Науково –технічний потенціал Донбасу: історія розвитку у 50-80-ті роки ХХ століття

У 50-ті рр. з початком широкого застосування на шахтах Донбасу вуглевидобувної  техніки, а також із збільшенням  глибини видобутку вугілля особливого значення набула проблема управління гірничим тиском. Так, впровадження на крутих і похилих пластах розробленої  в інституті технології застосування посадкових тумб ОКУ зменшило витрати  кріпильного матеріалу на 10м³ з кожної 1000 т вугілля, у 1,5 раза знизило трудомістськість посадки, на 20-70 коп. зменшилася собівартість 1 т вугілля. При цьому продуктивність праці робітника очисного забою збільшилася на 10-15%. До 1967 р. розробки інституту з управління покрівлею вибоїв використовувалися при експлуатації 62% лав крутоспадаючих пластів .

Значним досягненням учених були розробки геолого-вуглехімічної карти Донбасу, яка дозволяла прогнозувати найважливіші властивості вугілля ще до розкриття родовищ. За створення такої карти групі вчених ДонВГІ була присуджена Державна премія. Цією нагородою була відзначена також розроблена в інституті і впроваджена у вугільній промисловості апаратура сигналізації, централізації і блокування для підземного транспорту шахт, небезпечних щодо газлузі пилу.

До середини 60-х pp. ДонВГІ став провідною науково-дослідною організацією з підземної розробки вугільних родовищ. Його наукові розробки широко застосовувались у вугільній промисловості. Шахтам і організаціям було передано 150 керівництв, положень, 259 нормативів, стандартів і технічних рекомендацій, понад 150 тис. листів креслень і технічної документації. Найбільш цінні, з комерційної точки зору, винаходи були запатентовані в ФРН, Англії, Франції, США. У ці роки була виконана низка досліджень з вибору схем підготовки шахтних полів, варіантів систем розробки і їх параметрів За розширення механізації процесу виймання вугілля з тонких пологих і схилих пластів, інститут виконав низку досліджень, які завершилися розробкою техніко-економічних вимог щодо створення комплексів устаткування для вуглевидобутку на цих пластах.

Одним із найбільш складних наукових і технічних завдань, яке вирішували науковці регіону у повоєнні часи, була механізація гірничих робіт. У  вугільній промисловості, як і раніше, переважала ручна праця. Спроби збільшити  вуглевидобуток за допомогою екстенсивних чинників, насамперед, за рахунок залучення  нових трудових ресурсів помітно  не покращили ситуацію. Тому головні зусилля науковців були спрямовані, насамперед, на механізацію процесу виймання вугілля. З метою вирішення цієї проблеми було створено з урахуванням різних гірничо-геологічних умов, відповідну вуглевидобувну техніку: врубові машини, струги, вугільні комбайни тощо .

Активну участь у розробці вуглевидобувної техніки брали  заводські інженери і конструктори. Для механізації виймання нев'язкого вугілля на тонких пластах потужністю 0,5-0,8 м за пропозицією інженера Б.І.Ковалева, було створено комбайн "Шахтар", який у 1950 р. виготовив Рутченківський (м.Сталіно) машинобудівний завод. Пізніше спеціальне конструкторське бюро Горлівського машзаводу на базі конструкції комбайнів "Гірник" і "Шахтар" розробило новий комбайн "Кіровець", який широко використовувався у Донбасі. Так, у 1960 р. на шахтах Донецької і Луганської областей працювало 144 подібні машини, а у середині 1964 р. - 514 . Зі створенням низки вуглевидобувних комбайнів типу "Донбас", Тіреик", "Шахтар", "Кіровець" та інших і їхнім широким промисловим впровадженням у цілому була вирішена проблема механізації виймання вугілля на пологих пластах.

Надзвичайно складною у науково-технічному відношенні виявилася проблема створення  вуглевидобувної техніки для  крутих пластів. З цих пластів  у повоєнні роки, як і раніше, вугілля  видобувалося за допомогою відбійного молотка. У 1957 р. конструктори інституту розробили технічні і робочі проекти вузькозахватного комбайну УКР, який призначався для механізації виймання вугілля з крутих пластів потужністю 0,6-1,1 м. Його вдосконалену модель (УКР-1К) з 1963 р. почали серійно виготовляти на Горлівському машзаводі. Використання цієї машини на шахтах підтвердило досить високу продуктивність і ефективність нової конструкції: якщо у 1959 р. середньомісячний видобуток однієї машини становив 1885 т, то у 1963 р. - майже 5300 т, а деякі шахтарські колективи цим комбайном видобували в окремі місяці до 15-20 тис. т вугілля (тоді як за допомогою відбійного молотка, наприклад, на комбінаті „Артемвугілля" видобувалося пересічно 3800 т).

Враховуючи, що майже половина всіх лав центрального Донбасу мали вугільні пласти потужністю менше мінімальних  можливостей комбайна УКР. Дондіпровуглемаш, паралельно з освоєнням цього  комбайну, розробляв конструкцію  нової машини для особливо тонких крутих пластів. Так, у 1961 р. були розроблені технічні завдання і технічний проект комбайна "Комсомолець" для пластів  потужністю 0,43-0,83 м, а у 1965 р., після випробувань доопрацювань, конструкція комбайна була підготовлена для промислового впровадження . Створення науковцями і інженерами нової техніки дозволило значно підвищити рівень механізованого видобутку вугілля .

У розвитку науково-технічного прогресу в промисловості регіону  важливу роль відігравали вчені-металурги. Провідними науковими центрами в металургії були Донецький науково-дослідний інститут чорних металів (ДонНДІчормет), кафедри металургійного факультету Донецького політехнічного інституту (ДГП) і Ждановський металургійний інститут (ЖМІ).

Аналіз роботи цих наукових установ та навчальних закладів упродовж 50- 60 років дозволяє стверджувати, що провідними напрямками їхньої діяльності були: розробка заходів щодо підвищення продуктивності металургійних агрегатів, поліпшення якості виробів металургійної  промисловості, надання науково-технічної  допомоги заводам з освоєння нових потужностей і впровадження передових технологій, розробка нових металургійних процесів і агрегатів для перспективного розвитку чорної металургії.

У певних напрямках наукової діяльності, як свідчить досвід, були досягнуті  досить вагомі результати. Так, у доменному  виробництві вчені зосередили свої зусилля, насамперед, на розробці способів інтенсифікації процесу виплавки чавуну за допомогою використання у доменних печах газу та кисню. Ці дослідження були одним із головних напрямків діяльності ДонНДІчормету. Співробітники інституту спільно з інженерами заводу "Азовсталь" успішно працювали над вирішенням такого завдання, як підвищення ефективності доменної плавки за допомогою кисню. Теоретичні розрахунки, численні досліди, експериментальні плавки дозволили розробити нову технологію доменної плавки на дутті збагаченим киснем, застосування якої збільшувало продуктивність доменної печі майже на 7%, зменшувало витрати коксу більш ніж на 10%, а собівартість тонни чавуну знижувалася на 68 коп.

Важливим напрямком діяльності вчених-металургів Донбасу була розробка проблем щодо інтенсифікації доменного  виробництва на основі його механізації й автоматизації. Цими проблемами активно займалися науковці металургійного факультету Донецького політехнічного інституту. Ще у 50-х роках група учених інституту під керівництвом проф. В.О. Сорокіна розробила логіко-математичну модель доменного процесу, на основі якої було створено і вперше у світовій практиці випробувано на металургійному заводі "Азовсталь" комплекс обчислювальних пристроїв автоматичного контролю і регулювання теплового режиму плавки. Автоматизація управління на доменній печі була розроблена з використанням електронно-обчислювальної техніки й універсальної керуючої машини, яка реагувала не тільки на якісні, але й на кількісні зміни у доменному процесі. Учені інституту також зробили значний внесок у вирішення проблем механізації доменних печей, на яких почали застосовувати агломерат. Так, дослідження, проведені у 1958-1963 рр. з удосконалення конструкцій і схеми розміщення вентиляторів агломераційних машин, дозволили збільшити їх потужність на 30%. Ці та інші розробки знайшли широке застосування у доменному виробництві багатьох металургійних підприємствах країни ..

Пріоритетними були розробки, пов'язані з інтенсифікацією сталеплавильного виробництва на основі застосування кисневого дуття у мартенівських  печах. Цей прогресивний спосіб уперше в СРСР освоїли металурги Макіївського металургійного заводу. У 1963 р. використання кисню для продувки ванн на всіх мартенівських печах цеху №1 дозволило збільшити виробництво сталі на 45%, знизити витрати палива на 21% і заощадиш протягом року майже мільйон карбованців . У наступні роки зусилля вчених Донбасу були спрямовані на вдосконалення цього процесу. Так, спільними зусиллями співробітників ДонНДІчормету, Макіївського металургійного заводу і Ждановського заводу ім. Ілліча була розроблена нова технологія використання кисню для продування ванни, що дозволило значно підвищити продуктивність мартенівської печі. Застосування цієї технології на 250-тонній мартенівській печі №J Макіївського заводу дозволило у 1966 р. скоротити тривалість плавки на 58%, порівняно з 1962 р., коли кисень подавався лише у факел. Годинна продуктивність печі збільшилася на 167%, а витрати палива знизилися на 69%. У 1966 р. на цій печі було виплавлено 549 тис. т сталі, що було світовим рекордом для печей такої місткості. Використання цього же методу на 900-тонній мартенівській печі № 6 Ждановського заводу ім. Ілліча дозволило збільшити продуктивність печі на 38% і знизити витрати палива на 34%. Річна виплавка сталі на цій печі досягла 767,4 тис. т, що було абсолютним світовим рекордом виплавки сталі на мартенівських печах . Значна увага вченими-металургами надавалася поліпшенню якості металу.

У зв'язку з інтенсивним  розвитком автомобільної промисловості, розширенням виробництва побутової  техніки, на початку 60-х років значно зріс попит на листову сталь. Підвищенням  якості цієї продукції активно займалася  спеціальна лабораторія розливки і  позапічної обробки сталі ДонНДІчормету. Були проведені оригінальні дослідження  із застосуванням ультразвукової дефектоскопії  холоднокатаних листів, на основі яких розроблено новий метод обробки  сталі. Він дозволив значно зменшити кількість браку з розшарування, виробляти якісні сталеві листи  для автомобільної промисловості.

У сфері досліджень проблем  машинобудування провідною науковою організацією не тільки у Донбасі, але  й загалом по Україні був Краматорський  науково-дослідний і проектно-технологічний  інститут машинобудування. У 60- ті роки він виконував щорічно у середньому до 100 наукових робіт. Основними науковими  напрямками інституту були: розробка обладнання для важкого машинобудування, дослідження нових технологій, методів та засобів комплексної механізації й автоматизації виробничих процесів машинобудівних підприємств . Інститут тісно співпрацював з науковцями машинобудівних заводів. Спільні зусилля сприяли прискоренню розробки нових зразків машин і устаткування, підвищенню їхньої якості. Так, розроблений у 1965 р. стан - 2000 гарячої прокатки удвічі перевищував продуктивність вже впроваджених подібних станів . Новокраматорські заводські науковці розробили робочі креслення нового роторного екскаватора ЕРІ11Р - 1600, продуктивність якого становила 5 тис-м* за годину. Передбачалося, що з його застосуванням продуктивність видобування вугілля збільшиться на 15%, а собівартість розкривних робіт зменшиться на 25% .

Заснування у 1965 р. Донецького наукового центру значно прискорило розвиток фундаментальної науки  у регіоні. Фізико-технічний інститут уперше у Донбасі почав розробляти проблеми фізики твердого тіла з метою  створення нових матеріалів із заздалегідь  заданими властивостями, що мало важливе  господарське значення. Велику практичну  цінність мали також дослідження  інституту з гідроекструзії - видавлювання металу за допомогою рідини, стиснутої  під великим тиском. Застосування цього методу в промисловості  не тільки заощаджувало значну кількість  металу, що до цього йшла у стружку, а набагато підвищувало міцність, надійність і довговічність багатьох деталей та виробів з металів  і сплавів. Важливу роль в інтенсифікації хімічного виробництва відігравало, створене у 1966 р., Донецьке відділення інституту фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського АН УРСР. Донецькі хіміки зосередили свої зусилля на розробці основ органічного синтезу із забезпеченням найраціональнішого використання коксохімічної і нафтохімічної сировини та природного газу, на дослідженнях у галузі спеціальних методів синтезу (фотосинтез, електросинтез), на пошуку речовин, з корисними властивостями (лікарських та інших фізіологічно активних препаратів). Науковці інституту економіки АН УРСР займалися розробкою і впровадженням комплексних систем управління виробництвом з використанням економіко-математичних методів та електронно-обчислювальної техніки, аналізом розвитку продуктивних сил регіону. Велике значення мали розробки Донецького ботанічного саду. Ботаніки проводили широкі дослідно-експериментальні роботи з акліматизації цінних видів рослин, розробляли наукові засади озеленення населених пунктів і промислових підприємств в умовах індустріального району з високою задимленістю і запиленістю повітря. Неменш важливими питаннями, які вирішували науковці, було забезпечення населення регіону овочами і фруктами, а також задоволення його естетичних потреб .

Найбільш слабкою ланкою у системі науково-технічного прогресу було впровадження наукових досягнень  у виробництво, тобто процес реалізації наукових розробок та інженерних рішень. Доречно зазначити, що в історичній та економічній літературі проблема впровадження зазвичай розглядалася як самодостатня, поза аналізом всієї  системи науково-технічних перетворень, без урахування складних взаємозв'язків  процесу впровадження з попередніми  і наступними ланками науково-технічного прогресу. А між тим, у реаліях  життя єдиний процес розривався на декілька самостійних ділянок: наукову  творчість, реалізацію результатів  діяльності науковців у виробництво  і соціально - економічні наслідки. Головною перешкодою у розвитку науково-технічного прогресу вважалася несприйнятливість планового виробництва до впровадження досягнень науки і техніки. Досить часто проблеми впровадження були зумовлені не стільки організацією виробництва скільки недоліками науково-технічної творчості. Поряд з окремими справді новаторськими науковими розробками, на жаль, багато було сірих, малоефективних, недопрацьованих науково-дослідних робіт. Так, колектив ДонВГІ вісім років працював над комплексом для проведення підготовчих виробок. Було розроблено дослідний зразок, розпочалися випробування, які, натомість засвідчили повну безперспективність розробленої конструкції. Інший приклад, декілька років співробітники інституту розробляли збірне уніфіковане кріплення. У 1967 р. виготовили дослідний зразок, але ця розробка не знайшла підтримки у шахтобудівників, і від неї відмовились.

Звичайно, неякісні науково-технічні розробки не знаходили свого споживача. У 1966 р. ДонВГІ завершив виконання 36 науково-дослідних  робіт, з яких було впроваджено у виробництво лише 27. У окремих структурних підрозділах інституту цей показник був ще гіршим: лабораторія "Буріння спрямованих свердловин" за 3 роки виконала 13 тем, але з них лише 3 (23%) були впроваджені на шахтах. Загалом же протягом 1966-1968 рр. в інституті було впроваджено у виробництво лише 89,7% завершених робіт . Схожа ситуація була характерна і для інших наукових установ країни .

Але, на жаль, чимало вже впроваджених наукових розробок, і навіть доведених  до серійного виробництва часто  були виконані на низькому рівні, не мали елементів новизни і відставали від світових зразків На це вказує й аналіз процесу модернізації вугільної промисловості. Вуглевидобувні комплекси й інші агрегати, які використовувалися на шахтах, були недовговічними і ненадійними. Так, середній час справної роботи комбайнів 1К-52М, 1К-52Ш та БК-52 становив лише 12,3 годин, а середній видобуток вугілля цією технікою між зламами становив приблизно біля 900 т. Загалом коефіцієнт машинного часу вітчизняних механізованих комплексів був удвічі меншим, ніж в Англії та Німеччині. Тільки з цієї причини втрати продуктивності праці у вугільній промисловості СРСР становили, у порівнянні з ФРН, біля 3%, а з Англією - понад 2%. Численні злами техніки порушували ритмічність вуглевидобутку, знижували ефективність використання машин. Це було зумовлено не тільки систематичним підвищеним навантаженням на агрегати і механізми у процесі їх експлуатації, але і конструкційними недоліками, невідповідністю розробленої науковцями техніки конкретним гірничо- геологічним умовам . Слабка експериментальна база наукових установ, неефективне її використання часто не дозволяли виявити і виправити конструктивні і технологічні недоліки нових зразків ще на етапі випробовувань, щоб запускати у серійне виробництво більш досконалу техніку .