О КАФЕДРЕ

История кафедры

К концу Великой Отечественной войны промышленность и энергетическое хозяйство европейской части страны в значительной степени были разрушены. Для восстановления промышленности требовалось все больше энергии. И уже в 1944 г. начались крупнейшие по масштабу работы. Главным звеном в этих работах была электроэнергетика. Учитывая экономические возможности, подорванную топливную базу и обилие водной энергии, большие надежды возлагались на гидроэнергетическое строительство. Поэтому были не только продолжены начатые еще перед военным периодом работы по сооружению гидроэлектростанций (ГЭС), но и развернуты новые работы по дальнейшему освоению гидроэнергетического потенциала Волги, Днепра, Дона, Камы, Волхова и множества других средних и малых рек. Строительство ГЭС обещало возможность использования более дешевой энергии — водной. В этой связи остро стоял вопрос подготовки высококвалифицированных кадров в области гидромашиностроения. Нужны были инженеры-гидромеханики, гидромашиностроители и гидроэнергетики. Их подготовка велась в МВТУ, МИСИ и ЛПИ, но этого было явно недостаточно. Поэтому в 1945 г. еще до окончания войны Правительство издает постановление об открытии в МЭИ гидроэнергетического факультета (ГЭФ), в состав которого вошли новые кафедры: гидравлики, гидроэнергетики, гидравлических машин и гидротехнических сооружений. Для этого факультета и его кафедр были выделены большие площади в строящемся корпусе «Г» по Красноказарменной улице, д. 17.

Все кафедры рассматривались и как перспективные научно-исследовательские центры в области гидроэнергетики.

Уже на стадии проектирования и строительства корпуса «Г» были назначены заведующие кафедрами, которые начали реализовывать свои замыслы по составу и конфигурации лабораторий. Кафедра гидромеханики и гидравлических (ГГМ) им. В.С. Квятковского в современном её виде образована в 1982 г. путем слияния кафедр гидравлики и гидравлических машин. У каждой из обеих кафедр до объединения имеются свои достижения, заслуги и не менее интересная история.

Кафедре присвоили имя В.С. Квятковского в 2009 г.

Для справки:

Владимир Станиславович Квятковский – крупный советский ученый, создатель первой в мире конструкции диагональной гидротурбины (1952 г) и в целом, создавший классификацию гидротурбин, на поле распределения QH, которой мы сейчас с вами пользуемся при проектировании.

Ученик В.С. Квятковского – Иван Григорьевич Бе́лаш – возглавлял Опытный завод МЭИ, работал на каф. ГГМ, вёл научную деятельность в области гидравлических турбин совместно с Цакирисом Д.Х., преподавал «Гидравлические турбины и гидроэнергетические установки».

Дружинин А.А. – ученик И.Г. Белаша во время обучения по направлению бакалавриата (2010-2014).

Заведующим был назначен проф. Б.Т. Емцев. В состав объединенной кафедры были включены практически все сотрудники двух кафедр. Лаборатории кафедр гидравлики и гидромашин были также объединены, что облегчалось их смежным расположением. Образовался потенциально мощный научно-педагогический коллектив, а также комплекс лабораторий, которые при определенных условиях могли обеспечивать не только высококачественный учебный процесс, но и научные исследования по широкому кругу гидротехники, гидроэлектроэнергетики, гидромашино-строения и гидропневмоавтоматики. К сожалению, под влиянием известных произошедших впоследствии изменений в экономике и промышленности страны, возможности объединенных лабораторий используются пока еще не в полной мере, чему способствовало в первую очередь резкое сокращение гидротехнического строительства. Строительство мощных и средних ГЭС существенно замедлилось, а несколько крупных строек (как, например, Бурейская, Нурекская, Рогужская ГЭС) были впоследствии законсервированы. В связи с этим резко сократился объем исследований по гидротурбинам и гидравлике сооружений.

Наряду с этим все большую актуальность приобретало расширение и углубление подготовки специалистов в области гидропривода и гидро-пневмоавтоматики. Необходимо было создавать на кафедре класс современных вычислительных машин, модернизировать учебные стенды и установки. Поэтому была предпринята крупная реконструкция лабораторий. Была создана кафедральная вычислительная лаборатория (КВЛ), которая из года в год пополняется новыми персональными компьютерами (ПК) и интенсивно используется в учебном процессе и в научных исследованиях. Особая заслуга в создании КВЛ и ее развитии на начальных этапах принадлежит В.М. Горбаню. К концу 80-х годов КВЛ существенно пополнилась множительной техникой и другими сервисными возможностями информационно-компьютерных технологий.

Наряду с этим проходила модернизация гидравлической лаборатории (Б.Т. Емцев, А.А. Карпухин, С.В. Филатов, А.М. Грибков) и лабораторий гидропривода и гидропневмоавтоматики (В.И. Голубев, Ю.Ю. Зуев, В.С. Левин, В.Л. Островский, А.И. Давыдов). По заданию Минвуза по курсу «Механика жидкости и газа» коллективом кафедры (Б.Т. Емцев, Е.И. Пятигорская, А.А. Карпухин, С.В. Филатов, А.М. Грибков) были разработаны учебные универсальные гидравлические и пневматические стенды, на которых могут выполняться все основные лабораторные работы. Совместно с организацией «Росучприбор» были разработаны чертежи этих стендов и выполнены их опытные образцы, которые установлены и используются в лаборатории кафедры. Стенды рекомендованы Минобразования РФ для широкого использования в вузах страны. По инициативе проф. Г.М. Моргунова на базе оборудования австрийско-германской фирмы ФЕСТО в корпусе «М» была создана учебная лаборатория по системам гидропневмоавтоматики (проф. В.И. Голубев).

В январе 1987 г. Б.Т. Емцева на посту заведующего кафедрой ГГМ сменил проф. Моргунов Г.М.. Одним из значительных предпринятых им дел была перестройка учебного процесса для студентов кафедры и внедрение в учебный процесс новых научных методов преподавания. Необходимость в пересмотре ряда ключевых методологических принципов реализации учебного процесса в технических вузах обуславливалась переходом страны к принципиально новым условиям — рыночных отношений и жесткой конкуренции в области интеллектуальных услуг. Идея глобального внедрения системно-творческого подхода в учебный процесс технического вуза принадлежала доцентам В.С. Левину и Ю.Ю. Зуеву.

На кафедре был организован научно-методический семинар (1988 г.) «Внедрение методологии продуктивной инженерной деятельности в учебный процесс». Руководил семинаром проф. Г.М. Моргунов, а к участию в нем привлекались преподаватели ряда кафедр института (математики, физики, теоретической механики и др.), которые участвовали в подготовке инженеров по кафедре ГГМ. В числе вопросов, рассматривающихся на семинаре: «проблемы гуманизации образования», «роль и место гуманитарной составляющей высшего технического образования в РФ», «научные основы инженерной деятельности», «современная структура системы высшего образования», «активизация самостоятельной работы студентов», «творческая и изобретательская деятельность в процессе проектирования» и т.д. Цель и задачи предпринятого на кафедре широкомасштабного образовательного эксперимента, в рамках которого проводился указанный семинар, способы его реализации, достигнутые результаты и текущее состояние излагаются ниже.

Последователи основателей научных школ кафедры продолжают инновационную научно-проектную работу в ключевых отраслях промышленности и энергетики. Выполненные под руководством проф. Г.В. Викторова расчетно-экспериментальные исследования и проектные разработки позволили создать высокоэффективную часть ОД гидромашины для Константиновской ГЭС. Обширные расчетно-проектные разработки силового гидротурбинного оборудования, в частности, для крупных наплавных ГЭС, а также разнообразного насосного оборудования, проведены по заказам Гидропроекта, ТЭЦ, организацией нефтедобывающей промышленности (Г.М. Моргунов, Д.Х. Цакирис, С.Н. Шепелев, А.В. Волков, С.Н. Панкратов), реализуются проекты для малой гидроэнергетики (Б.М. Орахелашвили, В.В. Бернев).

В связи с повышением интереса к альтернативным источникам энергии успешно проводятся исследования в области создания гидравлических трансмиссий для ветроэнергетических установок, осуществляется поиск схем гидроприводов с улучшенными эксплуатационными свойствами за счет использования комбинации с частотно-регулируемым электроприводом (В.И. Голубев).

Принципиально новое направление научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ кафедры связано с реализацией недавно появившейся (1985 г.) перспективной концепции построения высоконадежных и «интеллектуально-адаптивных» силовых систем сложных объектов – концепции «полностью электрифицированного объекта» (ПЭО). Ключевым элементом системы ПЭО является автономный моноблочный электро-гидравлический привод со встроенными средствами компьютерного управления и диагностики. Создание таких конкурентоспособных модулей требует совместного решения проблем мехатроники, системного анализа, разработки гидравлических устройств с нетрадиционными физическим эффектами и принципами действия и пр. (Ю.Ю. Зуев).

В период последнего десятилетия XX века коллективом кафедры ГГМ активно развиваются информационно-компьютерные технологии образования, ставятся новых курсы, соответствующие современной многоступенчатой структуре подготовки специалистов. Новыми учебными планами предусмотрена подготовка по следующим степеням выпускников: бакалавр технических наук (4 года обучения), магистр технических наук (6 лет обучения) и дипломированный специалист (5,5 лет обучения). Такая система обучения студентов потребовала существенного изменения как набора и содержания преподаваемых дисциплин, так и методик их изложения.

В 1995 г. Г.М. Моргунова на посту заведующего кафедрой сменил проф. В.И. Голубев. Работа продолжилась по научным направлениям и тематикам, сформировавшимся в предыдущие годы. Существенно активизируется научно-исследовательская деятельность как научных сотрудников, так и студентов. Ряд тематик научных исследований получают финансирование по грантам и программам по фундаментальным и прикладным направлениям науки и техники, выполняются хоздоговорные НИР с ведущими организациями различных отраслей промышленности (профессора Б.Т. Емцев, Г.М. Моргунов, В.И. Голубев, доценты Ю.Ю. Зуев, А.В. Волков, Б.М. Орахелашвили и др.). Лучшие студенты специальности участвуют в научно-технических конференциях различного уровня, а также в конкурсах на лучшую проектно-исследовательскую работу, удостаиваясь медалей и почетных дипломов, становятся именными стипендиатами.

Вместе с тем в процессе подготовки специалистов возникли и некоторые новые проблемы, связанные, главным образом, с предпринятым Министерством образования внедрением образовательных стандартов, а также с реорганизацией структуры МЭИ (ТУ) и образованием в его составе нескольких институтов. В этих условиях проф. В.И. Голубеву и всему профессорско-преподавательскому коллективу пришлось выполнять значительный объем научно-педагогической организационной работы. Незаурядные организаторские способности проф. В.И. Голубева позволили кафедре войти в первую десятку выпускающих кафедр МЭИ по рейтинговой шкале оценок.

На кафедре начиная с 1997 г. проводится ежегодная научно-техническая конференция аспирантов и студентов по профилю подготовки, в которой принимают участие представители крупнейших университетов РФ. Многие участники НТК успешно закончили аспирантуру и защитили кандидатские диссертации, заняли ведущие места на предприятиях отрасли.

С 2004 г.по 2021 г. кафедру возглавлял А.М.Грибков. За последние годы ( с 2018 г.) на кафедре значительно обновлено учебное и научное оборудование:

  • смонтирован и введен в эксплуатацию учебно-научный стенд регулируемого насосного оборудования фирмы «GRUNDFOS»;
  • созданы новейшие учебно-научные лаборатории гидроавтоматики немецкой фирмы «FESTO» и пневмоавтоматики итальянской фирмы «CAMOZZI»;
  • смонтировано несколько научно-учебных стендов для испытания моделей гидротурбин малых ГЭС;
  • в 2013 г. Создана межкафедральнаялаборатория обратимых гидроагрегатов (Г-105)

введен в учебный процесс мультимедийный класс

По новому Федеральному Государственному образовательному стандарту 4-го поколения кафедрой ГГМ разработаны Образовательные программы и Учебные планы по профилю «Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты» направления «Энергетическое машиностроение» подготовки бакалавров и программа магистерской подготовки «Исследование и проектирование автоматизированных гидравлических и пневматических систем, машин и агрегатов» Кафедра ГГМ стала головной в РФ по профилю бакалавров и с сентября 2012г. начала подготовку бакалавров и магистров.

В настоящее время руководителем кафедры является д.т.н., проф. А.В. Волков.

достижения кафедры за время его руководства:

  • Обновлена лабораторная и учебно-научная база кафедры – перечислить обновленные лаборатории гидроаэромеханики, гидропневмоавтоматики, научных лабораторий.
  • К 2024 г. запланировано создание учебно-научной лаборатории насосного оборудования «МЭИ-ГМС».
  • Запущено несколько крупных научно-исследовательских проектов, заказчиками которых выступили энергетические компании ПАО «Русгидро», ПАО «Мосэнерго», оборонное предприятие АО «ЦНИИ АГ».
  • Значительно расширен преподавательский состав каф. и существенно переработаны курсы лекций и семинаров многих преподаваемых дисциплин.
  • Существенно расширен список баз практической занятости студентов. Организованы одно- и двухмесячные выездные практики для студентов  3 курса на реальные объекты: Загорскую ГАЭС, Саратовскую ГЭС, Сухумскую ГЭС в Респ. Абхазия, а также другие предприятия: Группу ГМС, Завод ЛГМ и др.

Одним из новых важных событий в жизни кафедры является победа в конкурсе молодёжных лабораторий , проводимом Министерством науки и высшего образования РФ. Данная лаборатория под руководством ст.преп., к.т.н. Дружинина А.А. в настоящее время включает 3-х научных сотрудников высшей степени квалификации, а также 7 аспирантов, 5 магистрантов и 4-х бакалавров кафедры. Основная цель молодёжной лаборатории в настоящее время —  выполнение научно-исследовательской работы на тему «Разработка и экспериментальная апробация источника комбинированного энергоснабжения на основе микроГЭС с расширенной зоной эффективной работы и экологически безопасными элементами проточной части», по результатам которой в лабораторном комплексе кафедры к завершению 2024 г. появится действующий полноразмерный макет автономного источника энергии на основе микроГЭС мощностью до 15 кВт, способный эффективно и одновременно обеспечивать потребителя и электрической, и тепловой энергией.

Коллектив кафедры ГГМ ведёт передовые научные исследования по следующим тематикам:

  1. Расчётно-теоретические и экспериментальные исследования совершенствования характеристик центробежных насосов в широком диапазоне коэффициента быстроходности. Д.т.н., профессор Волков А.В.
  2. Расчётно-теоретические и экспериментальные исследования по использованию природоподобных технологий для повышения эксплуатационных качеств гидравлических машин. Д.т.н., профессор Волков А.В.
  3. Расчётно-теоретические и экспериментальные исследования по расширению эффективной рабочей зоны эксплуатации гидротурбин. К.т.н., ст. преп. Дружинин А.А.
  4. Расчётно-теоретические и экспериментальные исследования по созданию биологически безопасных гидротурбин. К.т.н., ст. преп. Дружинин А.А.
  5. Исследование и разработка схемных решений ГЭС-ГАЭС модульной конструкции с использованием готовой инфраструктуры и особенностей местного рельефа. К.т.н., доц. Лямасов А.К.
  6. Исследования по повышению эффективности гидравлических машин, работающих в составе мини- и микроГЭС быстровозводимой конструкции. К.т.н., ст. преп. Дружинин А.А.
  7. Исследования и разработка методов повышения энергетической эффективности насосов нефтегазовой и химической промышленности. К.т.н., доц. Лямасов А.К.
  8. Экспериментальные и расчётно-численные исследования развития кавитационных процессов в элементах проточной части гидравлических машин и методов борьбы с ними. К.т.н., доц. Орахелашвили Б.М.
  9. Разработка гидравлических систем преобразования избыточного магистрального давления в электрическую энергию при транспортировке теплоносителя и воды в системах тепло- и водоснабжения. Д.т.н., профессор Волков А.В.
  10. Выполнение работ по анализу функционирования насосного и гидротурбинного оборудования энергетических объектов и разработка предложений по повышению эффективности их эксплуатации. Д.т.н., профессор Ляпин В.Ю.
  11. Анализ и совершенствование конструктивных и эксплуатационных особенностей гидродинамических передач, использующихся в приводе энергетического оборудования электрических станций. К.т.н., доц. Орахелашвили Б.М.
  12. Выполнение реинжиниринговых работ по методу обратного проектирования элементов проточной части гидравлических машин с использованием технологии физического 3D-сканирования в целях создания рабочей конструкторской документации и импортозамещения. К.т.н., доц. Лямасов А.К.
  13. Расчетно-теоретические исследования по применению регулируемых гидравлических передач в составе ветроэнергетических установок. К.т.н., доц. Черкасских С.Н.
  14. Расчетно-теоретические исследования совершенствования характеристик автономных электрогидростатических приводов различной структуры. К.т.н., доц. Черкасских С.Н.
  15. Расчетно-теоретические и экспериментальные исследования по применению дискретных пневмоклапанов в составе позиционных и следящих пневмоприводов. К.т.н., доц. Черкасских С.Н.
  16. Исследование и разработка конструкций газодинамических установок импульсного действия с двухкамерным энергоузлом. К.т.н., доц. Шарий В.Н.
  17. Методика оценки экологической безопасности объектов гидроэнергетики. К.т.н., доц. Островский В.Л.
  18. Математическая модель алгоритма управления робототехнических систем жесткой цикловой автоматики. К.т.н., доц. Островский В.Л.
  19. Исследование и разработка комбинированных автономных источников энергии на основе объектов микрогидроэнергетики. К.т.н., ст. преп. Дружинин А.А.

Кафедра рассматривает перспективы сотрудничества с внешними организациями и представителями смежных отраслей промышленности в целях выполнения НИОКР и совместного создания:

  1. Лаборатории исследования моделей гидротурбин крупных ГЭС (МЭИ‑ПАО РусГидро)
  2. Совместной учебно-научной лаборатории насосного оборудования (МЭИ‑ГМС Группа)
  3. Объединённой учебно-научной лаборатории гидроприводной техники (МЭИ‑КамАЗ)