История

 На рубеже 1950-1960г.г. стал актуальным вопрос системной подготовки кадров для атомного машиностроения. Стране были необходимы ядерные реакторы, которые позволили бы значительно расширить область применения ядерной энергетики. Инженеров-физиков успешно готовили в ряде ведущих вузов, в первую очередь в МИФИ, МФТИ, МГУ, ЛГУ. Специальность инженеров-конструкторов по ядерным реакторам и установкам не была предусмотрена ни в одном вузе страны.

 По предложению ректора МВТУ проф. Л.П.Лазарева Н.А.Доллежаль в 1961г. организовал и возглавил кафедру по подготовке ядерных инженеров. Кафедра вошла в структуру факультета «Энергетическое машиностроение» под индексом Э-7 и получила название «Энергетические машины и установки», а позднее – «Физико-энергетические установки».

 В основу подготовки инженеров в МВТУ им. Н.Э.Баумана академиком Н.А.Доллежалем был заложен принцип единства традиционной для технического Училища фундаментальной, общеинженерной, конструкторско-технологической подготовки и необходимой профилирующей подготовки для работы в области ядерного реакторостроения. Теоретическая база профилирующей подготовки включала нейтронно-физические, ядерные и термоядерные процессы, вопросы радиационной защиты, управления ядерными реакторами, реакторную теплофизику, радиационное материаловедение. Конструкторско-технологическая подготовка включала дисциплины, излагающие методы и практику конструирования реакторов различного назначения, проектирования АЭС и ЯЭУ, основы технологии производства оборудования и ядерного топлива. Н.А.Доллежалем был разработан первый учебный план кафедры. Методическое становление учебного процесса было возложено на привлеченных Н.А.Доллежалем к преподавательской деятельности специалистов НИКИЭТ. Взаимодействие кафедры Э-7 и специалистов отрасли получило организационную поддержку после создания в 1964 г. «Отраслевой лаборатории атомных реакторов» («ОЛАР»). Начальником ОЛАР был назначен Л.Е.Костиков. В составе ОЛАР был организован конструкторский отдел НИКИЭТ, который возглавил Ю.И.Токарев. В составе ОЛАР были организованы пять научно-исследовательских лабораторий: «Физики реакторов», «Радиационной защиты», «Управления реакторами», «Реакторной теплофизики», «Техники реакторного эксперимента», главной целью которых стало проведение исследований по заданиям отрасли. Научными руководителями лабораторий стали Л.В.Константинов, Ю.А.Егоров, И.Я.Емельянов, Л.Л.Калишевский, Н.М.Григоренко.

 Совершенствовалась материальная база «ОЛАР». В лаборатории «Нейтронная физика» было создано несколько физических стендов – подкритических сборок для исследования нейтронно-физических свойств различных активных зон. Начал функционировать ускоритель – нейтронный генератор. В лаборатории «Радиационная защита» проводились эксперименты с использованием источников радиоактивных излучений для изучения защитных свойств материалов. В лаборатории «Управление реакторами» был разработан и пущен в эксплуатацию тренажер, моделирующий тепловые, физические процессы в активной зоне, работу органов регулирования. В лаборатории «Реакторная теплофизика» сооружено несколько стендов, позволяющих проводить модельные исследования ТВС с применением газовых и водного теплоносителей. Лаборатории оснащались приборами и системами измерений, аналоговыми и цифровыми вычислительными средствами.

 Значительное развитие в исследованиях ОЛАР получили исследования газодинамических компоновок тепловыделяющих элементов газофазного реактора. Развита методика моделирования с применением газов существенно (до 30 раз) различной плотности; создана система диагностики таких потоков; разработаны методы проектирования входных устройств с близкими к молекулярным коэффициентами переноса. Исследовалась защита конструкции от тепловых и диффузионных потоков. Разрабатывались численные методы расчета гидродинамики, тепло- и массообмена, базирующиеся на нелокальных моделях турбулентности. Научное руководство этими исследованиями осуществляли доцент, к.т.н. Л.Л.Калишевский и доцент, к.т.н. В.И.Солонин.

 С 1967 г. в ОЛАР проводились исследования движения теплоносителя в каналах регулирования ядерных реакторов. Они были инициированы чл.-кор. АН СССР И.Я.Емельяновым и в течение более 20 лет выполнялись под руководством доцента Б.Г.Ганчева. Исследовано формирование и развитие пленочного течения на поверхностях каналов высотой до 20 метров. Исследования проводились в тесном сотрудничестве с НИКИЭТ, ИТФ СО АН СССР, НПО «Энергия». Результаты использованы НИКИЭТ при выборе характеристик опытных систем стержне-жидкостного регулирования, теплогидравлическом обосновании канала быстрой аварийной защиты, которой после аварии на Чернобыльской АЭС оборудованы все реакторы РБМК. С 1970 г. в ОЛАР по заданиям НИКИЭТ и ОКБМ под руководством Р.С.Демешева, С.В.Селиховкина и Л.Л.Калишевского проводились исследования, связанные с использованием газового теплоносителя в реакторах на быстрых и тепловых нейтронах со стержневыми твэлами.

 Для реакторов на тепловых нейтронах с шаровыми твэлами под руководством Л.Е.Костикова были проанализированы возможные укладки твэлов в каналах, их стабильность, получены оригинальные научные результаты о локальном теплообмене и гидравлическом сопротивлении. Применительно к быстрым газоохлаждаемым реакторам с кассетным расположением шаровых микротвэлов под руководством Л.Л.Калишевского были детально изучены закономерности взаимодействия течений в засыпке микротвэлов и коллекторах.

 Широкий спектр исследований был выполнен применительно к реакторам с движением шаровых твэлов (под руководством Р.С.Демешева, Л.Л.Калишевского, С.В.Селиховкина). Использованы миниатюрные датчики – калориметры, индукционный нагрев засыпки шаров, методика определения переносных характеристик диффузионным методом с использованием разноплотностных потоков. Авторами был разработан ряд методик расчета коллекторных задач, пространственных течений и теплообмена в шаровых засыпках. По запросам предприятий, стремившихся расширить возможности использования газовых теплоносителей, были проведены исследования газодинамики и теплообмена в потоках газовзвеси под руководством доцента Б.И.Каторгина.

 По заданиям ВНИИНМ им. А.А.Бочвара исследована структура потоков в пучке самодистанционирующихся твэлов (руководитель работы В.И.Солонин). Создана и реализована технология применения электротермоанемометра для измерения распределений скорости в водно-газовом теплоносителе, разработаны модели расчета характеристик двухфазного течения в пучках твэл. По заданию НИКИЭТ исследована технология аккумулирования тепловой энергии контура энергопреобразования импульсного термоядерного реактора (Н.Л.Барышников, С.Н.Галушкин, В.И.Солонин).

 Становление научного коллектива «ОЛАР», обретение им опыта проведения комплексных исследований стало основанием для организации на кафедре Э-7 Проблемной лаборатории «Применение высоко-температурных ядерных реакторов в народном хозяйстве» (1975г.). Под научным руководством академика Н.А.Доллежаля в ней были развиты исследования способов повышения к.п.д. электрогенерирования на атомных и тепловых электростанциях.

 Первоочередной по технической осуществимости, экономической целесообразности была признана высокотемпературная «надстройка» в виде турбинного парокалиевого контура. Продемонстрирована техническая осуществимость основного оборудования высокотемпературного контура и разработан облик этого оборудования. В проводимые исследования внесли важный вклад профессор Солонин В.И., доценты Ганчев Б.Г., Демешев Р.С., Калишевский Л.Л., Перевезенцев В.В., Рекшня Н.Ф., научные сотрудники Никитушкина Г.П., Стрельцов В.Я., Аксенова Е.С., студенты старших курсов кафедры. Выполненное исследование получило высокую оценку и рекомендацию к практической реализации отделения физико-технических проблем энергетики АН СССР, Минвуза СССР, ряда ведущих отраслевых организаций.

 Результаты работы кафедры были обобщены в учебных пособиях под общей редакцией акад. Н.А.Доллежаля: И.Х.Ганев «Физика и расчет реактора» (1981); И.Я.Емельянов, В.И.Михан, В.И.Солонин Р.С.Демешев, Н.Ф.Рекшня «Конструирование ядерных реакторов» (1982); И.Я.Емельянов, Л.В.Константинов, А.И.Ефанов «Научно-технические основы управления ядерными реакторами» (1982); Ю.А.Егоров «Основы радиационной безопасности атомных электростанций» (1982); Б.Г.Ганчев, Л.Л.Калишевский, Р.С.Демешев, Ю.В.Журавский, Б.И.Каторгин, Л.Е.Костиков, Л.А.Кузнецов, В.В.Лозовецкий, Н.Ф.Рекшня, С.В.Селиховкин. «Ядерные энергетические установки» (1983). В 1981г. кафедра отметила свое двадцатилетие. На юбилейном заседании в Доме культуры МВТУ присутствовало 273 выпускника, представители руководства училища и факультета, гости из ГК АЭ, НИКИЭТ, ОКБ ГП, ИАЭ им. И.В.Курчатова, МИФИ, МЭИ, с атомных станций.

 В докладе о пройденном кафедрой пути Н.А.Доллежаль вновь говорил о важности подготовки конструкторов: «В наше время одной из наиболее творческих профессий инженеров является конструкторская. Роль конструктора не только в том, что он создает новые машины, приборы. Конструктор первый наталкивается на «пробелы» в науке, он первый обнаруживает необходимость постановки научного исследования или эксперимента. Именно конструктор может сформировать цель исследования, экономически обосновать его необходимость. Это обязывает конструктора, инженера постоянно совершенствовать свои знания, расширять свой научный кругозор. Сегодня это крайне необходимо»… «Нынешнее состояние атомной энергетики лишь состояние начальное, стартовое. Здесь все еще только начинается, впереди – огромный непочатый край для инженерного творчества».