Вклад научных институтов Сибирского отделения РАН в безопасность и обороноспособность страны.
Накануне 72-й годовщины Победы в Великой Отечественной войне и накануне юбилея СО РАН в пресс-центре ТАСС состоялся телемост Москва — Новосибирск «Наука Победы: Сибирское отделение РАН и оборонно-промышленный комплекс России».
В обсуждении приняли участие председатель СО РАН Александр Асеев, вице-президент по инновациям Объединенной авиастроительной корпорации Сергей Коротков, директор Института теоретической и прикладной механики Василий Фомин, директор Института ядерной физики Павел Логачев, директор Института физики полупроводников Александр Латышев, советник генерального директора компании «Швабе-Фотосистемы» Дмитрий Гиндин, гендиректор Новосибирского завода им. Коминтерна Павел Заболотный, директор Института нефтегазовой геологии и геофизики Михаил Эпов, замгендиректора НИИ электронных приборов Валерий Эдвабник.
Круг тем, поднятых на пресс-конференции, был весьма широк. Гиперзвуковые летательные аппараты, новые материалы для авиа- и двигателестроения, оптико-электронные системы навигации и слежения нового поколения, тепловизионные прицелы для спецподразделений, структуры для СВЧ-техники, образцы высокоэнергетических материалов и т. д.
19 мая этого года СО РАН исполняется 60 лет. Основатели Академгородка — академики Лаврентьев, Соболев, Христианович — во время войны внесли существенный вклад в обороноспособность страны. Многие первые директора сибирских академических институтов были фронтовиками, прошедшими войну с винтовкой в руках. Поэтому все они хорошо понимали значение фундаментальных исследований для военно-промышленного комплекса страны.
Как сказал академик Асеев, главное — это то, что удалось сохранить в СО РАН основные оборонные направления работы, несмотря на усилия «лобби либерального характера, которое в 90-х годах прямо заявляло, что наука в России должна быть демилитаризована. Зачем ресурсы тратить и так далее. Но время показало, что обстановка накалена до предела, ситуация в мире очень напряженная. И мы благодарны руководству нашей страны, что взят курс на перевооружение армии, поддержку предприятий ОПК. Сегодня восемь академических институтов СО РАН включены в реестр предприятий оборонной промышленности».
Авиация
«Важность авиационной отрасли обусловлена прежде всего уровнем наукоемкости той продукции, которую мы выпускаем, — уверен Сергей Коротков. — Это в свою очередь обеспечивает колоссальный синергетический эффект технологий, созданных в авиации, в других отраслях экономики. Поэтому ОАК как никто другой заинтересован в тесном взаимодействии с современной наукой. Сегодня нами разработана и подписана программа взаимодействия с Российской академией наук. Только совместное решение текущих проектных задач может создать тот задел, который позволит нам создавать авиационные проекты, имеющие конкурентные преимущества».
Совместная работа идет в таких направлениях, как гиперзвук, оборудование для систем навигации, основанных на новых физических принципах, ряде других направлений.
Если говорить о гиперзвуке, то в России планируется создать летательные аппараты, способные развивать скорость в 12 Махов (один Мах соответствует скорости звука — примерно 300 м/с, или 1224 км/ч.). Для освоения гиперзвуковых скоростей решено начать с беспилотных летательных аппаратов и ракет, а в перспективе дойти и до пилотируемых аппаратов. Как заявил на пресс-конференции академик Фомин, «результаты по гиперзвуку у нас выше американских. Было прекрасно показано, как мы хорошо стреляем, и аппарат долетает туда, куда надо. Если бы у нас данные работы не были прекращены в 1990-е годы, то в настоящее время результаты были бы гораздо лучше».
Директор Института теоретической и прикладной механики сообщил также о возможности создания в ближайшее время небольшого сверхзвукового пассажирского самолета. По его мнению, все научные вопросы здесь решены. Главной проблемой для пассажирской сверхзвуковой авиации является проблема звукового удара. И для больших самолетов удовлетворительное решение не найдено. «Поэтому решили сделать небольшой, так называемый административный самолет на 20-25 человек».
Новые двигатели — следующее направление. Любой двигатель внутреннего сгорания выделяет большое количество вредных примесей. Чтобы уменьшить это воздействие, нужны альтернативные источники энергии. «Некоторые российские беспилотные летательные аппараты уже работают на новых принципах использования энергии, — поделился информацией Сергей Коротков. — Они на юге работали, и довольно успешно (видимо, речь здесь идет о Сирии, где применяются российские беспилотники. — Прим. ред.). Достаточно длительное время могли поддерживать движение в воздухе летательных аппаратов, что говорит о том, что сегодня это реальность. Самое главное — они есть. Но они находятся либо в лабораторной части, либо на полигонах. Мы можем использовать сегодня новые энергетические установки и на пассажирских самолетах. Самолет стал очень энергонасыщенным, в нем есть и телевизор, мы пользуемся интернетом, а это тоже энергопотребление. А когда энергопотребление растет, появляется нужда в новых типах источников, основанных на новых физических принципах. С какой целью мы над этим работаем? Чтобы уменьшить воздействие на человека и окружающую среду — это требование ставит Международная ассоциация экологии по эксплуатации авиационной техники в мире».
Отдельная тема — безопасность полетов. Журналисты не могли не спросить, ведутся ли работы в области обнаружения так называемой «турбулентности ясного неба», которая накануне стала причиной травм двух десятков пассажиров рейса Москва — Бангкок. Boeing 777 при ясной погоде неожиданно попал в воздушную яму, его подбросило на 200 м, а пассажиров выбросило из кресел.
«Природа живет своей жизнью, мы вынуждены приспосабливаться к природе и создавать приборы, которые могут определять сдвиг ветра. Сегодня есть понимание, есть оптические службы определения ветра, которые хорошо изучены в Томском университете. Международная объединенная корпорация в ближайшее время будет обязывать ставить такие приборы на самолеты. Мы должны идти в ногу со временем и предпринять все усилия для того, чтобы не покупать такие приборы, а изготавливать у нас в России и ставить их на самолеты», — сказал Сергей Коротков.
Безопасность
И еще о безопасности. Системы рентгеновского контроля (СРК) «СибСкан», позволяющие обнаружить опасные предметы и в одежде и внутри человека, новосибирцам хорошо известны. Они уже несколько лет используются для предполетного досмотра пассажиров аэропорта «Толмачево», ежегодно через них проходит около миллиона человек. Эта система — разработка Института ядерной физики. Производитель — ООО «СибАкадемСкан». Кроме Новосибирска, «СибСкан-М1» работает в аэропортах Владивостока, Иркутска, Красноярска, Магнитогорска, Оренбурга, Перми, Сыктывкара, Ханты-Мансийска.
Академик Логачев рассказал, что недавно была создана новая модификация системы. Буквально на днях институт получил патент на применение в детекторной системе «СибСкан» полупроводникового детектора с прямым счетом гамма-квантов, что позволяет поднять разрешение в несколько раз, улучшить качество картинки и уменьшить дозу облучения.
Вторая идея ученых Института ядерной физики, которая сейчас находится в реализации, — это динамическое управление интенсивностью рентгеновского луча в зависимости от рентгеновской прозрачности конкретной области объекта, что снижает дозу облучения до 0,15 микрозиверт. Это в два раза меньше допустимой по СанПиН и соответствует всего двум минутам полета на высоте 10 тыс. м. «Это наша задача. Она, естественно, будет решена и даст новое качество для авиационной безопасности и для пресечения наркотрафика и борьбы с терроризмом».
Журналистов интересовало, а занимаются ли ученые работой по детекторам, которые могут определить, есть взрывчатка у человека или нет, как только он в аэропорт заходит. Чтобы не допускать таких ситуаций, как случилась в Домодедово несколько лет назад?
«Да, такая система при поддержке федеральной службы безопасности уже создана. Сделан опытный экземпляр, который проходит испытания, — ответил Александр Асеев. — Работы идут в Бийском институте проблем химико-энергетических технологий СО РАН — они занимаются новыми системами для высокоэнергетических материалов, то есть химией этих процессов. Вместе с нашим Институтом оптики атмосферы имени Зуева СО РАН в Томске разработана система лазерного дистанционного определения паров взрывчатых веществ».
В системе используется сложная технология, так как главный компонент взрывчатых веществ — это азот, который преобладает в атмосфере. Поэтому ученым нужно было решить задачу по отделению азота в соединениях от азота в молекулярном виде в воздухе, и эта проблема была решена. Самая же главная сложность заключается в том, что нужно обеспечить быстродействие системы на очень высоких потоках пассажиров в метро и на вокзалах. «Есть еще технические проблемы, но принципиально такая разработка создана и в перспективе появится во всех потенциально опасных местах скопления людей».
Новые материалы
Академик Латышев выделил несколько направлений деятельности его института, которые связаны с созданием новых материалов.
Первое — выращивание тонких кристаллических пленок на кристаллической подложке. «Эта работа ведется с помощью основного, перспективного метода полупроводниковых технологий, позволяющих создавать материалы, не существующие в природе. Их свойство можно заказать, а после сконструировать и собрать такие структуры», — объяснил Александр Латышев.
Далее в институте созданы три линейки, которые полностью загружены на то, чтобы создавать материалы для фоточувствительных приемников. Причем речь идет о тепловизионных каналах, когда не нужна подсветка, а излучает само тело, и это излучение можно регистрировать. «Такие изделия достаточно востребованны, но, понятно, мы не можем заполнить нишу, которая существует на сегодняшний день в экономике, поэтому занимаемся производством полупроводниковых пластин с необходимыми фоточувствительными системами и передаем их в промышленность, которая доводит их до конечного продукта. Одним из партнеров института здесь является АО «НЗПП с ОКБ», работы с которым ведутся в рамках проекта холдинга ОАО «Росэлектроника».
В Институте физики полупроводников была также усовершенствована работа над ИК-матричными фотоприемниками мегапиксельного формата: 2048×2048. Это новый подход и новая система, которая используется для аппаратуры космического базирования, для глобального обзора Земли. Другой пример — фотоприемник формата 320×256, который разрабатывается совместно с ОАО «Швабе-Фотосистемы» с 2013 года. 20 таких систем передано на предприятие.
Следующее направление связано с СВЧ-электроникой. Это прецезионная технология получения специальных материалов, на базе которых создаются СВЧ-приборы, необходимые для приборов связи, различных локаторов, систем наведения и контроля. В Новосибирске партнером института в этом проекте является ОАО «Октава».
По утверждению директора института, «отдельные наши разработки в этих направлениях не имеют мировых аналогов. В год мы производим и поставляем до 1000 таких структур (это уже маленький завод). Сферы применения: космическая связь, связь для Арктики, продукция двойного назначения».
Институт физики полупроводников работают также над изготовлением пластин «кремний-на-изоляторе». На базе этого материала создается так называемая экстремальная электроника. Она необходима для атомной промышленности, атомной энергетики, космических станций. Метод получения таких пластин запатентован. В год производится до пяти тысяч систем.
«На базе такого материала мы разработали биосенсор, который обладает колоссальной чувствительностью. Если взять ампулу в один кубический сантиметр, вылить ее в Новосибирское водохранилище и перемешать, то мы сможем определить, что было в этой ампуле, — комментирует Александр Латышев. — Сейчас совместно с промышленностью мы отрабатываем возможность выхода на промышленное производство таких чипов».
Еще одно направление связано с инфракрасной техникой, — это неохлаждаемые матричные приемники, которые уже востребованы в МЧС, ВПК, различных гражданских сферах. Это легкие, переносимые устройства, которые позволяют при плохой видимости (например, в задымленных шахтах) визуализировать наличие разогретых объектов, в том числе человека, что актуально для самых различных применений.
Новые приборы
Научно-исследовательский институт измерительных приборов — Новосибирский завод имени Коминтерна — входит в состав концерна ПВО «Алмаз-Антей». Предприятие участвовало в разработке самоходного радиолокатора обнаружения для зенитных ракетных систем С-300 и С-400 и станций обнаружения и целеуказания для комплексов «Бук».
Как сообщил журналистам Павел Заболотный, заводом имени Коминтерна разработан новый радиолокатор для контроля воздушно-космического пространства. На его создание ушло около двух лет. Сейчас изготовлен опытный образец, проведены первые этапы испытаний. «Они были успешны, мы получили те результаты, которые были необходимы и были заданы техзаданием в соответствии с условиями главного конструктора».
Гендиректор отметил, что этого бы не произошло, если бы не помощь ученых Института физики полупроводников: «Один из материалов института и технология позволили нам решить совместно эту задачу с еще одним предприятием в Нижнем Новгороде».
Это лишь один из примеров опытно-конструкторских работ, которые ведет НИИ измерительных приборов в области разработки современных и перспективных радиолокационных средств для воздушно-космической обороны.
«Интересное направление для развития предприятия, которое мы видим, находится в области двойных технологий, двойного назначения, — продолжил Павел Заболотный. — Все сложные изделия военного профиля, те, которые сегодня находятся в эксплуатации и проектируются, как правило, уже автоматизированы, работают без участия человека и требуют серьезных систем обратной связи, автоматического управления, а значит, не обходятся без датчиков. При этом, большинство датчиков, даже тех, которые используются в военной сфере, морально устарели, так же, как и спецматериалы, которые применяются в чувствительных элементах. Как разработчики таких средств мы имеем большие проблемы. Именно поэтому мы договорились с СО РАН, что возьмемся за эту тему на основе научного задела и тех компетенций, которые есть в институтах Сибирского отделения. Мы будем разрабатывать датчики нового поколения, чтобы оснастить все перспективные средства автоматизации в области военной промышленности. Это задача двойного назначения, так как те же датчики могут применяться и в гражданской продукции. И это достаточно серьезная задача, многолетняя, конца ее я пока не вижу. Но здесь главное начать, и предварительных успехов можно добиться уже в течение года. Надо просто определить, какими датчиками надо в первую очередь заниматься».
Академик Эпов в свою очередь рассказал о том, что совместно с заводом им. Коминтерна его институт разработал и налаживает выпуск системы подземного электровидения. Это также связано с проблемами безопасности. Промышленная инфраструктура, особенно в мегаполисах, очень обширна и сосредоточена в основном под землей. Система подземного электровидения — это портативный прибор, который позволяет видеть любые инженерные сооружения, включая системы жизнеобеспечения, на глубине примерно до 10 м. Знания о состоянии подземной среды помогут не только предотвращать и устранять возможные аварии, но также прогнозировать плановый ремонт всего очень сложного городского хозяйства. Уже пошли первые заказы на новый прибор, и к концу года партнеры надеются получить пилотный образец.
Совместно с заводом институт предполагает также искать решения и в сфере экологической безопасности. За время существования промышленности накоплено огромное количество отходов, в том числе токсичных. Их поведение во времени и пространстве во многом для науки остается «терра инкогнита». «Сейчас мы разрабатываем, и надеюсь, что с заводом имени Коминтерна мы начнем проектировать и выпускать такие системы, которые позволят контролировать распространение токсичных отходов».
***
Проблемами взаимоотношений науки и ОПК, проблемами безопасности разговор на пресс-конференции не ограничивался. Говорили и о большой науке, проектах «Мегасайнс». Например, академик Логачев рассказал о новом вкладе ученых Института ядерной физики в модернизацию Большого адронного коллайдера. О том, что как раз на 9 мая в ЦЕРНе намечено проведение «церемонии инаугурации» линейного ускорителя протонов LINAC-4, который позволит значительно увеличить производительность БАК. Важные элементы этого ускорителя совместно с европейскими коллегами были разработаны, изготовлены и введены в эксплуатацию сотрудниками ИЯФ СО РАН и Российского федерального ядерного центра в Снежинске.
Хочется акцентировать еще несколько вещей, о которых говорили практически все участники телемоста.
Во-первых, они говорили о том, что если бы в институтах СО РАН серьезно не занимались фундаментальной наукой, не было бы никаких новых материалов, приборов и технологий, который можно было бы внедрять в гражданских отраслях промышленности и в отраслях ОПК.
При этом прямое внедрение разработок академических институтов в производство — это скорее исключение из правил. Между фундаментальной наукой и производством стоит отраслевая наука, которая непосредственно и должна заниматься разработкой и внедрением рабочих изделий. Об этом собравшимся напомнили Василий Фомин и Валерий Эдвабник. При этом все констатировали, что путь от фундаментальных разработок до их внедрения в жизнь все еще очень долог. Сегодня идет в производство то, что учеными придумано 10, а то и более лет назад. На большой разрыв между теорией и практикой, на актуальность быстрого внедрения в жизнь научных достижений просили обратить особое внимание Александр Асеев и Сергей Коротков.
Не менее важная задача — это внедрение совместных разработок ученых и военных в гражданские отрасли. «Ведь не секрет, что президент Путин призывает к 2021 году переводить предприятия ОПК «на нужды хозяйственные», — подчеркнул Василий Фомин. — Но вопрос, как? Не кастрюльки же делать, как было при Горбачеве. Оборонные предприятия должны делать вещи, которые нужны не только для нас, но и были бы конкурентоспособны с Западом. Приведу пример, который всем близок — медицина. Все западное! Нам должно быть стыдно, что это оборудование мы не можем сделать сами. Хотя все идеи есть».
Валерий Эдвабник видит, если можно так сказать, и общественно-мировоззренческие проблемы. По его мнению, «эпоха эффективных менеджеров» начала переходить в «эпоху воинствующей некомпетентности», и сейчас на всех уровнях управления остро не хватает людей с инженерным мышлением. При создании СО РАН фактически все академические институты были сразу нацелены на нужды обороны страны, поэтому большинство руководителей институтов были инженерами. «Сегодня мы готовим каких-то бакалавров, магистров по непонятным программам. Люди же с инженерным мышлением — это особенные люди. Это не современные менеджеры. Простой пример. Может ли юрист, экономист защитить диссертацию по физике полупроводников?.. А инженер, если постарается, по экономике или юриспруденции может. Мы восторгаемся Китаем, как далеко он шагнул. Не будет говорить об идеологии, но то, что люди, принимающие решение там, члены политбюро КПК, начиная с реформ Дэн Сяопина и до сих пор, эти люди — инженеры. Для справки: в нашем в правительстве только два человека с инженерным образованием — Шойгу и министр по делам Крыма. Сегодня в ВПК идет смена поколений генеральных директоров, главных конструкторов, и новые на 80 процентов уже не знают не только академиков Фомина и Латышева, они даже не имеют представления, что это за Институт теоретической и прикладной механики, Институт физики полупроводников, чем они занимаются. Поэтому сейчас самое главное, пока есть еще поколение, которое друг друга знает, объединить усилия и всем вместе противостоять «эпохе воинствующей некомпетентности».
И действительно, каким образом от «эпохи эффективных менеджеров» можно перейти к «эпохе воинствующей компетентности», для отечественной науки и отечественной экономики это, пожалуй, самый большой вопрос.
Владимир Полеванов, «Новая Сибирь»
