Виталий Левин: М.А. Ястребенецкий — видный учёный и организатор науки

За выполненные работы по обеспечению безопасности АЭС в 2003 г. Указом Президента Украины М.А. Ястребенецкому присвоено почётное звание «Заслуженный деятель науки и техники Украины». Он также имеет награды в области ядерной энергетики «Почётный работник атомной энергетики Украины», «Передовик атомной энергетики Украины», «За высокий специальный вклад в развитие атомной энергетики Украины».

Виталий Левин

М.А. ЯСТРЕБЕНЕЦКИЙ — ВИДНЫЙ УЧЁНЫЙ И ОРГАНИЗАТОР НАУКИ

УДК 519.711

Актуальность. Рассматривается научная и организаторская деятельность известного советского и украинского учёного Михаила Анисимовича Ястребенецкого. Цель статьи — на примере исследования научной и организаторской деятельности проф. М.А. Ястребенецкого сформировать у начинающих учёных понимание различных подходов к созданию научных знаний и их использованию на благо человека. Результат. Для достижения цели статьи использованы отечественная и зарубежная литература. Показан смысл новых научных результатов и организационной деятельности проф. М.А. Ястребенецкого. Новизна и теоретическая значимость. Раскрыто значение деятельности М.А. Ястребенецкого для повышения надёжности технических устройств и обеспечения безопасности атомных электростанций.

Ключевые слова: надёжность, безопасность, автоматизация технологических процессов, энергетика, атомные электростанции, МАГАТЭ.

Биография

Настоящая работа посвящена 90-летнему юбилею известного учёного и организатора науки доктора технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки и техники Украины Михаила Анисимовича Ястребенецкого.

Михаил Ястребенецкий родился 10 сентября 1934 г. в Харькове. В 1956 г. закончил Харьковский политехнический институт по специальности «Автоматические телемеханические и электромеханические приборы и устройства», а затем аспирантуру во Всесоюзном государственном центральном научно-исследовательском институте комплексной автоматизации (ЦНИИКА) в Москве.

Отдел ЦНИИКА, созданный М.А. Ястребенецким в Харькове в 1964 г., где он был научным руководителем до 2022 г., занимался все годы автоматизацией технологических процессов в энергетике и продолжает своё функционирование доныне. Изменились направления работ, названия, их последовательность, местонахождение в Харькове. Но сохранились ответственность в работе, высокая квалификация и стабильность научных кадров (так, трое сотрудников отдела проработали здесь свыше 50 лет каждый). Начиная с 1993 г. это Харьковский отдел (а впоследствии филиал) Государственного научно-технического центра ядерной и радиационной безопасности Украины (ГНТЦ ЯРБ).

Сегодня Михаил Анисимович Ястребенецкий — видный учёный в области надёжности и безопасности технических систем, труды которого издаются не только в Украине, но и в других странах — больше всего в США. Продолжая дело своего отца Анисима Рудольфовича Ястребенецкого, который свыше 30 лет преподавал в Харьковском политехническом институте на кафедре «Машины и аппараты химических производств», Михаил Анисимович с 1980 по 2020 годы работал в Харьковском политехническом на кафедре «Техническая кибернетика» (сегодня это кафедра «Системный анализ и управление»). Но ещё задолго до этого периода М.А. Ястребенецкий защитил кандидатскую диссертацию, посвящённую динамике электрогидравлических регуляторов (МЭИ, Москва, 1963 г.) и докторскую диссертацию, посвящённую надёжности систем управления и промышленных автоматических систем (ХПИ, Харьков, 1974 г.).

В 1986 году решением ВАК Украины М.А. Ястребенецкому было присвоено учёное звание профессора. В период своей преподавательской деятельности Михаил Ястребенецкий прочитал много различных курсов лекций, главными из которых были курсы «Модели надёжности и эффективности» и «Автоматизированные системы управления». В течение всех этих лет он был членом специализированного совета ХПИ по защите кандидатских и докторских диссертаций. Множество соискателей и аспирантов, у которых научным руководителем был Михаил Анисимович, успешно защитили в ХПИ свои диссертации. Михаил Анисимович также всю жизнь активно прославлял науку своей страны, читая лекции во многих зарубежных университетах от Гонконга до США.

М.А. Ястребенецкий за долгую жизнь стал автором большого числа научных трудов, в том числе учебников и справочников по надёжности автоматизированных систем управления технологическими процессами, которые и сегодня являются фундаментальными трудами и используются при подготовке молодых специалистов.

Динамика автоматических регуляторов

В Харьковской лаборатории ЦНИИКА М.А. Ястребенецким и под его руководством были проведены работы по аналитическому и экспериментальному анализу динамических характеристик автоматических регуляторов. Результаты этих работ были освещены в монографии «Промышленные автоматические регуляторы» (Москва: Энергия, 1973), написанной совместно с Ш.Е. Штейнбергом и Л.О. Хвилевицким. Кандидатская диссертация, защищённая М.А. Ястребенецким в Учёном совете Московского энергетического института в 1963 г., также была посвящена динамике электродинамических регуляторов.

Надёжность систем управления технологическими процессами

Далее произошёл переход М.А. Ястребенецкого к новой на то время тематике — теории надёжности. Работы по теории надёжности в Харьковском отделе надёжности ЦНИИКА проводили по нескольким направлениям.

Первое направление состояло в разработке новых математических моделей и методов теории надёжности. Анализ поведения реальных систем управления при эксплуатации технологических процессов вызвал необходимость постановки математических задач, которые раньше не были описаны в литературе, а именно, разработка:

— моделей надёжности как невосстанавливаемых, так и восстанавливаемых изделий при детерминированных внешних воздействиях, которые изменяются, и случайных воздействиях (например, модели потока вызовов со случайной интенсивностью);

— новых моделей регенерирующих случайных процессов (альтернирующий процесс, процесс с несколькими типами точек регенерации и др.);

— моделей с выигрышем процессов марковского типа (поток редких событий, полученный разрежением марковского процесса восстановления, сумма марковских процессов восстановления, которые сходятся к процессу Пуассона и др.).

Результаты этих работ были опубликованы в советских журналах «Известия АН СССР: Техническая кибернетика», «Автоматика и телемеханика», «Кибернетика» и др. Они докладывались на семинарах в Московском государственном ун-те, Ин-те математики АН Украины и др. Большое значение при выполнении этих работ имело обширное сотрудничество с основоположниками теории надёжности — академиком АН Украины Б.В. Гнеденко, профессорами А.Д. Соловьёвым и И.А. Ушаковым.

Второе направление — методы и модели оценки и обеспечения надёжности автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), предусматривавшие:

— методы сбора и обработки статистической информации об эксплуатационной надёжности АСУТП. Анализ надёжности в условиях эксплуатации промышленных систем и способов управления ими начал впервые проводиться в СССР с 1963 г., когда объектами наблюдения стали автоматические регуляторы тепловых электростанций Украины. В то время вообще не было ясно, можно ли использовать эксплуатационные данные для получения объективной информации о надёжности автоматики. Были разработаны математические и организационные методы повышения достоверности информации, включая статистическую проверку однородности информации. Был проведен статистический анализ потока отказов различных систем в условиях эксплуатации и показано наличие нестационарности и последействия в этих потоках;

— модели надёжности автоматических регуляторов и измерительных систем;

— методы улучшения эксплуатации (управление запасами, оптимизация сроков ремонтов);

— анализ влияния надёжности на эффективность АСУТП.

Третье направление — создание государственных стандартов, отраслевых нормативных документов, которые определяют надёжность АСУТП и технических устройств, их оценку и испытания, организацию эксплуатации.

Практическая деятельность Михаила Ястребенецкого в ЦНИИКА в качестве начальника отдела «Надёжность АСУТП» включала:

— оценку и обеспечение надёжности АСУТП, разработанных ЦНИИКА (Центральный НИИ комплексной автоматизации, Москва), путём установки информационно-вычислительных систем (ИВС) «Копмлекс-Титан-2» на всех атомных электростанциях СССР и Болгарии с реакторами ВВЭР-1000, ИВС энергоблока РБМК-1500 Игналинской АЭС в Литве, ИВС на тепловых электростанциях СССР и Китая;

— сбор и обработку статистических данных о надёжности технических средств автоматизации — датчиков, встроенных приборов, исполнительных механизмов, средств вычислительной техники для эксплуатации в тепловой и атомной энергетике и других отраслях промышленности. В результате этих работ были созданы базы данных и разработаны рекомендации по повышению надёжности аппаратуры, выпускаемой приборостроительными предприятиями;

— улучшение эксплуатации автоматики тепловых электростанций, проведённое на основе собранных статистических данных по надёжности автоматики. Разработанные в результате этих мероприятий нормативы капитальных ремонтов и технического обслуживания средств автоматизации были введены на всех тепловых электростанциях страны.

По результатам этих работ издательством «Энергия» (Москва) было издано несколько книг:

— в 1968 г. — первая в СССР монография по надёжности промышленной автоматики «Определение надёжности аппаратуры промышленной автоматики в условиях эксплуатации», написанная М.А. Ястребенецким совместно с В.Л. Соляником;

— в 1978 г. — «Надёжность промышленных автоматических систем в условиях эксплуатации (Потоки отказов и методы их статистической обработки)»;

— в 1982 г. — «Надёжность технических устройств в автоматизированных системах управления технологическими процессами». Предисловие к этой книге написал академик АН Украины Б.В. Гнеденко.

Докторская диссертация М.А. Ястребенецкого была защищена в Учёном совете Харьковского политехнического института в 1974 году. Она была посвящена надёжности общепромышленных автоматических систем и устройств управления.

Безопасность атомных электростанций

В 1993 г. Харьковский отдел надёжности ЦНИИКА, как отдел анализа безопасности управляющих и информационных систем АЭС, вошёл в состав созданного за год до того Государственного научно-технологического центра ядерной и радиационной безопасности (ГНТЦ ЯРБ), который ныне находится под управлением Государственной инспекции ядерного регулирования Украины (Держатомрегулирование) и Национальной академии наук Украины (НАНУ). Основной задачей ГНТЦ ЯРБ является техническая поддержка деятельности регулирующего органа Украины.

Деятельность Михаила Ястребенецкого, как начальника этого отдела, связана с важными для безопасности АЭС информационными и управляющими системами (ИУС) атомных электростанций — системами аварийной защиты, контроля плотности нейтронного потока, управления загрузкой реактора. Проведённые научные работы определили следующий набор задач, по результатам которых были созданы нормативные документы, относящиеся к информационным и управляющим системам:

— разработка требований к ИУС и их компонентам (техническим устройствам, программному обеспечению, программно-техническим комплексам) по критериям ядерной и радиационной безопасности АЭС;

— разработка методов проверки соответствия ИУС и их компонентов требованиям ядерной и радиационной безопасности;

— разработка методов отслеживания старения технических устройств и возможности продления их ресурса;

— отслеживание влияния отказов ИУС на нарушения в работе АЭС.

В соответствии с этими документами предприятия Украины разработали важные для безопасности ИУС модернизацию действующих отечественных энергоблоков и установку двух новых энергоблоков ВВЭР-1000, введенных в эксплуатацию в 2004 г. Они провели проверку своих систем на зарубежных атомных станциях — в России, Болгарии, Чехии, Германии и др. На всех украинских АЭС проведены работы по продлению ресурса ИУС, включая анализ дрейфа потока отказов технических устройств, которые входят в них.

Результаты научных достижений были использованы во время проведения государственных проверок ядерной и радиационной безопасности, выполненных согласно указанным документам. Была разработана методология этих проверок и процедура оценки безопасности. Под руководством и при участии Михаила Ястребенецкого отдел анализа безопасности управляющих и информационных систем АЭС выполнил около 1000 экспертных обследований, что важно для обеспечения безопасности ИУС всех энергоблоков Украины.

По результатам проведённых работ по безопасности ИУС АЭС в 2004 и 2011 годах под редакцией Михаила Ястребенецкого были изданы книги «Безопасность АЭС: информационные и управляющие системы» и «Безопасность АЭС: системы управления и защиты ядерных реакторов». Первая книга в 2007 г. переведена на английский язык Комиссией по ядерному регулированию США (US Nuclear Regulatory Commission). В 2011 и 2020 гг. в США издательством IGI Global под редакцией М.А. Ястребенецкого и проф. В.С. Харченко были изданы книги «Nuclear Power Plant Instrumentation and Control Systems for Safety and Security» и «Cyber Security and Safety of Nuclear Power Plant Instrumentation and Control Systems».

Достигнутые результаты выполненных работ актуальны не только для АЭС, но и для критичных (в отношении безопасности) систем в других областях промышленности. Примером может служить применение разработанных принципов для обеспечения безопасности систем управления ракетами-носителями. Статья про это, написанная М.А. Ястребенецким совместно с гендиректором НВП «Хартрон» Я.Е. Айзенбергом, опубликована в журнале НАН Украины «Космическая наука и технология».

За выполненные работы по обеспечению безопасности АЭС в 2003 г. Указом Президента Украины М.А. Ястребенецкому присвоено почётное звание «Заслуженный деятель науки и техники Украины». Он также имеет награды в области ядерной энергетики «Почётный работник атомной энергетики Украины», «Передовик атомной энергетики Украины», «За высокий специальный вклад в развитие атомной энергетики Украины».

Ныне М.А. Ястребенецкий вместе с проф. В.С. Харченко развивают новое научное направление — Всеобщая Безопасность.

Организационная деятельность

Михаил Анисимович Ястребенецкий многие годы активно участвовал в международной научно-организационной деятельности, связанной с безопасностью атомных электростанций. Так, он принимал активное участие в деятельности Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ). Решением заместителя Генерального директора МАГАТЭ в числе других видных специалистов разных стран он был включен в состав международной рабочей группы МАГАТЭ по ИУС АЭС (Technical Working Group on Nuclear Power Plant Instrumentation and Control Systems). Эта группа курировала деятельность стран-участниц МАГАТЭ в сфере ИУС АЭС, оказывала им поддержку во время разработки, внедрения, лицензирования, модернизации и эксплуатации ИУС АЭС. Михаил Ястребенецкий представлял национальные доклады Украины в МАГАТЭ, принимал участие в разработке ряда документов МАГАТЭ. Он выступал с докладами на многих симпозиумах и конференциях, которые МАГАТЭ проводит в разных странах мира.

С 2002 года М.А. Ястребенецкий является членом технического комитета «Ядерное приборостроение» (Nuclear Instrumentation) Международной электротехнической комиссии (МЭК), где принимает участие в разработке технической политики и международных стандартов МЭК, являющихся важными для информационных и управляющих систем АЭС. Он организовал и возглавил программные комитеты 5 Международных научно-технических конференций «Информационные и управляющие системы АЭС: аспекты безопасности», которые проводит в Харькове ГНТЦ ЯРБ совместно с Госинспекцией ядерного регулирования Украины, Национальной академией наук Украины, Министерством топлива и энергетики Украины и Национальной атомной энергогенерирующей компанией «Энергоатом». Эти конференции собирают множество участников из многих стран Европы, Азии и Америки.

В 2008 году Михаил Ястребенецкий был включен в выпущенное в США юбилейное 25 издание книги «Who’s Who in the World» («Кто есть кто в мире»). Он является заместителем главного редактора научно-технических журналов «Reliability: Theory and Applications» («Надёжность: теория и применения»), «Надiйнiсть» («Надёжность») и членом редколлегии журнала «Ядерна та радiацiйна безпека» («Ядерная и радиационная безопасность»).

Заключение

В 2024 году в жизни Михаила Анисимовича Ястребенецкого произошли большие перемены. В связи с обострением военных действий в Харьковской области нормальная работа учреждений, с которыми он был связан — Харьковский филиал Государственного научно-технического центра ядерной и радиационной безопасности и Харьковский политехнический институт — стала затруднительной. И профессор М.А. Ястребенецкий принял решение переехать с семьёй в США, где уже задолго до этого проживал его сын со своей семьёй. На новом месте Михаил Анисимович, в контакте со своими коллегами из разных стран (Россия, Украина, США и др.), успешно продолжает научную и организационную деятельность в области надёжности и безопасности в промышленности и атомных электростанциях. Его коллеги на Украине тепло поздравили его с 90-летним юбилеем и пожелали ему здоровья, новых научных свершений, мира и скорейшего возвращения в родной Харьков. Автор от души присоединяется к этим поздравлениям и пожеланиям.