Екатеринбург научный

К 2035 году инновационные предприятия могут обеспечить треть валового регионального продукта Свердловской области — следует из прогнозов местных властей. Значительный вклад в достижение этой цели может сделать Екатеринбург, не только обладающий необходимой производственной базой, но и являющийся научно-образовательным центром Урала. На сегодняшний момент примеры передовых технологий, разрабатываемых и применяемых в городе, включают высокотемпературную электрохимию, создание топливных элементов и электролизеров, реакторов, а также инновационные методики переработки материалов.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

В условиях перестройки российской экономики одним из ключевых ориентиров стало достижение технологического суверенитета страны. Чтобы сделать это, необходимо развивать высокотехнологичные производства и увеличивать выпуск товаров с высокой добавленной стоимостью, что дает больший экономический эффект.

По данным Свердловскстата, доля продукции высокотехнологичных и наукоемких отраслей в ВРП Свердловской области в 2022 году составила 21,4%. Согласно стратегии промышленного и инновационного развития региона, к 2035 году этот показатель должен вырасти до 30%. Предполагается, что значительная часть производств придется на Екатеринбург, где есть перспективные предприятия и обширная научная база.

Так, расположенные в городе предприятия военно-промышленного комплекса (ВПК) производят сложную и наукоемкую продукцию, что является одним из драйверов развития научных исследований, отметил директор Института стратегического развития и финансового анализа УрГЭУ Максим Марамыгин: «Со временем многие из оборонных наработок перетекают в гражданский сектор, поддерживая появление новых продуктов мирного назначения».

Помимо этого, в Екатеринбурге находятся 27 вузов, включая такие крупные, как Уральский федеральный университет (УрФУ), Уральский государственный медицинский университет (УГМУ), Уральский государственный экономический университет (УрГЭУ) и Уральский государственный горный университет (УГГУ). Ежегодно екатеринбургские вузы выпускают более 25 тыс. специалистов, часть которых готовят для научной и высокотехнологичной работы на местных предприятиях, в лабораториях и исследовательских центрах.

Научные исследования и разработки являются одним из источников доходов для учебных заведений. Так, УрФУ в 2023 году заработал на исследованиях 3,9 млрд руб. «В наши доходы от науки входят в том числе и средства от программы “Приоритет-2030”. И если в 2022 году вклад данной программы в финансирование прикладных научных исследований составил 779 млн руб., то в 2023 году эта сумма уменьшилась вдвое — приблизительно до 351,2 млн руб. Таким образом, прирост доходов от научной деятельности за прошедший год составил 1,2 млрд руб. Значительная часть этой суммы — выполнение работ в интересах индустриальных партнеров УрФУ»,— рассказал проректор УрФУ по науке Александр Германенко. В 2024 году по программе «Приоритет-2030» университет получил 481,97 млн руб. УГГУ в прошлом году направил на научно-исследовательскую деятельность 112,5 млн руб., в этом году заложено 120 млн руб.

Важную роль в объединении усилий науки, образования и промышленности играет Уральский межрегиональный научно-образовательный центр (УМНОЦ). Он сотрудничает с 9 университетами, 10 научными организациями и 57 индустриальными партнерами, реализуя проекты в различных сферах. «Проведение научно-исследовательских и конструкторских работ — важнейшая задача университетов, которые фактически выполняют роль отраслевых научно-исследовательских институтов (НИИ), работая в тесном взаимодействии с предприятиями»,— подчеркнул директор по развитию УМНОЦ Игорь Манжуров.

По словам ректора УрФУ Виктора Кокшарова, до 2024 года только в развитие УМНОЦ по направлению «Передовые производственные технологии и материалы» из разных уровней бюджета и источников было выделено порядка 14,1 млрд руб.

От атомов до космоса

Один из самых крупных проектов УМНОЦ связан с корпорацией «Росатом». Речь идет о работах с замкнутым ядерно-топливным циклом, переработкой отработанного ядерного топлива, материалов и технологий создания жидкосолевого реактора, с работами по водородной энергетике. «Одно из направлений в этом проекте предполагает проектирование, создание и испытания твердооксидных топливных элементов и электролизеров современной планарной конструкции. Их отличают более простые и масштабируемые технологии изготовления и более низкая себестоимость»,— рассказал Игорь Манжуров, уточнив, что специалисты уже создали экспериментальную установку изучения теплообмена с солевым расплавом и датчик мониторинга коррозионной активности расплавов.

В то же время Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) реализует крупный проект под названием «Корона» в сотрудничестве с предприятиями Свердловской области, включая Научно-исследовательский институт машиностроения в Нижней Салде и НПО автоматики в Екатеринбурге. Он направлен на исследование, разработку и создание демонстраторов двигательной установки с центральным телом, системы управления контроля с использованием искусственного интеллекта для ракетно-космического комплекса с полностью многоразовой одноступенчатой ракетой-носителем и универсальной космической платформой.

В рамках проекта планируется оснащение одноступенчатой ракеты-носителя шестнадцатью новейшими жидкостными ракетными двигателями, которые можно будет использовать многократно. Для этого задействованы лаборатории микропорошковых технологий, импульсных систем и быстропротекающих процессов, а также учебно-исследовательский лабораторный комплекс «Жидкостный ракетный двигатель», где проходят испытания и оптимизация параметров двигателя.

«Сейчас космические аппараты возвращаются на Землю частями, некоторые и вовсе не возвращаются. Наша одноступенчатая многоразовая ракета будет полностью возвращаться, что значительно снизит стоимость доставки одного килограмма груза на околоземную орбиту»,— пояснил проректор ЮУрГУ Сергей Ваулин.

На глобальном рынке проект Уральского НОЦа будет конкурировать с решениями SpaceX. Помимо экономических преимуществ, разработка имеет и экологическую составляющую: двигатель будет работать на топливной смеси кислорода и водорода, отличающейся высокой эффективностью и нетоксичностью. В настоящее время модель двигателя функционирует на топливе, состоящем из жидкого этилового спирта и газообразного кислорода.

Разработки в деле

Ярким примером передовых разработок, реализуемых в Екатеринбурге, является проект «Создание научно-промышленного кластера проектирования и производства высокоскоростного подвижного состава и городского транспорта». В рамках него УрФУ и холдинг «Синара — Транспортные машины» создают новые конструкционные материалы и интеллектуальные системы управления транспортом, а также разрабатывают высокоскоростные поезда с крейсерской скоростью 360 км/ч и максимальной скоростью 400 км/ч. Производить их планируется на заводе «Уральские локомотивы» (Свердловской области) с привлечением партнеров из Челябинской и Курганской областей. Ожидается, что разработка инновационного состава для участка Москва — Санкт-Петербург завершится к 2027 году.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Одной из ключевых областей в проекте является силовая электроника. Для закрытия этого направления УрФУ совместно с екатеринбургской компанией «Горизонт» разрабатывает и производит тяговые преобразователи, обладающие широкими перспективами. До 2024 года «Синара — Транспортные машины» инвестировал более 2 млрд руб. в перспективные проекты, направленные на создание и внедрение новых конструкционных материалов и интеллектуальных систем управления транспортом.

Уникальные разработки внедряются и в рамках производственных мощностей «Уралхиммаша», который запустил сборку уникальных реакторов. Помимо того, что проект был реализован в период ужесточившихся санкционных ограничений, завод производит подобное оборудование впервые. Да и в целом разработка уникальна для России, поскольку спроектирована на основании документации иностранного лицензиара и не имеет отечественных аналогов. Реактор изготовлен из толстолистовой легированной хромомолибденовой стали для сосудов высокого давления в соответствии с нормативами ГОСТа. «Это первый реактор, который полностью сделан в РФ. Заводом проделана колоссальная работа: оперативно переработана документация, изменено материальное исполнение оборудования, осуществлен поиск отечественных внутрикорпусных решений, обеспечивающих функциональность и работоспособность оборудования»,— рассказала генеральный директор ООО «УК УЗХМ» Тамара Кобаладзе.

Медицина высоких технологий

Еще одна разработка УМНОЦ — линейка систем для выхаживания новорожденных — была запущена на Уральском оптико-механическом заводе им. Э.С. Яламова (УОМЗ) в Екатеринбурге. Развитие высокотехнологичного производства медицинских изделий для выхаживания новорожденных, включая недоношенных детей и детей с экстремально низкой массой тела, имеет важное социальное значение и соответствует национальным приоритетам по обеспечению устойчивого роста численности населения.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Одна из моделей объединяет в себе инфракрасный обогреватель, модуль фототерапии и респираторный блок — такая система сделана впервые в России. Для производства кувезов были унифицированы компонентная база и функциональные блоки изделий, снижена доля материалов и комплектующих иностранного производства в составе оборудования. Это позволило повысить технологичность и снизить трудоемкость производства, минимизировать влияние человеческого фактора.

«Проект является примером успешного взаимодействия университета с индустриальным партнером. Благодаря совместным усилиям сотрудников УОМЗ и наших ученых удалось в сжатые сроки решить задачи по выбору необходимых материалов и комплектующих с акцентом на технологическую независимость и решение проблемы импортозамещения. В данном медицинском оборудовании внедрены передовые технологии, что делает его эффективным и конкурентоспособным не только в России, но и в глобальном масштабе»,— подчеркнул ректор УрФУ Виктор Кокшаров.

За мусором приглядят

Знаковым проектом УМНОЦ в экологической сфере является разработка оптического сепаратора для автоматической сортировки твердых коммунальных отходов (ТКО), который позволит повысить эффективность мусоросортировочных комплексов.

Оптический сепаратор представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из конвейерной ленты с пневматическими клапанами и специальными оптическими сенсорами. Система распознавания может определять 1 тыс. видов материалов по цвету, размеру и химическому составу, что увеличивает скорость сортировки в сравнении с ручным трудом. Сепаратор производит автоматическую сортировку мусора размером 10–300 мм со скоростью свыше 1 м/с (около 8 т в час).

Как пояснил Игорь Манжуров, оптические сепараторы устанавливаются в качестве каскадного оборудования и автоматизируют весь сортировочный процесс. «Важным преимуществом является то, что сепаратор спроектирован и разработан с пониманием реальных условий “мусорной культуры” в стране, то есть он адаптирован под российский мусор, который не предполагает предварительной сортировки,— отметил он.— Созданная нашими учеными и специалистами екатеринбургской компании “Аксалит” система в отличие от зарубежных аналогов позволяет увеличить процент отсортированного мусора».

Город в инновациях

Инновационный паспорт Екатеринбурга включает в себя более 350 проектов и исследований, чуть меньше половины которых приходится на разработки в области промышленности: нефтехимии, металлургии, горнодобычи и других. Треть проектов относится к сфере медицины, городского хозяйства и образования. По результатам на 2023 год, в городе проводились фундаментальные исследования по 23 направлениям.

В администрации подчеркивают, что применение разработок предприятий, представленных в инновационном паспорте, позволит создать и модернизировать конкурентоспособную продукцию, востребованную как на региональном, так и на российском рынке.

Для развития высокотехнологичных и наукоемких производств в городе действует 18 центров коллективного пользования. Много профильных научно-конструкторских и инновационных компаний сконцентрировалось в технопарках «Университетский» и «Академический», которые специализируются в том числе на разработке новых материалов и нанотехнологиях, приборостроении и электронике, информационно-телекоммуникационных технологиях и программном обеспечении, а также образовании и опытном производстве.

На фоне роста интереса потенциальных инвесторов, в том числе МСП, к развитию высокотехнологичного бизнеса власти Свердловской области решили создать в Екатеринбурге наукоград, центром которого станет экосистема «Космос». Это амбициозный и уникальный проект, направленный на достижение технологического суверенитета России, поддержку предпринимателей и создание комфортных условий для работы и жизни на Среднем Урале.

Проект включает создание технопарка и индустриального парка, а также учебной и жилищной инфраструктуры, включая производственные помещения, лабораторно-офисные кабинеты и центры коллективного использования с научным и опытно-промышленным оборудованием. «В этом году мы планируем провести проектирование и изыскание, до конца третьего квартала пройти госэкспертизу и затем приступить к строительству»,— рассказал гендиректор Корпорации развития Среднего Урала Андрей Мисюра, уточнив, что на эти цели привлечено 500 млн руб.

Планируется, что «Космос» объединит научные и промышленные организации, учебные заведения и институты развития, обеспечивая непрерывный цикл подготовки и привлечения высококвалифицированных специалистов. Приоритетными направлениями экосистемы станут разработка и производство продукции в ключевых технологических областях, таких как электронные компоненты, радиоэлектроника, микроэлектроника, беспилотные летательные аппараты и робототехника.

«Мы планируем сформировать промышленную площадку по принципу локального наукограда — научно-производственной экосистемы, объединяющей цикл разработок, опытного и серийного производства, подготовку инженеров, которые будут проводить НИОКР, производственные и офисные помещения. Мы строим не только локальную площадку, технопарк и индустриальный парк. Мы создаем экосистему, участниками которой могут стать любые компании, даже из других регионов и дружественных стран»,— добавил Андрей Мисюра. Запуск проекта запланирован на 2025 год. Предполагается, что к 2030 году объем выручки резидентов экосистемы «Космос» достигнет 30 млрд руб.

Евгения Яблонская