КОМБАЙН ВЫХОДИТ НА КУРС

Когда Геннадий Кулиш поступал в Кировоградский институт инженеров сельскохозяйственного машиностроения, ему, недавнему ракетомоделисту, и в голову не могло прийти, что важный раздел современной авиации и ракетной техники — радиолокация — найдет применение в сельском хозяйстве. И что на полигоне сельхозмашин он испытает не менее волнующие минуты, чем при запусках своих ракет.

…— Готово! — Механик закрепил рулевое управление и отошел от комбайна. Все выжидательно смотрели на машину.

Не комбайн интересовал их: на своем веку они достаточно повидали свеклоуборочной техники (дело происходило на испытательной станции Днепропетровского комбайнового завода, и собравшиеся были опытными специалистами сельского хозяйства). Занимала же всех полуцилиндрическая коробочка, прикрепленная спереди комбайна.

Гул мотора разорвал тишину. Видно было, однако, что водитель не касался рычагов управления. А машина плавно тронулась с места. Комбайн шел точно между рядками свеклы. Создавалось впечатление, что он как бы принюхивается к пышной ботве растений, а «носом» служит именно эта маленькая коробочка.

Комбайн шел ровно, свекла летела в бункер. Кто-то из наблюдавших зааплодировал, за ним остальные. Не выдержал и Лев Григорьевич Сакало, хотя к внешнему проявлению эмоций он не склонен. Но тут случай особый: первый в мире комбайн, управляемый радиолокационным устройством, вышел на курс.

На первый взгляд — что же особенного? Есть ведь приборы для автоматического вождения в других областях техники: авиации, железнодорожном транспорте. Но для сельского хозяйства они малопригодны — такой пыли и тряски, как в поле, ни на рельсах, ни тем более в поднебесье нет. А требования к точности движения даже жестче. Если свеклоуборочная машина, например, идет по полю вдоль оси рядка свеклы, то отклонение от этой оси должно быть не больше 25 мм. Странное на первый взгляд требование. поле же! Сантиметр направо сантиметр налево, велика ли беда? Да, так велика, что рабочий орган (нечто вроде вилки, см. рис.) проедет мимо корнеплода либо же раскромсает его. Культиваторы тоже должны иметь подобную точность, иначе вместе с сорняком машина уничтожит и полезное растение.

Задача автоматического вождения сельскохозяйственных машин стоит перед учеными довольно давно. Манит тут многое. Прежде всего возможность резко повысить рабочие скорости, стало быть, увеличить производительность труда примерно в два раза. Далее, существенное снижение потерь урожая: повреждаться растения будут меньше. А все вместе приведет к значительному увеличению производства сельскохозяйственной продукции. И еще один аспект: превращение тракториста или комбайнера в оператора, замена труда, требующего немалых физических усилий, обслуживанием тонких механизмов. Значит, и женщины смогут работать на этих машинах — уже в качестве операторов. Это важно и в социальном плане.

Свеклоуборочный комбайн РКС-6:

слева — с механическими щупами 1 и рабочим органом 2 для выкапывания свеклы;

справа — опытный образец того же комбайна: вместо механических щупов спереди — высокочастотное устройство, заключенное в полуцилиндр.

Автоматизация управления машинами — проблема, пожалуй, наиболее актуальная для свеклоуборочных комбайнов. Уборка сладкого корня — процесс очень трудоемкий. За автоматизацию его. наряду с другими организациями, взялись Днепропетровский комбайновый завод и Кировоградский институт инженеров сельскохозяйственного машиностроения. О том, какое значение придавалось этой работе, говорит уже тот факт, что научным руководителем работ стал ректор института, делегат XXIV съезда партии, доктор технических наук, профессор Григорий Романович Носов.

Непосредственную работу над проблемой возглавил кандидат технических наук Лев Григорьевич Сакало, ученый из породы «фанатов». На его творческом счету несколько десятков авторских свидетельств на изобретения. Причем область, где работает этот увлеченнейший человек, совершенно новая: применение электричества в качестве непосредственного инструмента в сельскохозяйственных процессах. У него, например, есть несколько авторских свидетельств на способ уничтожения вредных насекомых и сорняков электрическим разрядом. А когда встала проблема автоматизации процесса уборки свеклы, то решено было использовать принципы радиолокации. Но идея эта пришла не сразу.

Процесс машинной уборки сахарной свеклы еще несколько лет назад выглядел так: на поле выходил трактор, к нему прицепляли свеклоуборочный комбайн. Водителем трактора мог быть неопытный мальчишка; водителем комбайна — ас. Он должен был строго следить за тем, чтобы рабочие органы шли точно по рядкам свеклы.

Поэтому первый этап автоматизации заключался в том, что комбайны снабдили щупами. Щупы шли вдоль рядка свеклы, и, если чуть-чуть отклонялись в сторону, это означало, что и рабочий орган отклонился. Немедленная команда на гидромеханическое устройство — и рама с рабочими органами принимает нужное положение.

Вот этот первый этап позволил высвободить для других сельскохозяйственных работ около 70 тысяч человек, принес около миллиона рублен экономии и позволил на несколько процентов (в масштабах страны цифра может быть огромной!) снизить потери урожая.

Второй этап — свеклоуборочный комбайн освобождается от трактора-тягача и становится самоходным. Днепропетровский и Тернопольский заводы начали серийно выпускать комбайны КС-6 и РКС-6. Эти машины можно водить и автоматически — с помощью описанных выше датчиков-щупов, и вручную. И они дали возможность усовершенствовать работу по уборке свеклы, механизировав еще одну, крайне трудоемкую операцию.

Раньше было так: комбайн, прицепленный к трактору, прошел, свеклу выкопал. Но это еще не продукт: около груд выкопанной свеклы сидят женщины и ножичками отрезают у нее ботву. Ножичек в руках после комбайна — это полный провал в технологической цепочке автоматизации уборки. И вот появился специальный ботвоуборочный комбайн, который «бреет» поле, срезая ботву у свеклы (она потом’ используется на корм скоту). А дальше уже следует непосредственно свеклоуборочная машина, выкапывающая из земли корни.

Эта технология, внедренная в последние годы, позволила более чем на 30% повысить рабочую скорость и производительность машин. Общий экономический эффект от применения новой техники превысил в прошлом году 20 миллионов рублей, и ожидается, что он будет еще больше.

Но подобно тому, как у сказочного дракона на месте отрубленной головы вырастала новая, так решение одной технической задачи неизбежно порождает другую. Ведь если у свеклы срезать ботву, то верхушка корня окажется заподлицо с землей или даже глубже, слегка присыпанная. Как его тогда обнаружить? Механический щуп тут не очень надежный помощник.

Носов, Сакало и другие сотрудники Кировоградского сельскохозяйственного взялись за решение проблемы. Идея была просто-таки дерзкой: поставить на свеклоуборочный комбайн нечто вроде радиолокатора. Устройство, которое бы прощупывало с помощью высокочастотных электромагнитных волн почву, отличая в земле корни свеклы.

Если мы направим в почву электромагнитные волны высокой частоты, то интенсивность полученного сигнала будет определяться уже не одним, а двумя параметрами: проводимостью и диэлектрической проницаемостью, разными для клубня и почвы. Становится возможным отрегулировать прибор так, что в сигнале, полученном от почвы, будут только характеристики клубня. Характеристики же почвы в этом сигнале учитываться не будут, она станет как бы прозрачной, и корень для прибора «проявится» столь же ясно, как мы бы могли увидеть его, если бы он лежал на поверхности. Ну а передать этот сигнал через усилитель и прочие приборы на механизм, управляющий положением копателя, с тем чтобы копатель встал строго по оси рядка, это уже, как говорится, дело техники.

Мы разговаривали с Львом Григорьевичем Сакало, а в это время в аудиторию принесли маленькую — размером с транзисторный приемник — коробочку.

— Вот это и есть усилитель — один из важнейших элементов «радиолокатора на комбайне», — сказал Лев Григорьевич. — Выполнен на интегральных схемах. Именно они подстраивают распознающую систему в режим пониженной чувствительности к почве.

— Подобные устройства уже широко испытывались?

— В большом количестве.

— Участвовали в их создании и апробировании студенты?

— Ну как можно было бы провести такой большой труд по конструированию, доводке и испытанию всех этих новых устройств, если бы мы не опирались на студентов? Взять хотя бы испытания. Сорок студентов разъехались прошлым летом по всей стране с новыми приборами. Их можно было встретить в Закавказье, Поволжье, Казахстане, на Кубани, Украине, в других местах. «Радиолокатор» на сельскохозяйственных машинах важно было испытать в условиях разных почв, климата. Ребята проделали огромную работу, которая помогла отладить прибор.

В институте была создана такая творческая атмосфера, при которой способные, интересующиеся ребята с самого начала втягивались в работу, широко раздвигающую горизонты выбранной профессии. В большом творческом процессе студенты были полноправными участниками. Разве это не окрыляет? Петр Щелкин, например, собирал схемы, паял, отлаживал аппаратуру, ездил на испытания, потом делал доклад на эту тему в институте. Другой студент, Василий Смирнов, также активный участник этой работы, сделал автоматику темой своего диплома. Применение радиолокации в сельском хозяйстве увлекло и Геннадия Кулиша, многих других студентов.

После того как новый прибор побывал на выставке НТТМ в институте, его послали на республиканский смотр студенческих работ.

Надо сказать, что администрация, партийная и комсомольская организации института делают все, чтобы тот творческий потенциал, заряд огромной силы, который ребята получают в институте, не пропадал в последующие годы, не растворялся бы й буднях. Институт работает в тесном контакте с Днепропетровским комбайновым заводом. Начальник КБ автоматов на этом предприятии Вадим Георгиевич Кузьминов — соавтор многих предложений. Здесь, на заводе, поддерживается творческий поиск в области автоматизации сельскохозяйственных работ.

Кстати говоря, студенты выходят из института с напутствием творить: на это наталкивает новое название специальности, которую они получают, — проектирование, монтаж и наладка автоматизированных сельскохозяйственных комплексов.

Совместно с Рязанским конструкторским бюро по машинам для возделывания и уборки картофеля, Полтавским сельхозинститутом и другими организациями разработаны уже два варианта высокочастотных устройств, распознающих клубни картофеля среди камней и комков почвы.

Можно назвать и другие организации, занимающиеся этой проблемой. Но рассредоточение работ по внедрению среди различных организаций приводит к распылению средств и сил и снижает их эффективность.

Сейчас при Кировоградском институте организуется филиал Всесоюзного института сельскохозяйственного машиностроения (ВИСХОМ). Тематикой его станет исключительно автоматизация сельскохозяйственных работ. Это первая в стране организация такого рода, прообраз будущего большого объединения. Энтузиастам из студенческой среды предстоит продолжить начатую работу — уже в качестве сотрудников КБ филиала ВИСХОМа.

Р. ЯРОВ, наш спец. корр., Кировоград