Институт № 3 «Системы управления, информатика и электроэнергетика»

В Московском авиационном институте (национальном исследовательском университете) на кафедре 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» более 50 лет ведутся комплексные исследования электрических машин с электронными блоками управления, обеспечивающими высокое качество работы систем в режимах слежения и точного позиционирования.

Был выполнен ряд проектов оборонного значения, внедренных в серийное производство и используемых в авиационно-космической отрасли.

Практически во всех разработках этого профиля была предусмотрена возможность их двойного использования, в том числе в бытовой и медицинской технике.

Последнее обеспечило активное участие кафедры в реализации задач по разработке систем вспомогательного кровообращения и искусственного сердца, предусмотренных межправительственной советско-американской программой по разработке систем замещения жизненно важных органов человека (1970–1985).

Для развития работ в области создания и внедрения в промышленное производство инновационной медицинской техники и повышения эффективности учебного процесса по направлению «Биотехнические системы и технологии» в 2003 году при кафедре под руководством ректора института был создан учебно-научно-производственный центр «Биотехнические системы».

Ниже приведены основные разработки, направленные на решение задач общепромышленного, медицинского и бытового назначения в период 1980–2019 гг.

Все перечисленные приводы не нуждаются в профилактических работах в период всего срока эксплуатации, имеют высокую плавность хода, низкий уровень шумов, высокое быстродействие.

 

МПБ-25 — привод лентопротяжного механизма специального назначения для систем видео и звукозаписи со встроенным фотоэлектрическим датчиком угла поворота и частоты вращения. Электронный блок выполнен с использованием технологии БИС. Точность стабилизации частоты вращения — 10–3, срок службы ограничен только сроком службы подшипников. Начало серийного выпуска — 1981 г.

 

ВД-1 — привод радиолокаторных систем наблюдения со встроенным импульсным таходатчиком. Диапазон регулирования частоты вращения 1:200, высокая плавность хода, повышенное быстродействие (электромеханическая постоянная времени 12 мс), высокая надежность, низкий уровень шумов. Начало серийного выпуска — 1986 г.

 

ВД-40 — привод робототехнических систем и систем слежения за подвижными объектами. Высокая точность стабилизации частоты вращения, диапазон регулирования 1:20000. Начало серийного выпуска — 1987 г.

 
 

ВД-200 и ВД-1000 — приводы робототехнических систем. Высокое быстродействие, диапазон регулирования частоты вращения 1:200, позиционная система обратной связи, высокая плавность хода. Опытные партии выпущены в 1987 г.

 

ВД-5000 — привод рулей метательных аппаратов. Мощность — 5 кВт, горячее резервирование, кратковременное повышение мощности до 10 кВт, плавное регулирование частоты вращения, точность стабилизации 10–3. Опытная партия выпущена в 1989 г.

 

ВД-15 — привод центробежных и осевых топливных насосов. Предусмотрена эксплуатация в жидких средах без дополнительной герметизации. Мелкосерийное производство начато в 1990 г.
ВД-15Б — привод электрогидравлического искусственного сердца.

 

ВДЦ-300 — привод биомедицинской центрифуги. Обеспечен программным запуском и торможением, высокая плавность хода, температура перегрева корпуса -2°С. Опытная партия выпущена в 1990 г.

 

БМЗ-25-60 «РЭЛМА» — первая отечественная безрукавная зуботехническая бормашина (первая в мире на базе вентильного двигателя). Серийный выпуск начат в 1994 году с последующими модификациями.
Серийный выпуск пятой модификации БМЗ-25-60 «РЭЛМА-5» начат в 2011 г. (включен в реестр медицинской техники).


В настоящее время проводятся фундаментальные и прикладные исследования, направленные на создание имплантируемых и паракорпоральных систем вспомогательного кровообращения и искусственного сердца. Кроме того проводятся опытно-конструкторские работы по разработке специального оборудования медицинского назначения (электронный шприц, автоматический дозатор лекарственных препаратов, электрический дерматом и др.), а также подводного инструмента для работы на морском шельфе и электробезопасного профессионального ручного электроинструмента для работы в условиях повышенной влажности.

 

ТА-2000 — имплантируемая система вспологательного кровообращения с пульсирующим кровотоком. Первая система вспомогательного кровообращения отечественной разработки и производства. Опытная партия и успешные медико-биологические испытания — 2002 г.

 

СТИК-МАИ — настольный портативный стерилизатор медицинского инструмента. Непревзойденно короткое время стерилизации, отсутствие расходных материалов, автоматический режим стерилизации. Серийный выпуск начат в 2005 г. (включён в реестр медицинской техники).
СТИК-РЭЛМА-3С — новейшая модификация стерилизатора СТИК-МАИ (на фото). Стерилизация инструмента осуществляется в специальном контейнере, исключающем повторную контаминацию инструмента в течении 2-х суток. Серийный выпуск начат в 2011 г. (включён в реестр медицинской техники).

 

ИС-ВК — имплантируемая система обхода левого желудочка сердца с пульсирующим кровотоком, синхронизированным с работой естественного сердца. Опытная партия выпущена в 2013 г.


Итоги работ Учебно-научно-производственного центра «Биотехнические системы» опубликованы в статьях, докладах на международных конференциях, учебных пособиях для студентов, обучающихся по направлению «Биотехнические системы и технологии», в патентах РФ на изобретения и полезные модели, монографии «Вспомогательное кровообращение и основы системного подхода к проектированию имплантируемых технических средств с пульсирующим кровотоком», а также в одной докторской и пяти кандидатских диссертациях.
Общественное признание высокого качества достигнутых результатов выражено в золотых и серебряных медалях международных московских и зарубежных выставок инноваций.

Нашими основными партнёрами по разработкам, производству и реализации техники в настоящее время являются:

  • ОАО «Швабе-Фотосистемы»;
  • Владимирский государственный университет;
  • Региональный консультационно-технический центр автономных источников тока «Фирма Альфа-плюс»;
  • Научно-производственная фирма «РЭЛМА»;
  • Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. акад. Е. Н. Мешалкина;
  • Российский научный центр хирургии им. акад. Б. В. Петровского;
  • Производственная компания «Альтоника»;
  • Научно-производственное предприятие «Мединж»;
  • Касимовский приборный завод.

Руководитель УНПЦ «Биотехнические системы» — к. т. н., д. б. н., профессор Н. И. Куликов.