Нанотехнологии в отечественной оборонной промышленности

Инновационные технологии в оборонной промышленности можно назвать по-хорошему модной темой. В ней сочетаются естественный интерес к современным достижениям научно-технического прогресса, в ходе которого жизнь превосходит самые смелые замыслы писателей-фантастов, и осознание того, что нужды «оборонки» часто стимулируют исследования, которые затем могут понадобиться в различных областях «мирной» индустрии. Новые материалы, созданные с помощью нанотехнологий, последние достижения радиоэлектроники становятся результатом усилий государств и научных коллективов, развития базовых и прикладных научных дисциплин.

Будущее за препрегами

Не найти, пожалуй, серьёзной отрасли, где были бы не востребованы композитные материалы нового поколения. В прошлом году им было посвящено выездное заседание Научно-технического совета Военно-промышленной комиссии при Правительстве РФ. Оно проводилось на производственной площадке «Препрег-СКМ», входящей в структуру Холдинговой компании «Композит». Члены совета обсудили перспективы применения композитов на основе углеродного волокна в отечественном ВПК.

В ткацком цехе компании производят углеродные ткани различных типов плетения для таких отраслей промышленности, как авиация, строительство, судостроение. Работает линия по производству полиакрилонитрильной нити, составляющей основу углеродного волокна. К существующей установке по производству препрегов (так называются новые композиционные материалы) должна добавиться новая, находящаяся в стадии строительства установка «Кавитек». Создается Нанотехнологический центр композитов. Интерес к композитам в ВПК обусловлен их высокой прочностью, коррозионной стойкостью, низкой теплопроводностью, немагнитностью и высокой ударостойкостью.

Ещё в 2009 году было учреждено ЗАО «Препрег – Современные композиционные материалы». На тот момент, как констатировал гендиректор «Роснано» Анатолий Чубайс, этой отрасли в России практически не было. Чубайс доказывал, что без этого скоро будет под угрозой существование российского авиапрома: все западные и даже азиатские авиастроители сейчас выпускают самолёты из лёгких и прочных композитных сплавов, по сравнению с которыми российские становятся неконкурентоспособны. Это же относится и к космической промышленности, к судо- и автомобилестроению.

Проект при поддержке «Роснано» получился довольно дорогим. Только на покупку импортного оборудования требовалось 50–100 млн долларов. Инвестиции в запуск проекта, по данным «Роснано», составляют сопоставимую сумму 3,5 млрд рублей (116,6 млн долларов по курсу на 1 октября 2009 года), из которых 3,2 млрд руб­лей предоставило «Роснано». Первоначально речь шла о сумме на 20–25% меньше, но из-за кризиса получилось более затратно.

Существующая программа развития производства композитов ориентирована на импортозамещение. Замена импортных материалов отечественными – задача серьёзная. Пока внедрение их в военную промышленность идёт медленно, но, тем не менее, в выполнении задачи нет ничего невозможного, при наличии финансирования и осознанной стратегии. Одной из проблем на этом пути стала необходимость смены многих стандартов: в стратегических отраслях есть запрет применения новых материалов, не предусмотренных отраслевыми ГОСТами и СНИПами.

Напечатать… самолёт

Между тем в современном мире былью становятся многие сказочные сюжеты. Ещё лет десять назад волшебным инструментом показался бы 3D-принтер, «печатающий» всё что угодно – от футболки до гамбургера. Однако речь идёт не просто о новых игрушках для массового потребителя. Вот январская новость: в Великобритании военно-воздушные силы впервые подняли в воздух истребители Tornado, в конструкцию которых входят металлические детали, напечатанные на 3D-принтере. Об этом сообщили представители оборонной компании BAE Systems.

При этом представители компании заявили, что использование инженерами компании технологии 3D-печати для проектирования и производства различных деталей существенно удешевляет расходы королевских ВВС Великобритании: экономия в течение ближайших четырёх лет составит 1,2 млн фунтов стерлингов (2,23 млн долларов). Эта оборонная компания разрабатывает и производит детали для четырёх эскадрилий истребителей Tornado GR4, в том числе для защитного покрытия кабин самолётов. А цена некоторых деталей не превышает 100 фунтов. Майк Мюррей, директор одного из департаментов BAE Systems, утверждает, что с помощью 3D-принтера детали конструкции самолёта могут быть созданы в любом месте, где есть необходимое оборудование. То есть речь идет об увеличении эффективности и гибкости производства.

В прошлом году Европейское космическое агентство уже объявило о запуске нового проекта AMAZE, целью которого является печать на 3D‑принтере металлических частей для космических кораблей, двигателей самолётов и ракет. Агенство обозначило цель: создание космического спутника, собранного полностью из напечатанных комплектующих.

По мере развития 3D-технологий встают и новые проблемы. Довольно просто стало печатать огнестрельное оружие. По этому поводу идёт много споров в свете борьбы с терроризмом. Однако ряд экспертов стоят на позиции, что намного проще купить нелегальные «стволы» на криминальных чёрных рынках, чем использовать 3D-печать. Поэтому никакой специальной правовой базы, помимо существующих законодательных ограничений на изготовление и продажу огнестрельного оружия, не требуется.

России, по всей вероятности, ещё только предстоит решение вопросов, связанных с развитием этих технологий и применения их в оборонке. Однако отечественные разработки уже начинаются.

Физика и химия на службе у мира и войны

Совокупные военные расходы на планете сейчас составляют 2,5% мирового ВВП (в России – до 5%) – это больше, чем даже в период холодной войны. Об этом писал доктор экономических наук Владимир Кондратьев, руководитель Центра промышленных и инвестиционных исследований Института мировой экономики и международных отношений РАН. Он подчёркивал, что «разработку и производство современных вооружений отличает исключительная наукоёмкость. Этот сектор тесно связан с электронной промышленностью, информационными и коммуникационными технологиями, транспортом, био- и нанотехнологиями. Вместе они составляют мощный источник инноваций и ноу-хау».

В России ещё со времен Первой мировой войны имеется опыт создания боеприпасной индустрии на основе новейших достижений химии и физики. К началу войны пороха и других боеприпасов не хватало, их заказывали за границей: за период с 1 июля 1914 года по 1 января 1918 года из-за границы было получено 6 334 000 пудов (104 000 тонн) бездымного пороха. И речь шла не только о порохе, но и о других веществах, необходимых для обороны. Понадобились переориентация химической науки и промышленности, строительство новых лабораторий и казённых заводов. Химический комитет при Главном артиллерийском управлении вёл работу в пяти отделах: взрывчатых веществ, удушающих средств, зажигательных средств и огнемётов, противогазов, кислот. Многие учёные, привлечённые к этой работе, в дальнейшем помогали укреплению обороноспособности СССР, а также участвовали в развитии мирной науки.

В 1916 году при Генеральном штабе был создан Военно-промышленный комитет под председательством В. Н. Ипатьева. Ему, в частности, удалось решить задачу, казавшуюся невыполнимой: наладить в России производство взрывчатых веществ из бензола и толуола, хотя в 1914 году авторитетная комиссия под председательством профессора А. В. Сапожникова утверждала, что для организации производства толуола на новых заводах потребуется не менее полутора лет, поэтому выгоднее закупать взрывчатые вещества в США.

Этот исторический пример довольно показателен. И сейчас звучат голоса в пользу того, что нужно развивать как фундаментальные науки, так и использовать их в прикладных, в том числе оборонных целях. Задачи с начала прошлого века усложнились, миром накоп­лен опыт, который тоже нужно учитывать. Государство пытается это делать. Так, в 2012 году вице-премьер Дмитрий Рогозин заявил о создании «инновационной разведки», то есть специального фонда, который, как научно-исследовательский «хищник», станет охотиться за передовыми технологиями по всему миру с целью внедрения прорывных исследований фундаментальной науки в военную сферу. Курировать фонд назначили ответственного за инновационную сферу Владислава Суркова.

Когда комитет Госдумы по обороне проводил совещание в новосибирском Академгородке, депутаты посетили Институт физики полупроводников и заявили, что планируют поддерживать институты и сотрудников Академии наук, создав им особые условия. Им, в частности, продемонстрировали тепловизоры, которые могут применяться как спецслужбами и регулярной армией, так и в промышленности. Показали оптический прицел с тепловизором, который ретранслирует изображение в прибор, установленный на шлеме солдата (это, к примеру, позволяет стрелять из-за угла). Ученые не скрывают, что такие разработки применялись вооружёнными силами НАТО уже в 1990-х годах, а отечественная специфика состоит в основном в особенностях применения электронных схем и методов обработки сигналов.

Эти умные роботы

В июле этого года состоится крупнейшая российская индустриальная выставка ИННОПРОМ-2014. На ней собираются демонстрировать российские достижения, в том числе в сфере робототехники. По оценке Андреаса Бау­эра, директора Департамента стратегического маркетинга KUKA Roboter GmbH, председателя Комитета производителей промышленных роботов Международной федерации робототехники, шансы России на успех в этой перспективнейшей сфере неплохи: «Робототехника – одна из самых быстрорастущих и перспективных отраслей в современной экономике, роботы активно используются для повышения эффективности производства, снижения затрат, работы с новыми материалами. Сегодня в мире действуют более 1,3 млн промышленных роботов. Наиболее крупные рынки – Азия, США, Германия, Южная Корея. На российском рынке высок потенциал применения робототехники в таких отраслях, как автомобилестроение, военная промышленность, медицина, хирургия. Мы прогнозируем рост использования робото­техники в России на 60% к 2016 году. В целом же, по нашим прогнозам, внедрение роботов в мировую экономику будет прирастать на 5% ежегодно».

Сейчас наблюдается тенденция: в создании новых роботов успехов добиваются небольшие компании. Так, на международной выставке оборонных систем и оборудования для всех родов войск DSEi (Лондон) были представлены подводные роботы, которые могут выступать в качестве мини-подлодок или просто перемещаться вдоль морского дна, отыскивая мины или проводя разведывательные работы. Роботизируются обычные транспортные средства военного назначения, например американские военные грузовики Oshkosh Corp. могут полностью работать на дистанционном управлении.

Есть серьёзная проблема, связанная с войной роботов против живых людей. Но она уже решается: так, роботы компании ReconRobotics как раз призваны помочь полицейским и солдатам осмотреться внутри здания перед штурмом или искать взрывные устройства в транспортных средствах, в том числе чтобы исключить ситуацию, когда граната может быть брошена в подвал, где находятся мирные жители, включая детей.

Станислав Ковальский

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры