История кафедры

Начало преподавания дисциплины «Судовые турбины» относится к 1906 году на кораблестроительном отделении Политехнического института имени императора Петра Великого. Это был курс дисциплины «Морские паровые машины».

Руководителем дисциплины был профессор Георгий Николаевич Пио-Ульский. На кафедре «Судовые турбины и турбинные установки» СПбГМТУ сохранился конспект этого курса, прочитанный Г. Н. Пио-Ульским в 1916 году.

Профессор Г. Н. Пио-Ульский к 1917 году имел чин генерала-лейтенанта корпуса инженеров-механиков флота. В 1918 году он с семьей выехал на юг России, а затем эмигрировал в Сербию, где до 1938 года был профессором Белградского университета.

Следующий этап преподавания судовых турбин связан с организацией в 1930 году на базе кораблестроительного факультета ЛПИ Ленинградского кораблестроительного института, где наряду с судокорпусным факультетом был создан судомеханический факультет.

Декан факультета проф. Васильев В. К. одновременно возглавлял кафедру «Главные судовые механизмы».

В 1935 году кафедра была разделена на 5 самостоятельных кафедр, в числе которых создана кафедра «Судовые паровые турбины».

В 1935 – 1936 гг. заведующим кафедрой судовых паровых турбин был проф. Яновский М. И.

В дальнейшем в 1936 – 1941 гг. кафедрой руководил проф. Васильев В. К.

В этот период им были выпущены первые учебники по судовым паровым турбинам. К этому же времени относится  выпуск первого учебника по конструированию турбин проф. Яновского М. И., начало литературной деятельности на кафедре А. Г. Курзона.

С 1943 г. кафедрой руководил А. А. Моисеев.

В 1947 году в связи с началом транспортного газотурбостроения проф. Васильевым В. К. была организована кафедра «Газовые турбины».

В 1949 году была создана объединенная кафедра «Судовые паровые и газовые турбины», заведующим которой в период 1949 – 1965 гг. был проф. Моисеев А. А. К этому периоду работы проф. Моисеева А. А. относится его первый учебник. В 1965 году на кафедру передано преподавание дисциплин по судовым турбинным установкам, и она получила наименование «Судовые турбины и турбинные установки».

Заведующими кафедрой следующе 50 лет были:

• 1965—1974 гг. — проф. Моисеев А. А.,
• 1974—1992 гг. – проф. Топунов А. М.,
• 1992—2007 гг. – проф. Тихомиров Б. А.,
• 2007—2017 гг. — доцент Погодин Ю. М.

С 2017 г. по настоящее время заведующим кафедрой «Судовые турбины и турбинные установки» является доцент Александр Анатольевич Смирнов

Развитие образовательного процесса

В учебных планах 1930 г. подготовка по судовым турбинам была организована в рамках специальности «Судовые паровые машины», в учебных планах 1940 г., рассчитанных на 5,5 лет, в рамках специальности «Судовые паровые двигатели и установки» с квалификацией инженер – механик.

В 1959 году была открыта специальность «Турбиностроение», одновременно с этим была открыта специальность «Судовые силовые установки (ССУ)» со специализациями по турбинным установкам.

В период 1953 – 1965 гг. кафедра выпускала одну группу (прием 25 чел.) по специальности «Турбиностроение» и обеспечивала подготовку по турбинам специальности ССУ.

Начиная с 1965 г., когда на кафедру была передана подготовка по турбинным специализациям ССУ, кафедра обеспечивала выпуск 3-х групп (прием 75 чел.) по специальности «Турбиностроение», специализациям «Судовые паротурбинные установки», «Судовые газотурбинные установки».

В учебных планах 1984 г. специальность «Турбиностроение» не фигурирует. Подготовка по судовым турбинам в период 1984 – 1994 гг. происходила в рамках специальности «Судовые машины и механизмы» со специализацией «Судовые турбоагрегаты».

В 1994 году вновь были открыты прием и подготовка по специальности «Турбостроение».

С 1999 г. подготовка проводилась по специальности «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели» с квалификацией «инженер».

Одновременно кафедра продолжала работу по выпуску специалистов по специальности «Судовые энергетические установки», до 1997 года со специализацией по судовым турбинным установкам, с 1997 г. – без специализации с квалификацией «Морской инженер».

В 1996 году кафедра осуществила первый выпуск бакалавров (4 чел.) по направлению «Кораблестроение и океанотехника», в 1998 г. – первый выпуск магистров по магистерской программе «Энергетические комплексы и оборудование морской техники» (4 чел.).

В настоящее время кафедра занимается подготовкой бакалавров по направлению 13.03.03 «Энергетическое машиностроение» (профиль 13.03.03.02 «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели») и магистров по направлению 26.04.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» (специализация 26.04.02.26 – «Морские энергетические установки с турбинными двигателями»). Осуществляется подготовка аспирантов по направлению 2.4 «Энергетика и электротехника» (научная специальность – «Турбомашины и поршневые двигатели»).

Кафедра играет ведущую роль среди кораблестроительных вузов и факультетов в деле постановки учебного процесса по судовым турбинам и турбинным установкам, в разработке учебных планов и программ дисциплин; в создании монографий, учебников и учебных пособий, программных продуктов для ЭВМ, в подготовке кандидатов и докторов наук как для СПбГМТУ, так и для других вузов, включая вузы Китая, Болгарии, Польши, Вьетнама.

Научные и учебные издания кафедры

За 85 лет существования кафедры усилиями профессоров и преподавателей создана обширная литературная база, включающая 15 монографий и 18 учебников.

Среди авторов:

• проф. Васильев В. К. — 2 учебника,
• проф. Яновский М. И. — 1 учебник,
• проф. Моисеев А. А. — 4 учебника, 3 монографии,
• проф. Курзон А. Г. — 7 учебников, 6 монографий,
• доц. Зайцев Ю. И. — 1 учебник,
• проф. Маслов Л. А. — 2 учебника,
• проф. Топунов А. М. — 1 учебник, 5 монографий,
• проф. Митюшкин Ю. И. — 1 монография,
• проф. Тихомиров Б. А. — 3 монографии,
• доцент Смирнов А. А. — 3 монографии.

Количество учебных пособий и методических указаний, выпущенных сотрудниками кафедры, насчитывает более 70 наименований.

Развитие научно-исследовательской деятельности

Кафедра всегда имела тесные связи с предприятиями НИИ и КБ турбиностроительного профиля. Эти связи обеспечивались работой профессоров и преподавателей кафедры в промышленности по совместительству, разработкой хоздоговорных НИР, участием сотрудников кафедры в работе технических и ученых советов предприятий и НИИ, подготовкой для них инженеров и кандидатов наук, стажировкой преподавателей на предприятиях, привлечением к учебному процессу специалистов с предприятий, организаций и работой базовой кафедры на Кировском заводе.

Заказы на хоздоговорные работы обеспечивали развитие лабораторной и компьютерной базы кафедры. Основными заказчиками хоздоговорных НИР были Кировский завод, Машпроект (г. Николаев), Невский завод, завод Экономайзер, Калужский турбинный завод, завод им. В. Я. Климова и ряд других предприятий и НИИ. Работы выполнялись, в основном, силами аспирантов, которых всегда было много на кафедре. Кафедра также поддерживала научные связи на основе договоров о содружестве с предприятиями авиационного двигателестроения (Москва, Пермь, Самара).

В период с 1960 г. по настоящее время аспирантами кафедры было защищено 87 кандидатских диссертаций. Пик защит пришелся на период 1970 – 1990 гг., когда хоздоговорные работы получили наибольшее развитие. В 1970 – 1980 гг. было защищено 31, а в 1980 – 1990 гг. – 35 кандидатских диссертаций. В период 1990 г. по настоящее время – подготовлено 9 кандидатов наук.

На кафедре сложились известные научные школы, которые получили признание научной общественности. Наиболее известна школа проф. Топунова А. М. в области аэродинамического совершенствования проточной части турбин и переменного режима работы турбин. Им было подготовлено в период 1966 – 1992 гг. 37 кандидатов наук из числа аспирантов. В этом же направлении работает проф. Тихомиров Б. А. (подготовлено 8 кандидатов наук) и проф. Погодин Ю. М.

Работы проф. Митюшкина Ю. И. посвящены исследованию аэродинамики турбинных ступеней, а также динамической прочности лопаток и виброакустике турбомашин. Им подготовлено в период 1970 г. – по настоящее время 19 кандидатов наук.

Следует упомянуть работы доц. Мячина Е. В. в области микротурбин и сепарации влаги из влажного пара в проточной части. Им подготовлено 5 кандидатов наук.

Работы проф. Курзона А. Г. сначала были связаны с исследованиями турбин, а затем он полностью сконцентрировался на судовых турбинных и комбинированных установках. В целом, в период 1960 – 1990 гг. им было подготовлено 13 кандидатов наук.

Заведующий кафедрой профессор Моисеев А. А. был длительное время проректором Кораблестроительного института по научной работе. Однако он также участвовал в руководстве аспирантами. В период 1950 – 1970 гг. им было подготовлено 6 кандидатов наук, в том числе А. М. Топунов и Ю. И. Митюшкин, которые в дальнейшем развили свои научные школы.

Известный специалист по судовым газотурбинным установкам проф. Маслов Л. А. подготовил из числа аспирантов 3-х кандидатов технических наук.

Бережно сохраняя традиции кафедры, ее сотрудники развивают следующие основные направления научных исследований:

• Разработка математических моделей рабочих процессов в турбомашинах и турбоустановках. Освоение и внедрение в учебный процесс современных специализированных программных комплексов по проектированию и анализу рабочих процессов в турбомашинах и турбоустановках.
• Использование трехмерных моделей турбулентного течения вязкого газа для анализа рабочих процессов и проектирования  проточных частей турбомашин.
• Исследование внешних характеристик турбинных ступеней в широком диапазоне изменения режимов, включая режимы с подводом механической энергии. Разработка турбокомпрессорного тормоза привода для экспериментальных установок.
• Анализ температурных полей и решение проблем термопрочности деталей паровых и газовых турбин на основе трехмерного конечно-элементного анализа
• Концептуальное проектирование и модернизации поточных частей паровых и газовых турбин. Концептуальное проектирование морских паровых турбин. Разработка средств влагоудаления.
• Анализ циклов турбинных и комбинированных установок с применением современных программных средств.
• Расчет и проектирование малоэмиссионных камер сгорания.
• Разработка горелочных устройств и вихревых запально-стабилизирующих модулей.
• Разработка и модернизация водоструйных эжекторов паротурбинных установок.

Кузница кадров

Подготовленные на кафедре специалисты работают, кроме СПбГМТУ, в большом числе вузов, НИИ и предприятий. Следует отметить такие вузы как Комсомольский-на-Амуре технический университет, Морскую государственную академию имени адм. Ф. Ф.Ушакова (г. Новороссийск), филиал СПбГМТУ в Северодвинске, Национальный университет кораблестроения (г. Николаев), Технический университет (г. Керчь) и др.

Многие из аспирантов кафедры стали докторами наук. В их числе А. М. Топунов – зав. кафедрой СТ и ТУ, профессор, Б. А. Тихомиров – зав. кафедрой СТ и ТУ, декан факультета, проф., С. А. Алексеев -  профессор СПбГМТУ, Б. П.Башуров – зав. кафедрой, проф. (г. Новороссийск), Г. П. Седельников – проф. (г. Комсомольск-на-Амуре), Р. Д. Иосифов, З. Д. Алексиев (г. Варна – Болгария), Р. Михальски (г. Щецин – Польша), В. Д. Левенберг – зав. кафедрой, профессор (г. Николаев), С. В. Горин -  директор Севмашвтуза, проф. (г. Северодвинск). Аспиранты кафедры занимают ведущие позиции, работая в качестве профессоров, заведующих кафедрами,  деканами факультетов, проректорами и ректорами вузов. В их числе упомянутые выше доктора наук, а также проф. Н. И. Николаев, проф. В. А. Савченко (г. Новороссийск), проф. Г. Д. Шекун (г. Комсомольск-на-Амуре), проф., зав. кафедрой А. И. Лычаков (г. Северодвинск), проректор по НР В. Л. Конюков (г. Керчь), Вэн Ший-Ле – ректор, У Минь-Лань – профессор (Шанхайский Джао Тонг Университет).

Выпускники и аспиранты кафедры занимали и занимают ведущие позиции в промышленности. В их числе следует отметить В. К. Наумова, д.т.н., проф., главного конструктора ЛМЗ и зав. кафедрой завода – втуза; П. Г. Семененко, генерального директора АО «Кировский завод»; Б. Н. Лободу, директора завода «Киров – Энергомаш»; Н. М. Маркова, д.т.н.,  директора ЦКТИ им. Ползунова; С. А. Мешкова, к.т.н., зам. генерального конструктора АО «Рыбинские моторы», в настоящее время директора инжинирингового центра компании Дженерал Электрик (г. Москва); А. М. Лазарева, главного инженера ЦМКБ «Алмаз»; В. И. Спиридопуло, главного инженера Северного проектно-конструкторского бюро; Н. Н. Зубова, к.т.н., главного конструктора Северного проектно-конструкторского бюро; Т. Г. Сихарулидзе, проректора СПбГМТУ; С. А. Алексеева, д.т.н., главного конструктора АО «Кировский завод», в дальнейшем профессора СПбГМТУ и др.

Развитие информационных технологий

Значительное внимание на кафедре уделяется разработке собственных программных продуктов, относящихся в основном, к концептуальному проектированию турбин и турбоустановок. Доцент Погодин Ю.М. создал программу цикловых расчетов газотурбинного двигателя и комбинированных установок с теплоутилизирующим контуром. До значительной степени совершенства доведена программа концептуального проекта судового паротурбинного агрегата.

Профессором Тихомировым Б.А. и аспирантами созданы программы для установок с ГТУ и многоконтурным утилизирующим контуром (аспирант Лыонг Лук Куйнь), для моделирования переменного режима морских ГТД и комбинированных установок с утилизирующим контуром (аспирант Зо Вин Тхайк). Совместно с магистром Денисовым К.М. им создана программа – облик ГТД на этапе концептуального проекта.

В последние 10 лет в практике проектирования турбин и турбинных установок широко используются коммерческие пакеты различных фирм. Первый такой пакет цикловых расчетов турбоустановок (Gate Cycle) был подарен кафедре фирмой GE, освоен с выпуском электронного пособия и используется магистрами кафедры. Фирмы заинтересованы в использовании программ через студентов вузов и продажи предприятиям. Поэтому иногда предоставляют вузам право их бесплатного использования в учебных целях. Так на кафедре определенный срок использовались программы Concepts NREC (проектирование) и Numeca (газодинамика).

Кафедрой заключение договор об использовании в учебном процессе прикладных программных пакетов фирмы Softinway Ax-Cycle (цикловые расчеты) и Ax- Stream (расчет проточных частей турбомашин).

Перспективы и планы развития

Стратегия развития кафедры «Судовые турбины и турбинные установки» (СТ и ТУ) базируется на принципе инновации, который предусматривает обеспечение тесной взаимосвязи образования, науки и производства.

Стратегической целью кафедры в рамках основной деятельности университета, определяющей приоритетные задачи ее развития, всегда была и остается — обеспечение современного (т. е. опережающего) уровня качества подготовки выпускников (бакалавров, магистров и специалистов), главным объективным критерием достижения которого является их востребованность в производственной сфере судового двигателестроения и энергетического машиностроения в целом.

В инновационной триаде: наука, производство, образование — именно производство формирует комплекс требований, определяющий уровень профессиональной подготовки выпускника вуза в области судового энергетического машиностроения. Таким образом, стратегия развития кафедры в направлениях образование и наука должна обеспечивать соответствующие производственные требования с учетом опережения.

С учетом вышеизложенного, в число приоритетных задач, определяющих развитие кафедры СТ и ТУ входят:

• Реализация кадровой политики, предусматривающей научно-профессиональное развитие профессорско-преподавательского состава кафедры, расширение и омоложение ее численного состава.
• Обеспечение высокого качества подготовки выпускников по профилям основных образовательных программ, реализуемых кафедрой, на основе принципов максимального удовлетворения и опережения требований отрасли судового двигателестроения и энергетического машиностроения в целом.
• Реализация научного потенциала кафедры в сфере НИОКР как инициативных, так и имеющих внешнее финансирование.
• Эффективное использование кадрового потенциала и студенческих ресурсов кафедры при реализации НИР в рамках федерального проекта ПИШ «Разработка математических моделей и их программного обеспечения на базе расчетных и экспериментальных исследований в области проектирования судовых турбинных установок, турбомашин и компонентов их вспомогательного оборудования», реализуемого научно-образовательной лабораторией «Перспективные турбинные двигатели и установки» (НОЛ ПТДиУ (2070)).