Научно-производственный центр «КПСМ-фильтр»

КПСМ – комбинированные пористые сетчатые материалы (металлы).

Отдел ЭМ-05 (Научно-производственный центр «КПСМ-фильтр») НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана 
является одним из научных подразделений кафедры «Экология и промышленная безопасность». Отдел (ранее - лаборатория) исторически возник  на базе научной части кафедры Э-9  в 1988 году,  как одно из подразделений НИИ ЭМ (Научно-исследовательского института энергетического машиностроения), одного из восьми институтов, образованных по  Постановлению №452 Президиума Верховного Совета СССР и ЦК КПСС в рамках реорганизации науки МВТУ.

Деятельность НИИ ЭМ, основанная  на принципе хозрасчета,  стала фактором самостоятельности и формирования кооперации организаций, направленной на разработку и изготовление новых проницаемых конструкций. Благодаря такой кооперации сформировался «Проект КПСМ». Ведущая роль в разработках изделий из КПСМ в интересах авиационно-космической отрасли и предприятий ОПК  осталась за отделом ЭМ-05 и тогда, когда произошло присоединение НИИ ЭМ обратно к МГТУ им. Н.Э. Баумана.

После всех структурных и кадровых изменений, по состоянию на апрель 2017 года, Научно-производственный центр «КПСМ-фильтр» или отдел ЭМ-05 НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана структурно состоит из двух лабораторий:
- ЭМ-05.1 «Комбинированные пористые сетчатые материалы»;
- ЭМ-05.2  «Процессы фильтрования полидисперсных систем».

На фотографии заведующий отделом ЭМ-05 к.т.н. Новиков Ю.М. и заведующий лабораторией ЭМ-05.1 Большаков В.А. на выставочном стенде демонстрируют различные разработки фильтров и фильтроэлементов, других проницаемых структур из КПСМ.
   
В научном поле деятельности обеих лабораторий лежат вопросы разработки конкретных изделий из КПСМ и исследование процессов фильтрации и фильтрования различных рабочих сред в широком диапазоне температур и других параметров рабочей среды. Заведующий лабораторией ЭМ-05.2 к.т.н. доцент В.С. Спиридонов по праву считается ведущим специалистом по расчету проницаемых структур на основе металлических сеток .

Группа ученых лаборатории ЭМ-05.2  по реологически сложным жидкостям, возглавляемая научным руководителем этого направления, первым заместителем заведующего кафедрой Э-9, к.т.н., доцентом В.А. Девисиловым, в составе ведущего инженера И.А. Мягкова, научного сотрудника Е.Ю. Шарай, подготовила исследовательский стенд для широкомасштабных исследований процессов, протекающих в сложных пористых проницаемых структурах из КПСМ.

Исследование и разработка проницаемых структур из КПСМ - одно из основных направлений деятельности кафедры Э-9 постольку, поскольку основными задачами, которые ставятся на стадии проектирования изделий из КПСМ, являются повышение надежности и безопасности функционирования объектов промышленности, имеющих самые высокие требования по безопасной работе. Это объекты химической, нефтеперерабатывающей, газовой, атомной отраслей экономики РФ.
Повышенной надежности в работе всех составляющих требуют чрезвычайно дорогостоящие объекты, выполняемые в единичных экземплярах для космической отрасли; отраслей химической, нефтяной, газовой, в том числе, для таких объектов, как газоперекачивающие агрегаты. Объекты этих отраслей и составляют основную нишу востребованности изделий из КПСМ, превосходящих по совокупным эксплуатационным параметрам все существующие на сегодня аналоги.



На фотографии заведующий кафедрой Э-9 профессор А.А. Александров, первый заместитель заведующего кафедрой Э-9 В.А. Девисилов и заведующий отделом ЭМ-05 Новиков Ю.М. знакомят министра МЧС В.Н. Пучкова с изделиям из КПСМ, созданными в рамках «Проект КПСМ» и предназначенными для объектов с повышенными требованиями надежности и безопасности.    

Проект КПСМ

Кооперация «Проект КПСМ» объединяет организации профильные отдельным технологическим процессам комплексной технологии КПСМ. Это организации разных форм собственности, которые на инициативной основе поддерживают высокий технический и технологический уровень решаемых  задач. При этом достигается значительный временной выигрыш при разработке новых конструкций. При организации производства изделий из КПСМ на промышленной площадке предприятия,  кооперация «Проект КПСМ» углубляется. Головным исполнителем «Проекта КПСМ» остается  отдел ЭМ-05 НИИ ЭМ МГТУ им.Н.Э. Баумана (Научно-производственный центр «КПСМ-фильтр»).

Результатом кооперации «Проект КПСМ» стали конструкции на основе КПСМ, нашедшие своего потребителя и свое применение в различных отраслях экономики РФ.

Фильтры-ловушки из КПСМ для очистки продуктов переработки газа и нефти в продуктопроводах (для установки между фланцами, в трубах или в специальных вставках в трубопроводах).


 
Фильтроэлементы из КПСМ, внедренные в  космической и   химической отраслях, - для криогенных и обычных температур (от 4К до 473К и кратковременно - до 1200К)





Фильтры заправочные для горловин цистерн и заправочных рукавов.




 

Фильтроэлементы из КПСМ: для газовой промышленности (фильтры серии ГПФН);  для атомной промышленности (картриджи с пористыми стенками из КПСМ с заданными по высоте параметрами для сорбентов и ионообменных смол) 



 

Схема разгонного блока Бриз-М.

С 2001 года из таких фазоразделителей Заказчиком были собраны торовые капиллярные заборные устройства (КЗУ), которые ими были применены более,  чем на 70 РБ «Бриз-М»  ракетно-космического комплекса «Протон-М»  с отечественными и зарубежными спутниками.     Всего по состоянию на 15.03.2017 года  по программе «Протон-М»/»Бриз-М» поставлено 108 комплектов фазоразделителей или более 7500 уникальных изделий из КПСМ.

В комплексную разработку изделий из КПСМ в рамках кооперации организаций «Проект КПСМ» входит задача проектирования и изготовления специального уникального оборудования для работ с проницаемыми изделиями.

Такой комплексный подход к разработке изделий из перспективного нового пористого металла и  специальных технологий и оборудования не остался незамеченным ведущими предприятиями страны, которые обратились к специалистам кооперации «Проект КПСМ» с предложением  сотрудничества, как в развитии подобных изделий и технологий на их технологических площадках, так  и в подготовке специалистов по разработке, производству и эксплуатации новых изделий.

Расширение  совместных работ МГТУ им. Н.Э. Баумана – ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» началось с рабочей встречи руководителей организаций в мае 2013. Ректор МГТУ им. Н.Э. Баумана А.А. Александров, руководители кооперации «предприятие-вуз» одобрили  перспективы развития кооперации через более активное вовлечение в работу кафедр Э-9, Э-1 и других подразделений МГТУ им. Н.Э. Баумана, что предполагает расширение их экспериментальной базы по исследованиям свойств новых материалов КПСМ, фильтров, фильтроэлементов, топливозаборных устройств. Обсуждалось дальнейшее развитие промышленной площадки для выпуска изделий космического назначения и общепромышленной продукции на территории ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина».  Было запланировано расширение взаимодействия «предприятие-вуз» для подготовки специалистов данного направления.

К 2017 году кооперация «предприятие-вуз» сформировала  своеобразные стартовые технологические площадки:
а) в ВУЗе - для эффективного трансфера накопленного научного потенциала в реальные технические решения, востребованные на отечественном рынке, а также для решения задачи целевой подготовки специалистов высшей квалификации под запросы промышленности;
б) на предприятии - для  создания  специализированной технологической площадки, оборудованной для работ с изделиями из КПСМ, предназначенными не только для собственных разработок в космической промышленности, но и для других отраслей промышленности.

(“Новатор” №2, 2017, корпоративное издание НПО им. С.А.Лавочкина)

Основой  технологической площадки в «НПО им. С.А. Лавочкина» является разработка второго варианта ТСУ – технологической сварочной установки, представленной на фото ниже. В настоящее время (март 2017) готовится  специализированное место для её установки на предприятии.


ТСУ – технологическая сварочная установка.

ООО «Центр «ФиЛТ»

За последние 10 лет созданы два комплекса для соединения лазерными технологиями КПСМ-изделий различных  форм оболочечного типа (разработчик -  Богданов А.А., технический директор базового соисполнителя «Проект КПСМ» «ООО «Центр «ФиЛТ», который возглавляет Новиков М.Ю.)

Молодежный коллектив этого предприятия успешно решает вопросы разработки и конструирования специализированных технологических постов для  соединения изделий из КПСМ в конструкцию. Чем с профессиональным удовольствием занимаются мастера своего дела И.В. Хоботов и С.С. Киреичев.



Идет одновременная работа по сварке изделий из КПСМ торовой формы и обсуждение разработки спецприспособлений для работ с изделиями такой формы. Ранее этим коллективом были решены задачи сварки заготовок цилиндрической, конической и других простых геометрических форм.



Слева направо: А.Богданов, И. Хоботов, М. Новиков, С. Киреичев. Созданные ими опытные технологические посты: а) на фото справа -  рабочий пост для выполнения текущих производственных и научных задач; б) на посту слева идут завершающие работы для передачи поста на промышленную площадку предприятия космической отрасли; работы проводятся вместе со специалистами МГТУ им. Н.Э. Баумана в рамках «Проект КПСМ». 

Руководители «Проект КПСМ».

Новиков Ю.М. – руководитель проекта.
Большаков В.А. – заместитель руководителя проекта.
Они же возглавляют составную часть  проекта, авторское сопровождение и подготовку к проведению приемо-сдаточных испытаний изделий из КПСМ, изготовленных в рамках «Проект КПСМ».
Поставщиком изделий из КПСМ может быть любая организация из кооперации проекта. Многие промышленные предприятия, применяющие в своих объектах и системах изделия из КПСМ, фактически являются на время совместных работ участниками «Проекта КПСМ». 

Участие в выставках и салонах МАКС

Отдел ЭМ-05 (Научно-производственный центр «КПСМ-фильтр») НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана  представляет головную организацию в системе кооперации «Проект КПСМ», МГТУ им. Н.Э. Баумана, на  одном из самых представительных авиационно-космических мероприятий – «МАКС-2009», «МАКС-2013», «МАКС-2015», «МАКС-2017».
На «МАКС-2013» и «МАКС-2015» разработки из КПСМ отмечены дипломами за высокие достижения вузовской науки.
Первые наработки КПСМ были представлены отделом на международном симпозиуме, который в 1993 году предшествовал первому авиационно-космическому салону, то есть  история участия отдела (НПЦ «КПСМ-фильтр») в салонах насчитывает уже более двадцати лет. За это время достигнуты заметные результаты работ с основными предприятиями  этого профиля.
Руководство Московской области не раз останавливалось у стенда МГТУ имени Баумана и интересовалось представленными на нем изделиями из КПСМ, отмечая позитивные изменения в продукции и участие молодежи в ее технологическом освоении. Ознакомившись с работами на «МАКС-2009», они опубликовали материал  о нашей продукции из КПСМ в отдельной колонке  специального выпуска «Московского комсомольца», посвященного «МАКС-2009».



Предложением о сотрудничестве, сделанном по направлению работ НПЦ «КПСМ-фильтр» (отдела ЭМ-05 НИИЭМ)  швейцарской фирмой «BOPP», ведущей в мире в области особо точной мелкодисперсной фильтротехники, имеющей одно из лучших производств  металлических сеток,  закончилась крупная международная выставка «Экватэк-2014».

Разработки на основе КПСМ – частые успешные участники выставки «Национальная безопасность».

С начала 2000-х годов экспозиции по научному направлению КПСМ завоевали более 10 дипломов, пять золотых медалей и других наград международных и отечественных выставок.

Развитие направления КПСМ

Работа отдела ЭМ-05 Научно-производственного центра «КПСМ-фильтр» НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана  развивает    научное направление профессора С.В. Белова  научной школы профессора В.М. Поляева и определена ведущей ролью МГТУ им. Н.Э. Баумана в области исследования и создания проницаемых структур на основе КПСМ: как в масштабах РФ, так и среди ведущих мировых разработчиков и производителей. 
Учитывая достигнутый уровень эксплуатационных параметров изделий из КПСМ, превосходящих отечественные и мировые аналоги, развитие направления будет ориентировано на практическое масштабирование  технологий создания конструкций из новых комбинированных пористых сетчатых материалов (металлов) – КПСМ - широкого спектра применения.
Механизм масштабирования видится в кооперации «предприятие-вуз», обладающей огромным научно-производственным потенциалом для каждого ее участника. Именно к такому результату подошло развитие сотрудничества МГТУ им. Н.Э. Баумана, как головной организации кооперации «Проект КПСМ», и ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина».
В соответствии с указаниями Правительства РФ и решениями госкорпорации Роскосмос перед отраслью поставлена задача увеличения к 2030 году доли внебюджетного финансирования деятельности предприятий до 50%. Решение поставленной задачи требует активного поиска перспективных направлений работ.

Уже первое применение изделий из КПСМ по космической программе «КУПОН», созданных в начале 90-х годов прошлого столетия в кооперации организаций «Проект КПСМ» (МГТУ имени Н.Э. Баумана и ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина»), выявило существенные преимущества КПСМ перед обычными металлическими ткаными сетками и стало предпосылкой для реализации актуальной научно-производственной проблемы государственного масштаба – организации серийного производства проницаемых изделий из КПСМ общепромышленного и космического назначения.
МГТУ им. Н.Э. Баумана, как учреждение высшей школы, получает возможность эффективного трансфера накопленного научного потенциала в реальные технические решения, востребованные на отечественном рынке, а также подготовки специалистов высшей квалификации по запросам промышленности.
При этом решаются следующие задачи кооперационной связки «предприятие-вуз»:
- финансирование вузовской науки  через прямой обмен ресурсами «финансы – накопленный научный опыт»;
- загрузка предприятия через масштабирование выпуска общепромышленной продукции, опытные образцы которой уже разработаны вузом;
- трудоустройство по специальности выпускников ВУЗа через появление новых рабочих мест на новых технологических площадках, оснащенных оборудованием для разработки и производства новых изделий из КПСМ.



Создаваемый на кафедре Э-9 экспериментальный комплекс по исследованию свойств и характеристик сложных проницаемых структур (на фото выше), вместе с исследовательскими лабораториями других кафедр, применяющих и исследующих проницаемые конструкции из КПСМ, завершат создание уникального и единственного в РФ комплексного центра по созданию изделий из КПСМ. Тем самым ученики и последователи профессоров Белова С.В. и Поляева В.М. придут к первому промежуточному результативному финишу на  дистанции к широкому внедрению в промышленность разработок, зародившихся в высшей школе, а молодёжь получит новый старт в освоении перспективных научно-производственных вершин совместно с ведущими предприятиями промышленности РФ. 

Широкий спектр изделий из КПСМ, которые могут применяться в интересах различных отраслей народного хозяйства, ежегодно демонстрируются МГТУ им. Н.Э. Баумана экспозициями изделий из КПСМ, разработанных отделом ЭМ-05 «Научно-производственного центра «КПСМ-фильтр» на 3-5 крупных международных выставочных форумах.
 

контакты

Контактные лица:
лаборатория ЭМ-05.1
Большаков Владимир Александрович
8 (499) 263-60-50; bolshakov-va@yandex.ru

Лаборатория ЭМ-05.2
Мягков Игорь Альбертович 
8 (499) 263-68-93 (доб. 13-85), ауд. 227э; i.myagkov@gmail.com