Экзоскелеты, луноходы, электроника, новые материалы — отечественная инженерная мысль продолжает генерировать передовые технологические новации.
Для кого-то 2016-й стал годом «продолжения кризиса», несбывшихся желаний «роста потребительской активности» и дальнейшего падения интереса к спекулятивному бизнесу.
Но если обратить внимание на российскую техносферу, мы увидим впечатляющий ряд примеров успешной реализации знаковых государственных и частно-государственных проектов. Давайте посмотрим, что у нас получилось в завершившемся году и каких разработок ожидать в 2017-м.
Три лица российской техносферы
Подводя итоги 2016 года, прежде всего нужно подчеркнуть эффективность политики импортозамещения. Процесс полезный и нужный, сколь бы скептически ни относились к нему иные наши экономисты, привыкшие рассчитывать на нефтедоллары и молиться на сырьевые цены.
В 2016 году практика разработки отечественных аналогов различных зарубежных технологий и устройств продолжалась.
Подчеркнем: именно продолжалась, так как это многолетние проекты, начатые пять или даже десять лет назад. Резко подорожавшее в 2014–2015 годах иностранное оборудование этот тренд только подстегнуло.
Запущен естественный процесс разработки технологий и решений, без которых трудно говорить о технологической независимости.
Сюда можно отнести выпуск новых серийных российских процессоров двух линеек — «Эльбрус» (МЦСТ) и «Байкал» («Т-Платформы»), появление наших станков с ЧПУ, использующих разработанные в процессоры, серийные русские серверы с «Эльбрусами» вместо «Интелов», новую микроэлектронику для космоса и ВПК, российские аддитивные технологии, новые двигатели, роботы и беспилотные аппараты, автоматизированные системы управления, программные решения.
, атомная и космическая промышленность, а также предприятия при вузах создают технологии, которые позволяют серьезно сократить отставание от мировых лидеров, а порой и самим занять верхние строчки в различных отраслях.
Все это и многое другое знаменует начало тектонического сдвига, который при должной поддержке серьезно изменит нашу жизнь через пять-десять лет.
Но пока, в начале 2017 года, в России практически параллельно существуют три технологические системы:
1) значительную часть страны покрывают остатки многократно залатанной советской системы, выработавшей весь фантастический запас прочности;
2) многочисленные островки дорогих зарубежных технологий, ввезенных в 2000-е в обмен на сверхприбыли от нефти и газа и тянущие миллиарды на обслуживание с «откатами»;
3) такие же островки созданных и пробивающих себе дорогу, но уже на сто процентов национальных разработок, ориентированных на новый технологический уклад.
У системы из третьего пункта после введений санкций и девальвации 2014 года стало больше перспектив, тогда как у второй по-прежнему много поклонников, повторяющих мантры об «извечной отсталости» России и не желающих воспринимать факт конкурентоспособности созданного в стране.
Интересно, что в самой среде разработчиков доминирует довольно критический взгляд на ситуацию в целом: ведь трудности с внедрением инноваций дополняются еще и бесконечной борьбой с теми, кто считает, что нужно все покупать за рубежом.
В этот «слоеный пирог» добавляется мышление инвесторов, которыми манипулируют «любители покупать» и сторонники импортозамещения.
Комплексные крупные инвестиции в научно-технические разработки все-таки стали уделом госкорпорациий и самого государства. Чудесные истории о венчурных инвесторах остаются реальностью только для части стартапов, где все измеряется скромными суммами.
Государственные или частно-государственные проекты имеют невысокую скорость реализации, поскольку все упирается в многовековую ментальность нашего народа, упорно ожидающего силового варианта внедрения новых технологий «сверху» и приказов от первых лиц страны там, где этого и не требуется.
Изменилась ли Россия, ее научно-технический потенциал за 2016-й и предыдущие годы? Однозначно да. Процессы развития принимают системный характер, импортозамещающие проекты тянут за собой новые цепочки производств и исследований. Но вместе с тем проблемы никуда не исчезают. Все они комплексные.
Например, квалифицированные кадры нужны везде, но грандиозный разброс доходов в регионах попросту «вымывает» инженеров и рабочих из областей, где зарплаты на предприятиях и в конструкторских бюро по-прежнему балансируют в диапазоне 15–30 тыс. рублей в месяц.
Обеспечить «технарей» хотя бы добротной социалкой многие регионы не в состоянии в силу слабого административного и финансового ресурса. Вот и текут реки «мозгов» и профессиональных рабочих рук в сторону нескольких крупных городов, где платят в два-четыре раза больше.
Или расходятся по совсем другим отраслям, , где выше зарплата, в своем регионе. С учетом того, что большинство крупных работодателей в техносфере централизованы и имеют головные структуры в Москве, эту многолетнюю проблему можно было бы решить, перенеся их из столицы в города, где сконцентрированы фактические производственные и исследовательские мощности.
Но кто решится на такое? Нам двадцать с лишним лет твердили, что красивый офис и связи в столице важнее производства…
Коммерциализация разработок. Здесь вообще комок противоречий, особенно в части инвестиций и разного рода субсидий. Как мы уже говорили, в НИОКР с большим сроком реализации проекта вкладываться могут только госкорпорации вроде «Росатома», «Ростеха», ОДК, ОАК, УВЗ.
Поэтому пока основные достижения связаны с заказами крупных предприятий с госкапиталом. Изменится ли ситуация в ближайшее время? Пожалуй, нет.
Наконец, об экспорте. Здесь как раз все очень интересно. Дешевая рабочая сила и большое количество отечественных разработок позволили наиболее активным экспортерам освоить внешние рынки.
Преуспел «Ростсельмаш» с его сельхозтехникой: предприятие смогло увеличить объемы производства на российских заводах и вышло на рынки Ирана, Египта, Евросоюза, одновременно наращивая продажи в Казахстане и у себя дома. Хорошие экспортные перспективы у продукции Петербургского и Челябинского тракторных заводов.
Российские грузовики, автобусы и троллейбусы продаются в странах ЕАЭС и Южной Америки. Производители локомотивов и подвижного состава в 2016 году пробились на рынки Ирана и Кубы.
Российские пассажирские самолеты «Сухой Суперджет» впервые проданы в Ирландию, продолжались их поставки в Мексику. Вертолеты и военные самолеты покупали наши традиционные партнеры. География продаж нашей продукции машиностроения охватывает Южную Америку, Ближний Восток, Юго-Восточную Азию.
Технопропаганда
ТехнопропагандаОдна из основных проблем, с которой приходится сталкиваться российской технологической сфере, — адекватная информационная поддержка.
Именно адекватная, так как все упирается в два труднопреодолимых после 90-х годов ХХ века тренда: волны негатива и неприятия любых успехов России со стороны так называемой либеральной медиасреды и ура-патриотическое шапкозакидательство авторов многочисленных сайтов, которые думают, что оказывают Родине поддержку неграмотными историями о «прорывах века» в высоких технологиях, в которых они сами ничего не понимают.
Вместе с тем медиасообщество стало осознавать, что новости техники из России тоже могут быть рейтинговыми. Причем не только те, что рождаются в столице.
Интересный феномен информационного поля — научно-технические разработки из Томска. Этот сибирский город затмил в новостных лентах 2016 года все другие научно-технические центры России.
Впервые можно говорить, что в нашей стране в СМИ активно формируется образ «города науки», спустя много лет после советских академгородков и параллельно с сколковским пулом проектов.
Томску удалось сделать то, о чем говорили, но системно до этого никто не проходил: много и увлекательно рассказывать в СМИ о проектах местных вузов, об их реальной коммерциализации, технических характеристиках.
Стоит за этим слаженная работа местных пресс-секретарей и PR-специалистов, а также (что особенно важно) самих ученых — ведь до этого писать «простым смертным» о науке всегда было крайне сложно из-за предубеждений, свойственных потенциальным источникам информации: «это должен делать только “технарь”, поэтому мы вам комментарии не дадим».
В общем, пример Томска стоит взять на вооружение другим регионам, где разработки ведутся, а имидж в информационном поле из-за неумения рассказывать о своем потенциале у территорий негативный (это хорошо видно, когда анализируешь присутствие в СМИ новостей из таких технических центров, как Омск, Новосибирск, Екатеринбург).
Опыт массовой информационной войны, в которой мы все в той или иной степени принимаем участие в Сети начиная с 2012 года, говорит, что наступает время качественной «пропаганды» нашей техники и технологий.
Слово «пропаганда» звучит архаично, но это именно то, что нам сегодня необходимо для дальнейшего развития: люди должны знать, что в России есть свои разработки, авторы, коллективы, способные делать проекты мирового уровня.
Причем здесь нужно уйти от тупого, убивающего интерес к теме, клише «самый лучший», а попытаться рассказать, пусть на популярном уровне, что это за техника и почему нам необходимо создавать ее на государственные деньги. Задача уже стратегическая, упирающаяся в идеологию государства, которой пока в законченном виде как не было, так и нет.
Но, быть может, имеет смысл сгенерировать эту самую идеологию, делая акцент именно на наше будущее? Какой быть нашей стране через двадцать или даже через пятьдесят лет? Техническая сфера может стать центральным элементом такого стратегического планирования.
Космос
В минувшем году сразу несколько передовых технологических разработок российских инженеров были связаны с космонавтикой. Или, точнее, с анонсированной в 2014 году Российской лунной программой.
Напомним, что она предусматривает запуск серии новых искусственных спутников Земли в ближайшее десятилетие с выходом на пилотируемые полеты и создание первой обитаемой базы в 2030-х годах. Стоимость программы на сегодня составляет примерно 39 млрд рублей.
Весной 2016 года стало известно об отечественной разработке ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса. Летные испытания этого уникального проекта начнутся в 2018 году.
Сергей Кириенко, тогда еще глава «Росатома», в своем выступлении в Совете Федерации отметил: «Энергоустановка с ядерным двигателем позволяет достигнуть Марса за один-полтора месяца, обеспечивая возможность маневрирования и ускорения.
На обычном двигателе полет на Марс составил бы около полутора лет без возможности вернуться назад». Впрочем, Россия пока туда не летит, она нацелилась на Луну.
Здесь эта установка тоже придется к месту: оснащенный ею космический буксир сможет транспортировать грузы с околоземной орбиты к спутнику Земли, не тратя драгоценное традиционное топливо.
Вовлеченные в проект предприятия «Росатома» не спешат делиться всеми деталями проекта, но в 2016-м было официально подтверждено, что он реален и финансируется.
Робот Федор
Большая программа освоения спутника Земли подразумевает и разработку новых луноходов. Совет по космосу Российской академии наук подтвердил выделение средств на научно-исследовательскую работу по этой теме.
В 2016 году подготовлено обоснование научных задач, решаемых с помощью луноходов; сформировано техническое задание и начата разработка эскизного проекта русского роботизированного аппарата для исследования лунной поверхности.
Огромный советский опыт в создании луноходов снова будет востребован с учетом новой элементной базы, создаваемой сегодня на российских предприятиях.
Головной организацией определен Институт космических исследований (ИКИ РАН), соисполнителями работ названы ЦНИИмаш (головная научная организация «Роскосмоса»), Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, НПО им. С. А. Лавочкина (предприятие, на котором в 1960–1970-х годах создавались советские луноходы), ВНИИтрансмаш (создатели колес для луноходов) и Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
С космонавтикой связан еще один интересный проект, который в 2016 году стал популярным в нашей стране, — антропоморфный робот Федор (FEDOR, Final Experimental Demonstration Object Research).
Хотя его разработка длится уже не первый год, русский робот становится все совершеннее и прибавляет в функциональном наборе действий: это хорошо видно на новом отчетном видео.
184-сантиметровый андроид весит от 106 до 160 килограммов в зависимости от модульных компонентов и при этом может поднимать манипуляторами, повторяющими конструкцию и функционал человеческих рук, до 20 килограммов.
Ожидается, что такой робот будет использован при строительстве и эксплуатации объектов будущей базы на Луне. Но до того ему предстоит отправиться в одиночный полет на первом летном образце перспективного космического корабля «Федерация» в 2021 году.
Космическая отрасль России выступает главным заказчиком исследований в области создания новых материалов. Среди таких разработок стоит отметить достижения ученых Томского государственного университета (ТГУ) и Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) Сибирского отделения Российской академии в области керамики.
На испытаниях в 2016 году новая многослойная керамика подтвердила свои уникальные свойства, превзойдя все известные металлы и сплавы по устойчивости к термическим нагрузкам.
При воздействии плазмы, разогнанной до гиперзвуковой скорости, с температурой до 3000 градусов по Цельсию материал сохранил свои свойства.
Он оказался в десятки раз крепче, чем планировалось в техническом задании на его разработку. При этом стоимость всех исследований по этой теме составила всего 50 млн бюджетных рублей! У этого материала огромные перспективы.
В Самарском государственном аэрокосмическом университете (СГАУ) в минувшем году разработали технологию изготовления солнечных батарей для спутников на основе пористого нанокристаллического кремния.
При схожей эффективности с выпускаемыми сегодня батареями на сырье из редкоземельных металлов новые российские решения обошлись в пять раз дешевле.
Фотоэлементы современных спутниковых солнечных батарей делаются на подложке из редкоземельных металлов (например, из германия). Для их изготовления применяется дорогая и сложная технология, в которой используют токсичные соединения мышьяка и фосфора.
Самарские ученые вместо этого взяли за основу более доступный и простой в изготовлении пористый нанокристаллический кремний. КПД таких кремниевых фотоэлементов получился на уровне немецких — 30% и выше.
Весной 2016 года первый образец новой батареи отправился на орбиту с космодрома Восточный. Космический аппарат Аист-2Д «обкатал» в реальном режиме сразу 13 пластин преобразователей различного типа с пористым слоем и один контрольный образец без пористого слоя с нанокристаллами кремния.
Такие разработки позволяют значительно удешевить производство солнечных батарей для космической отрасли.
Авиация
Начало 2016 года порадовало любителей авиации необычной новостью: началась программа летных испытаний реактивного учебно-тренировочного самолета (УТС) СР-10. Этот проект впервые в современной российской истории реализован как частная инициатива.
Его разработкой около десяти лет занималась группа российских инженеров на внебюджетные средства. В итоге машина поднялась в небо и наконец заинтересовала Воздушно-космические силы России.
Перед военными стоял выбор: либо потратить огромные деньги на модернизацию доживающего свой век парка из 150 чешских L-39, либо сделать ставку на передовой российский самолет, в разработку которого бюджет не вложил ни копейки. Победила наша разработка.
Беспилотный летательный аппарат «Сова»
На СР-10 впервые для класса УТС используется оригинальное крыло с обратной стреловидностью в 10 градусов. Машина при максимальной взлетной массе всего в 2700 килограммов выполняет все фигуры высшего пилотажа с перегрузкой до +10/–8 g и способна разгоняться до 900 км/ч.
На первом экземпляре использован доработанный двигатель АИ-25 (в базовой версии он стоит на L-39). Но создатели СР-10 говорят о возрождении выпуска отечественного двигателя АЛ-55, который даст еще больший рост характеристик.
Результаты полетов показывают, что самолет соответствует требованиям к учебно-тренировочным машинам поколения «4+» и в три раза превосходит по аэродинамическим характеристикам L-39.
В итоге российские военные получат три типа машин для новой системы подготовки пилотов: Як-152 как базовый самолет (производство начато в 2016 году в Иркутске), перспективный СР-10 как промежуточный недорогой реактивный УТС и дорогой «элитный» серийный Як-130, на котором готовят настоящих асов для машин 4-го и 5-го поколения.
Учебно-тренировочный самолет СР-10
Россия продолжает активно совершенствовать беспилотные системы. Один из наиболее важных проектов 2016 года — так называемый атмосферный спутник.
Работающий на большой высоте беспилотный летательный аппарат (БПЛА) на солнечных батареях и аккумуляторах заменяет по функционалу низкоорбитальные спутники связи, разведки и мониторинга.
В ушедшем году первый такой БПЛА «Сова» с девятиметровым размахом крыла и массой всего 12 килограммов в течение более чем двух суток находился на высоте 9000 метров и успешно выполнил программу испытаний.
Вслед за «Совой» на испытания выходит полноразмерная машина с размахом крыла уже более 25 метров и временем беспосадочного нахождения в небе до 100 дней с 25 килограммами нагрузки.
Удивительным можно называть вышедший в 2016 году на испытания роботизированный комплекс «Канатоход», созданный преподавателями и студентами Уральского федерального университета.
Это устройство для автоматизированной диагностики воздушных высоковольтных линий электропередачи, который позволяет электросетевым компаниям выполнять комплексный недорогой контроль состояния сетей.
«Канатоход» состоит из беспилотного вертолета и тележки. Беспилотник взлетает, садится на грозозащитный трос (это молниеотвод, натянутый вдоль воздушной линии электропередачи) и устанавливает на нем тележку с измерительной аппаратурой.
Тележка перемещается по тросу над проводами линии электропередачи и сканирует их состояние. Полученные сведения в режиме реального времени поступают в базу данных системы.
Так комплекс проходит всю трассу, перелетая через опоры (при этом фотографируются все элементы опор), выявляет дефекты и возвращается на базу.
Все данные систематизируются. Опытный образец, вышедший на испытания, вызвал интерес у потенциального покупателя — Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы.
Такого проекта в мире больше нигде нет, и можно смело говорить о его отличных коммерческих перспективах на внешних рынках.
Российские разработчики беспилотных аппаратов показали класс не только в воздухе. В 2016 году темой новостных сюжетов не раз становились подводные беспилотники.
В арктических водах Восточно-Сибирского моря завершились испытания автономного необитаемого подводного аппарата «Платформа», созданного учеными Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН и Томского политехнического университета (ТПУ).
Трехметровая «Платформа» имеет модульную конструкцию и может погружаться на глубину до 500 метров «для испытания и отладки элементов подводных робототехнических устройств и комплексов».
В России создали для подводного беспилотника системы измерения глубины и температуры, элементы системы технического зрения и резервную систему связи по гидроакустическому каналу.
Другой оригинальный российский подводный беспилотник, представленный в 2016 году, — «МариБОТ» (MariBOT). Это автономный роботизированный аппарат для исследования моря и постоянной сейсморазведки в районе морских нефтедобывающих платформ.
«МариБОТ» состоит из надводной и подводной частей, соединенных между собой кабель-тросом. Уникальность конструкции беспилотника заключается в отсутствии традиционного двигателя: аппарат преобразует энергию волны в энергию поступательного движения.
Робот полностью автономен: он может находиться в рабочем состоянии целый год и оставаться на связи двадцать четыре часа в сутки.
Яркий проект, доведенный до коммерциализации, — отечественный экзоскелет ExoAtlet I разработки компании «ЭкзоАтлет». В 2016 году завершил его испытания, теперь он производится серийно для реабилитационных клиник.
С его сертификацией в Росздравнадзоре и началом продаж Россия вошла в пятерку стран, которые самостоятельно создали и производят такие устройства.
Эта технология успешно применяется для реабилитации людей, прикованных к инвалидному креслу, и помогает восстанавливать навыки ходьбы у пациентов с различными травмами.
Устройство восполняет утраченные ими функции движения за счет внешнего каркаса и приводящих элементов. Стоимость иностранного экзоскелета составляет более 6 млн рублей, российского — 3 млн для организаций и 1,5 млн для физических лиц.
Пользователь может ходить в экзоскелете непрерывно до восьми часов без подзарядки, а также подниматься и спускаться по лестнице, садиться и вставать без посторонней помощи.
Отечественные технологии не обошли стороной и модное сельское хозяйство. Каждый из нас видел рекламные ролики иностранных роботизированных ферм.
Появление отечественных разработок в этой сфере — процесс неизбежный. Так, в начале 2016 года российское предприятие «Промтехника-Поволжье» представило первый прототип доильного робота, получившего название «Чародей».
Запуск его производства планировался также на завершившийся год. Впрочем, «Чародеем» автоматизация в сфере АПК далеко не исчерпывается.
Российские инженеры продолжают разрабатывать роботизированные комплексы для работы на полях. Они позволяют управлять комбайнами и тракторами дистанционно с помощью ГЛОНАСС-технологий.
Если экзоскелет обывателю понятен, то такая тема, как электронные компоненты, далека от повседневной жизни.
Но специалисты понимают, что именно здесь проблема с импортозамещением стоит наиболее остро. Этот рынок долгое время считался навсегда отданным на откуп иностранным производителям.
И вот, оказывается, все не так печально: в 2016 году сразу несколько российских предприятий порадовали серьезным прогрессом.
Во-первых, это подмосковный «Ангстрем», который стал первой отечественной компанией, выпустившей в постсоветское время на гражданский рынок линейку силовой электроники.
Причем продукцию, конкурентоспособную на мировом рынке не только по характеристикам, но и по цене. Создано более 300 наименований модулей и транзисторов, востребованных в жилищно-коммунальном хозяйстве, строительстве и общественном транспорте.
Все на предприятии разработали сами — от кристального производства до сборки в корпус. Речь идет о расширенном ряде силовых IGBT- и FRD-модулей, а также силовых IGBT/MOSFET-транзисторов.
При этом гражданской силовой электроникой «Ангстрем» не ограничивается: уже разрабатываются ДМОП-транзисторы для аппаратуры космического назначения и другие радиационно-стойкие силовые коммутаторы.
В Омском НИИ приборостроения (ОНИИП) начали выпуск собственных многослойных плат по передовой технологии LTCC. Многослойные платы гибридных интегральных схем (ГИС) выполнены по уникальной для российской микроэлектроники комбинированной технологии на основе толстых и тонких пленок.
Они обеспечивают повышение эффективности основных характеристик радиотехнических средств и при этом позволяют снизить трудоемкость изготовления устройств.
Такие платы из Омска по конструктивным, электрическим и техническим характеристикам превзошли аналогичную продукцию Epson, CTS Corporation, Golledge Electronics Ltd, Jauch, Fox Electronics, Mini-Circuits, Murata и т. д.
Еще одно известное со времен СССР специализированное предприятие, «Элеконд» из города Сарапул, объявило в 2016 году о начале выпуска конкурентоспособной по мировым меркам профильной продукции — конденсаторов нового поколения.
В них заинтересованы наши производители радиоэлектронной аппаратуры, которые оживились с запуском импортозамещающих программ в России. Проект с горизонтом планирования пять лет поддерживается из средств Фонда развития промышленности.
Сегодня предприятие упоминается в открытых источниках как единственный в России производитель, сохранивший полный цикл производства алюминиевых электролитических конденсаторов, включая наиболее сложный и энергоемкий процесс производства конденсаторной фольги.
На «Элеконде» начинают с выпуска алюминиевых аксиальных (с разнонаправленными выводами контактов) конденсаторов. Следующий год отведен на освоение производства конденсаторов с радиальными самофиксирующимися выводами.
А в начале 2018 года на заводе намечено начало их выпуска. Финальной стадией программы станет запланированный на начало 2020 года запуск промышленного производства чип-конденсаторов (без классических контактов).
Атомная энергетика
Российские атомщики в 2016 году завершили испытания реактора на быстрых нейтронах БН-800 на Белоярской АЭС, ввели в эксплуатацию первый реактор типа ВВЭР-1200 на Нововоронежской станции (спроектирован с нуля уже в постсоветской России), продолжили создание новых технологий в рамках проекта «Прорыв» (создание ядерных энерготехнологий нового поколения на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах.
Для этого на площадке Сибирского химического комбината в Томске строится опытно-демонстрационный энергокомплекс в составе реактора БРЕСТ-ОД-300).
И даже умудрились закрепиться на европейском атомном рынке, начав поставки ядерного топлива конструкции «ТВС-Квадрат» для АЭС «Рингхальс» в Швеции.
Пока в Петербурге продолжается строительство новейших атомных ледоколов проекта ЛК-60Я, уже начата разработка новой серии еще более совершенных кораблей нового проекта ЛК-110Я (атомный ледокол «Лидер»).
Набравший обороты отечественный атомный комплекс активно наращивает зарубежную экспансию и обеспечивает российских заказчиков всем необходимым.
Здесь стоит также упомянуть одновременное строительство 10 атомных подводных лодок двух проектов («955» и «885») на «Севмаше» — объем очень серьезный. Причем не только для корабелов, но и для производителей реакторов.
Отмечен ушедший год появлением новой российской технологии производства ядерного топлива — электроимпульсного спекания под давлением.
В основе метода — нагрев с помощью электрического тока, пропускаемого через пресс-форму с размещенным в ней порошком диоксида урана. Создатели новой технологии — Дальневосточный федеральный университет и Институт химии ДВО РАН.
В наше время производство топливных таблеток для реакторов российских атомных электростанций состоит из грануляции, прессования и спекания с последующим контролем качества и размера.
Новый способ уникален и выгоден: растет скорость изготовления топлива за счет сокращения стадий производства и повышается качество готового продукта. Разработчики новой технологии говорят, что таблетки топлива удается получить даже из порошка диоксида урана, который не пригоден для стандартной технологии.
Предлагаемый способ может быть адаптирован в производственных масштабах благодаря низкой себестоимости одной единицы продукции (до 650 рублей). Интересно, что описываемый метод подходит для выработки топлива для почти всех типов реакторов, включая новейшие на быстрых нейтронах.
Полученные исследователями ДВФУ результаты уже заинтересовали ПО «Маяк» — предприятие «Росатома», занимающееся переработкой топлива АЭС. В ближайшее время совместными усилиями будет создана пилотная установка по технологии импульсного спекания для выпуска ядерного топлива.
Технопремьеры 2017 года
Среди заявленных «премьер» в сфере российской техники и технологий в наступившем году выделим несколько совершенно разных по назначению и отрасли использования.
Медицина, двигателестроение, электроника, военная сфера — разброс довольно большой, но в этом и особенность нашей страны: мы можем все, и у нас поистине колоссальные перспективы внедрения тех или иных разработок.
В 2017 году будет завершена сборка первого космического аппарата системы ГЛОНАСС с отечественной электронной начинкой разработки ОАО «НИИМЭ и Микрон» («Микрон»).
Представители предприятия, которые принимают участие в «перепроектировании» под российскую элементную базу спутников ГЛОНАСС-К2, говорят, что «Микрон» сохранил в самые тяжелые годы критические технологии производства спецстойких интегральных схем и продолжает успешно их развивать.
Почему же тогда одни из самых важных серий российских космических аппаратов — глобальной навигационной системы ГЛОНАСС — были спроектированы с долей импортных комплектующих, доходящей до 80%?
Вопрос риторический. Сегодня же приходится в оперативном режиме решать важную для безопасности страны задачу: начата поставка заказчику радиационно-стойких интегральных микросхем космического применения для навигационных спутников.
На очереди — находящиеся в разработке несколько десятков типов микросхем для бортовых компьютеров, микросхем памяти, управления питанием.
Спутник ГЛОНАСС-К
Еще одна проблемная сфера, ставшая таковой из-за многолетнего невнимания к технологической независимости России, — двигателестроение.
Когда нефть стала по 50 и ниже, а братские отношения с Украиной закончились, пелена самообмана спала, и здесь тоже пришлось серьезно поработать.
Так российские двигателестроители из рыбинского НПО «Сатурн» в 2015 году получили государственное финансирование разработки и гарантированный заказ на новые газотурбинные установки для боевых кораблей проекта 22350 (вместо ранее использованных украинских).
На предприятии обещают выдать первый рабочий образец турбины на испытания в 2017 году и ориентируют заказчика на запуск ее в производство уже на рубеже 2017–2018 годов. Минобороны России установило сроки сдачи первой серии из шести кораблей — до 2025 года.
ТВ7-117СТ — двигатель для нового военно-транспортного самолета Ил-112В
Еще одним запоздалым праздником для отечественной техносферы в 2017 году станет первый полет новейшего среднемагистрального самолета МС-21 с иностранными двигателями, производство которого развертывается сейчас в Иркутске.
Дело в том, что процесс создания российского двигателя ПД-14 и целого семейства новых силовых агрегатов на его базе тоже ускорился лишь после обострения ситуации с импортными поставками в 2014 году.
Сейчас наши новые двигатели для МС-21 уже на испытаниях, но их производство начнется только через пару лет.
Впрочем, нет худа без добра — приданное ускорение по проекту ПД-14 распространилось на ранее бывшие только в планах перспективные российские авиадвигатели большой мощности ПД-35 для перспективных тяжелых транспортных самолетов нового поколения. Об их стартовавшей разработке сообщалось в завершившемся году.
2017 год несет только хорошие новости для долгожданного легкого военно-транспортного самолета Ил-112В: в Воронеже взлетит первый собранный самолет, а в Москве и Омске начнется серийное производство новых турбовинтовых двигателей ТВ7-117СТ для этой машины, которой суждено заменить вырабатывающие свой ресурс советские Ан-32, производство и модернизация которых были возможны только на Украине.
Вернее, уже фактически невозможны, учитывая деградацию местного авиапрома и экономико-политическую ситуацию в соседней стране.
В автомобильной отрасли с той же проблемой «ситуационного импортозамещения» пришлось столкнуться и КамАЗу.
В 2017 году российский производитель грузовиков и спецтехники пообещал показать новый российский двигатель Р6 с ресурсом 1,5 млн километров и межсервисным интервалом до 150000 километров. Анонсированы три варианта трансмиссий: МКП, «робот» и АКПП.
Инженеры завода ушли от изначально планировавшейся почти стопроцентной доли иностранных комплектующих. Сейчас на долю иностранных позиций деталей приходится 25%.
На самом КамАЗе уже локализовано порядка 100 позиций, а еще 290 изготавливаются на российских профильных предприятиях. В 2017 году предсерийный вариант двигателя будет готов, а полноценный серийный выпуск в количестве до 12000 единиц в год запланирован уже на 2019-й.
Двигатель Р6 для новых «КамАЗов»
2017 год станет годом официального показа линейки новых российских премиальных машин, разработанных по проекту «Кортеж»: лимузина, микроавтобуса и полноприводного автомобиля для первых лиц государства.
Изюминкой этой разработки стал новый российский двигатель V12 с АКПП, созданный в НАМИ и впервые показанный на Московском автосалоне в 2016 году. Разработчики уже обмолвились о возможном развитии темы в целую линейку двигателей меньшего размера для легковых автомобилей бизнес- и экономкласса.
Взрывное развитие роботизации в нашей стране все быстрее приближает нас к появлению беспилотных машин на дорогах России.
В 2017 году появится первый отечественный оператор грузоперевозок, который будет использовать грузовые машины с модулем беспилотного управления.
В пилотном варианте таким оборудованием оснастят 20 небольших городских грузовиков «ГАЗель Next» и Hyundai Porter. Программа автоматизации будет выполняться поэтапно.
Вначале пройдут пятинедельные испытания на полигоне в Москве. Летом 2017 года первые 20 машин выйдут на коммерческие маршруты в Москве, Екатеринбурге, Санкт-Петербурге и Краснодаре.
На следующем этапе — в течение полугода — оператор намерен довести количество беспилотных грузовиков в своем парке до 140 единиц с подключением средних и тяжелых грузовых машин различных марок.
Поначалу рейсы будут выполняться под контролем водителей, обученных действиям оператора системы с возможностью перехода на «традиционное» управление.
По данным предприятия, экономическая выгода от использования беспилотных грузовиков достигнет около полумиллиарда рублей в год через 18 месяцев благодаря сокращению фонда оплаты труда.
Кроме того, компьютерный алгоритм за счет точного управления двигателем даст экономию топлива до 20%.
В 2017 году будет представлен действующий образец первого российского SSD-накопителя форм-фактора 2.5” с интерфейсом SATA 3.0 (проще говоря, это жесткий диск) и начнется серийное производство на отечественном заводе. Эту технопремьеру нам обещает отечественный холдинг GS Group.
Разработчики подчеркивают, что устройство будет полностью производиться в нашей стране, что исключит любые «закладки» и доступ из-за рубежа к данным, хранящимся на диске.
Производственные мощности холдинга в РФ позволяют выпускать до 1 млн российских SSD-накопителей в год.
Первый SSD объемом 256 Гб с максимальной скоростью последовательного чтения до 550 Мб/с и последовательной записи до 450 Мб/с с лейблом «сделано в России» обещают сделать по-настоящему отечественным: собственный контроллер, аппаратное и программное обеспечение, проектирование, корпусирование модулей памяти, монтаж компонентов, поставка всех комплектующих вплоть до корпуса — все своими силами.
Ждем с нетерпением. Тем более что речь идет еще и о повышенных требованиях к долговечности устройства (корпоративный класс изделий), ведь новые накопители должны использоваться в российских дата-центрах (ЦОД).
Российские разработчики обещают ликвидировать зависимость от иностранных датчиков в сфере внутрисосудистой диагностики.
В наступившем году томский НИИ полупроводниковых приборов (ПП) и НИИ кардиологии представит на клинические испытания два типа датчиков диаметром до 1 мм со встроенной микроэлектроникой. Одно устройство измеряет давление внутри кровеносного сосуда, второе предназначено для внутрисосудистой оптической томографии.
Микродатчик можно ввести в любые сосуды, включая коронарные. Подобное обследование не потребует сложного хирургического вмешательства, а сами устройства можно использовать для диагностики всего спектра сердечно-сосудистых заболеваний (от атеросклероза до пороков сердца) и применять при лечении не только взрослых, но и детей.
Пока же Россия вынуждена покупать подобные датчики за рубежом по цене более 300 тыс. рублей за штуку.
Пара слов о целевых инвестициях в наше будущее. Это не только новые технологии и финансирование НИОКР, но и программы развития детского технического творчества.
Некоторые крупные предприятия здесь оказались впереди: например, УГМК открыла на Урале в 2014–2016 годах несколько технопарков для обучения детей робототехнике и передовым технологиям конструирования и производства. Сегодня заработали и новые, федеральные форматы.
Так, в 2017 году 17 регионов страны, вкоторых местная власть улавливает общегосударственный тренд и умеет оперативно подавать заявки на софинансирование, получат государственное субсидирование на открытие технопарков системы «Кванториум».
Этот проект на новый лад возрождает областные станции юных техников: в РФ уже открыты 24 площадки, где дети могут освоить перспективные инженерные направления, в том числе современные лазерные технологии, нейротехнологии, беспилотную авиацию, программирование, 3D-моделирование.
При этом каждый регион закладывает профильные программы совместно с компанией-инвестором (государство финансирует около 50% стоимости детского технопарка, 20% выделяют производственные компании, заинтересованные в популяризации своих отраслей и продукции среди молодежи, остальное дает региональный бюджет).
Например, в Пензенской области проект будет реализовываться совместно с компанией, осуществляющей разработку, внедрение и продвижение собственных инновационных медицинских изделий, эндопротезов и имплантов для человека.
А в Башкирии дети смогут изучать технологии органического синтеза и производства пластика благодаря профильным лабораториям.
2017 год станет важным для многих российских технических проектов.
Главное сегодня для оживающей национальной техносферы – не мешать ученым бюрократией и экономическими экспериментами. И поддерживать в СМИ растущий интерес общества к отечественным инженерным новациям.
Автор:
Комментарии (0)