Винахідник з Тернопільщини конструює унікальні речі (фото)
Вчора, 17 вересня в Україні відзначали День винахідника та раціоналізатора.
Неспокійну вдачу має мешканець Козови Михайло Гнатьо. Дехто його називає мрійником, інші – майстром на всі руки, ще одні – кажуть про Михайла Васильовича, що йому вдається те, чого не можуть зробити навіть цілі групи інженерів. Він же, усміхаючись на це все, говорить, що сприймає такі розмови філософськи, мовляв, кожен має право на свою думку. У нього ж є своя думка, як і є своя мрія. Зрештою, у його житті мрій було чимало. Деяких з них він таки досягав, інші – попереду. Що ж, може так і має бути. На те вони і мрії, щоб збуватись не одразу…
Коваль, син коваля
…Горнило дмухало свіжим повітрям, щораз обдаючи Михайла снопом іскор. Юнак, вдаряючи молотом у шмат розпеченого заліза, щораз інтуїтивно мружився від отого сонячного дощу.
Мимоволі намагався сховатися за батька, що утримував у своїх дужих руках лещата, в яких після кожного удару м'якла й набувала довершеної форми майбутня деталь. Пізніше, коли шматки розпеченого металу, охололого у воді, вистигали біля кузні, Михайло любив дивитися на них – на творіння батькових рук. Зрештою, і його теж, адже у цих сапах, боронах, снопов’язалках, косарках, іншому сільському реманенті була і Михайлова часточка праці. Це він, Михайло, за командою батька вдаряв у розпечене залізо, знаючи, що згодом вийде із цього заліза, те, задумане татом…
Михайло Васильович згадує, що його дитинство та й юність пройшли, фактично, під передзвін батькової кузні. Михайло жив у світі механізмів. Поламаних і згодом відремонтованих. Кузня батька була отм цехом, що давав друге життя речам, які вийшли з ладу, але без яких на селі важко обійтися.
– Моє хобі, захоплення різноманітними механізмами, таки починалось із кузні, де я допомагав батькові, - розповідає Михайло Гнатьо. - Завжди дивувався продуманій взаємодії, здавалось би, на перший погляд, грубуватим деталям. У кожній з них сконцентрована людська думка, досвід не одного сільського господаря. Хотілось і самому щось спробувати, удосконалити…
…Михайло не тільки мріяв, але й прагнув, щоб його, поки що хлопчачі мрії збулися. Журнали «Техника-молодежи», «Юный техник», «Знання та праця», «Наука и жизнь» ще й сьогодні зберігаються у його домашній бібліотеці. Із цих журналів, книг, переважно технічного напрямку юнак черпав ідеї, деякі з них народжувались після опрацювання статей. Згадує, як в одинадцятому класі самотужки сконструював …аеросани. Що називається – «зліпив» із металобрухту. Конструкцію зробив, використавши старий картер, котрий викинув, як непотрібний, сільський тракторист.
…Це «чудо» техніки в день свого випробовування зібрало усіх хлопчаків, та й дорослих, які стояли і дивилися здаля, як Гнатьо-молодший буде запускати свої «сани». Скептики казали, що зараз все або вибухне, або просто загориться, або «з того чуда добра не буде». А сани з гуркотом загуділи двигуном, залопотіли пропелером, здригнулися усім своїм тілом і – понеслись разом із юним конструктором сільською вулицею, повз враз онімілих скептиків-односельців і захоплені вигуки ровесників й молодшої братії, що вдогін кинулась за тими саньми. А він мчав і думав, аби тільки його дітище не зупинилось, нехай, але тільки не тут, а десь за селом, щоб ніхто не бачив. Він набирав швидкість і краєчком ока бачив батькову постать, що стояла неподалік. Здалось йому, що й батько додає своїм поглядом сили його аеросаням, які з ревінням додавали обертів, вивергаючи потоки спресованого вітру, й несли його ген за село…
…Зупинився на найвищому пагорбі. Зупинився свідомо, переконавшись, що все діяло, як він задумав. І нічого не вийшло з ладу. Нічого не зламалось. Усе підкорялось його командам. Яке це було щастя! Він стояв на пагорбі і сніг падав на гаряче тіло аеросаней й вони шипіли, перетворюючи сніг у маленькі струмочки. Вітер обвівав його обличчя і отого мототракторного кентавра, сконструйованого Михайлом. Здавалося, вітер ревнував його до сконструйованого механізму, що сьогодні виявився сильнішим зимової хурделиці.
- Нічого вітре, ми ще з тобою позмагаємось, - подумав тоді Михайло. - Побачиш, ти будеш моїм другом. Я зроблю так, щоб ти приносив користь людям. Обов’язково зроблю…
Вітер в уздечці
Чому саме вітер став об’єктом тривалих роздумів, сумнівів, подальших розробок і експериментів для Михайла Васильовича? Маючи вищу освіту за спеціальністю «конструювання автомобілів та тракторів» Михайло Гнатьо пройшов школу не тільки сільського коваля, але й майстра, головного інженера, керівника сільсьгосптехніки. Там, у Козівській сільгосптехніці він і створив нову технологію відновлення колінчастих валів методом електродугового напилювання. Він же сконструював додаткові пристрої на сільськогосподарську техніку, що значно полегшили обробіток землі. До нього за досвідом їхали з усіх - усюд спеціалісти-аграрії й дивувались, здавалось би, простоті й унікальності його новинкам, що дозволяли економити сотні тисяч тоді ще карбованців. Нині Михайло Гнатьо – фахівець науково-дослідного відділу Бережанського агротехнічного інституту, передає свої технічні знання майбутнім молодим спеціалістам.
– Мене завжди цікавили проблеми відновлювальної енергетики, альтернативні джерела енергії, - розповідає Михайло Васильович. - Так чому саме вітер, вірніше, його енергія стала тим, що мене захопило давно і не «відпускає» до сьогодні? - продовжує мій співбесідник. – Справа у тому, що нині у світі розвіданих запасів нафти і газу, як стверджують експерти, залишилось на 30-40 років, вугілля – на років з 300. А що далі? Над цим за кордоном вже давно задумалися, роблячи акцент енергетичної галузі на відновлювальних джерелах. Це – вітер, вода, сонце, біомаса. Головна перевага кожного із цих джерел в тому, що вони дозволяють зберегти запаси традиційних енергоресурсів, ці джерела екологічно чисті. Крім цього. Вони дозволяють зберегти енергетичну незалежність держави. Ви, подивіться, - каже Михайло Васильович. – Вітроенергетика США, Німеччини, Данії, Великобританії має зараз фантастичні темпи приросту. У цих країнах вона вже забезпечує до 15 відсотків енергоспоживання. А Україна замикає список із сорока держав світу, які використовують енергію вітру. А тим часом, за даними спеціалістів, нині в Україні можна спорудити вітрові електростанції загальною потужністю у приблизно 16 тис. МВт. Це дозволяє покрити до 40% потреби в електроенергії.
Михайло Васильович розповідає, що на жаль, не у всіх регіонах України можна застосовувати нині існуючі вітроелектростанції. Причина – не стільки висока вартість таких станцій, як невелика швидкість вітру, що необхідна для роботи вітрових електростанцій. Тому й виникла ідея створення принципово нових вітроелектродвигунів у тих місцевостях, де потужності переважаючих вітрів невеликі, до трьох метрів у секунду, як от, у Тернопільській області. – Існуючі вітродвигуни пропелерного типу нездатні ловити такий вітер і його енергію, - говорить Михайло Васильович. – Тобто, тут потрібно більш чутливий двигун із більшою активною площею лопатей. Так виникла ідея зробити двигун із лопатями вітрильного типу. Щоб обертався сам двигун навколо вертикальної осі. І в зоні попутного вітру лопаті мали б максимально бути розриті, щоб площа їхня була більшою, а в зоні зустрічного вітру вітрила повертаються назад, складаючись. Для цього я використав три оригінальні механізми – планетарний редуктор, кривошипно-шатунний і колісний механізми. І ось ці три механізми в сукупності й дозволили створити принципово новий пристрій. За своїми конструктивними параметрами цей вітродвигун може бути досить великим. Якщо використовувати легкі композитні матеріали, то такий двигун запускатиметься від швидкості вітру в один метр за секунду, а при швидкості 5м/с, вже вироблятиме електроенергію.
Михайло Гнатьо зробив діючу модель свого двигуна. Два роки вітер її ламав, шматував, не завжди вона витримувала удари стихії. Але, головне, що модель діяла. Запатентований зразок цього пристрою має двигун, який складається із двох вітрових коліс. Три спеціальні щогли врівноважують крутний момент, щоб він був плавним , а не стрибкоподібним. Загальна площа вітрил – до 25 квадратних метрів. За підрахунками Михайла Васильовича, коефіцієнт корисної дії такого пристрою – не менше 45 відсотків. Модель Михайло Гнатьо зробив своїми руками, за свої кошти. Він каже, що для нього було головним переконатися у правильності своїх міркувань, перевірити дію всіх механізмів. І все точно збіглося із його розрахунками…
Більше того, у процесі експериментів виявилася ще одна принципова особливість винаходу Михайла Васильовича. Суть її у тому, що на спеціальну щоглу висотою навіть у кілька сот метрів можна ставити багато вітрильних коліс - на різних висотах, Вони, реагуючи на вітер, створюють відповідний крутний момент, а отже дають можливість працювати двигуну, що вироблятиме електроенергію.
За ці розробки, які називаються «Вітродвигун» і «Вітродвигун із вертикальною віссю обертання» Михайло Гнатьо отримав два патенти на винахід. Винахідник демонстрував мені малюнки, схеми, де зображені на бетонних опорах його вітродвигуни різних потужностей. У залежності від сили вітру і площі вітрил-лопатей, ці механізми виробляли електроенергію. Усе передбачив новатор: і те, що оскільки оберти бувають маленькими, то потрібно ставити солідні редуктори, щоб частота обертання забезпечила виробництво струму, і те, який електрогенератор потрібно підібрати до того чи іншого вітродвигуна. Головне, підкреслює Михайло Васильович, що відомі досі вітродвигуни починають працювати за швидкості вітру понад 5 м/с . А його розробка – дозволяє діяти тоді, коли рух повітряних мас лише до трьох метрів на секунду, тобто, застосування такого пристрою може бути більш широким, ніж використання нині існуючих вітродвигунів. Це й характерно й іншій розробці Михайла Васильовича, яка належить до ще одного джерела енергії - вогню.
Енергія вогню і сила думки
- Огляньтеся навколо, - каже Михайло Васильович. - Усюди повно деревини, яка гниє, завдає шкоди навколишньому середовищу, там розводяться різноманітні шкідники… Так, навколо нас є ресурси, що відновлюються. А ми у цей час спалюємо дорогий газ. Зараз технічне забезпечення технологій біоенергетики в Україні не відповідає сучасним вимогам і потребує розробки спеціальної техніки. Нині потенціал України у поновлювальних джерелах енергії тільки з біомаси оцінюється до 12,3 млн. тонн умовного палива на рік. Принаймні, такі дані наводить НВЦ «Біомаса». Але зупинимось на твердому паливі, - каже Михайло Васильович. - Якість такого палива формується ще на етапах вирощування, збереження і переробки біомаси. А ефективність його використання залежить від технічної досконалості теплових генераторів. За твердженням науковців, щорічно агропромисловий комплекс України використовує на власні потреби до двох з половиною мільйонів тонн рідкого палива. Заміна навіть п’яти відсотків такого палива на біопаливо – це 125 тисяч тон в рік автономного енергозабезпечення! Тому так важливо ефективно використати ті біоресурси, що у нас є, спалюючи їх, отримувати необхідну енергію. Тобто, потрібен пристрій, який би ефективно спалював сировину і максимально віддавав людині всі ті калорії, що накопичені у ній енергією Сонця. І при цьому важливо, щоб скорочувався викид в атмосферу шкідливих речовин і утворювався не чадний, а вуглекислий газ.
Для цього Михайло Васильович Гнатьо сконструював спеціальний пристрій. Він розділив свій прилад на теплогенератор і теплообмінник. Винахідник розумів, що сучасні котли нагрівають воду до 90 градусів, а температура газу, який виходить з котла – набагато вища. То й Михайло Васильович запатентував апарат, який дозволяє ефективно використовувати гази, що, звичайно у сучасних котлах просто викидаються у навколишній простір. Його теплогенератори мають три патенти, в тому числі й патент на винахід за назвою «Касетний теплогенератор з автоматичною подачею дров в зону горіння».
У новому пристрої процес горіння регулюється чотирма параметрами. У спеціальній горизонтальній трубі зроблена піддувальна решітка і решітка для виходу газів, Знизу – дві камери. Камера режимного горіння і прискореного спалювання. Ще є дві піддувні камери. Та біосировина, яка знаходяться у трубі, перебуває під дією тиску, спеціальний шток притискає її і посуває вперед, на місце тієї речовини, яка вже згоріла. – Головне, каже Михайло Васильович, що тут регулюється сам обсяг згоряння. Це робить спеціальна заслінка. І ще одна особливість пристрою. Газ, який виділяється із тієї труби – котла через вихідні канали, повністю не згорає. У ньому є дуже багато домішок, в тому числі гази піролізу, чадний газ. І щоб оці всі продукти спалити, навколо труби є спеціальна повітряна «сорочка». У неї подається чисте повітря. Воно підігрівається від стінок труби і вже гаряче йде назустріч тим газам, що дає додатковий тепловий ефект. Крім того, у пристрої є камери із рефлекторами-відбивачами, які створюють високу температуру, відбиваючи від стінок високі теплові промені і концентрують їх у зоні горіння, І тоді вже відбувається повне згорянні твердого палива. А вже продукти згоряння із цього теплогенератора подаються на теплообмінник. Михайло Васильович запатентував і двоконтурний конусний оригінальний теплообмінник.
А ще – винахідник, автор понад сорока запатентованих винаходів Михайло Гнатьо розробив роторний двигун внутрішнього згоряння із турбонаддувом. Це дуже цікава річ, каже про неї сам винахідник. За певних технічних новацій цей двигун дозволяє піднімати …літальні апарати.
Кажучи про своє хобі – винахідництво, Михайло Васильович переконаний, що в основі його захоплення – неординарне, нестандартне мислення. Він переконаний, що важливо побороти у собі психологічний бар’єр – мовляв, це неможливо, то навіщо я буду пробувати? А ти пробуй, помиляйся і знову пробуй. І для цього всього потрібні знання, системні знання, а не набір розрізнених фактів. Мислення у винахідника часом парадоксальне, так би мовити, «панорамне», але воно дає свій ефект. Потрібна своєрідна тріада, яка не дає згаснути захопленню: нова ідея, яка повністю захоплює тебе, сильна воля і бажання щоб її реалізувати, плюс до цього - знайдення шляху, способу, технології, задля здійснення ідеї.
Михайло Васильович радіє, що нарешті знайшов партнерів, які зацікавились його розробками і готові взятися реалізувати його технічні ідеї. Це – директор тернопільського заводу газового обладнання «Альфа-Газпромкомплект» Степан Лукасевич. Очолювана ним фірма – активно впроваджує у виробництво як власні технологічні новинки, так і вітчизняні і зарубіжні технічні розробки. Приємно Михайлу Васильовичу, що у дома в нього – повне взаєморозуміння і підтримка рідних – дружини Надії, вчителя математики, синів Володимира й Петра, яких теж, як і його, заполонив світ техніки й механіки.
Розмірковуючи над долею своїх винаходів та й, зрештою, узагалі, над винахідництвом в Україні, Михайло Гнатьо каже, що у цій справі багато що залежить від влади. Чи є вона байдужою до інновацій чи прихильно ставиться до кожного ноу-хау. Зараз в нашій державі потрібно розробити й запровадити механізми перетворення інтелектуальних ресурсів нації у виробництво матеріальних і духовних благ. І тут, на державному рівні треба визначити, з якими технологіями ми можемо конкурувати у світовому співтоваристві. Інакше – не вплинути на весь характер інвестицій і, зрештою, на бюджетну політику держави, щоб ці інвестиції були дійсно інноваційними.
Фото автора
