Правительство России выделяет значительные средства на передовые технологических разработки, и примерно треть всех поддержанных им проектов должны решать проблему импортозамещения. Многие из этих разработок обладают изрядным экспортным потенциалом. О трех таких разработках — в материале «Ъ-Науки».
«Арктический автобус» — совместная разработка научного коллектива ЮУрГУ и специалистов автозавода «Урал»
Фото: Евгений Загоскин
«Арктический автобус» — совместная разработка научного коллектива ЮУрГУ и специалистов автозавода «Урал»
Фото: Евгений Загоскин
Науку часто представляют как нечто далекое от повседневной реальности: ученые столетиями кропотливо добывают фундаментальные знания и переворачивают наше представление об устройстве мира. Это важная задача для научного сообщества, но не единственная. Многие исследователи активно занимаются прикладными разработками, чтобы принести пользу реальному сектору экономики в кратчайшие сроки: гипотеза, которая вчера тестировалась в лабораториях, завтра может стать готовой промышленной технологией.
Для развития эффективной кооперации между российской наукой и производственными предприятиями 9 апреля 2010 года правительство утвердило постановление №218. Его цель — стимулировать бизнес использовать потенциал российских высших учебных заведений и научных учреждений для развития наукоемкого производства.
«Арктический автобус» с пользой для пассажиров и без вреда для природы
«Арктический автобус» — совместная разработка научного коллектива ЮУрГУ и специалистов автозавода «Урал»
Фото: Евгений Загоскин
«Арктический автобус» — совместная разработка научного коллектива ЮУрГУ и специалистов автозавода «Урал»
Фото: Евгений Загоскин
Научный коллектив Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) разрабатывает «арктический автобус» по заказу автозавода «Урал». Новая машина предназначена для безопасной перевозки пассажиров и транспортировки грузов в районах со слаборазвитой дорожной сетью в условиях низких температур. На проведение научно-исследовательских опытно-конструкторских и технологических работ по проекту Минобрнауки России направило 240 млн руб. Еще 250 млн руб. инвестировало предприятие.
«Арктический автобус» сочетает высокую проходимость и экологичность — машина легко пройдет по бездорожью, не повреждая почву. На автобусе установлены широкопрофильные шины низкого давления для мягкого и плавного движения по снегу и слабонесущим грунтам. В условиях Крайнего Севера важно не повреждать растительный слой: здесь след от колесной техники восстанавливается порядка 30 лет. По словам ученых, их разработка соответствует зарубежным аналогам из Канады и стран Скандинавии. Руководитель проекта, директор НИИ «Опытное машиностроение» ЮУрГУ Рамиль Закиров рассказывает, что с импортозамещением технического наполнения у коллектива не возникло проблем. К примеру, для нового транспорта подошли шасси, которые уже производит «Урал». «С импортозамещением ряда других комплектующих, например, с обивкой салона, действительно, возникли сложности. Сейчас прикладываются всевозможные усилия, которые уже дают плоды: налаживается успешный переход на отечественную стратегию производства»,— радуется ученый.
В начале 2022 года опытный образец автобуса уже прошел первые испытания в Якутии. К июню этого года ученые рассчитывают закончить сборку доработанной версии и приступить к этапу ходовых испытаний. Серийное производство планируется начать в 2024 году. Руководитель проекта подчеркивает, что ученым важно видеть востребованность результатов исследований в реальном секторе. «Наука без реального сектора экономики — это не наука. И фундаментальная, и прикладная наука должны работать на экономику. Использование наработок ученых, внедрение их в производство, коммерциализация — главный козырь любого университета»,— считает Рамиль Закиров.
Инновационный огнеупорный бетон за два года
На предприятии ЗАО «Производственно-коммерческая фирма "НК"» налажен выпуск цемента по новой технологии, разработанной учеными НИУ «БелГУ»
Фото: Елена Подгорная
На предприятии ЗАО «Производственно-коммерческая фирма "НК"» налажен выпуск цемента по новой технологии, разработанной учеными НИУ «БелГУ»
Фото: Елена Подгорная
Производить огнеупорные материалы высокого качества без единого импортного компонента позволят разработки ученых Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ»), выполненные по заказу ЗАО «Производственно-коммерческая фирма "НК"». Как пояснил Михаил Трубицын, руководитель проекта, профессор НИУ «БелГУ», до недавнего времени ведущие отечественные заводы делали высококачественные огнеупорные композиты бетонного типа из импортных сырьевых компонентов. Две основных составляющих для производства таких композитов — особо чистый высокоглиноземистый цемент (ВГЦ) и высокодисперсный реактивный альфа-глинозем — закупали, как правило, во Франции и Германии. Когда в 2022 году такие компоненты попали в санкционный список, под угрозой стагнации оказалась целая отрасль.
Ключевой находкой в разработанной технологии создания теплотехнических композитов нового поколения Михаил Трубицын называет замену значительной части ВГЦ на активированный высокодисперсный альфа-оксид алюминия. Цемент твердеет при взаимодействии с водой, и ее молекулы остаются в составе цементного камня. При дальнейшем нагреве до 600–800°C структура, содержащая химически связанную воду, начинает разрушаться, что ведет к потере механической прочности материала и уменьшению его плотности. Когда ученые ввели в состав активированный оксид алюминия, температура плавления которого достигает 2040°С, уровень прочности материала повысился, улучшились его огнеупорные характеристики. Кроме того, в рамках сотрудничества с российской компанией, которая также производит специальные добавки — интенсификаторы помола, ученые смогли сократить производственный цикл получения активированного оксида алюминия в три раза, с 24 до 8 часов.
Промышленные партии огнеупорного бетона уже выпускаются на предприятии, к концу апрелю будет изготовлено 500 тонн новой высокотехнологичной продукции. От начала исследований до внедрения разработки прошло всего два года. «Когда решаемые научные задачи изначально инициируются конкретными проблемами реального сектора, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы ученых вуза приобретают ярко выраженную практическую направленность. Существенно сокращается продолжительность процесса воплощения научной разработки в промышленную технологию»,— отметил Михаил Трубицын.
Мехатронные модули для космических аппаратов
Мехатронные модули для объектов авиационно-космической техники
Фото: пресс-служба БГТУ «ВОЕНМЕХ»
Мехатронные модули для объектов авиационно-космической техники
Фото: пресс-служба БГТУ «ВОЕНМЕХ»
Специалисты Балтийского государственного технического университета (БГТУ) «Военмех» им. Д. Ф. Устинова вместе с ведущим спутникостроительным предприятием страны АО «"Информационные спутниковые системы" имени академика М. Ф. Решетнёва» разрабатывают многофункциональные мехатронные модули, предназначенные для объектов авиационно-космической техники, которая помогает в освоении и использовании Мирового океана, Арктики и Антарктики. Модули создаются для импортозамещения устройств швейцарского, американского и норвежского производства и значительно превосходят по характеристикам существующие отечественные разработки.
Мехатронные модули представляют собой управляемые приводы вращательного движения, предназначенные для создания систем наведения и позиционирования объектов авиационно-космической техники. В их числе — солнечные батареи, крупногабаритные антенны, манипуляторы, применяемые на космических аппаратах. Модульность конструкции позволяет легко модифицировать разработанные приводы под заданные технические требования путем замены основных функциональных блоков.
Устойчивое информационное обеспечение всех составляющих арктической инфраструктуры делает поиск и разведку полезных ископаемых эффективнее. «Основным отличием наших модулей является применение новых конструктивно-компоновочных схем, материалов и технологий. Уникальность заключается в обеспечении высокой нагрузочной способности, точности позиционирования, скорости позиционирования при малых габаритных размерах и массе. Модульная конструкция позволяет быстро, эффективно, экономично применять разрабатываемые мехатронные модули при проектировании космического аппарата, благодаря чему снижается трудоемкость и время подготовки космического аппарата от стадии проекта до готовности к выводу на орбиту»,— отметил разработчик Олег Желтышев, инженер Опытно-конструкторского бюро БГТУ «Военмех».
Экспериментальные образцы мехатронных модулей уже произведены, их серийный выпуск намечен на 2024 год. В проекте задействованы как опытные специалисты, так и студенты. «Благодаря участию в выполнении работ молодых ученых, специалистов, студентов повышается уровень подготовки будущих выпускников, растет квалификация сотрудников учебных, научных и промышленных организаций. Практический опыт выполнения научных работ и прикладных задач, а также внедрение результатов работ стимулируют молодых ученых активно участвовать в научно-технической и инновационной деятельности»,— подчеркнул Станислав Матвеев, руководитель проекта, проректор по научной работе и инновационному развитию БГТУ «Военмех».
Один документ — и продукция на триллион рублей
Министр науки и высшего образования России Валерий Фальков констатирует, что сегодня кооперация науки и бизнеса имеет особое значение для достижения технологического суверенитета страны и развития российской экономики.
«Правительство России уделяет огромное внимание развитию кооперации науки и бизнеса. Только благодаря 218-му постановлению с 2010 по 2022 годы вузам и научным организациям из федерального бюджета было направлено около 65 млрд руб. на создание наукоемких производств. Финансирование со стороны реального сектора экономики составило более 80 млрд руб. За это время научные коллективы получили более 1900 патентов. Индустриальные партнеры на базе отечественных разработок произвели продукцию на сумму 948 млрд рублей. На предприятиях создано более 9 тыс. рабочих мест, в том числе более 6,5 тыс. для молодых специалистов, из которых 40% уже занимают выпускники, аспиранты и молодые ученые».
Постановление №218 предусматривает возможность субсидий производственным предприятиям сроком от одного до трех лет. Организация нового высокотехнологичного производства осуществляется за счет собственных средств предприятия. Не менее 20% указанных средств должно быть использовано на научно-исследовательские, опытно-конструкторские и технологические работы. Выделение субсидий происходит по результатам открытого публичного конкурса, который организует Министерство науки и высшего образования Российской Федерации. Также Минобрнауки занимается мониторингом проектов и оценивает результативность их реализации.
Научные кадры решают все
Бизнесу участие в реализации 218-го постановления помогает развивать собственное производство и привлекать к себе высококвалифицированные кадры. За 13 лет реализации проектов в рамках постановления научные коллективы получили более 1900 патентов, а индустриальные партнеры на базе отечественных разработок произвели продукцию на сумму 948 млрд руб. Большое внимание уделяется поддержке и карьерному продвижению талантливых молодых ученых. За эти годы более 7800 молодых исследователей и более 8400 студентов и аспирантов внесли свой вклад во внедрение научных знаний в производственную практику. По данным Минобрнауки России, в среднем доля исследователей в возрасте до 39 лет в научных коллективах, работающих по 218-му постановлению, составляет 63%.