О кафедре

Кафедре СМ10 «Колесные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана – 80 лет

Заведующие кафедрой

     Е.А. Чудаков            А.А. Липгарт           Г.А. Смирнов          А.А. Полунгян         Г.О. Котиев

С 1936 по 1953 г. — Е.А. Чудаков (1890-1953), академик, вице-президент академии наук СССР, по его инициа­тиве была организована кафедра «Автомобили».

С 1953 по 1973 г. — А.А. Липгарт (1898-1980), заслуженный деятель науки и техники РСФСР, лауреат пяти Государственных премий, бывший Главный конструктор Горьковского автомобильного завода, доктор техниче­ских наук, профессор.

С 1973 по 1988 г. — Г.А. Смирнов (1920-1993), доктор технических наук, профессор.

С 1988 по 2003 г. — А.А. Полунгян (1931-2011), заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор.

С 2003 года по настоящее время кафедру возглавляет Г.О. Котиев, заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор.

В 1936 г. по инициативе Евгения Алексеевича Чудакова (1890-1953) была организована кафедра «Автомобили», и он сам становится ее первым руко­водителем вплоть до конца своей жизни. За это время кафедрой выпущено более 2500 квалифицированных инженеров, выполнено более 40 научно-исследова­тельских работ, подготовлено 10 кандидатов наук. При кафедре работали 5 студенческих научных круж­ков по различным научным направлениям автомобиле­строения. Е.А. Чудаков (впоследствии академик, вице-прези­дент Академии наук СССР) сыграл выдающуюся роль в создании и развитии науки об автомобиле. Он явля­ется основоположником теории движения автомобиля.

В 1953 г. после Е.А. Чудакова кафедру возглавил глав­ный конструктор Горьковского автомобильного завода Андрей Александрович Липгарт (1898-1980) и руко­водил ею по 1973 г. Кафедра получила новое назва­ние «Колесные машины». За время работы на кафедре и в НАМИ, где он был заместителем директора и глав­ным конструктором, он создал и внедрил в практику новый научный метод решения конструкторских задач, заключающийся в широком использовании экспериментальных и исследовательских работ. А.А. Липгарт внес огромный вклад в развитие нашей автомобиль­ной промышленности и конструкторской школы.

С 1974 по 1988 г. кафедрой заведовал профессор Глеб Анатольевич Смирнов (1920-1993). Под его ру­ководством велись работы по созданию и исследова­нию оригинальных типов движителей (колесно-шагаю­щего, волнового, металлоэластичного и др.), которые находят применение при создании мобильных робо­тов, а также при движении по поверхности других пла­нет. Были проведены работы по исследованию управ­ляемости и устойчивости многоприводных колесных машин. Совместно с КАМАЗом проведены поисковые опытно-конструкторские работы по созданию семей­ства полноприводных «экологически чистых» грузовых автомобилей.

Исследованы процессы стационарного бокового увода у крупногабаритных (диаметром до 3 м) шин и построена оригинальная теория нестационарного увода. Совместно с МАЗом был построен и проходил испытания уникальный ходовой макет многоосного шасси полной массой 60 т, имеющий электрогидравлический привод поворота всех колес и бортовую цифровую систему управления.

На кафедре сложились научные направления, воз­главляемые профессорами кафедры. Под руковод­ством профессора Николая Федоровича Бочарова создана научная школа по разработке методов рас­чета на прочность рам автомобилей, исследовались новые типы движителей (пневмокатки и пневмогусеницы и др.), обеспечивающие значительное повышение проходимости транспортных средств, велись также работы экологического направления по снижению уровня шума автомобилей. Для ряда моделей Волж­ского автозавода предложены новые конструкторские решения деталей двигателя, показана возможность уменьшения вибрации путем установки вставок из пористого материала на основе стальной сетки под коренные подшипники коленчатого вала двигателя, подшипники коробки передач и редуктора ведущего моста, разработана новая конструкция подвески си­лового агрегата с использованием виброизоляторов из металлорезины, что позволило снизить вибрации на рулевом колесе до нормативных требований. Для гру­зовых автомобилей МАЗ и КрАЗ и для трактора МТЗ были разработаны специальные капсулы для силового агрегата и изменена система выпуска отработавших газов, что позволило снизить шум без ухудшения ха­рактеристик двигателя.

Профессором Валерием Сергеевичем Цыбиным основана научная школа по созданию элементов ко­лесных машин из композиционных полимерных мате­риалов. Были разработаны технологические методы, обеспечивающие крупносерийное производство из­делий из композиционных полимерных материалов методами прессования и литьем под давлением. Под его руководством впервые в стране был создан легко­вой автомобиль с кузовом из композиционных матери­алов, а также несущий кузов для плавающей колесной машины из композиционных полимерных материалов. Затем эти работы возглавил доцент Борис Алексеевич Афанасьев.

Впервые был создан несущий (безрамный) корпус для плавающей колесной машины высокой проходи­мости из композиционных полимеров, нашедший в дальнейшем реализацию в промышленности. В резуль­тате этих работ была создана оригинальная методика оценки эффективности применения композиционных полимерных материалов, позволяющая на стадии про­ектирования правильно выбрать объект для его вопло­щения в новом материале и наметить пути повышения эффективности.

С 1988 по 2003 г. заведующим кафедрой был Ар­кадий Авсеевич Полунгян (1931-2011), заслуженный деятель науки РФ. Под его руководством была раз­работана система автоматизированного модели­рования динамической нагруженности трансмиссий многоприводных колесных машин, их ходовых частей и несущих систем. В целях ускорения внедрения резуль­татов исследований в производство был разработан, изготовлен и введен в эксплуатацию стендовый ком­плекс для исследования динамической нагруженности колесных машин на физически подобных моделях и оценки демпфирующих устройств трансмиссий. Раз­работаны, изготовлены, испытаны и внедрены в серий­ное производство транспортных машин конструкции упругофрикционных демпферов.

Преподаватели кафедры всегда придавали большое значение научно-исследовательским работам и вне­дрению их результатов в промышленность и в учебный процесс.

Группой доцента Владимира Алексеевича Галашина велись работы, по повышению плавности хода и управ­ляемости колесных машин, снижению их массы и ме­таллоемкости благодаря применению оригинальных пневматических упругих элементов с резинокордной оболочкой. Совместно с НПО «Прогресс» разрабо­таны рукавные элементы для подвесок колес автобу­сов, троллейбусов, грузовых автомобилей и специ­альных колесных машин. Проведены исследования по надежности пневморессор, предложены конструктив­ные и технологические мероприятия, позволяющие в 1,5-2 раза повысить срок их службы. Создана систе­ма вторичного подрессоривания (кабин, мотоотсеков и др.) многоосных колесных машин, в результате чего достигнуто значительное снижение вибронагруженности в наиболее опасной низкочастотной области. Это, в свою очередь, привело к повышению комфортабель­ности, а также к сохранности оборудования и грузов.

Разработанные упругие элементы и система подрес­соривания защищены несколькими авторскими свиде­тельствами.

Кафедра сегодня

С 2003 г. кафедру возглавляет профессор Георгий Олегович Котиев, выпускник МГТУ им. Н.Э. Баумана, под руководством которого в МГТУ им. Н.Э. Баумана создана научная межотраслевая школа по разработке колесных и гусеничных транспортных систем с применением современных средств трехмерного проектирования, имитационного математического моделирования рабочих процессов агрегатов и систем, а также прочностного анализа и оптимизации элементов конструкции. Научная школа непрерывно пополняется молодыми кадрами за счет применения созданной высокоэффективной технологии подготовки специалистов, интегрированных в процесс разработки современных транспортных систем на отраслевых предприятиях и в рамках НИР и ОКР, выполняемых в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В настоящее время ведутся работы со многи­ми отраслевыми предприятиями и научными цен­трами в РФ: ПАО «КАМАЗ», Группой «ГАЗ», ООО «Ростсельмаш», АО «Автомобильный завод «Урал», ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» и другими предприятиями отраслей экономики РФ. Под научным руководством профессора Котиева Г.О. на кафедре выполняются проекты совместно с отраслевыми предприятиями и в рамках Гособоронзаказа:

— по созданию производства многофункциональных энергоэффективных и экологически безопасных лесных машин (с ПАО «КАМАЗ»);

— по разработке электрических беспилотных мотовездеходов нового поколения (с АО «Русская механика»);

— по разработке и созданию высокотехнологичного производства автономных тяжёлых платформ для безлюдной добычи полезных ископаемых в системе «Умный карьер» и семейства электромеханических беспилотных автомобилей-самосвалов большой грузоподъемности в интересах добывающих отраслей промышленности РФ (с ПАО «КАМАЗ»);

— по разработке ведущих мостов для семейства автомобилей Урал (с АО «Автомобильный Завод «Урал»).

Для привлечения к научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР) преподавателей, научных и инженерных работников, студентов и аспирантов кафедр создан кластер наземных транспортно-технологических систем (НТТС) (всего более 200 человек), в состав которого входят структурные подразделения университета: научно-образовательные центры (НОЦ «КАМАЗ-БАУМАН» и НОЦ «РОСТСЕЛЬМАШ-МГТУ»); инжиниринговые центры (ИЦ «Группа ГАЗ» им. А.А. Липгарта и ИЦ «Импортозамещения в машиностроении»). Таким образом, в настоящее время на кафедре активно ведется научно-исследовательская и опытно-конструкторская деятельность, что дает возможность привлекать студентов с 3-4 курса обучения, повышая их мотивацию к получению профессиональных знаний и навыков в области конструкторских и исследовательских работ, что позволяет студентам приобрести дополнительные умения и навыки, выходящие за пределы образовательной программы.

В настоящее время обучение студентов осуществляется путем сочетания глубокой теоретической подготовкой при проведении лекционных и практических занятий, формирующих фундамент базовых знаний, и прикладной подготовкой с реализацией в практических занятиях, лабораторных работах, при выполнении курсовых проектов, домашних заданий, научно-исследовательских работ, при прохождении практик, формирующих навыки использования современных инженерных «цифровых инструментов». Стратегические цели кафедры связаны с углублением «цифровизации» процесса обучения.

Кафедра готовит специалистов по двум специальностям: «Наземные транспортно-технологические средства», специализация «Автомобили и тракторы» и «Транспортные средства специального назначения», специализация «Военные гусеничные и колесные машины»; бакалавров по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника», направленность «Электромобили»; магистров по направлениям подготовки: «Электроэнергетика и электротехника», направленность «Электромобили» и «Наземные транспортно-технологические комплексы», направленность «Колесные машины»; аспирантов по научной специальности: «Наземные транспортно-технологические средства и комплексы»; осуществляет повышение квалификации работников отрасли по данным направлениям. Основные учебные курсы, читаемые на кафедре: конструкция колесных машин; теория движения колесных машин; методы расчета и проектирования колесных машин; методы расчета и проектирования электромобиля, динамика транспортных средств; моделирование систем транспортных средств; системы автоматизированного проектирования транспортных средств; управление техническими системами; электрооборудование наземных транспортно-технологических средств; бортовые источники энергии и зарядная инфраструктура электромобилей; бортовые информационно-управляющие системы; электронная и микропроцессорная техника.

Студенты получают углубленные теоретические знания в области электрических транспортных средств, полноприводных колесных машин и специальных транспортных средств, получают навыки математического моделирования движения колесной машины в различных условиях эксплуатации и моделирования рабочих процессов различных систем колесных машин (электромеханические трансмиссии, беспилотные системы, системы помощи водителю, системы подрессоривания, несущая система и др.), а также проводят расчеты на прочность методом конечных элементов, используют твердотельное проектирование и владеют технологиями «сквозной» разработки конструкторской, технологической и программной документации. Для реализации образовательных программ и проведения НИОКР на кафедре созданы 3 вычислительных центра с новейшей современной компьютерной техникой и 9 научно-учебных лабораторий. Производственные практики студентов проводятся на ведущих предприятиях отрасли: ПАО «КАМАЗ», группа «ГАЗ», ООО «Ростсельмаш», АО «Автомобильный завод «Урал», ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» и др.

На базе проводимых научно-исследовательских работ на кафедре подготовлено более 170 кандидатов технических наук, 19 докторов технических наук, издано более 20 учебников, более 1 200 научных статей, 14 монографий, более 80 внедренных авторских свидетельств и патентов.