Связаны с космосом

Почти 60 лет сотрудничают РКЦ "Прогресс" и Самарский университет. Более чем 80% сотрудников предприятия — это его выпускники. У Самарского университета и РКЦ "Прогресс" функционирует Производственно-испытательный комплекс малых космических аппаратов.

"Для проведения исследований на этой площадке установлено оборудование для климатических, термовакуумных, вибродинамических механических и гидравлических испытаний, также находятся контрольно-измерительный комплекс и участок сборки малых космических аппаратов", — поясняет заместитель генерального конструктора по научной работе Максим Борисов.

Здесь проводится широкий спектр НИОКР по проектированию, производству, эксплуатации, испытаний космических аппаратов и обработки информации, которую получают от спутников.

Недавно специалистами Самарского университета были завершены работы по анализу различных вариантов мобильной башни обслуживания сверхтяжелой ракеты на старте.

"Это сложное, большое сооружение высотой 138 метров, обеспечивающее транспортировку, сборку, обслуживание, подготовку к старту и посадку экипажа", — рассказывает старший научный сотрудник кафедры космического машиностроения, доцент Иван Ткаченко.

В этом проекте специалисты НИИ Космического машиностроения вуза решали проектные, прочностные и другие задачи.

Еще одно наукоемкое направление — малые космические аппараты. Аппараты "Аист" первой серии на орбите уже семь лет, и с ними проходит пять-шесть сеансов в день, в ходе которых получают информацию для научных исследований. Ученых интересует анализ изменения параметров на большом временном интервале. Анализируются операционная деятельность аппарата, надежность элементов, процессы деградации и адаптация алгоритма управления аппаратом с учетом этих изменений. То, что спутники типа "Аист" летают больше запланированного срока, свидетельствует о верности заложенных в них решений.

Информацию из космоса использует все больше отраслей. Одна из них — сельское хозяйство. Аналоговое экстенсивное развитие сельского хозяйства исчерпало свои возможности. Его будущее в цифровизации и автоматизации физических процессов, а дальнейшее развитие — в базах знаний и создании искусственного интеллекта для принятия решений. Появляются новые цифровые сервисы для ведения сельскохозяйственного бизнеса, в том числе создаваемые и самарскими учеными.

Заведующий кафедры "Электронные системы и информационная безопасность" СамГТУ Петр Скобелев отмечает, что цифровая платформа с умными сервисами для фермеров и предприятий растениеводства "Умное поле" создана в кооперации с индустриальными партнерами, специалистами НИИСХ и технологическими компаниями в области разработки искусственного интеллекта, которая работает на основе базы знаний о сельскохозяйственных культурах для поддержки принятия решений по управлению фермерскими хозяйствами. На мобильном телефоне агроном может получить необходимую информацию по каждому полю.

Информация с космических аппаратов в перспективе может быть использована и специалистами Поволжского государственного университета путей сообщения для контроля ж/д сети в труднодоступных регионах страны (обвалы, насыпи, разрушения). Это стратегическая задача для страны и новая сфера для Роскосмоса.

Компетенции для этого у вуза есть. С 2011 г. здесь работает Центр транспортной безопасности. По словам директора центра Сергея Ярыгина, с 2011 г. СамГУПС является специализированной организацией в области железнодорожного транспорта, с 2012 г.  — и метрополитена. На сегодняшний день проведено более чем 500 оценок уязвимости, в том числе на объектах Универсиады, ШОС, БРИКС, ЧМ-2018. Кроме того, СамГУПС имеет лицензию на проведение работ, связанных с использованием сведений, составляющих государственную тайну.

В общий пул проектов по этой тематике могут войти и работы, которые ведет кафедра автоматических систем энергетических установок (Институт акустики машин) Самарского университета с ОАО "Завод Продмаш". По словам старшего преподавателя кафедры Артура Сафина, в рамках заключенного контракта ведется проектирование шумопоглощающего экрана, конкурентоспособного на мировом рынке как по качеству, так и по цене. Также специалисты кафедры совместно с аспирантом РКЦ "Прогресс" ведут работу по гранту президента РФ по созданию программы по защите от шума приборов ракеты, которая должна просчитать, где, сколько и какой материал использовать.

Электрические машины спецназначения

Интересен опыт взаимодействия ученых СамГТУ с ООО НПО "Шторм", в результате которого разработано семейство систем электрического запуска индустриальных двигателей. Они позволяют снизить затраты на транспортировку газа и исключить выбросы топливного газа в окружающую среду.

За разработку специалисты ООО НПО "Шторм" взялись три года назад. Сегодня системы рекомендованы ПАО "Газпром" к применению на объектах общества.

"Принципиально новому подходу предшествовало тесное сотрудничество инженеров-конструкторов НПО с учеными, производственниками, представителями аэрокосмического кластера Самарской области. Мы провели огромную работу", — говорит генеральный директор и главный конструктор ООО НПО "Шторм" Сергей Буряшкин.

Сегодня появление инновационных изделий на базе электрических машин специального назначения невозможно представить без взаимодействия разработчиков с учеными и крупными производствами, выступающими в роли заказчиков. Рождаясь в конструкторском бюро, продукт обретает форму в металле, чтобы, пройдя серию испытаний, занять место в производственном процессе. Новые инновационные продукты под маркой "Сделано в Самаре" НПО "Шторм" создает в тесной связке с учеными кафедры "Электромеханика и автомобильное электрооборудование" СамГТУ.

"Кафедра ведет научные и прикладные исследования в области специальных электрических машин и аппаратов для различных отраслей промышленности", — говорит заведующий кафедры профессор Юрий Макарычев.

Результат исследований самарских ученых усилиями конструкторов, технологов и большого количества высокопрофессиональных специалистов реализуется в конкретные продукты.

Трансфер технологий — фактор развития

Развивает сотрудничество с индустриальными партнерами и Самарский государственный медицинский университет, который активно включен в направление диверсификации ОПК и совместно с Самарским электромеханическим заводом занимается постановкой в серийное производство восьми продуктов, разработанных в университете.

Особое внимание вуз уделяет зарубежным рынкам. Анатомический стол Пирогова недавно получил Европейский сертификат СЕ. Теперь запланирована реализация таких столов в Европе.

Ведутся переговоры с Уральским оптико-механическим заводом по передаче в производство чипов, которые будут определять ряд параметров биологических жидкостей человека.

"Одним из факторов, давшим толчок к исследованиям в сфере искусственного интеллекта и VR/AR, стала победа в конкурсе на предоставление грантов на господдержку программ деятельности лидирующих исследовательских центров для реализации дорожных карт развития "сквозных" цифровых технологий по направлению: "Технологии виртуальной и дополненной реальности", — отмечает ректор СамГМУ профессор РАН Александр Колсанов.

Другой важной вехой стало подписание с компанией МТС в июне 2020 г. первого контракта, в рамках которого будут проводиться работы в области искусственного интеллекта.

Также СамГМУ приступил к созданию для Газпрома тренажера по обучению специалистов по ликвидации аварийных ситуаций на газопроводах среднего и низкого давления.

На площадке вузовского технопарка СамГМУ выпускается линейка симуляционных медицинских тренажеров для образовательных учреждений. Продукция, произведенная в технопарке, поставляется в шесть центров по России, а также в Беларусь и Италию.

СамГМУ создал сильные компетенции в области виртуальной и дополненной реальности. Все начиналось с ИТ-медицины, но сегодня это позволяет выходить уже на новые проекты в разных отраслях. Прошло несколько встреч по обсуждению возможного взаимодействия в этой области и со специалистами РКЦ "Прогресс". Если начнется сотрудничество, то партнеры смогут получить новые прорывные компетенции.

Формировать механизмы продвижения разработок

Вузы и предприятия Самарской области имеют сильные компетенции и производственные мощности в авиации и космосе, выполняют многомиллионные контракты по опытно-конструкторским работам, выпуску и сервисному обслуживанию газотурбинных двигателей, создают ракеты и ракетные двигатели. Но, кроме стратегических государственных программ, есть еще и международный рынок, и есть производства, которые выпускают конкурентоспособные изделия.

Например, на базе отраслевой научно-исследовательской лаборатории вибрационной прочности и надежности авиационных изделий Самарского университета (ОНИЛ-1) создано производство изделий из металлорезины.

"Наша продукция поставляется на РКЦ "Прогресс", ПАО "Кузнецов", ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, холдинг "Синара — транспортные машины", — говорит научный руководитель Института двигателей и энергетических установок Самарского университета профессор Александр Ермаков. В 2018 г. разработчики Самарского университета в конкурентной борьбе за поставки виброопор победили  немецкий машиностроительный концерн Voith. Но конкуренция в этой сфере усиливается. На рынке сильные позиции имеет концерн Hutchinson — поставщик для ряда автомобильных, железнодорожных, строительных и аэрокосмических компаний, выпускающий материал, похожий на металлорезину. У него большие объемы продаж по всему миру, соответственно, больше и возможности инвестировать в создание новой продукции.

По словам заместителя главного конструктора ОНИЛ-1 Самарского университета Данилы Давыдова, зарубежные конкуренты пока не могут так широко менять параметры материала и ресурс работы у их изделий меньше. Чтобы выиграть на новом этапе конкуренции, необходимо внедряться в другие отрасли и выходить на международный рынок, а это уже вопрос не только экономики, но и политики. Это также задача статуса самарского НОЦа.

Сильную школу по материаловедению имеет Тольяттинский государственный университет. Большой объем исследований по созданию магниевых сплавов нового поколения ведет вузовская лаборатория "Физика прочности и интеллектуальные диагностические системы" НИИ прогрессивных технологий (НИИПТ).

"Современная авиакосмическая промышленность предъявляет все более высокие требования к материалам. Использование магниевых сплавов как наиболее легких металлических материалов, обладающих высокой демпфирующей способностью, относится к числу наиболее перспективных направлений", — рассказывает директор НИИПТ профессор Дмитрий Мерсон.

Годовая потребность в таких сплавах только в России измеряется десятками тонн ежегодно. Решение задач в этой сфере может усилить и конкурентные позиции РКЦ "Прогресс" и "Кузнецова".

Активно внедряется в эту сферу и СамГМУ. В клинике челюстно-лицевой хирургии и стоматологии СамГМУ уже начались операции по имплантации. "Для медиков мы сделали сплав, способный растворяться в организме без побочных эффектов", — пояснил Дмитрий Мерсон.

Самарский университет имеет уникальные компетенции в области магнитоимпульсной обработки металлов. Технология позволяет за один проход выполнить операции по штамповке, развальцовке, калибровке, раздаче, обжиму, резке металлических заготовок и деталей, надежно соединять разнородные материалы.

"Оборудование поставлено в Швейцарию, США, Великобританию, Германию, Данию, Китай, Италию, Финляндию. Установки работают и на ведущих предприятиях самарского аэрокосмического кластера,  пять установок работают на ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, три — на Тульском оружейном заводе", — отмечает научный руководитель лаборатории "Прогрессивные технологические процессы пластического деформирования", профессор кафедры обработки металлов давлением Самарского университета Владимир Глущенков.

Пока зарубежные изготовители не выдерживают конкуренции, но, чтобы развиваться, необходимо вести работу по трансферу технологии в другие отрасли и расширять спектр исследований в медицине (магнитоимпульсное воздействие на клетки для борьбы с онкологией, упаковка лекарственных препаратов), сельском хозяйстве (обработка семян), ювелирном бизнесе (более качественная работа с драгоценными металлами).

Проведенный предварительный анализ компетенций свидетельствует о том, что в Самаре есть много возможностей для того, чтобы создаваемый НОЦ работал эффективно. Для этого нужно научиться управлять имеющимся потенциалом в связке B2B, создавать больше реально работающих программ, разрабатывать четкие, продуманные стратегии. Тогда регион сможет привлекать больше заказов от ОДК, Роскосмоса, Газпрома и других корпораций, выходить на международные рынки с большими межотраслевыми проектами.

Геннадий Котельников, председатель Самарской губернской думы, председатель Совета ректоров вузов Самарской области:

— Работа с предприятиями дает вузам более глубокое понимание производственных процессов, возможность получать оперативную информацию с индустриальных площадок, что важно для тестирования созданных технологий. Это обеспечивает практикоориентированность научных исследований и понимание, какие направления развития сделать приоритетными. Что касается студенческих практик, то для работодателей это еще и возможность присмотреться к наиболее способным студентам, создать им персональные образовательные траектории, получить после окончания вуза уже подготовленных специалистов. Этот комплекс задач призван решить создающийся НОЦ мирового уровня, одной из приоритетных задач которого должно стать продвижение самарских инновационных разработок на новые рынки.

Максим Борисов, заместитель генерального конструктора РКЦ "Прогресс" по научной работе:

— Космические технологии всё активнее применяются в разных отраслях промышленности.
РКЦ "Прогресс" заинтересован в диверсификации свой деятельности, взаимодействии с вузами, расширении спектра задач, решаемых с применением информации, получаемой с космических аппаратов.

Владимир Богатырев, ректор Самарского университета им. Королева:

— Самарский университет развивает сотрудничество с предприятиями реального сектора экономики. Примером успешного сотрудничества можно назвать разработку универсальной цифровой платформы с ПАО "ОДК-Кузнецов", которая позволит оптимизировать конструкцию двигателя. В интересах ПАО "Газпром" разрабатываются и внедряются гасители пульсаций давления и глушители шума. По заказу машиностроительного холдинга группы "Синара" — АО "Синара-Транспортные Машины" налажено серийное производство виброизоляторов из металлорезины для дизельных двигателей для тепловозов.

Александр Колсанов, ректор СамГМУ, профессор РАН:

— Созданные компетенции позволяют нам расширять кооперацию с компаниями из разных отраслей. Все больше взаимодействия устанавливается и с компаниями, занимающими лидерские позиции в самых различных областях. Планируется, что к 2022 году количество немедицинских заказов в портфеле университета достигнет 60%.