Институт стрелкового оружия

Перспективные научные и инновационные проекты кафедры «Стрелкового оружия».

  1. Разработка системы боевого модульного автоматического оружия с отводом пороховых газов со сменными стволами под различные типы патронов.
    В качестве примера на рисунке 1 показаны функциональные возможности базового модуля – специальной ствольной коробки ( в октябре 2016 года на сборочную конструкцию оригинальной ствольной коробки получено положительное решение по заявке на патент).
    inst so1

    Рисунок 1

  2. Разработка системы модульного спортивного и охотничьего оружия с отводом пороховых газов со сменными стволами под различные типы патронов.
    Рисунок 2 поясняет функциональный потенциал модульной системы спортивного и охотничьего оружия.
    inst so2

    Рисунок 2

  3. Исследование функционально – конструктивных возможностей системы боевого модульного автоматического оружия с полусвободным затвором, сменными стволами при использовании различных типов патронов.
  4. Исследование функционально – конструктивных возможностей системы боевого модульного оружия со свободным затвором, сменными стволами при использовании различных типов патронов.
  5. Теоретическое и экспериментальное обоснование перспективной конструкции новой пули, позволяющей изменять траекторию её движения в заданном направлении при стрельбе из автомата короткими очередями. Разработка конструкции новой пули и патрона.
  6. Теоретическое исследование предельных функционально – конструктивных возможностей всех известных схем автоматического оружия и разработка рекомендаций по созданию «автомата будущего».
  7. Экспериментально – теоретическое определение величины и закона изменения стабилизирующей реакции стрелка на возмущающее воздействие со стороны оружия при автоматической стрельбе короткими очередями из положения «стоя с руки» из образцов, обладающих различной импульсной диаграммой. Создание программного комплекса по определению влияния реакции стрелка на устойчивость автоматического оружия при стрельбе стоя с руки.
  8. Разработка нового способа оценки кучности стрельбы из автоматического оружия без проведения полигонных стрельб.
  9. Исследование физических процессов, сопровождающих поражение защищенных целей, при различных вариантах попадания пули (пуль) цель. Разработка теоретической модели по оценке эффективности поражения целей, защищенных различными средствами индивидуальной броне защиты.
  10. Создание принципиально новой методологии проектирования современных автоматов (оружейных комплексов), которая на стадии проектирования и конструирования позволяет определять (прогнозировать) параметры кучности стрельбы из вновь создаваемого автомата, а соответственно оценивать эффективность поражения защищенной цели без проведения полигонных испытаний, что кардинально уменьшает время на разработку оружия и вероятность ошибок на этапе формирования оружейных технических заданий. Разработка программного комплекса.
  11. Разработка модели инновационного развития системы создания стрелкового оружия с учетом инновационной специфики всех её элементов и подсистем.
  12. Аддитивные технологии в системе подготовки конструкторов – оружейников. Создание учебного макета образца оружия из пластмассы.
  13. Разработка расчетно–экспериментальных методов определения поправок стрельбы к индивидуальному стрелковому оружию.
  14. Совершенствование методик проектирования газоотводных двигателей автоматики для автоматического и самозарядного стрелкового оружия нового поколения с учетом влияния всех существующих факторов, воздействующих на процесс стрельбы, ведущих к сокращению времени и затрат на отработку автоматики оружия.
  15. Проектирование стрелкового автоматического оружия со смещенным импульсом отдачи под заданный тип мпатрона.
  16. Подготовка и издание научной монографии по основам проектирования боевого модульного автоматического оружия.
  17. Подготовка и издание монографии по основным тенденциям развития стрелкового оружия; автоматов и снайперских винтовок.
  18. Подготовка и издание научной монографии «Устойчивость автоматического оружия».
  19. Подготовка и издание книги, посвященной 100 – летию со дня рождения легендарного конструктора М.Т. Калашникова «М.Т. Калашников и выпускники кафедры «Стрелковое оружие: вклад в оружейное развитие».
  20. Создание мультимедийных комплексов, посвященных творческому наследию известных ижевских оружейников.

Нанотехнологии

 

Тема: Разработка эффективных функциональных материалов для электромагнитных устройств на базе гибридных полимерных композитов с наноуглеродными включениями

Соглашение от 28 ноября 2014 г. № 14.577.21.0141
в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

Научный руководитель: д.х.н. Плетнев М.А.

Соисполнитель: Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета

Цели и задачи проекта

Цель - создание эффективных функциональных материалов для электромагнитных устройств на базе гибридных полимерных композитов с наноуглеродными включениями,  исследования их электрических, электромагнитных, механических и тепловых свойств, что позволит установить оптимальные условия получения композитных материалов, демонстрирующих корреляцию и/или одновременное улучшение физических характеристик.

Ожидаемые результаты проекта

  • Экспериментальные данные в микроволновом частотном диапазоне (26-37 ГГц) и в низкочастотной области (20Гц - 1 МГц), и сравнительный анализ электромагнитного отклика полимерных композитов с различными формами углерода в качестве наполнителя.
  • Теория, описывающая формирование электромагнитного отклика многостеночныхнанотрубок как конечной, так и бесконечной длины в микроволновой области частот.
  • Впервые будет сформирована база данных электрических, электромагнитных, механических и термогравиметрических свойств полимерных композитов с наноуглеродными включениями.
  • Будут теоретически обоснованы и экспериментально определены предельные концентрации наноуглеродных наполнителей в полимерных композитах, не приводящие к деградации механических и тепловых свойств  композитных материалов.

Перспективы практического использования

Полимерные композиты на основе различных форм наноуглерода, благодаря их уникальным свойствам -(i) непрозрачные для микроволнового излучения, (ii) хорошо проводящие, (iii) ультратонкие и гибкие - могут широко использоваться при производстве материалов для электромагнитных приложений. Предполагается применение их в производстве электродов для светоизлучающих устройств, а также  солнечных батарей, активного слоя электролюминесцентных дисплеев, материалов для контроля электростатического разряда и антистатических покрытий, эффективных экранов электромагнитного излучения. На основе результатов проекта  индустриальным партнером  предполагается разработка технологии производства материалов для электромагнитных приложений, таких как материалы для контроля электростатического разряда и антистатических покрытий, эффективных экранов электромагнитного излучения.

E-mail:pletnev@istu.ru.

 

 

Тема: Модификация композиционных материалов строительного назначения на основе портландцемента и сульфатов кальция комплексными нанодисперсными системами с применением многослойных углеродных нанотрубок и нанодисперсных минеральных добавок

Научный руководитель: д.т.н., профессор Яковлев Г.И.

Цели и задачи проекта

Цель - повышение физико-технических свойств композиционных материалов строительного назначения за счет модификации структуры вяжущих матриц введением в их состав комплексных нанодисперсных систем на основе многослойных углеродных нанотрубок и нанодисперсных минеральных добавок (микрокремнезем и метакаолин).

Полученные результаты проекта

  • Получены модифицированные традиционные строительные композиционные материалы на принципах структурной организации вяжущих матриц при направленной кристаллизации новообразований под влиянием комплексных нанодисперсных систем, включая цементные бетоны повышенной прочности, морозостойкости и водонепроницаемости;
  • Получены силикатные бетоны ячеистой структуры пониженной теплопроводности с одновременным повышением показателей прочности изделий на их основе;
  • Разработаны гипсовые композиции с улучшенными физико-техническими характеристиками;
  • Проведена опытная апробация силикатного покрытия повышеннойдолговечности с эффектом поглощения техногенного электромагнитного излучения на заводе по производству керамического кирпича.

Перспективы практического использования

Применение при производстве строительных материалов и изделий комплексных нанодисперсных систем в качестве модифицирующих добавок позволит повысить их прочность на 35-40 %, улучшить морозостойкость изделий на 4-5 ступеней до марки по морозосойкостиF400, повысить трещиностойкость модифицированных строительных материалов, что, в конечном итоге, приведет к существенному повышению долговечности композиционных строительных материалов и к снижению материалоемкости в строительной индустрии. Результаты использованы для разработки новых и модификации структуры и свойств традиционных композиционных материалов и изделий на основе:

  • цементного бетона, гипсового и ангидритового вяжущих;
  • улучшения физико-технических показателей газосиликатных блоков;
  • отделки фасадов зданий, окраски поверхности керамического кирпича для улучшения внешнего вида и создания электромагнитного экрана;
  • в других отраслях строительной индустрии, включая жилищное, гражданское и промышленное строительство.

E-mail:gyakov@istu.ru.

 

 

Тема: Разработка научных основ получения комплексных жидких наномодификаторов на основе металл/углеродных нанокомпозитов и их функционализированных аналогов, содержащих фосфор, азот, серу или йод, для модификации сверхмалыми количествами полимерных композиций с целью придания им заданных свойств

Научный руководитель: д.х.н., профессор Кодолов В.И.

Соисполнитель: УдНЦ УрО РАН, Научно-инновационный центр АО «Ижевский электромеханический завод «КУПОЛ».

Цели и задачи проекта

Цели:

1. Создание теории редокс синтеза функционализированных металл/углеродных нанокомпозитов в нанореакторах полимерных матриц. Разработка способов получения металл/углеродных нанокомпозитов, содержащих фосфор, азот, серу или йод, без выделения избыточной энергии и без загрязнений окружающей среды.

2. Создание теории формирования жидких наномодификаторов в виде тонкодисперсных суспензий или золей на основе разработанных функционализированных нанокомпозитов и жидких составляющих полимерных композиций. Разработка способов и приемов получения жидких наномодификаторов при ультразвуковой обработке на заключительной стадии.

3. Совместно с заинтересованными организациями и предприятиями разработка способов модификации сверхмалыми количествами разработанных нанокомпозитов полимерных материалов с помощью жидких наномодификаторов.

Результаты проекта

  • Электронное строение полученных впервые методом механохимической интеркаляции металл/углеродныхна нокомпозитов, содержащих такие элементы, как азот, кремний, фосфор, серу или йод, охарактеризовано с помощью метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
  • Установлено изменение электронного строения металл/углеродного нанокомпозита в зависимости от природы содержащих указанные элементы реагентов.
  •  Установлено, что металл/углеродные нанокомпозиты представляют собой кластеры металлов, защищенные 3-4 слоями углеродных волокон, образованных полиацетиленовыми и карбиновыми фрагментами, которые содержат неспаренные электроны.
  • Впервые установлено, что соответствующий редокс процесс начинается уже при механическом перетирании реагентов с металл/углеродным нанокомпозитом (МУНК).
  • Впервые кулонометрическим методом определена антиоксидантная активность медь- и никель/углеродных нанокомпозитов и их фосфор- и кремнийсодержащих аналогов.
  • Отмечена высокая антиоксидантная активность кремнийсодержащих металл/углеродных нанокомпозитов.
  • Впервые получены выпускные формы нанокомпозитов с полимерными оболочками на основе таких полярных полимеров, как полиэтиленгликоль (ПЭГ), подивиниловый спирт (ПВС), поликарбоновые кислоты, поликарбонат.
  • На основании результатов проведенных исследований наноструктурированных полимеров, тонкодисперсных суспензий, металл/углеродных нанокомпозитов и их функционализированных аналогов предложен механизм модификации полимеров сверхмалыми количествами нанокомпозитов, который подтвержден и обоснован основными принципами мезоскопической физики.
  • Впервые получен результат, подтверждающий усиление поляризующего действия сверхмалых количеств МУНК при использовании поликарбоната (ПК).

Перспективы практического использования

Полученные научные результаты предполагается использовать для развития научных основ получения нанокомпозитов и нанопродуктов в виде выпускной формы (концентратов и тонкодисперсных суспензий), а также для модификации сверхмалыми количествами полимерных композиций. Результаты исследований предполагается ввести в учебные дисциплины магистерской программы «Строительные материалы, в том числе наноматериаловедение», в соответствующие рабочие учебные программы по направлению бакалавриата «Химия, физика и механика материалов», соответствующие учебные пособия и учебно-методические разработки

E-mail:vkodol.av@mail.ru.

 

Инжиниринговый центр

 

В 2014 году открылся инжиниринговый центр «Специальные технологии формирования поверхности с заданными свойствами», созданный в 2014 году благодаря победе ИжТУ имени М.Т. Калашникова в конкурсе Минобрнауки РФ по созданию и развитию инжиниринговых центров в российских вузах. Этот проект реализуется в партнерстве с концерном «Калашников», Ижевским радиозаводом, Сарапульским радиозаводом, ОАО «Элеконд» и другими промышленными предприятиями Удмуртии.

Сайт инжинирингового центра «Специальные технологии формирования поверхности с заданными свойствами»: http://ist.istu.ru/.

 

Проект «Ижевский завод»

 

Проект «Ижевский завод» предусматривает создание работ в радиоэлектронике, робототехнике, станкостроении, проектировании; производство беспилотников и композитных материалов.

Общий объем инвестиций в проект «Ижевский завод» может составить 20–25 миллиардов рублей, срок окупаемости – 10–15 лет. Такие цифры прозвучали при рассмотрении проекта на Инвестиционном совете Ижевска 30 июня 2016г.

Основная суть проекта – обеспечить долгосрочное устойчивое развитие столицы региона как промышленного инновационного центра и комфортного для жизни людей города. Инициаторы проекта предлагают добиться этого через комплексную реновацию, реиндустриализацию и развитие исторически сложившейся центральной промышленной зоны столицы Удмуртии.

К 2025 году общая площадь объектов Индустриального парка достигнет 294,5 тыс. кв. м. В нем будут работать не менее 10 резидентов с общей годовой выручкой в 13,1 млрд рублей и созданием 6 320 рабочих мест. Ожидаемые налоговые поступления от них нарастающим итогом составят порядка 13 млрд рублей, срок окупаемости проекта – 7 лет.

Инициаторы проекта предлагают комплексно развивать не только производство, но и вовлечь в эту орбиту прилегающие городские территории. На прилегающей к промышленной зоне можно развивать общественно-деловую застройку – гостиницы, выставочные центры, объекты культурного назначения (типа «Парижской набережной»), а также проект «Культурный квартал» и жилье («Ривьера парк»).

В Главном корпусе оружейного завода к 2019 году, 100-летию знаменитого оружейника М.Т. Калашникова, предлагают создать многофункциональный центр с детским технопарком, Эксплориумом (проект Агентства стратегических исследований), Музеем науки технологий и промышленности XVII–XXI веков, конференц-залами, машиностроительным факультетом ИжГТУ имени М.Т. Калашникова с развитием его статуса до уровня федерального Военно-технического университета, управляющей компанией проекта, региональным венчурным фондом.

 

Удмуртский машиностроительный кластер

 

Удмуртия является одним из регионов, где реализуется кластерный подход. В его рамках создан Удмуртский машиностроительный кластер, и одним из участников в области подготовки кадров, выполнения научных проектов, интеграции науки, образования и промышленности на международном уровне является ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. Университет будет взаимодействовать с кластером в реализации перспективных проектов по военной тематике, в области вооружения, экипировки, создания беспилотных летательных аппаратов, новых материалов в строительстве, информационных технологий.

На первом этапе развития Удмуртского машиностроительного кластера, запланирована реализация на базе ИжГТУ различных образовательных программ для специалистов – сотрудников предприятий-участников кластера, где они получат дополнительные профессиональные компетенции, необходимые для продвижения перспективных кластерных проектов. Такое взаимодействие высшей школы и машиностроительного кластера республики очень важно. Заявленное партнерство повысит конкурентоспособность выпускаемой машиностроительными предприятиями продукции не только на российском, но и международном рынке.

Сайт УК АО «Удмуртский машиностроительный кластер»: http://umcluster.ru/.