На президиуме СО РАН представили проекты развития.
Атмосфера на последнем перед летним перерывом заседании президиума Сибирского отделения Российской академии наук царила праздничная: во-первых, поздравляли вновь избранных членкоров и академиков, во-вторых, обсуждали новые масштабные научные проекты. Незадолго до заседания был выигран грант Министерства науки и высшего образования РФ «Научные исследования и разработки с применением синхротронного излучения и нейронов в области развития технологий создания новых функциональных, конструкционных, композитных материалов и наноструктур для высокотехнологичных применений», а также поддержаны проекты двух научных центров мирового уровня (НЦМУ) - в Новосибирске и в Томске.
О первом крупном проекте, реализуемом под эгидой Сибирского отделения РАН, рассказал заместитель председателя СО РАН, научный руководитель Института теоретической и прикладной механики им. С.А.Христиановича (ИТПМ) СО РАН академик Василий Фомин:
– Головным исполнителем выступает Сибирское отделение, оно отвечает за создание инфраструктуры и координацию работ. Соисполнителями стали ИТПМ СО РАН (лазерные технологии, математическое моделирование, композитные материалы), Институт гидродинамики им. М.А.Лаврентьева СО РАН (физика взрыва, деформации и разрушения, исследование быстропротекающих процессов), Центр коллективного пользования «СКИФ» (источник синхротронного излучения), томский Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (электронно-лучевая 3D-печать, функционально-градиентные материалы, сварка трением), Новосибирский государственный университет (подготовка кадров), а также индустриальный партнер - отечественный разработчик и производитель оборудования и технологий для предприятий горной промышленности, нефтехимии, металлургии АО «Гормашэкспорт» (разработка элементов оборудования, подверженных интенсивному износу, исследование эксплуатационных параметров). Общий бюджет исследовательской программы, рассчитанной на три года, составляет 170 900 000 рублей, из которых грантовая часть насчитывает 150 миллионов, остальное - средства индустриального партнера и договоры с промышленными предприятиями.
Основным прорывным результатом проекта должно стать создание аддитивных и лазерных технологий в области конструирования новых функционально-градиентных материалов с заданными физико-механическими свойствами, предназначенных для работы в экстремальных условиях, для тяжелого машиностроения, энергетической отрасли, авиа- и космической техники, а также развитие аппаратно-методических подходов к исследованию быстропротекающих процессов и их адаптация для решения прикладных задач в области энергетических и функциональных материалов. Красной нитью через все исследования проходит применение синхротронного излучения. Среди ожидаемых результатов фундаментального характера академик Фомин выделил создание инфраструктуры и разработку методики синхротронных исследований эволюции структурно-фазового состава новых функционально-градиентных материалов с заданными физико-механическими свойствами. До запуска установки «Сибирский кольцевой источник фотонов» участники проекта будут использовать существующую в Институте ядерной физики СО РАН инфраструктуру - источники синхротронного и нейтронного излучения - установки ВЭПП-3 и ВЭПП-4.
– На базе ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» уже отработаны методики дифракции, микротомографии, скоростной рентгенографии. В дальнейшем они будут использованы на создаваемой станции 1-3 «Быстропротекающие процессы» ЦКП «СКИФ». Станция предназначена для исследования поведения вещества и материалов в условиях мощных импульсных воздействий лазерного излучения, взрыва, ударных волн, плазмы и направленных потоков частиц и при синтезе новых высокотемпературных композитных материалов.
Измерительное оборудование будет оптимизировано для проведения рентгенографических и дифракционных измерений с высоким временным разрешением. Предполагается, что один из сервисов «СКИФ» (построение информационной модели сварного шва на атомном уровне в зависимости от параметров лазерной сварки) позволит совершить «мягкую революцию» в самолетостроении - перейти от заклепочных соединений к сварным, - подчеркнул В.Фомин.
Особенно впечатляют планируемые результаты в области прикладных исследований: технология механической и посттермической обработки материалов на никелевой и титановой основах для восстановительного ремонта важных деталей газотурбинных установок, а также технология аддитивного выращивания новых металлокерамических материалов; разработка технологий контроля качества процесса восстановления лопаток газотурбинных двигателей с использованием данных о трехмерной структуре, полученных с помощью синхротронной микротомографии; создание технологии контроля качества детонационного напыления функциональных материалов; технология мультипроволочного и проволочно-порошкового электронно-лучевого производства функционально-градиентных композиционных материалов из медных сплавов с гарантированными механическими свойствами и хорошей износостойкостью; технология сварки трением с перемешиванием конструкционных функционально-градиентных изделий на основе алюминиевых и магниевых сплавов с высокими прочностными характеристиками.
Институт теплофизики им. С.С.Кутателадзе (ИТ) СО РАН и Томский государственный университет вошли в число 10 победителей конкурса Министерства науки и высшего образования РФ на создание научных центров мирового уровня, о чем в приветственном слове на Общем собрании РАН сказал заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко.
Заместитель председателя СО РАН, директор ИТ СО РАН академик Дмитрий Маркович представил НЦМУ «Теплофизика и энергетика», основная задача которого - создание уникальной научно-инжиниринговой инфраструктуры для эффективной реализации научного потенциала ИТ СО РАН и партнеров в газотурбинном машиностроении, атомной энергетике, научном приборостроении и других областях.
– В качестве приоритетных выбрано несколько направлений, - пояснил докладчик. - Во-первых, разработка малоэмиссионных камер сгорания для газотурбинных устройств и двигателей с учетом использования различного вида топлив, в том числе синтетического авиационного топлива и биокеросина. Вдобавок планируем написать отечественное программное обеспечение для численного моделирования процессов распыла, смесеобразования и горения топлива в таких камерах. Второе направление - повышение мощности и надежности работающих атомных станций с реакторами водо-водяного типа и создание принципиально новых ректоров малой и средней мощности для ряда установок. Третье - разработка плазмотронов большой мощности для новых эффективных технологий пирометаллургического обогащения титаномагнетитовых руд, получения ферросплавов, конверсии углеводородов и плазменной переработки опасных отходов.
Академик Маркович подчеркнул, что перечень может быть расширен и другими тематиками, предложенными академическими институтами, университетами и промышленными партнерами с целью совершенствования энергетических, транспортных и других технологий.
– Для выполнения перечисленных задач у нас есть все возможности: ведется интенсивное взаимодействие с партнерами, имеется хороший научный задел, а также необходимая инфраструктура - более 100 экспериментальных стендов и лабораторных макетов различного масштаба и назначения, - резюмировал Д.Маркович.
Специально для «Поиска» академик ответил на вопрос о первоочередных шагах по созданию научного центра:
– Прежде всего нужно сконцентрировать все планы по приобретению оборудования, поскольку в 2025 году две трети финансирования отведено на эти цели. Надежные поставщики известны, но сроки подготовки заявки, как обычно, сжатые. Тем временем начнем на новом уровне проводить исследования по названным направлениям на имеющейся нашей инфраструктуре, поскольку к созданию центра мы подошли не с пустыми руками. Есть серьезный парк установок, измерительное оборудование, вычислительный кластер. Так что первые шаги будем делать на имеющейся приборной базе с надеждой на то, что в ближайшее время она серьезно прирастет.
НЦМУ «Новые материалы особого назначения», который будет открыт на базе Томского государственного университета, представил и. о. проректора по научной и инновационной деятельности ТГУ доктор физико-математических наук Александр Ворожцов:
– Наша цель - разработка важнейших наукоемких технологий с высоким уровнем готовности, доведение их до малотоннажного производства и передача организациям реального сектора экономики. Деятельность томского НЦМУ включает технологии получения композитов и производства изделий на их основе, создание новых материалов биомедицинского назначения, а также высокоэнергетических материалов и применение методов искусственного интеллекта для их разработки. ИИ будет внедрен на всех этапах нашей работы с начала и до конца, - заверил докладчик. Среди ключевых сотрудников центра - академики Юрий Михайлов и Александр Шкуринов.
Председатель СО РАН академик Валентин Пармон констатировал: отделение может гордиться тем, что два из десяти российских научных центров мирового уровня будут созданы на территории Сибири.
Ольга Колесова
Обложка: новоиспеченный член-корресподент РАН Татьяна Донская и заместитель председателя президиума СО РАН академик Дмитрий Маркович. Фото пресс-службы СО РАН
