W listopadzie Władimir Putin odbył szereg spotkań na temat rozwoju Sił Zbrojnych. Wśród bieżących problemów szef państwa skupił się na rozwoju obiecującego sprzętu wojskowego opartego na zaawansowanych osiągnięciach nauki.
„Nauka wojskowa zawsze była obszarem, w którym korzystano z zaawansowanych osiągnięć nauki i techniki. A dziś, w XXI wieku, czołowe kraje świata aktywnie wykorzystują najnowocześniejsze osiągnięcia naukowe w rozwoju broni, aby wzmocnić swój potencjał militarny - powiedział Władimir Putin. - To są lasery, hiperdźwięki i robotyka. Poważną uwagę przywiązuje się do rozwoju tzw. broni opartej na nowych zasadach fizycznych, co umożliwia selektywne, punktowe oddziaływanie na krytyczne elementy uzbrojenia, wyposażenia, infrastruktury potencjalnego wroga.
W Rosji, podobnie jak w innych krajach, również trwają podobne wydarzenia… Naszym zadaniem jest skuteczna neutralizacja wszelkich militarnych zagrożeń dla bezpieczeństwa Rosji, w tym związanych z tworzeniem strategicznej obrony przeciwrakietowej, realizacją koncepcji globalnego uderzenia oraz prowadzenie wojen informacyjnych”.
Nauka i obrona zawsze rozwijają się jednocześnie, stymulując i popychając się nawzajem. Jednocześnie ważne jest, aby naukowcy odczuwali zapotrzebowanie, a droga od rozwoju do wdrożenia została skrócona do minimum. O tym - na przykładzie trzech szkół naukowych bezpośrednio związanych z kompleksem wojskowo-przemysłowym.
Po bilet do życia - na basen
Już od drugiego wieku wszystkie parametry przyszłej floty zostały w dużej mierze ukształtowane w Państwowym Centrum Naukowym Kryłowa, a w unikalnych basenach doświadczalnych (na ćwierć miliona metrów sześciennych wody) i na stoiskach testowany jest cały rosyjski sprzęt morski i wyrafinowane. Zakres jest szeroki: od konstrukcji kadłuba i głównych jednostek, w tym elektrowni jądrowych, po charakterystyki taktyczne, techniczne i nawigacyjne zapewniające niezawodność, sprawność i bezpieczeństwo żeglugi w różnych rejonach oceanów, skuteczność uzbrojenia, tajemnicy i ochrony przed oczami i uszami potencjalnych wrogów. Nawiasem mówiąc, na świecie jest tylko jeden taki kompleks - Centrum Taylora w USA, ale pod wieloma względami jest gorszy od naszego Centralnego Instytutu Badawczego Kryłowa. Załóżmy, że mamy największy (1300 metrów długości) basen testowy, w którym symulowana jest każda sytuacja, w której może znaleźć się statek podczas żeglugi. Na statywie głębokowodnym symulowane jest zanurzenie pod 15-kilometrową warstwą wody, aw cyrkulującej okrągłej niecce model może zostać przyspieszony do 180 kilometrów na godzinę. Posiada również własny tunel aerodynamiczny, kilka stanowisk testowych oraz własną fabrykę. Cały ten najbogatszy potencjał badawczy i produkcyjny w niszczycielskich latach 90. zachował i wzmocnił dyrektor generalny Instytutu, Bohater Rosji, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Walentin Paszyn. Plac przy głównym wejściu do centrum Kryłowa nosi imię tego wybitnego naukowca, inżyniera, organizatora. Zespół od trzech lat pracuje bez legendarnego lidera, starając się bronić pozycji czołowego instytutu krajowego przemysłu stoczniowego. Akademik Pashin podkreślał, że w każdej strategicznej branży powinny istnieć przyszłościowe ośrodki badawcze.
„Centrum Kryłowa jest wielofunkcyjne - rozwiązuje najbardziej złożone problemy hydrodynamiki i wytrzymałości, zwiększając ukrycie, ochronę, niezawodność, poprawiając właściwości bojowe i operacyjne statków i okrętów, elektrowni, zwalczając hałas i wibracje. Wszystkie zmiany są istotne i konkurencyjne na poziomie światowym - powiedział Valentin Pashin. - Kolejna sprawa to jak efektywniej i szybciej wdrażać nasze know-how. W latach sowieckich w pewnym sensie było łatwiej, choć wiele zrobiono pod przymusem. Decyzje KC KPZR i Rady Ministrów były takim magicznym „klubem” zmuszającym każdego do wprowadzania nowych technologii. A dzisiaj wydaje się, że jest to gospodarka rynkowa – biznes jest zainteresowany zarabianiem większej ilości pieniędzy i osiąganiem zysku. Proponujemy rozwiązania, mówimy: „Weź to!”. Nie. Czemu? Nasza konkurencja rynkowa jest nadal bardzo słaba przy silnej konkurencji zasobu administracyjnego. Po co wprowadzać nowe rozwiązanie, kiedy lepiej z pomocą kogoś zdobyć zamówienie, suwerenne pieniądze i zapewnić sobie wygodne życie. Oznacza to, że otoczenie rynkowe jest w dużej mierze zmiażdżone przez środowisko administracyjne. Ale my, wszystkimi branżami, całym krajem, wchodzimy na rynek otwartej konkurencji z czołowymi graczami na świecie. I czy nam się to podoba, czy nie, musimy wprowadzać postępowe rozwiązania i technologie. Nie zrobimy tego – branża upadnie, nie wejdziemy na żaden rynek i na własne potrzeby zaopatrzą nas statki z zagranicy.
W zasadzie rola instytucji naczelnej sprowadza się do dwóch zadań. Pierwszym jest zapewnienie obecnego designu: kiedy powstają biura projektowe i karmimy je argumentami teoretycznymi i eksperymentalnymi, bo doświadczenie jest wskaźnikiem słuszności podejmowanych decyzji. Drugim ważnym zadaniem jest praca nad określeniem koncepcyjnych kierunków rozwoju branży, w naszym przypadku stoczniowej i floty. Nie zawsze nas słuchają, ale mimo to kontynuujemy tę linię. A życie pokazuje, że w przemyśle stoczniowym w ostatnich 20 latach skrajnie brakowało konceptualizmu, który stał się źródłem wielu naszych, delikatnie mówiąc, nieracjonalnych decyzji, opóźnień, długofalowej budowy, niespełnienia cech taktycznych i technicznych.
Podobnie z zapewnieniem aktualnego projektu statków i statków. Bardzo często projektant przychodzi na stanowiska testowe Instytutu Kryłowa z jednym projektem i wychodzi z optymalnym.
Jest to szczególnie widoczne przy tworzeniu kształtu obudowy. Niestety bez eksperymentów nie da się naprawdę zaprojektować konturów statku. Testowanie na modelach w skali w pulach pilotażowych jest obowiązkowe. Ponieważ w projektowaniu elektronicznym chodzi o perfekcję, która może, ale nie musi pasować do realnego świata. Dziś pojawiły się bardzo zaawansowane programy komputerowe, ale nie dają one optymalnego wyniku, a raczej pozwalają rozważyć różne opcje, z których najbardziej realne i efektywne powstają w procesie licznych przebiegów i pomiarów na stoiskach i w pule eksperymentalne. Dopiero w eksperymencie fizycznym najpełniej odwzorowuje się obraz przepływu cieczy wokół kadłuba, zachowanie statku na falach, jego sterowność …
Na przykład przy opracowywaniu kształtu kolumn dla platform, które wykonują produkcję offshore, bardzo ważne jest, aby konstrukcja pływająca nie miała dużych kątów podnoszenia, ponieważ sprzęt wiertniczy nie może wytrzymać ekstremalnych obciążeń. Bazując na naszym doświadczeniu i wiedzy udało nam się stworzyć takie kształty, aby zmniejszyć kąty pochylenia przy silnych falach i zminimalizować prawdopodobieństwo wypadków. Dwie takie platformy, Polar Star i Northern Lights, z powodzeniem działają na Dalekim Wschodzie.
Na stanowiskach możemy otrzymać dowolne tryby pracy śmigła, do 900 obr/min oraz dokonać odpowiednich pomiarów. Może powodować kawitację - wrzenie cieczy w niskich temperaturach. Z tego powodu łódź podwodna, jak mawiali Amerykanie, „ryczy jak krowa nad całym oceanem”. Dzięki eksperymentom instytutu udało się uzyskać optymalny kształt śmigła, a teraz nasze okręty podwodne słyną z niskiego poziomu hałasu.
Istnieje obiecujący rozwój, który zwiększa wydajność i oszczędza paliwo - zastosowanie smarowania powietrzem podczas przemieszczania statków. Jeśli pod spodem obudowy utworzy się wgłębienie - film powietrzny, który zmniejsza tarcie o wodę, oszczędności mogą osiągnąć 30 procent. Wcześniej podczas ekscytacji nie było możliwe utrzymywanie smaru powietrznego pod kadłubem, teraz nauczyliśmy się, jak to zrobić.
W roboczym portfolio instytutu znajduje się wiele propozycji związanych z polami elektromagnetycznymi. Dotyczy to nie tylko okrętów wojennych, gdzie ten wskaźnik wpływa na zagrożenie minowe, ukrycie, system naprowadzania broni i inne ważne cechy, ale także dla dowolnych statków. Nowoczesna technologia jest dosłownie wypchana sprzętem elektronicznym. Jednak cała elektronika generuje pewną ilość promieniowania, które może zakłócać działanie innych systemów. Opracowaliśmy specjalne podejście, aby z jednej strony zapewnić kompatybilność elektromagnetyczną, a z drugiej chronić człowieka przed promieniowaniem. Istnieją powłoki błonowe pochłaniające promieniowanie i specjalne nanostrukturalne oraz materiały konstrukcyjne, które chronią załogę przed szkodliwym działaniem elektroniki.
Na całym świecie istnieją systemy stymulujące badania naukowe i musimy coś mieć. Nie da się zamrozić nauki, w przeciwnym razie natychmiast zostaniemy w tyle za konkurencją. Potencjału nie można stracić, trzeba go cały czas rozwijać. Jeśli nie zostaniemy zranieni, wpadniemy w pozycję, jeśli nie trzeciorzędnej, to bynajmniej nie jako pierwszorzędnej rozwiniętej potęgi.”
Pod kierunkiem Valentina Paszyna ośrodek naukowy zorganizował produkcję wzmocnionych gumą powłok akustycznych do pochłaniania i tłumienia hałasu, systemów ochrony antykorozyjnej, sprzętu elektronicznego i urządzeń wykorzystujących zaawansowane technologie. W tym roku oddano do użytku nowoczesny basen lodowy, a przybrzeżny „oceaniczny” jest na ukończeniu.
Klaster obliczeniowy centrum superkomputerowego do modelowania matematycznego Instytutu Kryłowa jest drugim pod względem produktywności - w Petersburgu i trzydziestym czwartym - w Rosji. Służy również do rozwiązywania problemów hydrodynamicznych. Są to obliczenia nie tylko opływu lepkiego płynu wokół kadłubów statków i śrub napędowych, ale również reżimu wiatru na projektowanych obiektach.
Centrum Kryłowa dało początek aktywnemu wykorzystaniu stali węglowodorowych do budowy statków, lekką ręką naukowców z zakładu Sredne-Nevsky kadłub trałowca wykonany jest z niemagnetycznych materiałów kompozytowych.
Ciasta Lodołamacz
W połowie listopada pracownicy Federalnego Przedsiębiorstwa Unitarnego „Centralny Instytut Badawczy Materiałów Kompozytowych„ Prometeusz” świętowali 60. rocznicę powstania kierunku tytanowego. Valery Leonov, szef kompleksu badawczo-produkcyjnego „Stopy tytanu”, opowiedział o głównych historycznych etapach prac. Personel, który stał u początków, pomógł odtworzyć szczegóły początku historii kierunku tytanu w Prometeuszu.
„Tworzenie materiałów dla nuklearnych okrętów podwodnych i nawodnych, nuklearnych lodołamaczy, elektrowni atomowych to morski projekt tytanowy. W naszym kraju zbudowano pierwsze solidne atomowe okręty podwodne z tytanu, ponieważ tytan jest takim materiałem, który z natury jest przeznaczony do budowy statków. Jest lekki, absolutnie odporny na korozję, niemagnetyczny. Instytut uczynił ją mocną i, co najważniejsze dla przemysłu stoczniowego, bardzo dobrze zespawaną” – wspominał akademik Igor Gorynin, który przez prawie 35 lat kierował Prometeuszem i prowadził szkołę naukową. Teraz instytut nosi jego imię.
Tak się złożyło, że epoki historyczne są determinowane przez materiały, którymi dysponuje człowiek. Epoka kamienia, brąz, żelazo… Na początku tego stulecia pojawia się nowa era - materiały o pożądanych właściwościach, których rozwój prowadzi państwowy ośrodek naukowy „Prometeusz”
Instytut powstał z laboratorium fabryki Izhora, która w czasach carskich produkowała stopy dla rosyjskich pancerników. W latach 30. położono nacisk na rozwój ochrony czołgów. Instytut nazywał się wówczas Bronev. Nowa technologia spawania, dzięki której kadłuby statków zaczęto wykonywać nienitowane, ale całkowicie spawane, była pierwszym powojennym zwycięstwem zespołu naukowego. Od tego czasu Prometheus opracowuje materiały dla rosyjskiej floty, energetyki, w tym jądrowej, oraz urządzeń pracujących w ekstremalnych warunkach.
Kadłub wykonano z wytrzymałych stopów stali, a nadbudówkę z aluminium. To jest praktyka światowego przemysłu stoczniowego. Aluminium i stal nie są spawane, pojawia się problem połączenia nadbudówki z kadłubem. Nauczyliśmy się robić tzw. materiały komiksowe o różnych grubościach i profilach. Zewnętrznie przypominają ciasto francuskie. Jedna strona to stal, druga to aluminium. W efekcie kadłub jest spawany do stali, a nadbudówka do aluminium.
Instytut opracował unikalną technologię spawania. Jego istota sprowadza się do gwałtownego wzrostu szybkości przenoszenia cząstek. W normalnych warunkach są to prędkości poddźwiękowe, a technologie „prometejskie” umożliwiają transport cząstek ponad dwadzieścia razy szybciej. „Pozwala to, jak mówimy, spryskać wszystko na wszystko, czyli zupełnie odmienne materiały” – powiedział akademik Gorynin. Jednym z obiecujących osiągnięć jest tworzenie specjalnych stali do produkcji offshore.
„Ekstremalne warunki polarne wymagają materiału, który wytrzyma tarcie lodu przez 300 dni w temperaturach do minus 60 stopni. Początkowo stosowano stale plastikowe, są mocne, ale jednocześnie wytrzymują pewne odkształcenia i nie pękają. Z takich materiałów powstały pierwsze lodołamacze. Ale przy bardzo niskich temperaturach i dużej gęstości lodu wokół kadłuba tworzą się małe okruchy lodu, co jest bardzo agresywne. Po przejściu przez takie pola statek okazał się jakby zjedzony. Poza tym zwiększył się opór hydrodynamiczny kadłuba, lodołamacz stracił do 30 procent mocy”- przedstawia Valery Leonov. - Nasi eksperci wynaleźli i stworzyli stal platerowaną. Jaki jest sekret? Stal konstrukcyjna pokryta jest cienką warstwą innej, o wyższych właściwościach mechanicznych pod względem zużycia, odporności na korozję itp. Teraz nie ma problemów z lodołamaczami. „Prometeusz” to wielofunkcyjne centrum nauki o materiałach. Używamy prawie całego układu okresowego pierwiastków, zajmujemy się metalami, niemetalami, włóknem szklanym, włóknem węglowym, klejami, uszczelniaczami, farbami i tak dalej. I każdego dnia pojawia się coraz więcej nowych kierunków”.
Specjaliści Prometeusza zapoznali się z obiecującymi materiałami konstrukcyjnymi dla Marynarki Wojennej w swoim zakładzie badawczo-produkcyjnym w Gatczynie, gdzie niedawno odbyło się posiedzenie Rady Kolegium Wojskowo-Przemysłowego Federacji Rosyjskiej ds. przemysłu stoczniowego.
Podstawowa ochrona
Stowarzyszenie Naukowo-Produkcyjne Materiałów Specjalnych (NPO SM) powstało na bazie laboratorium pancernego Centralnego Instytutu Badawczego Materiałów Ministerstwa Przemysłu Obronnego ZSRR w 1991 roku. Obecnie NPO SM obejmuje instytut badawczy, fabrykę materiałów specjalnych, ośrodek badawczo-naukowo-metodologiczny. Posiada wszystkie niezbędne licencje i zezwolenia na pracę w celu zapewnienia ochrony i bezpieczeństwa. Akredytacje Rosstandart i Międzypaństwowej Komisji Lotniczej pozwalają na 85 rodzajów badań materiałów i wyrobów, w tym odporności na kule, wybuchy i włamanie.
Głównymi klientami NPO SM są Ministerstwo Obrony, Ministerstwo Spraw Wewnętrznych, FSB, Federalna Służba Więzienna, Bank Centralny Federacji Rosyjskiej, przedsiębiorstwa Rosatom, wiodące banki i obiekty transportowe, infrastruktura. Produkty eksportowane są do 35 krajów.
Michaił Silnikow, dyrektor generalny NPO Special Materials, członek korespondent Rosyjskiej Akademii Nauk, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Rakietowych i Artylerii, doktor nauk technicznych, mówi: „Chronimy wszystko, co tego potrzebuje, od obiektów i budowli po żołnierski. Główny problem polega na tym, że nie wiemy, jakie zagrożenia napotka wojownik w danej sytuacji. Tutaj trzeba w jakiś sposób przewidzieć, trzeba ściśle współpracować z tymi, którzy obliczają prawdopodobieństwo konkretnego zagrożenia, opracowują broń i środki rażenia oraz określają scenariusz możliwych starć. Pracujemy z rezerwą na przyszłość. W tworzeniu systemów ochrony ważne jest zintegrowane podejście, które jest determinowane kombinacją czynników. Na przykład im wyższa odporność pancerza, tym większa masa sprzętu ochronnego. Oznacza to, że samochód rozwija mniejszą prędkość, a zawodnikowi trudniej się poruszać, zakamuflować się, ponownie staje się bardziej wrażliwy. Krótko mówiąc, konieczne jest rozsądne zdefiniowanie poziomu ochrony w oparciu o konkretne zadanie. Ważne jest tutaj, aby nie przesadzać i nie komplikować – zachować pewną równowagę, aby z jednej strony nie kopać zbyt głęboko, a z drugiej, aby nie przesadzić i nie wyciągać wnioski bez wystarczających podstaw. Jak powiedział genialny rosyjski projektant Michaił Timofiejewicz Kałasznikow: „Wszystko, czego potrzebujesz, jest proste, wszystko, co skomplikowane, nie jest potrzebne”.
Oczywiście uważnie śledzimy wszystko, co pojawia się w świecie materiałów i technologii ochronnych, prowadzimy własne badania i eksperymenty. Choć mogłoby się wydawać, co jeszcze można tu wymyślić. Zazwyczaj do opancerzenia stosuje się stal, stopy aluminium i tytanu. Ostatnio coraz aktywniej wykorzystuje się kevlar i ceramikę. To prawda, podczas gdy wkłady ceramiczne są skuteczne tylko jako część połączonej konstrukcji ochronnej. Ciągle szukamy, a stwierdzenie, że w XXI wieku „idziemy” na grunt sowiecki to wciąż przesada.
W ostatnim czasie NPO materiałów specjalnych znalazło się w pierwszej dziesiątce innowacyjnych przedsiębiorstw w kraju. Oczywiście staramy się, na ile pozwalają na to środki, unowocześniać sprzęt i technologie o najnowocześniejsze. Staramy się, aby cały know-how, po przejściu niezbędnych testów i certyfikacji, był wdrażany szybciej. Nauka i produkcja są nierozłączne. I pod tym względem najbardziej efektywna jest forma organizacyjna naszego przedsiębiorstwa – badawczo-produkcyjna.
To prawda, że finansowanie przedsięwzięć, zwłaszcza fundamentalnych, pozostawia wiele do życzenia. Co więcej, akademik Zhores Ivanovich Alferov lubi powtarzać: „Cała nauka jest stosowana. Ale są wyniki naukowe, które są wykorzystywane natychmiast, i są postępy, które zostaną zastosowane po wielu latach”. Oczywiście badania podstawowe powinny być prowadzone na koszt państwa. Możliwości każdej struktury komercyjnej są ograniczone, a firma będzie inwestować w rozwój z krótkim cyklem zwrotu. Dlatego też strategiczne, prospektywne badania powinny być zapewniane przez skarb państwa.
Ale konsument doceni wszystko, co nowe, choć nie od razu. Nie korzysta z raportów ani czasopism naukowych, ale z produktów, które muszą spełniać określone parametry.
Nawiasem mówiąc, nasze wymagania dotyczące sprzętu ochronnego należą do najbardziej rygorystycznych na świecie. Niemniej jednak niezwykle trudno jest przebić się na rynek międzynarodowy – trzeba konkurować z czołowymi światowymi producentami. Staramy się zdobyć naszą niszę kosztem jakości połączonej z rozsądną ceną, funkcjonalnością i umiejętnością robienia tego, czego inni nie potrafią. Wśród takich produktów znajdują się urządzenia przeciwwybuchowe „Fontanna” do tłumienia niszczącego efektu wybuchu. Ładunek wybuchowy jest przykryty specjalnym pojemnikiem i po uruchomieniu nie szkodzi nawet na pokładzie samolotu.„Fontanny” są produkowane od dawna, ale do tej pory nikt na świecie nie osiągnął takiego rezultatu jak nasz.
Całe nasze know-how koncentruje się na tworzeniu specjalnych zestawów ochronnych dla wojownika XXI wieku. Koncepcja jest prosta i czerpie z bogatego doświadczenia bojowego poprzednich generacji. Oczywistym jest fakt, że specjalne grupy, oddziały partyzanckie, podczas starć zadawały czasem większe obrażenia silniejszemu przeciwnikowi niż na froncie. Prawdopodobieństwo wybuchu globalnej wojny w wyniku zderzenia czołowego na otwartym polu, od ściany do ściany, nie jest zbyt duże. Nie bez powodu coraz większą uwagę zwraca się obecnie na szkolenie stosunkowo zwartych, dobrze wyszkolonych dywizji profesjonalistów. Potrzebują nowoczesnej, potężnej, ultraprecyzyjnej broni na każdą pogodę i niezawodnych, penetrujących wszystkich środków komunikacji i monitoringu oraz oczywiście sprzętu - lekkiego, wygodnego, trwałego, wodoodpornego, wiatroszczelnego, „oddychającego”, który nie przeszkadza ruch, ale jednocześnie niezawodnie chroni wojownika … Nad takimi elementami umundurowania pracujemy wspólnie z naszymi kolegami rusznikarzami i producentami sprzętu specjalnego.
Dostarczamy zamówienia. Ale obserwując proces zamówień publicznych, czasami jesteśmy zaskoczeni. Bez wątpienia system rywalizacji należy do najbardziej zaawansowanych. Ważne jest jednak, aby nie bezmyślnie wydawać zlecenia tym, którzy obiecują wykonać je taniej, ale najpierw dokładnie przeanalizuj, czy dany wykonawca jest w stanie zrobić wszystko na czas i z odpowiednią jakością. Czy przepisy dotyczące konkurencji zbyt często działają wbrew zdrowemu rozsądkowi? A gdy ktoś próbuje włożyć słowo do uznanych fachowców, natychmiast uruchamia się usługa antymonopolowa – tak jak jest, wygrywa jedyny producent. Zapominamy o przyjętym na świecie podziale pracy, w którym każdy wykonuje swoją część pracy, ale przy optymalnych kosztach i najwyższej jakości. Nie ma potrzeby, aby wiele przedsiębiorstw tego samego typu wytwarzało te same produkty na bardzo wąski rynek, w przeciwnym razie każde z nich nie osiągnie rentowności, nie zapewni rozwoju produkcji.
Istnieje specjalna technika rozwiązywania konkretnych problemów. Są producenci, którzy znają wszystkie szczegóły dotyczące produkcji, zastosowania i konserwacji. I tu powinna mieć coś do powiedzenia nauka, której wielbiciele potrafią określić, czyj produkt jest lepszy, komu wykonać zamówienie. I jeszcze jedna rzecz, której oczekujemy od naukowców - spojrzenia w przyszłość, stworzenia podstaw, aby iść naprzód. Wtedy nasza broń i środki ochrony będą najskuteczniejsze, a żołnierze i ważne obiekty będą niezawodnie chronione. Powyższe dotyczy również bezpieczeństwa ludności i obiektów cywilnych, dla których produkujemy innowacyjne środki techniczne podwójnego zastosowania antyterrorystycznego.”
