Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
***
Академик РАН Евгений Каблов призвал коллег на борьбу с коррозией
Формирование национального проекта "Наука", его участники, цели, пути их достижения и выделяемые под это ресурсы были центральной темой на первом после летних каникул заседании президиума РАН.
Позицию государственных научных центров, а таких в России согласно перечню, утвержденному правительством, сейчас 42, представлял генеральный директор Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) академик Евгений Каблов. По его словам, в исходном варианте нацпроекта ГНЦ даже не упоминаются, что по меньшей мере странно. А ведь они были и остаются ведущими научными организациями страны, и во многом на их основе формируется национальная инновационная система.
Как президент Ассоциации государственных научных центров Евгений Каблов призвал обратить на это внимание при согласовании общих рамок нацпроекта и доработке федеральных проектов внутри него. А в подкрепление сказанного внес конкретное предложение: один из 15 научно-образовательных центров мирового уровня, которые должны появиться в России к 2024 году, нацелить на подготовку инженерных кадров по направлению "Коррозия, старение и биоповреждения".
Почему столь неожиданная на первый взгляд тема выдвинута в приоритеты? Какие за ней статистика, прогнозы и ожидания? И есть ли у российских ученых признанные наработки в этом направлении? Академик Каблов согласился ответить на вопросы "РГ" сразу после обсуждения в РАН.
Что предопределило такой выбор, Евгений Николаевич?
Евгений Каблов: Научные исследования и прикладные эксперименты, связанные с изучением и защитой сложных технических систем и сооружений от коррозии и различных форм биоповреждения, становятся все более актуальными и востребованными. Когда-то мы имели дело только с коррозией. Потом, когда стали широко применяться полимерные композиционные материалы, появилось много вопросов, связанных со старением и деградацией полимеров. А сейчас на повестке проблема биоповреждений. Бактерии, в том числе малоизученные, во все большем масштабе становятся причиной разрушительных процессов в металлах, полимерах и конструкциях на их основе.
Чтобы эти процессы понимать и отслеживать, нужно воссоздать у нас в стране систему контроля за климатическими параметрами. И обязательно - за состоянием воды. Взять, например, Геленджик, где у нашего института есть филиал: в Геленджикской бухте опять зеленые водоросли. Схожая проблема в Финском заливе, по берегам Байкала, но мало кто этим занимается. Фактически неконтролируемое строительство на побережье и сброс неочищенных стоков приводят к тому, что в прибрежных водах появляются устойчивые биосообщества. Как следствие - растут ареалы загрязнения и повышается риск опасного биовоздействия на объекты и сооружения, взаимодействующие с водной средой.
Россия - большая страна, в ней много климатических зон. И в каждой необходимо знать степень агрессивности среды, чтобы точно рассчитать коэффициент амортизации: для сооружения, оборудования и отдельно взятых детали, узла - что уже пора менять, а что еще можно оставить. У нас же коэффициент амортизации, как правило, потолочный...
Потому что берут его с потолка?
Евгений Каблов: Вот именно. Это касается и морской техники, и авиационной, и той, что эксплуатируется на земле. Мы порой не задумываемся, отчего и какие потери несем. А в США, где регулярно оценивают потери экономики от таких воздействий, подсчитали: 4 процента ВВП в год только от коррозии.
У нас, надо полагать, не меньше. Но точных цифр нет?
Евгений Каблов: Печально, конечно. Тем более для страны, которая первой в мире, еще в 1928 году, инициировала работы по изучению того, как влияет климат на коррозийные процессы. Наш соотечественник, выдающийся ученый ВИАМ Георгий Акимов написал книгу "Коррозия металлов", которая переведена на многие языки и к этому дню издана более чем в 100 странах. В 100 странах признали работы и выводы Акимова о том, что коррозия, разрушение - это процессы электрохимического взаимодействия различных фаз вещества и различных материалов. С учетом этого понимания выдавались и выдаются практические рекомендации эксплуатирующим и производственным организациям.
Именно Георгий Акимов совместно с Робертом Бартини разработал в 1928-1929 годах метод защиты алюминиевых сплавов в конструкции гидросамолетов при помощи цинковых протекторов. Это был первый реализованный метод защиты от электрохимической коррозии - протекторная защита. В качестве материала протектора, который должен обладать отрицательным зарядом, применяются магниевые и алюминиевые сплавы, а цинковые - в зависимости от того, где находится объект, который следует защитить.
В конце 1940-х тот же Акимов возглавил комиссию по борьбе с коррозией при Академии наук СССР. В те годы академия решала важнейшие народно-хозяйственные задачи, а не пыталась добиться высокой публикационной активности. О достижениях советской науки и новых полученных ею знаниях страна и мир судили по реальным результатам, которые обеспечивали укрепление социально-экономического и оборонного потенциала нашей страны.
Именно так было и с комиссией под руководством члена-корреспондента Академии наук СССР Георгия Акимова. Практические результаты ее работы позволили найти способы защиты газопроводов от почвенной коррозии, а также создать протекторную защиту судов и морских сооружений.
Про Соединенные Штаты и Россию вы сказали. А как обстоят дела в других странах? Там, где давно осознали опасность коррозии, экономические потери сокращаются?
Евгений Каблов: У японцев, которые живут на островах, по идее, они должны быть больше, чем в тех же США. А на деле - всего 1,5 процента от ВВП. Потому что давно и системно занимаются этой проблемой. Вот и нам надо целенаправленно готовить кадры, планировать научные исследования, развивать инфраструктуру для мониторинга, оценки и выдачи соответствующих заключений.
Сейчас в России всего около 4 тысяч метеопостов, где мы контролируем параметры среды и на этой базе строим прогноз. А в США задействовано 34 тысячи измерительных пунктов и более 450 спутников для дистанционного зондирования Земли. Иными словами, нам есть куда расти и что в первую очередь развивать. При этом важно, чтобы все вовлеченные в процесс работали по одним и тем же заранее согласованным методикам. Без целевой подготовки и переподготовки кадров тут ощутимых сдвигов не добиться.
Это ясно поняли в США и массированно ведут кампанию по обучению: люди должны понимать, что такое коррозия, что такое старение, что такое биоповреждение. Делают это в армии, на промышленных объектах и на чисто бытовом уровне - на уровне дома, семьи. В разных формах ведется такое обучение и переподготовка. Выделили два университета, где разработали соответствующие стандарты и готовят по ним профильных специалистов.
Потому что это становится не только востребованным, а еще и выгодным делом?
Евгений Каблов: Конечно. Хотя существует расхожее заблуждение, что полимеры не гниют и могут служить чуть ли не вечно. Да ничего подобного. Их "едят", и очень хорошо, различные микроорганизмы. Иными словами, если не будем это изучать, находить и разрабатывать адекватные средства защиты, то и противостоять новым рискам не сможем.
Вот пример. Мы в свое время занялись изучением грибов, которые могут жить и размножаться в авиационном керосине. Допустим, заправили самолет во Вьетнаме, а там флора особая, во многом не похожая на нашу, в том числе есть большое количество штаммов, которые способны жить в керосине.
Он для них как питательная среда?
Евгений Каблов: Да. И по мере развития они выбрасывают продукты жизнедеятельности в виде студенистой массы. Если все это попадает в топливную систему, забивается насос регулятора, и двигатель в полете может остановиться. Помните катастрофу Ан-124 в Иркутске? Он упал на взлете, имея четыре двигателя. Там как раз с этим было связано... Летали они куда-то, там, видно, не проверили, в результате расплатились человеческими жизнями. А все могли бы решить специальные добавки в топливо, которые уничтожают такие микроорганизмы. Это нужно понимать и соблюдать неукоснительно определенные требования, определенную последовательность действий - особенно при полетах в Юго-Восточную Азию и Латинскую Америку.
Насколько я понимаю, ВИАМ под вашим руководством уже выстраивает по этой теме научно-образовательную и производственную кооперацию.
Евгений Каблов: Сейчас мы при поддержке Минпромторга России вышли с предложением о создании национального научно-образовательного центра по подготовке инженерных кадров по направлению "Коррозия, старение и биоповреждения". Формирование таких НОЦ с участием ведущих университетов, институтов РАН и крупных производственных структур предусмотрено, как вы знаете, нацпроектом "Наука". Так вот один из планируемых научно-образовательных центров, а всего их намечено 15, предлагаем создать на базе филиала нашего института - Геленджикского центра климатических испытаний им. Г.В. Акимова. Это единственный в России научный центр, позволяющий в условиях морского климата проводить комплексные испытания материалов, элементов конструкций и изделий, а также отработку систем защиты от коррозии, старения и биоповреждений.
Он отметил, что конструкторские работы велись в НПО «Орион» и концерне «Швабе» в кооперации с Вологодским оптико-механическим и Красногорским оптическим заводами.
Военно-морское судостроение на пороге революционных изменений. Появление гиперзвуковых ракет и оружия на новых физических принципах несет флоту новые угрозы. В современной войне на море победит тот, кто сумеет скрытно подобраться к противнику как по воде, так и под водой, чтобы нанести внезапный неотразимый удар. Что для этого сегодня делается в России? О перспективах мирового и российского военного кораб лестроения «МК» рассказал Валерий Поляков, замдиректора Крыловского научного центра, который занимается анализом мировых тенденций развития военного судостроения и формирования взглядов на применение нашего ВМФ.
— Океанские акватории занимают около двух третей нашей планеты, — рассказывает Валерий Поляков, — морской транспорт обеспечивает подавляющую часть мировой торговли. Тот, кто в состоянии контролировать морские торговые пути, владеет миром. А военно-морские силы являются страховкой, которую страны, прежде всего мировые державы, платят за безопасную для себя морскую торговлю.
Почти 80% населения земли живет на берегу Мирового океана, здесь же расположены важнейшие объекты военной и экономической инфраструктуры многих стран, и угроза с моря сильного флота для них является критичной.
— В мире существует только два научно-исследовательских центра, занимающихся фундаментальными исследованиями в области морской техники. Это Крыловский центр в России и Научно-исследовательский центр Дэвида Тейлора в США. Какие направления исследований эти центры определяют для себя сейчас в качестве основных?
— Направления традиционные: гидродинамика, энергетика, прочность конструкций, физические поля и другое. У нас, к примеру, разработаны концепции новых движителей, энергоустановок, созданы принципиально новые средства обеспечения скрытности и малозаметности...
Главное назначение военно-морских сил изменилось мало. ВМС всегда были и остаются эффективным инструментом внешней политики государства. Они дают возможность проецировать в любую точку земного шара мощь морской державы — политическую, военную, экономическую, финансовую. Все ведущие страны мира заинтересованы в развитии своих ВМС.
— Но современные военные корабли — дорогое удовольствие…
— И с течением времени становятся все дороже. Поэтому целые классы кораблей уходят в историю. К примеру, линкоры. Очередь за тяжелыми крейсерами...
Раньше основной боевой единицей флотов был эсминец — я пока не говорю об авианосных ударных группировках ВМС США, их в таком количестве нет больше ни у одной державы. Эсминцы были универсальны. Сегодня эсминец стал фактически старшим кораблем на флоте, и лишь некоторые страны могут позволить себе такое строительство, поскольку цена его приближается к $2 млрд.
Современный эсминец решает задачи противовоздушной и противоракетной обороны, борьбы с надводными кораблями и подводными лодками, может поражать наземные цели. Это сложное инженерное сооружение, в строительстве которого участвует около полутора тысяч предприятий практически всех отраслей промышленности. Создать или купить такой корабль может только государство с мощной экономикой.
— Экономика России позволяет нам иметь сильный флот? Наш флот во многом уступает ВМС США по боевой мощи?
— России флот необходим, как и любой другой морской державе. К тому же ей надо решать задачи защиты протяженных морских границ.
Если брать морскую составляющую стратегических ядерных сил — атомные подводные ракетоносцы с межконтинентальными баллистическими ракетами, — то мы можем говорить в целом о примерном паритете с ВМС США. А вот по потенциалу десантных операций Штаты нас превосходят почти по всем параметрам: наличию баз, составу группировки десантных кораблей и численности личного состава корпуса морской пехоты. В США он насчитывает более 100 тысяч человек.
— Какие направления развития, на ваш взгляд, будут приоритетными для российского ВМФ в ближайшие десять лет?
— В числе главных задач — обеспечение малозаметности надводных кораблей, в том числе для защиты от противокорабельного оружия, и скрытности подводных лодок. Это общемировая тенденция.
Для решения такой задачи есть различные меры и средства. Например, уменьшение кильватерного следа подводных лодок, разработка устройств для охлаждения выхлопных газов энергоустановок перед выбросом в атмосферу, использование специальных лакокрасочных покрытий, предотвращающих чрезмерный нагрев конструкций корабля, в том числе и от солнечных лучей. Все это значительно снижает тепловую заметность кораблей даже из космоса.
Еще одно направление — стелс-технологии для уменьшения отраженного радиосигнала после облучения средствами радиолокационной разведки противника. Надводные надстройки современных кораблей представляют собой пересекающиеся под разными углами плоскости, а в конструкции все шире применяются пластики и композиционные материалы, способные пропускать радиоизлучение через себя, поглощать его и рассеивать в разных направлениях. Корабль превращается в невидимку.
— Вы упомянули о космосе. В последнее время увеличилось число угроз для кораблей и подлодок, исходящих из воздушно-космического пространства. Как на них реагировать?
— Научно-технический прогресс остановить невозможно, это аксиома. Следовательно, число новых угроз для кораблей и подлодок будет только возрастать. Использование спутников различного назначения позволяет, например, осуществлять практически глобальный контроль поверхности моря, суши и при определенных условиях обнаруживать подлодки.
Есть прогресс и в развитии средств подводного наблюдения. Не исключаю, что скоро мы будем видеть под водой так же хорошо, как и в воздухе. Мы понимаем опасность таких угроз, стараемся предвидеть появление их в дальнейшем и ищем контрмеры.
— Теперь часто можно слышать, что строительство в ближайшие десять лет для ВМФ России больших кораблей, таких как авианосец «Шторм» или эсминец «Шквал», признано нецелесообразным. Выходит, американцам авианосцы нужны, а нам нет? Или мы просто финансово не тянем их строительство?
— Корабли подобных классов — становой хребет любого мощного флота. Но, повторю, их могут позволить себе только государства с сильной экономикой. Наша страна традиционно ориентирована на флот с кораблями дальней океанской зоны, но она пока не может позволить себе их строительство. Однако сохранять соответствующий кадровый ресурс судостроительной промышленности — проектировщиков и кораблестроителей — государство обязано.
Концептуальные проекты, подобные «Шторму», «Шквалу» и десантному кораблю «Прибой», разработанные Крыловским научным центром, важны для сохранения потенциала и способности смотреть вперед, предвидеть перспективы развития мирового кораблестроения. Они позволят в нужный момент приступить к их проектированию и строительству.
В свое время в аналогичной ситуации правительство США заказывало постройку ненужных на тот момент флоту кораблей только для сохранения верфей и квалифицированных кадров.
— Значит, задача создания небольших универсальных кораблей с универсальным оружием определяется экономией?
— Создание универсальных кораблей — реакция всех морских держав на удорожание кораблей в целом. И эта тенденция уже вряд ли поменяется. Количество кораблей уменьшается, но возрастает круг решаемых ими боевых задач. То есть они становятся более многофункциональными.
— Сейчас много говорят о создании так называемых электрокораблей. Что это такое? Почему полное или частичное электродвижение признано перспективным направлением в военном кораблестроении?
— Во-первых, электродвижение не цель, а средство. Нового в этом ничего нет. Те же ледоколы, например, строились с электродвижением, учитывая специфику их эксплуатации. Система электродвижения на 20% утяжеляет корабль в сравнении с другими энергетическими системами.
Использование системы электродвижения оправданно в том случае, если к кораблю предъявляются особые требования, в том числе по составу его вооружения. Но вот для авианосца, к примеру, такое решение вряд ли подойдет, поскольку это сделает его слишком тяжелым.
Более широкое применение системы электродвижения на кораблях станет возможным тогда, когда будут решены некоторые технические проблемы, например создание компактных электромоторов, высокотемпературная сверхпроводимость и т.д.
— А как используются в кораблестроении новые материалы? Например, композиты. Что это дает?
— Корабельные надстройки из композитов легче, повышается устойчивость кораблей. Значит, надстройки вместе с антеннами можно делать выше. Это дает существенные преимущества для увеличения их радиолокационного и оптического обзора, более раннего обнаружения противника и осуществления большего количества залпов по ним ракетного и артиллерийского оружия.
— Существует ли возможность улучшения таких характеристик корабля, как скрытность, скорость, а для подлодок — глубина погружения?
— По скрытности — да. Что касается скорости и глубины погружения, то здесь вопрос: нужно ли это? Например, для увеличения скорости в два раза требуется повысить мощность энергетической установки в восемь раз! Увеличение глубины погружения потребует разработки и использования новых конструкционных материалов, технологий их проката и сваривания, не говоря о том, что эксплуатация такой подводной лодки будет существенно дороже.
Как пример: применение новой стали для американской подводной лодки «Огайо» в свое время замедлило ее строительство. Требовалась высочайшая квалификация сварщиков, которых пришлось искать по всей стране.
— Сварщики — это откуда-то из прошлого. А вот какие разработки в будущем могли бы обеспечить прорыв в средствах вооруженной борьбы, в том числе на флоте?
— Такие же, как и везде. Это создание качественно новых, в том числе нетрадиционных, видов оружия: высокоточного, лазерного, кинетического, гиперзвукового, робототехнического, информационного. Но для их создания нужен научно-технический задел. Накопление научно-технических результатов на ранних стадиях развития вооружения и военной техники всегда предпочтительнее, чем на более поздних. Отказ от реализации неэффективных решений и проектов на ранних стадиях менее затратен, чем на поздних. Потому сегодня судостроительные верфи у нас осуществляют малосерийное строительство кораблей, когда каждый новый из них фактически является головным. Любая допущенная без предварительных научных исследований ошибка проектирования в дальнейшем очень дорого обходится государству в процессе строительства кораблей для флота.
Источник: "Московский комсомолец"
Не имеющий аналогов в мире аппарат для диагностики заболеваний печени на ранней стадии представили на международном форуме "Технопром-2018", прошедшем в Новосибирске.
Министр промышленности и торговли Российской Федерации Денис Мантуров посетил экспозицию Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского на «Гидроавиасалоне-2018».
Мероприятие было посвящено «Цифровой повестке в волоконной оптике».
Симпозиум организован при поддержке Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, ФГУП «ВНИИФТРИ», АО «Газпромбанк», ЗАО «Время-Ч» и АО «Морион».
7 сентября ФМБЦ им. А.И. Бурназяна принял делегацию специалистов крупнейших компаний Тайваня в области биотехнологий и биомедицины.
В этом году в нем приняли участие 370 ребятишек разного возраста. Праздник, посвященный началу учебного года, проводился в третий раз и порадовал не только детей, но и их родителей.
По приглашению Ассоциации ГНЦ «НАУКА» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» (совместно с Метрологической академией) принял участие в 31-й Московской международной книжной выставке-ярмарке, проходившей с 5 по 9 сентября 2018 г. на ВДНХ.