Чергування дощування з поверхневим поливом підвищує врожайність сільськогосподарських культур та ефективність використання зрошувальної води. Розроблено агрегат, що здійснює таке (комбіноване) зрошення. Проведені лабораторні досліди робочого органу агрегату підтвердили його працездатнісь. Подано характеристику його конструктивних особливостей.

Визначено ефективність і перспективність використання нових низькоінтенсивних модифікацій ДДА - 100МВ порівняно з базовим ДДА - 100МА для підвищення урожайності сільськогосподарських культур.

Викладено матеріали щодо оптимізації існуючих в Україні дощувальних машин на підставі визначення комплексних природоохоронних показників з урахуванням умов експлуатації зрошувальних систем.

Викладено методику розрахунку параметрів дощувальних насадок для різних схем їх розміщення уздовж водопровідного поясу агрегату ДДА - 100МА. Розроблено алгоритм, який дає змогу підвищити якість та рівномірність поливу, а також знизити енергетичну дію крапель дощу на грунт.

Науково обгрунтовано та розроблено енергоощадні модулі зрошення площею до 15 га з використанням мобільних дощувальних машин та їх робочих органів з урахуванням метеорологічних факторів з метою визначення кращих типів їх робочих органів (дощувальних насадок та апаратів) і використання на нових мобільних дощувальних машинах. Оптимізовано параметри модулів зрошення малоконтурних ділянок, зважаючи на величину втрат напору, енергії, діаметрів трубопроводів і ширини смуги дощу дощувальної машини, перспективної для використання на модулях зрошення площею до 15 га.

Уперше визначено агротехнічні параметри та умови сумісного використання мобільних дощувальних машин на зрошувальній мережі з широкозахоплювальними дощувальними машинами. Оптимізовано параметри витрат води та втрат напору за використання мобільних дощувальних машин з допоміжними трубопроводами на існуючих зрошуваних системах. Визначено енергоємність зрошення різних типів дощувальних машин залежно від метереологічних умов. Визначено та проведено порівняння агротехнічних показників різних конструкцій мобільних і широкозахоплювальних машин. З'ясовано конструктивні параметри та досліджено основні агротехнічні показники нової дощувальної машини.

Розроблено методи та засоби економії енергетичних, водних і матеріальних ресурсів, підвищення технічної та екологічної надійності зрошувальної мережі та дощувальних машин. Проведено оптимізацію зрошувальних систем і дощувальних машин на базі розроблених комплексних, ресурсоощадних і природоохоронних показників. Одержано закономірності та характеристики тиску води в трубопроводах зрошувальної системи. На базі створення математичних моделей і оптимізації параметрів гасників гідравлічних ударів, регуляторів тиску і запобіжних клапанів розроблено комплекс нової регулювальної та запобіжної арматури. Оптимізовано нові схеми і типи дощувальних насадок на машинах "Фрегат", МДШ, МДК, ДДА-100МА, принципову схему і параметри низьконапірних і низькоінтенсивних модифікацій машин "Фрегат". Розроблено нормативно-методичну документацію для широкого впровадження комплексу засобів регулювання і стабілізації тиску в зрошувальній мережі та нових модификацій машин "Фрегат" і низькоінтенсивних машин ДДА-100МА.

На підставі теоретичних й експериментальних досліджень встановлено закономірності формування гідравлічних опорів у розподільчих трубопроводах дощувальних машин фронтальної дії. Удосконалено аналітичні залежності для гідравлічних розрахунків цих трубопроводів. Одержано аналітичні залежності для вибору параметрів плавнозігнутих транзитних водопроводів мобільних дощувальних машин типу шлангобарабанних. Визначено раціональні межі відносної кривизни транзитних трубодопроводів-шлангів, які дозволяють подавати воду до розподільчих трубопроводів без суттєвих додаткових втрат напору, що виникає внаслідок кривизни транзитних трубопроводів. Розроблено методику вибору геометричних і гідравлічних параметрів дощувальних насадок секторної дії та розрахунку віддалей між ними на розподільчому трубопроводі дощувальної машини фронтальної дії, яка враховує допустиму інтенсивність і рівномірність дощу.

Досліджено агротехнічні показники та напірно-витратні характеристики удосконалених дощувальних апаратів і короткоструминних насадок на лабораторних стендах і за виробничих умов на дощувальних машинах. Визначено оптимальні гідравлічні й енергетичні параметри удосконалених засобів дощування, зокрема - витрати тиску та питомі витрати енергії за використання трьох варіантів розподілу води у трубопроводах удосконалених засобів зрошення з різними типами дощувальних насадок і апаратів. Розроблено метод групового використання широкозахоплювальних дощувальних машин і удосконалених засобів дощування на підставі зниження енергоємності зрошення та врахування технології роботи дощувальних машин фронтальної дії.

Проаналізовано якість роботи, продуктивність та експлуатаційні показники дощувальної техніки світових виробників. Запропоновано функціональну схему автоматичної системи поливу з використанням широкозахватної дощувальної машини як один зі шляхів вдосконалення системи керування дощувальним комплексом.

Проаналізовано конструкції дощувальних апаратів, виявлено їх недоліки та запропоновано спосіб удосконалення з метою покращання якісних показників.

За результатами досліджень за виробничих умов проведено структурний і кількісний аналіз витрат води та енергії в процесі експлуатації дощувальних машин. Розглянуто причини виникнення непродуктивних витрат води й енергії та шляхи їх зниження.

По результатам исследований в производственных условиях проведен структурный и количественный анализ расходов воды и энергии при эксплуатации многоопорных дождевальных машин. Рассмотрены причины возникновения непродуктивных расходов энергии и воды и пути их снижения.

Проведено порівняльне дослідження агротехнічних показників широкозахватних дощувальних машин. Визначено перспективи виробництва та використання вітчизняних і зарубіжних дощувальних машин в Україні.

Проведено сравнительное исследование агротехнических показателей широкозахватных дождевальных машин. Обозначены перспективы производства и использования отечественных и зарубежных дождевальных машин в Украине.

Удосконалено відомі та синтезовано нові спостережники потокозчеплення ротора, працездатні в діапазоні швидкостей ротора від нульової до номінальної, і які точно відтворюють інжектовану складову в оцінці модуля вектора потокозчеплення, що забезпечує більш точне оцінювання активного опору кола ротора. Модифіковано відомий і розроблено новий блоки оцінювання синхронної швидкості, що мають підвищену точність оцінювання, працездатні в діапазоні швидкостей ротора від 0 до номінальної за наявності інжектованої складової. Розроблено адаптивний спостережник для оцінювання швидкості та постійної часу ротора, який відрізняється алгоритмічною простотою, зі швидкодією, що не залежить від швидкості ротора. Розроблено нові блоки оцінювання в реальному часі головних гармонік і постійних складових одно- і двофазних сигналів за "зашумленими" нестаціонарними сигналами з різними постійними складовими в кожній фазі без інформації про частоту сигналу. Синтезований алгоритмічно простий попереджувальний компенсатор пасивного вихідного LС-фільтра для корекції в реальному часі програмного сигналу широтно-імпульсної модуляції. Досліджено запропоновану систему векторного керування асинхронного електропривода з використанням інжекції для ідентифікації постійної часу ротора.

Запропоновано методи математичного моделювання процесів розподілу води машиною безперервного фронтального руху з рефлекторними насадками секторного дії.

Напірні трубопроводи систем зрошування потребують постійного вдосконалення і відповідної уваги як до їх самих, так, і окремих їх елементів. Що є визначальним в роботі водогосподарського комплексу країни. Системи водопостачання, при забиранні води з поверхневих джерел, працюють в умовах пульсації швидкостей, значних втрат тиску і непродуктивних витрат води. Саме набір таких технологічних і технічних аспектів суттєво впливає техніко-економічні показники систем зрошування. Простота і надійність розробленої конструкції автоматичного заповнення напірної мережі визначає не лише актуальність, а практичне значення даного пристрою. З метою забезпечення надійності в роботі напірної трубопровідної мережі дощувальних машин запропоновано систему автоматичного наповнення напірної мережі, з використанням водоструминного із внутрішньою поверхнею що змінюється. Застосування розробленого технічного рішення сприяє підвищенню надійності та ефективності роботи напірних систем дощувальних машин, зменшує непродуктивні витрати і забезпечує мобільність в їх роботі.

Наведено переваги і доцільність проведення операції внесення добрив сумісно зі зрошенням (фертигації) із застосуванням обладнання для внесення добрив з поливною водою дощувальними машинами порівняно з проведенням цієї операції традиційним методом. Розрахована економічна ефективність. Методологічним орієнтиром розрахунків порівняльного аналізу служили результати досліджень та результати державних випробувань обладнання Південно-Української філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Однією з основних переваг застосування обладнання для внесення добрив з поливною водою є зниження затрат праці та експлуатаційних витрат виключенням ряду операцій, обов'язкових за звичайних способів внесення мінеральних добрив. Розрахунок економічної ефективності застосування обладнання для внесення добрив з поливною водою проведений у порівнянні з традиційним методом внесення добрив у вирощуванні кукурудзи. Аналіз результатів розрахунків показав, що застосування обладнання для внесення добрив з поливною водою у порівнянні з традиційним методом внесення добрив у вирощуванні кукурудзи дає змогу знизити затрати праці на 100 %, оскільки обладнання обслуговує оператор дощувальної машини під час її основної роботи, прямі експлуатаційні витрати - на 75,8 %, сукупні витрати коштів - на 74,0 %. Водночас витрати енергоспоживання (палива) знизилися на 68,8 %. Економічний ефект від економії ресурсів під час застосування обладнання для внесення добрив з поливною водою у порівнянні з традиційним методом внесення добрив за цикл внесення добрив на площі обслуговування дощувальної машини 59 га склав 18498,22 грн. Висновки: застосування обладнання для внесення добрив з поливною водою дощувальними машинами, крім високої ефективності використання мінеральних добрив, можливості внесення добрив на тих етапах розвитку рослин, коли їм найбільше необхідні елементи живлення та вологи, повної механізації та автоматизації всіх операцій, пов'язаних з приготування та використанням поживних розчинів та інших переваг, дає змогу значного скорочення затрат праці, матеріальних ресурсів та витрат на експлуатацію.

Увагу приділено вдосконаленню техніко-експлуатаційних параметрів багатоопорних дощувальних машин (БДМ), спрямованих на підвищення екологічної безпеки та зниження енергомісткості зрошення. Досліджено енергетичні й агротехнічні параметри та напірно-витратні характеристики сучасних дощувальних машин і їх робочих органів на лабораторних стендах та у виробничих умовах на існуючих зрошувальних системах. Оптимізовано питомі витрати електроенергії нових модифікацій вітчизняних БДМ. Обгрунтовано та розроблено нові принципові схеми застосування гідротурбінного приводу для переміщення БДМ, досліджено робочі характеристики його експериментальних зразків. Розроблено у виробничих умовах технології поливу, які забезпечують удосконалення енергетичних параметрів і показників рівномірності та якості дощу БДМ за умов зрошення різними поливними нормами. За результатами досліджень визначено, що сучасні БДМ мають високу рівномірність і якість дощу, що забезпечує в умовах півдня України підвищення урожайності зернових і технічних культур, при цьому річний економічний ефект збільшується на 368 - 532 грн / га. Використання гідротурбінного приводу на окремих модифікаціях БДМ кругової дії замість дизельного двигуна може підвищити їх енергоефективність і забезпечити річний економічний ефект в 17 тис. грн на одну машину на сезонній площі 64 га.