МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ УДАРНЫХ РАЗРЫВОВ

Каракаев Абылхан Космурзаевич, доктор технических наук РФ и РК, профессор ВАК по специальности «Транспорт», академический профессор ПГУ имени С. Торайгырова, Международный преподаватель инженерного ВУЗа (ING-PAED IGIP, Registration Number KAZ-033 RUS-Moscow, Sep. 7, 2008), почётный заведующий кафедрой ПГУ им. С. Торайгырова, академик МАИН, профессор кафедры «Транспортная техника и логистика» ПГУ имени С. Торайгырова.

Каракаев А. К. родился 29 марта 1940 года в семье рыбака в посёлке Урга Муйнакского района Каракалпакстана. В 1959 г. он окончил русскую школу в г. Чимбай с серебряной медалью и поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ) им. Н. Э. Баумана. После окончания в 1965 году МВТУ по специальности «Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)» был направлен ассистентом в Павлодарский индустриальный институт (ПИИ).

3 апреля 1972 г. защитил кандидатскую диссертацию после окончания очной аспирантуры при МВТУ по специальности 05.04.02-тепловые двигатели. 30 июня 1972 г. присуждена учёная степень кандидата технических наук. С 17 мая 1972 г он стал заведовать кафедрой ДВС, а в 1974 г. ему присвоено учёное звание доцента по специальности ДВС. С 1 октября 2001 г. он профессор ПГУ имени С. Торайгырова.

20 ноября 2002 г. защитил докторскую диссертацию в диссертационном совете при Московском государственном техническом университете (МГТУ) им. Н. Э. Баумана. 14.02. 2003 г. (в день влюблённых) ВАКом РФ утверждён в учёной степени доктора технических наук РФ. 25.12.2003 г. ВАКом МОН РК утверждён в учёной степени доктора технических наук РК. 28 октября 2004 года ВАКом МОН РК присвоено учёное звание профессора по специальности «Транспорт».

Научная деятельность Каракаева А. К. направлена на разработку новых и дальнейшее совершенствование существующих дизельных топливных систем (ТС). Выполнял и выполняет НИОКР, направленные на развитие теории про-цессов впрыскивания топлива (ПВ) в дизелях и неустановившегося движения сплошной среды (НДСС), занимаясь разработкой, созданием, исследованием, внедрением и дальнейшим совершенствованием перспективных ТС с гидравли-ческим (ФГ) и гидромеханическим (ФГК-форсунка с глухим колпаком) управлением форсунок для дизелей различных назначений с целью повышения конструктивных, технико-экономических и экологических показателей дизелей, технического уровня и ресурса ТС и дизелей. Актуальность, научную новизну, практическую ценность, достоверность, обоснованность, инновационность и кон-курентоспособность на внутреннем и внешнем рынках результатов проводимых НИОКР подтверждают 107 а. с. и патентов СССР, РФ и РК, из них 26 патентов РК и 16 предварительных и 36 инновационных патентов РК. Он принимал и при-нимает активное участие в работе институтских, университетских, областных, региональных, межвузовских, Республиканских, Всесоюзных и Международных научных, научно-технических и научно-практических конференций, был членом оргкомитетов конференций, проводимых ПГУ им. С. Торайгырова (ПИИ-КазГТУ-ПГУ), редактировал тезисы докладов и доклады, привлекался ВАКом СССР как официальный оппонент при защите диссертации, был в 2005-2008 годах членом диссертационного сонета Д14.11.01 по специальности «05.05.04 – Дорожные, строительные и подъёмно-транспортные машины» при КазАТК имени М. Тынышпаева, был членом редколлегии журнала «Учёные записки ПГУ», замес-тителем председателя экспертной комиссии ПГУ по машиностроению, членом Учёного Совета ПГУ, общественным патентоведом (окончил с отличием курсы Всесоюзного Центра Патентных Услуг, читал лекции преподавателям и сотруд-никам ПИИ по основам изобретательства и патентоведения), руководителем НИРС по ДВС с 1972 г., активно участвовал в воспитательной работе среди студентов, был куратором академических групп, членом Совета ФММиТ, является одним из учредителей Павлодарского областного филиала Фонда академика К. И. Сатпаева.

Решение совершенно специальной задачи по исследованию ПВ в дизелях привело к получению новых закономерностей (НЗ) НДСС, результаты которых полезны и в задачах более общих, решаемых в различных областях науки и техники, включая атомную энергетику и биологические системы, например, системы кровообращения человека и животных.

По результатам научно-практической деятельности профессора Каракаева А. К. ставился вопрос о целесообразности создания Проблемной лаборатории по ТС при ПГУ имени С. Торайгырова и строительства завода для инновацион-ного промышленного производства и ремонта импортозамещающих и конку-рентоспособных на внутреннем и внешнем рынках дизельных ТС с высокими добавочными стоимостями, в чём заинтересовано МинОбороны РК (Военно-научный центр, Департамент Вооружения Генштаба МО РК), причём ПГУ по ТС с ФГК занимает передовые позиции в мире в части защиты их патентами, не говоря о технических решениях типа «ноу-хау». Внедрение ТС с ФГК в произ-водство и в эксплуатацию, а также строительство завода ТС в РК считают целе-сообразным и необходимым: МинОбороны РК, Департамент сельского хозяй-ства (ДСХ) Павлодарской области, Научно-производственный центр механиза-ции сельского хозяйства Минсельхоза РК, Национальная Федерация фермеров Казахстана, Центр немецких предпринимателей Павлодарской обл., Форум вы-пускников бауманцев-казахстанцев ОО «ДАМУ», Ярославский завод дизельной аппаратуры, учёные и специалисты Казахстана, РФ, Узбекистана, Каракалпак-стана, МГТУ им. Н. Э. Баумана и других ВУЗов.

Профессор Каракаев А. К. имеет свыше 1000 научно методических трудов, отзывов, рецензий, включая 20 учебных пособий, 7 монографий, 107 авторских свидетельств и патентов СССР, РФ и РК. Он постоянно привлекает обучающихся к НИР, НИРС, к ежсгодным Сатпаевским чтениям, к чтениям С. Торайгырова и академика Чокина (школьники, студенты и магистранты являются соавторами свыше 130-ти научных работ), четверо студентов дневной и заочной форм обучения являются соавторами 3 (трёх) изобретений.

Каракаев А. К. награждён знаком «Победитель социалистического соревно-вания» (1974), Почётными грамотами и денежными премиями министерства образования Казахстана, ПГУ им. С. Торайгырова (ПИИ-КазГТУ-ПГУ) за изо-бретательскую деятельность и успехи в научно-педагогической деятельности, денежными премиями и Дипломами первой степени ВДНХ за достижения в под-готовке специалистов для народного хозяйства и за разработку «Форсунка без слива топлива ФГК» (1985), а также Дипломом Международной выставки «Шанырак-10» (г. Астана, 2001).

Постановлением ЦК КП Казахстана, Президиума Верховного Совета и Со-вета Министров Казахской ССР товарищ Каракаев Абылхан Космурзаевич зане-сён в Золотую Книгу Почёта Казахской Советской Социалистической Республики за выдающиеся успехи в выполнении заданий пятилетки (1986). Каракаев А. К. обладатель Гранта Фонда науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (1998-1999 и 2005-2008 годы), награждён нагрудными знаками «Почёт-ный работник образования Республики Казахстан» (2002), «За вклад в развитие науки РК» (2005), «Лучший преподаватель ВУЗа МОН РК за 2007 год», а также Гранта и Диплома в областном конкурсе инновационных проектов за 2007 год.

Каракаев А. К. дважды (2007 и 2008 годы) признавался лучшим учёным года среди ППС ПГУ им. С.Торайгырова. Он стал Победителем Республиканского конкурса в области изобретательства "Шапағат-2014" по номинации «Самый активный изобретатель». Многократно награждался Почётными Грамотами акимов Павлодара и Павлодарской области, областного и городского маслихатов, ОО «Профсоюз работников образования и науки Павлодарской области».

12 апреля 2010 года за большой вклад в развитие науки Павлодарской области аким области Б. Сагинтаев наградил Каракаева А. К. Специальной денежной премией (1000 $) и Дипломом имени Великого Казахского учёного, общественного деятеля, академика АН СССР Каныша Имантаевича Сатпаева.

Решением Учёного Совета ПГУ от 26.08.2010 г. за особые заслуги перед университетом Каракаев А. К. награждён золотой медалью имени Сұлтанмахмұта  Торайгырова. Он победитель конкурса в номинации «Лучший профессор ПГУ им. С. Торайгырова» по техническому направлению с вручением денежной премии и Диплома «Лучший преподаватель» за 2010-2011 уч. год.

Только в одном 2013 году Абылхан Космурзаевич подал 17 заявок на изо-бретения, по всем заявкам  он в том же году получил положительные решения, ин-новационные патенты и удостоверения автора. В 2014 году ярким подтверж-дением его активной изобретательской деятельности стала коллективная победа учёных ПГУ им. С. Торайгырова в республиканском конкурсе достижений в области изобретательства «Шапагат». Абылхан Каракаев стал одним из достой-нейших участников конкурса в номинации «Самый активный изобретатель».

Подведение итогов по определению победителей Республиканского конкурса в области изобретательства "Шапағат-2014"

На основании результатов голосования конкурсная комиссия решила:

По номинации «Самый активный изобретатель» победителем объявлен:

1. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова» ‑ патентообладатель 27 инновационных патентов:

http://kazpatent.kz/index.php/ru/news/news-rus/971-podvedenie-itogov-po-opredeleniyu-pobeditelej-konkursa-v-nominatsiyakh Создано 24.04.2014, 15:33.

Перечислены 17 инновационных патентов Каракаева А. К.: №27643,  №27987, №27988, №27989, №27990, №27991, №27992, №27993, №27994, №27995, №27996, №27997, №27995, №27999, №28000, №28001, №28002, причём ошиблись, так как вместо второго №27995, должен быть патент №27998.

В том же 2014 году Министерство индустрии и новых технологий (МИНТ) совместно с Национальным агентством по технологическому развитию организо-вал 10-тый Юбилейный республиканский конкурс инновационных бизнес-планов «Инновационный форсаж» с целью поиска новых технологических идей, стиму-лирования инновационной активности населения и пропаганды инновационного предпринимательства.

Проект осуществлялся в рамках Государственной программы форсированно-го индустриально-инновационного развития РК на 2010‑2014 годы и был направ-лен на выявление и поддержку социально-значимых инициатив в области новых технологий, обучение инноваторов и разработчиков инновационных проектов бизнес-планированию.

Конкурс проводился в четыре этапа: I этап – отборочный; II этап – обучение участников навыкам бизнес-планирования с составленим бизнес-планов; III этап – защита полуфиналистами своих бизнес-планов и выбор пяти финалистов в полуфинале;  IV этап (финал) – защита и презентация проектов.

Тема проекта Абылхана Каракаева: «Инновационное внедрение на эксплуа-тируемые дизели топливных систем (ТС) с бездренажными форсунками с глухим ковпаком (ФГК) из деталей эксплуатируемых топливных систем».

Областью научного исследования являются двигатели внутреннего сгорания и тепловые двигатели, их топливные системы. Профессор Каракаев А. К. сов-местно с Алтайским моторным заводом (в настоящее время АО «Алтайдизель», г. Барнаул) организовал в 1976 году рядовые эксплуатационные испытания ТС с ФГК на 48 тракторах и бульдозерах в 6 (шести) хозяйствах Павлодарской области. Переоборудование осуществлялось в полевых условиях и условиях ремонтных мастерских.

Эти рядовые эксплуатационные испытания показали, что при ТС с ФГК на одном условном гектаре пахотных земель экономится два литра дизтоплива. Только при однократной вспашке пахотной земли в Павлодарской области трак-торами, дизели которых переоборудованы ТС с ФГК из деталей эксплуатируемых ТС, экономится 2 миллиона 272 тысячи литров или около 2 миллионов килограм-мов дизтоплива.

К слову, для сгорания одного килограмма топлива расходуется свыше 15 килограммов воздуха и этот воздух выбрасывается дизелем в загрязнённом виде (в смеси с несгоревшими продуктами сгорания) в атмосферу. В дизелях коэффи-циент избытка воздуха α колеблется от α = 1,4‑1,6 на номинальном режиме до       α  = 10‑15 на режимах малых нагрузок и оборотов, а также холостого хода. Часовой расход воздуха G_В = α G_ТL_O, где G_Т ‑ часовой расход топлива, L_O = 15 кг воздуха/кг топлива – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания одного кг топлива. Кроме того, дымность отработавших газов при ТС с ФГК снижается от 40 % до двух‑трёх (2‑3) раз в зависимости от типа и назначения двигателей. Следовательно, ТС с ФГК позволяют не только экономит топливо, уменьшают материальные, энергетические и трудовые затраты, но и улучшают гигиену труда, экологическую и пожарную безопасность, способствуют меньшему загрязнению атмосферного воздуха.

По словам учёного, самые сложные задачи должны иметь простые решения. Поэтому переоборудование и использование изобретений учёного в сельском хозяйстве и других областях человеческой деятельности может осуществить любой механизатор из деталей эксплуатируемых ТС.

По этому поводу «В Портале МОН РК: Вести из регионов» за 2014 год отмечается, что блестящая победа профессора ПГУ им. С. Торайгырова Абылхана Каракаева на республиканском конкурсе инновационных бизнес-планов «Иннова-ционный форсаж» (в конкурсе приняли участие 576 проектов) стала одним из главных событий 2014 года для всей Павлодарской области (Сертификат на 7,5 млн тенге). Такой огромный успех является ещё одним свидетельством интеллектуальной и духовной мощи учёного, смелости его инженерной мысли.

В 2014 году награждён Сертификатами и Дипломами «Активный изобрета-тель» и «Үздік оқытушы» за первые места в конкурсах ПГУ им. С. Торайгырова.

Поступило: Письмо от Улжан Ихсан, менеджера по инновациям ТОО «Атырау Innovations», озвученное ректором ПГУ им. С. Торайгырова профессором С. М. Омирбаевым на заседании Учёного совета (27.08.2014).

На сайт pgu@psu.kz от Улжан Ихсан (Ulzhan Ikhsan <new_p @ mail.ru>), ме-неджера по инновациям ТОО «Атырау Innovations», поступило сообщение, что их компания поздравляет ПГУ и заинтересована в изобретении профессора Карака-ева А. К., ставшего победителем республиканского конкурса инновационных бизнес-планов «Инновационный форсаж». Просит прислать контакты (тел., рабочий e-mail) профессора для установления связи.

Контакт с менеджером по инновациям ТОО «Атырау Innovations»Улжан Ихсан был налажен.

Была организована официальная встреча с промышленниками Павлодарской области в формате круглого стола с вопросами-ответами на тему: «Встреча науки и бизнеса: Машиностроение» от 20 октября 2014 года, на которой Каракаев А. К. выступил с докладами по 7 (семи) Инновационным патентам. Официальное от-крытие с вступительным словом осуществил Дычко Н. В. ‑ руководитель государ-ственного учреждения «Управление индустриально-инновационного развития Павлодарской области».

В ПГУ имени С. Торайгырова на имя Каракаева А. К. поступило благодар-ственное письмо Генерального директора Общественного Фонда (ОФ) «Десента» С. Гуляева (Письмо с исх. № 298. Павлодар: Общественный Фонд «DECENTA». 2014.-1 с.). В письме отмечается, что ОФ «Десента» выражает благодарность Каракаеву А. К. за участие в мероприятии в формате круглого стола «Встреча науки и бизнеса», а также то, что презентации защищённых патентами проектов в области машиностроения вызвали огромный интерес у представителей бизнес-структур, что данный материал является частью наукоёмкой экономики и способ-ствует повышению потенциала казахстанской науки, что благодаря Вашей работе обсуждение вопросов по представленным проектам для предпринимателей полу-чилось информационно насыщенным, интересным и живым. Надеемся на дальнейшее плодотворное сотрудничество.

Министр МОН РК А. Саринжипов 07 апреля 2015 года наградил Каракаева А. К. медалью «Еңбек ардагері».

Каракаев А. К. входит в состав Золотого Фонда ПГУ имени С. Торайгырова.

Каракаеву А. К. присвоено почетное звание «Заслуженный изобретатель РК» (2015) за социальную и экономическую значимость, перспективность, кон-курентоспособность, экологическую безопасность изобретений.

За особый вклад в развитие университета Каракаев А. К. награждён юбилейной медалью «С. Торайғыровтың 125 жылдығы».

За особый вклад в развитие университета Каракаев А. К. награждён решением Учёного Совета от 9 декабря 2020 года юбилейной медалью «Торайғыров университетінің 60 жылдығы».

В интернете Каракаев Абылхан Космурзаевич был приведён как один из представителей 100 новых  лиц Казахстана.

Профессор Каракаев А. К. успешно участвует в реализации международной программы Erasmus+ по направлению «Уcовершенствование университетского образования по теплоэнергетическим системам для более чистой среды с парал-лельными улучшениями в развитии навыков PhD». Об этом свидетельствуют на-писанные им учебно-методическите и научные труды:

1. Каракаев А. К. Альтернативные топлива для транспортной техники и перспективы развития транспортной энергетики: Учебное пособие / А. К. Каракаев. – Павлодар: Toraighyrov University, 2020. ‑ 161 с.
2. Каракаев А. К. Механизм образования ударных разрывов: Монография / А. К. Каракаев. – Павлодар: Toraighyrov University, 2020. – 191 с.,
3. Қарақаев А. Қ. Патенттану және ғылыми зерттеулер негіздері: Электронды дәрістер конспектілері / А. Қ. Қарақаев. ‑ Павлодар: Toraighyrov University, 2020. ‑ 150 б.
4. Каракаев А. К. Основы патентоведения и научных исследований: Электронный конспект лекций / А. К. Каракаев. ‑ Павлодар: Toraighyrov University, 2020. ‑ 193 с.
5. Каракаев А. К. Проблемы и перспективы транспортной логистики в РК: Электронный конспект лекций / А. К. Каракаев. – Павлодар: Toraighyrov University, 2020. – 270 с.
6. Қарақаев А. Қ. Патенттану және лицензиялық қызмет: Электронды дәріс-тер конспектілері/А.Қ. Қарақаев. ‑ Павлодар: Toraighyrov University, 2021. – 172 б. Эта работа и весь Электронный УМКД «Патенттану және лицензиялық қызмет: Электронды дәрістер конспектілері» ваыполнены в 2020 году.

В учебном пособии [1] рассмотрены виды применяемых топлив, их физико-химические свойства и перспективы развития транспортной энергетики, особен-ности управления топливоподачей и рабочим процессом «всеядных» дизелей при изменении свойств топлив. Приведены конструкции топливных систем (ТС) и систем управления «всеядных» двигателей, формирующих требуемые законы управления и корректирования топливоподачи, в том числе и ТС дизелей, разра-ботанные автором и защищённые комплексами авторских свидетельств и патен-тов СССР, РФ и РК. Анализируются материалы по: электромобилям, велогиб-ридам (как элемента транспортной системы городов будущего), применению солнечных элементов питания на транспорте, по коммерциализации результатов научной и (или) научно-технической деятельности.

Учебное пособие рекомендуется преподавателям, докторантам,  магистран-там, студентам ВУЗов и колледжей, а также представляет интерес для производ-ственников, эксплуатационников и ремонтников.

В монографии: [2] показывается, что решение совершенно специальной задачи по исследованию процессов впрыскивания топлива в дизелях привело к новым закономерностям неустановившегося движения сплошной среды, позво-лило получить результаты, которые могут быть использованы при анализе и расчёте нестационарных потоков с образованием ударных разрывов (ударных волн) в камере сгорания и системах двигателей внутреннего сгорания, а также в любых технических и биологических системах, имеющих каналы и трубопроводы с переменными по времени и координате сечениями, при расчёте регулирующих и управляющих устройств, процессов в биологических системах, например, в системах кровообращения человека и животных.

Теоретические исследования позволили разработать и конструировать новые рабочие процессы впрыскивания топлива и топливные системы, технические решения по которым защищены охранными документами.

Предназначена для специалистов науки, производства и эксплуатации, зани-мающихся разработкой, созданием, совершенствованием, ремонтом и эксплуата-цией трубопроводного транспорта, топливных систем и дизелей, а также полезна преподавателям, докторантам, магистрантам, студентам ВУЗов и колледжей.

Профессор Каракаев Абылхан Космурзаевич ‑ Заслуженный изобретатель РК

Проф. Каракаев Абылхан Космурзаевич ‑ Қазақстанның еңбек сіңірген қайраткері

Указом президента РК от 5 декабря  2016 года Каракаеву А. К. присвоено почётное звание «Қазақстанның еңбек сіңірген қайраткері».