — производители запасных частей к двигателям. Вот они-то как раз и понесут в результате убытки.
МНЕНИЕ.
АНДРЕЙ ПРОКОПЕНКО. Старший мастер локомотивного депо "Харьков-Сортировочный"
— Комплект поршней с корундовым слоем установлен только на один тепловоз ЧМЭ-3, и судить по нему об эффективности всего изобретения довольно сложно. Тем более, что, начиная с момента их установки в 1993 году, никто не сравнивал, как работают обыкновенные серийные поршни и поршни с корундовым слоем. Тепловоз, на который были установлены поршни с корундовым слоем, на капитальном ремонте еще не был, но зависит ли это от примененной технологии или от того, что тепловоз относительно новый, — сказать точно нельзя. Тем более, что этот тепловоз не был задействован в тяжелых работах. Возможно, такие технологии будут иметь большой эффект в автомобильном производстве, а на наших огромных дизелях это вряд ли сильно скажется. Если мы бы имели больше примеров, можно было бы говорить о замене серийных поршней на поршни с корундовым покрытием. Но все равно корундировать поршни можно только при капитальном ремонте и постепенно, а производить замену нормально работающих деталей — экономически нецелесообразно.
