Досягнення

До теперішнього часу Інститутом транспортних систем і технологій зроблено значний внесок у розробку науково-технічних основ створення швидкісного наземного магнітолевітуючого транспорту та отримано фундаментальні результати в області загальної механіки.

Науковцями Інституту досягнуто багато визначних результатів, зазначених нижче.

Запропоновано новий підхід до побудови теорії стійкості параметричних коливань лінійних гамільтонових систем. Зазначена теорія, що веде початок від робіт Ляпунова і Пуанкаре, знаходить численні додатки в механіці, теорії автоматичного регулювання, задачах застосування динамічної стійкості пружних систем та інших областях науки і техніки. Однак, докази багатьох теорем сучасної теорії дуже трудомісткі і використовують досить складний математичний апарат, що робить її важкодоступною для дослідників-прикладників.

Новий підхід дозволив істотно спростити і скоротити докази відомих теорем, а також установити ряд нових результатів якісного характеру. Зокрема, отримано просту достатню умову сильної стійкості, знайдено необхідну і достатню умову спрямованої опуклості областей стійкості, що дозволяє значно спростити побудову областей стійкості в просторі параметрів системи, а також установлено деякі властивості границь областей стійкості.

Отримані результати істотно спрощують і розширюють існуючу теорію параметричних коливань лінійних гамільтонових систем і полегшують практичне вирішення конкретних задач. Ці результати опубліковано у виданнях Російської академії наук і провідних міжнародних журналах.

У 2001 р. цикл робіт «Динаміка і стійкість левітуючого транспортного засобу з електродинамічним підвісом», виконаний науковими співробітниками Інституту, відзначено премією ім. О.М.Динника НАН України.

В Інституті вирішено практичні задачі по створенню транспортних надпровідних магнітних систем (кріомодулів) – головного визначального вузла магнітолевітуючого транспорту, а також по створенню механізмів передачі зусиль зі збалансованими тепловими і механічними характеристиками. Надпровідні магніти багато в чому визначають вибір схеми тяги, підвісу та бокової стабілізації.

Розроблено, виготовлено і випробувано 8 типів кріомодулів, у тому числі КТ-10М, який є універсальним пристроєм, який виконує одночасно функції силового вузла підвісу, магніту збудження в лінійному синхронному двигуні, а також джерела магнітного поля вузла стабілізації, котрий забезпечує горизонтальну стійкість магнітолевітуючого транспортного засобу.

Також в Інституті створено експериментальну базу для досліджень систем магнітного підвісу і тягових пристроїв високошвидкісного магнітолевітуючого транспорту.

Розроблено і виготовлено макетний зразок магнітолевітуючого транспортного засобу, стенд чотирипунктного електродинамічного підвісу і транспортну естакаду, обладнану системою тяги на базі лінійного синхронного двигуна.

Чотири транспортних кріомодулі КТ-10М в експерименті забезпечували стійкий підвіс макетного зразка транспортного засобу з кліренсом 150 мм при швидкості руху 300 км/год.

У рамках досліджень, проведених в Інституті з діагностики та корекції функціонального стану операторів техногенно навантажених виробництв, включаючи екіпажі транспортних засобів на магнітному підвішуванні, було виявлено новий ефективний фізіотерапевтичний фактор – магнітні поля низької інтенсивності зі спеціальною поляризаційною та енергочастотною структурою, які включають вихровий компонент магнітного поля, внутрішньо властивий процесам біоінформаційних обмінів в організмі людини.

Разом із вченими Академії медичних наук України, Росії й Австрії проведені дослідження з впливу зазначених магнітних полів на біооб'єкти різного ступеня організації й виявлено раніше невідоме науці явище взаємодії зовнішнього перемінного магнітного поля, яке має вихровий компонент, зі шлунковим соком, що стало предметом заявки на наукове відкриття.

Практичне значення відкритого феномена складається в можливості безмедикаментозним способом керувати кислотністю шлункового вмісту в пацієнтів з порушенням активності шлункового соку.

На основі проведених досліджень розроблено параметричний ряд нових фізіо-терапевтичних апаратів, захищених 4-ма патентами України і заявкою на патент США. Апарати демонструвалися у Всесвітньому салоні інновацій, наукових досліджень і нових технологій "Eureka 2002" (Брюссель, листопад 2002 р.). Підготовлено нормативну документацію для подачі до Міністерства охорони здоров'я України з метою реалізації серійного випуску зазначених магнітотерапевтичних апаратів.
В Інституті створено лабораторію випробування хімічних джерел струму, обладнану спеціальним устаткуванням і акредитовану Держстандартом України як незалежний Орган сертифікації хімічних джерел струму.

Область акредитації Органу – проведення всіх (без обмежень) видів випробувань електрохімічних джерел струму (свинцево-кислотних і лужних акумуляторних батарей та первинних елементів) на відповідність їх нормативним вимогам ДСТУ, ГОСТ та стандарту ЕК по електричним, міцностним, вібраційним параметрам та надійності.

Обладнання та висока кваліфікація персоналу дозволяють виконувати сертифікацію будь-яких хімічних джерел струму, як тих, що виробляються в Україні, так і тих, що ввозяться на її територію з-за кордону. У 1998-2002 рр. Органом сертифікації було видано 191 сертифікат на хімічні джерела струму різного призначення.

За безпосередньої участі Інституту транспортних систем і технологій розроблено перші в Україні малообслуговувані стартерні свинцево-кислотні акумуляторні батареї з високими питомими енергетичними характеристиками і безвідходні, екологічно чисті акумуляторні виробництва.

Розроблено концепцію апаратурної реалізації стабільного технологічного процесу, який відрізняється високим рівнем автоматизації (до 96%) і безпеки.

Розроблено і реалізовано у стислий термін у м. Дніпропетровську комплексний проект сучасного акумуляторного заводу з обсягом випуску один мільйон акумуляторних батарей на рік 14-ти типорозмірів (перша черга), призначених для використання практично в усіх видах автомототехніки, сільськогосподарської та військової техніки (проект № 1).

На базі досвіду, набутого при реалізації зазначеного проекту, створено нове покоління конструкцій герметизованих свинцево-кислотних стартерних, тягових і стаціонарних батарей з підвищеними питомими енергетичними характеристиками, а також оригінальні технології їхнього виробництва, що відрізняються від відомих високим ступенем безперервності, безвідходності і замкнутості технологічного процесу, високою точністю виготовлення електродів і міжелементних з'єднань, високою чистотою і корозійною стійкістю активних матеріалів.

Розроблену концепцію високоточних технологій виробництва електродів зі свинцевої стрічки, розроблені технології виробництва нових ефективних свинцевих сплавів і високоточного прокату стрічки з цих сплавів, розроблену ефективну технологію переробки акумуляторних батарей, які відробили свій ресурс, було реалізовано при створенні в м. Дніпропетровську промислового комплексу, який складається з трьох заводів: двох акумуляторних сумарною потужністю 2,5 млн. батарей на рік і заводу з переробки використаних батарей, відходів і брухту свинцю у свинцеві сплави і свинець потужністю 20 тисяч тонн на рік (проект № 2).

В Інституті розроблено, створено та запатентовано акумуляторні батареї для танків та легкої бронетанкової техніки. Ці батареї, які прийнято на озброєння Міністерством Оборони України, за своїми параметрами перевершили іноземні прототипи: вітчизняні батареї для бронетанкової техніки мають високу вібро- та удароміцність, підвищену механічну і експлуатаційну надійність. Тісна співпраця вчених та працівників виробництва дозволили всього за 5 місяців пройти шлях від розробки цих акумуляторів до їх серійного випуску.

За створення науково-промислового комплексу по виробництву свинцево-кислотних акумуляторних батарей, за впровадження новітніх матеріалів і технологій, які відповідають рівню світових досягнень, а також за значний внесок у вирішення проблеми охорони навколишнього природного середовища та забезпечення екологічної безпеки колективу співробітників Інституту "Трансмаг" у 1999 році присуджено Державну премію України в галузі науки і техніки.

В 2001-2002 рр. за дорученням Президентів України та Російської Федерації розроблено та реалізовано проект модернізації виробництва сучасних акумуляторних необслуговуваних батарей на Курському заводі «Акумулятор» за технологією ІТСТ НАН України (проект № 3).

Створено і реалізовано запатентовані конструкції та технології виробництва свинцево-кислотних стартерних акумуляторних батарей підвищеної потужності та довговічності з технічними й експлуатаційними характеристиками, які відповідають європейському стандарту ЕN 60095-1.

Під час реалізації цього проекту було використано великий досвід ІТСТ НАН України, набутий при створенні технологій та виробництв акумуляторної продукції в Україні, а також результати багаторічного співробітництва вчених Інституту з провідними західноєвропейськими та американськими дослідниками, розробниками й виробниками хімічних джерел струму.

У 2002 р. розроблено концепцію та технології виробництва герметичних індустріальних батарей та акумуляторів широкого застосування, у тому числі енергонакопичувачів для автономних інтегрованих енергетичних систем на базі використання нетрадиційних поновлюваних джерел енергії сонця і вітру.

Основою цієї концепції є:

  • уніфікована технологія виробництва позитивних і негативних електродів для акумуляторів різного застосування;
  • нові способи виробництва корозійностійких струмовідводів, активних мас, провідників-рекомбінаторів іонів кисню і водню;
  • пристрої, що забезпечують безпеку і керування режимом експлуатації акумуляторів і батарей .

В даний час здійснюється проектування нової акумуляторної продукції та технологій, а також проектування та будівництво першого в Україні виробництва герметичних необслуговуваних індустріальних батарей – енергонакопичувачів у м.Дніпропетровську (проект № 4).

Наразі Інститутом транспортних систем і технологій НАН України «Трансмаг» продовжуються фундаментальні науково-дослідні, дослідно-конструкторські та технологічні роботи в галузях створення: високошвидкісного наземного магнітолевітуючого на електродинамічному підвісі транспорту; електрохімічних джерел живлення; автономних інтегрованих вітросонячних енергосистем. При цьому зроблено значний внесок у розробку науково-технічних основ створення швидкісного екологічно чистого магнітолевітуючого транспорту та у розробку і створення нових електрохімічних джерел живлення. Отримано фундаментальні результати в галузі загальної механіки, якісної теорії параметричних коливань та стійкості нелінійних і керованих динамічних систем, механіки деформівного твердого тіла, механіки рідини та газу, електрохімії, електрофізики та електроенергетики.