Достижения русской инженерной школы.
Успех русской инженерной школы всегда основывался на единстве триады – образование–наука-промышленность.
В девятнадцатом веке критерием успеха деятельности любого профессора Института корпуса инженеров путей сообщения были проложенные им дороги, построенные мосты, шлюзы, каналы, причалы.
Русская инженерная школа с момента ее становления принципиально основывалась на единстве триады образование - наука - промышленность при ведущей роли ее промышленной компоненты. Именно на этих принципах более чем через сто лет в СССР была сформирована концепция генерального конструктора сложной технической системы. Благодаря русской инженерной школе и системе инженерного образования в России стало возможно создание железнодорожной отрасли в 40–80-х годах XIX века и атомной и ракетно-космической отраслей в 40–80-х годах ХХ века. Эти два технологических прорыва на длительное время обеспечили вхождение России в число промышленных стран-лидеров, а также внесли огромный вклад в построение той технической среды, в которой человечество живет сегодня.
Основы русской инженерной школы были заложены в стенах Института корпуса инженеров путей сообщения, созданного указом императора Александра I в 1809 году. В 30–40-х годах XIX века этот институт уже сильнейший научно-технический вуз России, а уровень образования его выпускников соответствует высшему европейскому классу того времени. Первое свидетельство тому - завершение русскими инженерами-путейцами (всего через семь лет после первой железной дороги Стефенсона в Англии) в 1837 году железной дороги Петербург-Царское Село. Еще через четыре года, в 1841-м, профессор П. П. Мельников завершает разработку еще более грандиозного по тем временам проекта строительства железной дороги Москва - Петербург, а в 1843 году по указу императора начинается строительство этой дороги длиной 650 верст. Из 184 мостов, построенных на Николаевской дороге, восемь относятся к категории больших с двумя-девятью пролетами. При строительстве самого большого Веребьинского моста «великий поручик» впервые применил разработанную им теорию раскосных ферм и фактически стал основоположником теории мостостроения и науки о сопротивлении материалов. В этой связи следует отметить, что в США, по данным статистики, с 1878-го по 1887 год, то есть более чем через тридцать лет после работ Журавского, произошло свыше 250 аварий мостов - американские инженеры строили мосты, по-прежнему полагаясь на интуицию, а не на расчеты.
Строительство Николаевской железной дороги было завершено в 1851 году, то есть через восемь лет после начала работ. Всего же за сорок лет (1837–1877) с момента завершения строительства первой в России Царскосельской железной дороги российскими инженерами-путейцами было проложено около 20 тыс. верст железных дорог в чрезвычайно сложных природных условиях. Именно наличие в России системы инженерного образования, собственного инженерного корпуса, имеющего опыт научной, образовательной деятельности и реализации проектов мирового уровня, позволило построить в рекордно короткие сроки - всего за 15 лет (1891–1905) - Транссибирскую магистраль. При этом, по выражению журналистов того времени, Транссибирская магистраль была построена «русскими материалами, за русские деньги и русскими руками». Строительство великой магистрали внесло громадный вклад в промышленный подъем России и инициировало создание к 1917 году десятков крупных промышленных предприятий, производивших рельсы, паровозы и вагоны.
СССР в 40–80-х годах ХХ века совершить технологический прорыв, в результате которого были созданы атомная и ракетно-космическая отрасли, и далее на этой основе реализовать вариант плановой «экономики знаний», цель которой заключалась прежде всего в достижении мирового военного лидерства.
Наиболее впечатляющим свидетельством успешного функционирования триады плановой «экономики знаний» и ее научно-образовательного раздела выступают разработка и серийное производство таких высокотехнологичных, наукоемких объектов, как атомные подводные лодки, сверхзвуковые бомбардировщики, ракетно-космические системы и т. д.
успешное выполнение в СССР целого ряда стратегически важных государственных проектов. К их числу относится создание промышленности разделения изотопов - одного из наиболее сложных и важных направлений атомного проекта. В середине 50-х годов Кикоин, руководя проблемой разделения изотопов, возглавил грандиозный инновационный проект, не имевший аналогов в мировой практике, - создание завода разделения изотопов урана центрифужным методом. В 1957 году начинает работать небольшой опытный завод газовых центрифуг, далее принимается решение о строительстве первого промышленного центрифужного завода. Именно эти заводы, созданные в СССР полвека назад при решающем вкладе фундаментальной науки, заложили основы современной российской промышленности разделения изотопов, которая демонстрирует высокую эффективность и в условиях рыночной экономики.
Конструкции В. Шухова
Владимир Григорьевич Шухов (16 (28) августа 1853 - 2 февраля 1939) - русский и советский инженер, архитектор, изобретатель, учёный; член-корреспондент и почётный член Академии наук СССР, Герой Труда. Является автором проектов и техническим руководителем строительства первых российских нефтепроводов и нефтеперерабатывающего завода с первыми российскими установками крекинга нефти. Внёс выдающийся вклад в технологии нефтяной промышленности и трубопроводного транспорта.
Шухов первым в мире применил для строительства зданий и башен стальные сетчатые оболочки.
Шухов ввёл в архитектуру форму однополостного гиперболоида вращения, создав первые в мире гиперболоидные конструкции.
Владимир Григорьевич Шухов автор проекта и главный инженер строительства первого российского нефтепровода Балаханы - Чёрный Город (Бакинские нефтепромыслы, 1878), построенного для нефтяной компании «Бр. Нобель». Проектировал и затем руководил работами по постройке нефтепроводов фирм «Бр. Нобель», «Лианозов и К°» и первого в мире мазутопровода с подогревом. Шухов разработал основы подъёма и перекачки нефтепродуктов, предложил метод подъема нефти с помощью сжатого воздуха - эрлифт, разработал методику расчёта и технологию строительства цилиндрических стальных резервуаров для нефтехранилищ, изобрёл форсунку для сжигания мазута.
В 1896 году Шухов изобрел новый водотрубный паровой котел в горизонтальном и вертикальном исполнении. По патентам Шухова до и после революции были произведены тысячи паровых котлов.
Шухов примерно с 1885 г. начал строить на Волге первые русские речные танкеры-баржи. Монтаж осуществлялся точно запланированными этапами с использованием стандартизированных секций на верфях в Царицыне (Волгоград) и Саратове.
В. Г. Шухов и его помощник С. П. Гаврилов изобрели промышленный процесс получения автомобильного бензина - непрерывно действующую трубчатую установку термического крекинга нефти Установка состояла из печи с трубчатыми змеевиковыми нагревателями, испарителя и ректификационных колонн.
В 1931 году по проекту и при техническом руководстве В. Г. Шухова был построен нефтеперерабатывающий завод «Советский крекинг» в Баку, где впервые в России был использован шуховский патент на крекинг-процесс при создании установок для получения бензина.
| | | следующая лекция ==> | |
Цели
- Создать систему развития и поддержки научно-технического творчества детей и молодежи, возрождая исторические и фундаментальные ценности русской инженерной школы обучения, высокопрофессиональной и современной подготовки и переподготовки и повышения квалификации инженерных кадров
Задачи
- Сформировать группы для обучения в Детской Технической школе
- Организовать учебный процесс с использованием инновационных комплексных методик обучения техническим дисциплинам и единой преемственной системы обучения детей, молодёжи и инженеров по принципу проектно-командного обучения
- Координировать процесс обучения
Обоснование социальной значимости
В течение ближайших 5 лет с ведущих предприятий, определяющих экономическую политику России, 70% высококвалифицированных инженеров уйдут на пенсию. В целях сохранения конкурентоспособности, многие этапы технологического процесса, которые ранее осуществлялись вручную, переносятся на компьютер. Бумажные эскизы и чертежи уходят в прошлое. Математические расчёты движения механизмов и прочности деталей компьютеризированы. Для работы по современным технологиям нужны квалифицированные специалисты нового поколения. Решить проблему дефицита кадров стремятся как на государственном уровне, разрабатывая специальные программы, улучшающие качество образования, и вовлекая школьников в увлекательный мир информационных технологий, так и со стороны бизнеса, который уже ощущает кадровый голод. Переход от экономики технологий к экономике знаний требует подготовки соответствующих инновационно – ориентированных специалистов, в первую очередь, для реального сектора экономики. Это относится не только к выпускникам вузов, но и к работающим специалистам для обеспечения принципа непрерывности обучения в период трудовой деятельности. Очевидно, что именно университеты должны внести основной вклад в вопрос кадров. Обеспечить подготовку профессиональных кадров, отвечающих требованиям, предъявляемым современным промышленным производствам можно только путём создания специально организованных условий, которые будут являться важнейшим недостающим звеном в российской инновационной цепочке, призванной поднять отечественное промышленное производство на надлежащий технический и организационный уровень. Наш проект подразумевает развитие организации «Русская Инженерная школа», задачей которой является создание системы развития и поддержки научно-технического творчества детей и молодежи, возрождение исторических и фундаментальных ценностей русской технической школы обучения, высокопрофессиональной и современной подготовки, переподготовки и повышения квалификации инженерных кадров.Почему глупо сравнивать Россию и США по объёмам военных бюджетов
Александр Халдей
Не раз в нашей печати описывался военный бюджет США с раскрытием по статьям. Наши приходили в ужас от того, как американцы пилят бюджет, какие откаты там существуют. В прямом смысле слова чуть ли не золотые унитазы. Все организационные решения там технически избыточны и потому слишком затратны. Поэтому вложенный в оборону США доллар вовсе не сопоставим с вложенным в оборону России рублём.
Все уже не раз читали легенду или правду - уже не понять - о том, как мы и они решали проблемы записей в космосе в условиях невесомости: американцы изобретали дорогой прибор за астрономическую сумму, а наши применили химический карандаш. Не важно, правда это или шутка - суть отражена стопроцентно. Но наши скафандр и катапультное кресло пилота они до сих пор никак догнать не могут.
В Отечественную войну все страны проектировали бензобаки своих штурмовых самолётов. Везде использовался каучук, дорогой и среднеэффективный. Только русские на штурмовике Ил-2 протектировали бензобаки фиброй - дешёвой бумагой, которая набухая, запечатывала дыры лучше каучука. Протектированные фиброй бензобаки штурмовиков выдерживали более 70-ти попаданий, дыры от которых затягивала набухающая фибра, и не было утечки топлива и пожара. Причём, фибра так набухала, что затягивала дыры через заусенцы металла бензобака, чего не могла резина.
Про танк Т-34, который практически полностью ремонтировался в поле силами передвижных ремонтных мастерских с простыми инструментами, включая возможность сборки из деталей трёх уничтоженных танков одного боеспособного, даже говорить не стоит, потому что все это и так знают.
А вот примеры еще более оригинальные. На современных авианосцах уборка мусора на палубе и посадочной полосе - очень важное дело, так как даже пуговица, способная попасть в авиадвигатель, может вызвать аварию. Если вы посмотрите на видео, как убирают палубный мусор на американских авианосцах, то вы увидите огромную колёсную машину, стоящую кучу денег, где масса всякой техники, настроенной на подметание и уборку.
Как решили вопрос русские. К старенькому маленькому трактору или грузовику приделали старый списанный авиамотор от вертолёта Ми-15. Когда его включают, он как ветродуй сдувает с палубы всё, что там плохо лежит. Эффект лучше, чем от уборочной машины, денег вообще не потратили - вся техника из списанных единиц. Вот и сравнивай после этого бюджеты.
Под Одессой в начале войны наши столкнулись с румынами. Танков не было. Наши от отчаянья взяли 20 колхозных тракторов, обшили их железом типа как броня, воткнули трубы вместо пушек и погнали это на румын вместе с пехотой. Румыны, приняв эти макеты за новые неизвестные тяжёлые танки русских, бежали с поля боя.
Целые полки резиновых танков, самолётов и ракет вводят в заблуждение космические спутники США, обесценивая развединформацию о положении наших ударных сил. А история о том, как наша микроволновка в Югославии закрыла целый проект «самолётов-невидимок» «Стелс», давно стала легендой.
В истории противостояния России и Запада мы применяем два вида оружия: русскую инженерную школу и стратегию гонки за лидером. Лидер - это тот, кто идёт первым. Он имеет много ресурсов и вкладывается в экспериментальное производство. Но из экспериментов жизнь отсеивает от половины до двух третей инноваций. Тут работает закон Парето: 20% инноваций покрывают убытки на 80% неудачных исследований и приносят прибыль на этапе лидерства. Стратегия снятия пенок.
Гонка за лидером позволяет экономить ресурсы. Когда жизнь покажет, что работает, а что нет, догоняющие делают свою разработку, или копируя лидера, или делая аналоги и вводя туда свои усовершенствования. В результате положение быстро выравнивается, а догоняющий сэкономил кучу денег. Ведь он учитывает чужие ошибки, не платя за опыт свои средства. В итоге лидерство лидера всегда очень кратковременное и в узкой сфере. Цена стратегии очень велика и нецелесообразна для стран, где деньги не печатают, а зарабатывают.
Русская инженерная школа всегда отличалась тем, что на науку вечно не было денег, и приходилось применять находчивость и смекалку - свойства, начисто отсутствующие в Западной инженерной школе, которая не знает проблемы финансирования. Но русские считают, что с деньгами и дурак сможет, а вот ты попробуй без денег!
В последнее время было много сказано о том, что русская инженерная школа, созданная при царе и продолженная при Советской власти, умерла в период реформ с разгромом промышленности и экспериментального производства. Да, это так, многое умерло. Но считать это фатальным нет причины. Технический прогресс закрывает старые технологии и делает ненужными прежние навыки, а новые условия требуют наработки новых приёмов и техник.
Так что наша инженерная школа возникает на ровном месте тогда, когда ставится задача решить какую-то проблему. Наши танки, самолёты и Крымский мост наглядное тому подтверждение. Нашлись и инженеры, и школа, и оборудование, и технологии.
Да, проблема в том, что всё это пока на импортном оборудовании. Но санкции животворящие так или иначе своё дело делают. Появляются не только свои помидоры, но и свои станки, хотя времени для этого нужно больше. А грустить по утраченной школе не надо - она ушла со старыми технологиями. Будут новые технологии - будет и новая школа.
Например, когда делали самолеты перед войной, их делали из дерева и требовались квалифицированные лекальщики-краснодеревщики. Это была элита рабочего класса, люди, с которыми даже доктора наук советовались. Но элиты не бывает много, и потому качественных самолётов из дерева не хватало, а попытка расширить производство привела к падению качества. Когда заменили трудоемкие детали из дерева штамповкой из алюминия, квалифицированные рабочие стали просто не нужны. Их закрыли новые технологии.
Сейчас многие функции квалифицированных инженеров и рабочих автоматизируются. Инженерная школа меняется на глазах. Нас сдерживает не отсутствие денег, а отсутствие заказчиков на наукоёмкую продукцию. Слишком разбита промышленность, чтобы мелкосерийным производством суметь поднять инженерную школу. Школа растёт только при массовом производстве. Очень важна преемственность поколений, так как мастерство передаётся из рук в руки. Для инженерной школы нужно не Сколково, а опытно-конструкторское производство.
Инженеры ОКР - это особая каста, как лётчики-испытатели. Если инженер ОКР не работал три месяца, он отстал и ему нужно месяц на врабатывание. Если он не работал полгода, нагонять ему придётся год-полтора. Если он не работал два-три года, он отстал навсегда и ему нужно почти учиться заново. ОКР - это как хирурги или лётчики. Им нужен каждодневный навык, иначе это теряется. То, что делают в сфере НИОКР, потом передаётся в массовое производство, и там оно подстраивается под крупную серию.
Пока в России во власти мало тех, кто понимает, что это такое и что победу приносят не нефтяники и не банкиры, не предприниматели и коммерсанты, и даже не рабочие. Победу приносят инженеры. Именно они побеждают в конкурентной войне корпораций и стран. Они делают себестоимость и определяют работу продажников. И пока власть не озаботится проблемами не предпринимателей, а инженеров, будущее страны останется проблемным.
А что нужно инженеру? Ему нужно три вещи: система образования, система финансирования и система заказа. Вот стратегия на уровне национальной идеи. Это тот рычаг Архимеда, которым можно перевернуть нашу экономику. Тот политик, кто поставит это во главу угла, превратит Россию в мирового лидера.
В начале XVIII в. в России насчитывалось уже около 180 мануфактур. Началась подготовка отечественных инженерно технических кадров в Пушкарской, Артиллерийской, Навигационной школах и Морской академии. В 1719 г. в Санкт Петербурге была открыта для всеобщего обозрения Кунсткамера первый естественно научный музей с просветительскими и на учно исследовательскими функциями. В 1725 г. была создана Академия наук, ставшая научным и учебным центром.
В 1722 году вышла первая русская книга о машинах "Наука статическая, или Механика" Г. Скорнякова Писарева Яков Козельский. «Механические предложения» и "Философские предложения"
РАЗВИТИЕ РУССКОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ НАУКИ НАЧАЛА XIX ВЕКА Русская техническая наука находилась в тесной связи с французской технической школой Аналогом Парижской политехнической школы был Петербургский институт корпуса инженеров путей сообщения, открытый в 1810 году. Формированию русской инженерной школы способствовали и довольно многочисленные отечественные научно технические журналы, начавшие выходить в России с 1825 года. В 1866 году было создано Русское Техническое общество
К концу XIX века в России было 19 высших технических школ Согласно статистическим данным 1901 1917 годов, за этот период было подготовлено в полтора раза больше инженеров, чем за предшествующие 35 лет Во второй половине XIX века Россия переживает бум мостостроительства
РОССИЙСКИЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЫСТАВКИ XIX ВЕКА. ГИПЕРБОЛЫ ИНЖЕНЕРА ШУХОВА Первая Всероссийская выставка мануфактурных изделий" состоялась в Санкт Петербурге 9 мая 1829 г. Она положила начало целому ряду промышленных выставок, прошедших в Москве (1831, 1835, 1843, 1853, 1865, 1882), Петербурге (1833, 1839, 1849, 1861, 1870), Варшаве (1841, 1857) и др. городах России
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЕЕ ПРОДУКЦИИ СОГЛАСНО «УСТАВУ ПРОМЫШЛЕННОСТИ» Критерии оценки производителя: «польза, приносимая заведением тому месту, где оно существует, и окрестностям» ; «технические нововведения, улучшенные и уп рощенные приемы, иностранные или самим производителем или кем либо из его мастеров придуманные» ; «важность и употребительность изделий» ; «возможность производства изделия лучшего качества, если бы на них оказалось требование» .
Критерии оценки изделий: «степень важности фабрикации, которая зависит от того, туземные или иностранные материалы она обрабатывает, большему или меньшему числу рабочих доставляет средства к существованию, более или менее важной потребности жителей удовлетворяет, и не заменяет ли иностранных изделий вполне или большей частью» ; «необыкновенно обширное производство какой либо фабрикации» ; «введение и упрочение новой отрасли промышленности в таких местах, где был недостаток в заработке или первоначальный материал не имел надлежащей ценности» ; «введение новых машин, орудий и приемов, облегчающих и ускоряющих работу или удешевляющих изделие» ; «попечение об улучшении положения рабочих и об устранении опасности для их жизни и здоровья, сопряженной со свойством некоторых работ, а также предоставление им выгод, предохраняющих их от нищеты и беспомощности в случае болезни или утраты сил» и т. д.
С 1882 года национальные Всероссийские выставки стали включать в экспозицию вместе с разделами промышленности разделы искусства и называться художественно промышленными Крупнейшая художественно промышленная выставка прошла в 1896 г. в Нижнем Новгороде. Почетное место здесь заняли экспонаты (часы, оптические приборы, чертежи), связанные с именем известного русского изобретателя самоучки Ивана Кулибина Были здесь и модели паровой машины Ивана Ползунова. В современных разделах Александр Попов демонстрировал первый в мире радиоприемник, а электротехники показывали опыты с электричеством.
ШУХОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ (1853 1939) Инженер, архитектор, изобретатель, учёный; почётный член Академии наук СССР (1929), Герой Труда. Является изобретателем первых в мире гиперболоидных конструкций и металлических сетчатых оболочек строительных конструкций. Гиперболоидные конструкции в строительстве и архитектуре - сооружения в форме гиперболоида вращения или гиперболического параболоида (гипар). Такие конструкции, несмотря на свою кривизну, строятся из прямых балок.
Для Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года в Нижнем Новгороде В. Г. Шухов построил восемь павильонов с первыми в мире перекрытиями в виде сетчатых оболочек, первое в мире перекрытие в виде стальной мембраны (Ротонда Шухова) и первую в мире гиперболоидную башню Шухов изобрёл также арочные конструкции покрытий с тросовыми затяжками. До нашего времени сохранились арочные: стеклянные своды покрытий В. Г. Шухова над крупнейшими московскими магазинами: Верхними торговыми рядами (ГУМ) и Фирсановским (Петровским) пассажем.
СТРОИТЕЛЬСТВО ОВАЛЬНОГО ПАВИЛЬОНА С СЕТЧАТЫМ СТАЛЬНЫМ ВИСЯЧИМ ПОКРЫТИЕМ ДЛЯ ВСЕРОССИЙСКОЙ ВЫСТАВКИ 1896 ГОДА В НИЖНЕМ НОВГОРОДЕ
ШУХОВСКИЙ МЕТАЛЛО СТЕКЛЯННЫЙ ДЕБАРКАДЕР КИЕВСКОГО ВОКЗАЛА В МОСКВЕ
