Історія

Історія Інституту технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України ведеться з квітня 1966 р. Тоді за ініціативою академіка Михайла Кузьмича Янгеля у Дніпропетровську було організовано новий академічний підрозділ – Сектор проблем технічної механіки у складі Дніпропетровської філії Інституту механіки АН УРСР. М. К. Янгель як один з основоположників ракетної техніки в СРСР, чудово розумів, що розвиток ракетно-космічної техніки має базуватися на новітніх результатах фундаментальних і прикладних досліджень в галузі двигунобудування, тепломасообміну і теплозахисту, аеро- і газодинаміки, новітніх матеріалів і технологій, міцності і надійності, оптимізації конструкцій тощо. До створення наукової установи були залучені відомі вчені: член-кореспондент АН УРСР і СРСР В.М. Ковтуненко, член-кореспондент АН УРСР М. Ф. Герасюта, академік АН УРСР В. І. Моссаковський.

Наступним етапом на шляху організації інституту стало перетворення у квітні 1968 року Сектору в Дніпропетровське відділення Інституту механіки АН УРСР. Керівником Відділення був призначений член-кореспондент АН УРСР Всеволод Арутюнович Лазарян, пізніше академік АН УРСР. З його ім’ям пов’язаний розвиток такого напрямку в структурі досліджень установи як динаміка залізничного транспорту. У червні 1968 р. до Відділення було приєднано фізико-металургійні відділи колишнього Відділення Харківського фізико-технічного інституту низьких температур АН УРСР, що сприяло ще більшому розширенню кола наукових досліджень.

В. А. Лазарян

Об’єм наукових досліджень у Відділенні з кожним роком зростав, що викликало необхідність створення нових підрозділів. У лютому 1970 року було створено науковий відділ динаміки двигунних установок під керівництвом доктора технічних наук Віктора Васильовича Пилипенка, на якого було покладено завдання розвитку лінійної і створення нелінійної теорії поздовжніх автоколивань конструкцій літальних апаратів, розробки методів визначення динамічних характеристик рідинних ракетних двигунів і їх елементів, вивчення динаміки систем живлення і перехідних режимів роботи двигунів з урахуванням явищ кавітації в шнековідцентрованих насосах.

У 1973 році у Відділенні було структурно виділено сектор проблем ракетно-космічної техніки, яким до 1980 року керував академік АН УРСР Василь Сергійович Будник.

У травні 1980 року на базі Відділення було створено Інститут технічної механіки АН УРСР, який очолив академік НАН України Віктор Васильович Пилипенко, на той час член-кореспондент АН УРСР, доктор технічних наук, професор.

В. В. Пилипенко

В інституті було організовано і обладнано сучасною вимірювальною технікою ряд лабораторій: гідродинаміки, плазмодинаміки, вакуумної і аеродинамічної техніки, динамічних випробувань, міцності, високої щільності енергії, гальванопластичного формування, випробувальний комплекс газодинаміки керованих потоків, випробувальний комплекс для дослідження детонаційних ракетних двигунів на твердому паливі і газогенераторів, випробувальний комплекс високого тиску для відпрацювання сопел ракетних двигунів та ін.

Академік НАН України В.В. Пилипенко доповідає Президентові України Л.Д. Кучмі про досягнення інституту
Президент Національної академії наук України академік НАН України Б.Є. Патон і Генеральний конструктор ДП “КБ “Південне” академік НАН України С.М. Конюхов знайомляться з роботами інституту
Генеральний директор Національного космічного агентства України (НКАУ) О.О. Негода (другий праворуч) і керівництво НКАУ, академік НАН України В.В. Пилипенко і Генеральний директор ПО “Південний машинобудівний завод” Ю.С. Алексєєв (третій праворуч) обговорюють розробки в ракетно-космічної галузі України

З метою подальшого розвитку, координації та поліпшення організації наукових досліджень і проєктування в галузі ракетно-космічної техніки в Україні в 1993 році спільною Постановою-Наказом Президії НАН України і Національного космічного агентства України Інституту технічної механіки НАН України був наданий статус інституту подвійного підпорядкування та скореговані його наукові напрямки для розв’язку науково-технічних завдань із забезпечення створення та експлуатації сучасних і перспективних зразків ракетно-космічної техніки. В 1995 році інститут стає головним інститутом ракетно-космічної галузі України.

Поступово в інституті сформувалася структура досліджень, яка включає фундаментальні й прикладні розробки з таких напрямків: динаміка механічних і гідромеханічних систем, систем ракет-носіїв, залізничного й автомобільного транспорту; аеротермогазодинамика енергетичних установок, літальних і космічних апаратів і їх підсистем; міцність, надійність і оптимізація механічних систем, ракет-носіїв і космічних апаратів; механіка взаємодії твердого тіла з іонізованим середовищем і електромагнітним випромінюванням; системний аналіз тенденцій і перспектив розвитку ракетно-космічної техніки.

В інституті розроблено експериментально-випробувальне устаткування з унікальними можливостями, програмне забезпечення, фізичні і математичні моделі процесів, що супроводжують об’єкти ракетно-космічної техніки на етапах доставки їх на стартові позиції, виведення на орбіту, функціонування в космічному просторі і під час входу в щільні шари атмосфери при поверненні на Землю. Ці науково-технічні розробки сприяють виходу вітчизняної науки і техніки в ракетно-космічній галузі на рівень світових досягнень, а по деяких напрямках перевищує його.

Проведено широкомасштабні теоретичні і експериментальні дослідження динаміки кавітаційних явищ у шнекоцентробіжних насосах рідинних ракетних двигунних установок (РРДУ), які за своїм змістом і новизною отриманих результатів не мають аналогів у світі. Ці дослідження дозволили отримати нові уявлення про динамічні процеси в РРДУ та створити науково-технічні основи нового оригінального наукового напрямку в області динаміки РРДУ і рідинних ракет-носіїв.

Проведено фундаментальні дослідження інжекції інертних і хімічно реагуючих рідин і газів у надзвуковий високоентальпійний газовий потік. Отримані результати дали можливість вперше в практиці ракетобудування створити принципово нові високоефективні виконавчі органи системи керування польотом ракети.

Кавітаційно-імпульсна
гідроабразивна установка

Значне місце в тематиці інституту посідають роботи з аерогазодинаміки ракет-носіїв, двигунів і космічних апаратів, а також взаємодії космічних апаратів з навколишнім середовищем. Розроблено методи чисельного моделювання задач аерогазодинаміки літальних апаратів на етапі їх входу в атмосферу і при польоті з великою надзвуковою швидкістю. Досліджено комплекс ефектів і явищ, які характеризують взаємодію космічного апарата з навколишнім середовищем в іоносфері та магнітосфері Землі.

Ще з перших днів заснування інституту було розпочато дослідження в галузі аеродинамічного забезпечення проєктно-конструкторських розробок ракетно-космічної техніки. Нині аеродинамічний напрямок в інституті представлено двома науковими відділами.

В галузі динаміки механічних систем розвинуто ефективні методи дослідження стаціонарних і нестаціонарних коливань складних механічних систем, запропоновано способи ідентифікації і оптимізації їх параметрів. Розроблено математичні моделі та методи забезпечення надійності і безпеки залізничного транспортування конструкцій, зокрема космічної техніки, прогнозування і зменшення вібронавантаженості при транспортуванні.

Газодинамічна установка для
досліджень газових потоків

Досліджено складні проблеми деформування, міцності і несучої здатності неоднорідних конструкцій ракетно-космічної й авіаційної техніки, енергетичного й транспортного машинобудування, що працюють в умовах різної фізичної природи, у тому числі локальних навантажень і контактних взаємодій.

Розроблено ефективні комплексні методи розрахунків показників надійності і довговічності систем космічної техніки на етапах проєктування, відпрацьовування, виготовлення та експлуатації. Розвинуто імовірнісно-статистичні методи проєктування складних технічних систем.

Розроблено методи техніко-економічного аналізу великих систем з урахуванням невизначеностей ринкової економіки.

Отримані результати досліджень широко використано в проєктних розробках зразків ракетно-космічної техніки. Вони у значній мірі сприяли успішній здачі та експлуатації ракет-носіїв “Зеніт” і “Циклон”, здійсненню міжнародного проєкту “Венера-Галлей” та інших проєктів.

В інституті розроблено і експериментально досліджено принципово нові пневматичні системи для захисту від вібрації водіїв транспортних засобів, а також сучасні технології: кавітаційної імпульсної гідроабразивної обробки поверхонь металевих виробів; нанесення жаростійких і антикорозійних покриттів на вироби машинобудівної і металургійної промисловості; виготовлення високоміцних тонкостінних конструкцій антенно-хвилевих пристроїв, концентраторів енергії випромінювання та інших елементів складної конфігурації; спалювання низькосортного вугілля та ін.

Створено унікальну експериментальну базу для дослідження гідродинамічних процесів у системах живлення двигунних установок ракет, термогазодинамічних і тепломасообмінних процесів в енергетичних установках, моделювання умов польоту літальних апаратів на великих, середніх і малих висотах, міцнісних і вібраційних випробувань, технологічних процесів виготовлення елементів радіотехнічних пристроїв, геліоконцентраторів методом електролітичного формування та ін.

Розробляються нові підходи до підвищення ефективності тактичних ракет з використанням детонаційних ракетних двигунів. Використання двигунів з детонаційним горінням палива дозволяє збільшити швидкість та маневреність ракети. На створеному комплексі з 5 сучасних експериментальних стендів проводяться дослідження пристроїв з детонаційним горінням палива на сучасному рівні з урахуванням завдань щодо підвищення обороноздатності України.

Стенд вогневих випробувань детонаційних двигунів

В інституті видається науковий журнал “Технічна механіка”.

Науковці інституту беруть участь у роботі міжнародних товариств і організацій, серед яких Міжнародна академія астронавтики, Американське товариство інженерів-механіків, Міжнародне товариство по прямоточних повітряно-реактивних двигунах, Німецьке товариство прикладної математики й механіки, Міжнародна інженерна академія.

За результатами проведених досліджень науковцями інституту з моменту його створення опублікувано 89 монографій, 63 збірника наукових праць, більше 4100 статей. Отримано 794 авторських свідоцтв і патентів на винаходи. Захищено 28 докторських і 187 кандидатських дисертацій.

Роботи вчених інституту відзначені: Державною премією СРСР у галузі науки й техніки (Пилипенко В.В. – 1990 р.); Державною премією України в галузі науки й техніки (Лазарян В. А. – 1971 р.; Дорошкевич В. К. – 1985 р.; Коваленко М. Д. – 1987 р.; Пилипенко В. В., Басс В. П., Тимошенко В. І., Шувалов В. О. – 1997 р.; Гудрамович В. С. – 1997 р.; Пилипенко О. В. – 2005 р.); премією НАН України ім. О. М. Динника (Лазарян В. А. –  1978 р.); ім. С. П. Тимошенка (Гудрамович В. С. – 2003 р.); ім. О. К. Антонова (Кваша Ю. О. – 2004 р.); ім. М. К. Янгеля (Будник В. С. – 1982 р.; Пилипенко В. В. – 1983 р.; Задонцев В. А., Григор’єв Ю. Є., Манько І. К. – 1989 р.; Коваленко М. Д. – 1991 р.; Басс В. П., Тимошенко В. І., Шувалов В. О. – 1994 р.; Алпатов А. П., Гудрамович В. С., Переверзєв Є. С. – 1997 р.; Богомаз Г. І., Пилипенко О. В., Довготько М. І. – 1998 р.; Заволока О. М. – 2002 р., 2016 – Ніколаєв О.Д.).

З 2003 року інститут очолює академік НАН України, доктор технічних наук, професор Олег Вікторович Пилипенко.

Пилипенко О. В.

Журнал “Технічна механіка”

Періодичність видання: 4 рази на рік

Мова видання: українська, англійська

Головний редактор: академік НАН України О. В. Пилипенко

http://journal-itm.dp.ua/index_ukr.html