Композиционные материалы – синтез науки и промышленности

Правительство утвердило очередную комплексную научно-техническую программу (КНТП) полного инновационного цикла «Новые композиционные материалы: технологии конструирования и производства». Механизм КНТП начинает работать, запуская интерфейс между наукой и промышленностью.

Политолог, публицист Александр Механик – о реализации правительственной программы развитии производства композиционных материалов.

Как сказано в пояснениях к распоряжению правительства, «подписанное постановление направлено на обеспечение технологического суверенитета — одного из шести целевых направлений, развивать которые поручил Президент. <…> Главная цель программы — добиться технологического лидерства страны за счет создания передовых технологий производства композиционных материалов и изделий из них».

Председатель правительства Михаил Мишустин сказал на заседании правительства 13 июля 2023 года: «Важно, что применение отечественных композиционных материалов позволит повысить конкурентоспособность ключевых отраслей, прежде всего космоса, судо- и авиастроения, автопрома, транспортного сектора, энергетики, строительного комплекса».

Ответственным исполнителем — координатором программы определена корпорация «Росатом». Всего же участников программы 18 — это предприятия, институты и университеты. В течение 2023–2027 годов они должны разработать и внедрить не менее 42 технологий, соответствующих актуальным тенденциям мирового рынка. Эти технологии, в свою очередь, должны обеспечить возможность производства элементов конструкции планеров (в том числе оперения) МС-21, SSJ, лопатки газотурбинного двигателя, элементов конструкции легковых автомобилей, таких как подрамник подвески, элементы экстерьера, несущий лонжеронный кузов, лонжеронная рама с закрепленными на ней несиловыми элементами. А также других изделий, относящихся к бытовым, но испытывающих значительные, даже экстремальные нагрузки, — это, например, клюшки, рыболовные удочки, спиннинги, фидеры.

Общий объем финансирования программы в 2023–2027 годах составит 6,7 млрд рублей. Половина из них — средства федерального бюджета. Они будут предоставляться в виде грантов и в форме субсидий в рамках государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации».

Пять лет спустя

Важно, что в КНТП предусмотрено не только развитие науки и производства, но и подготовка кадров по специально разработанным программам. Московский государственный университет, например, будет готовить инженеров с фундаментальной подготовкой. Для этого бакалавры с инженерно-химической подготовкой из разных вузов будут направляться на продолжение учебы в магистратуру химфака МГУ.

Разработка КНТП самой разной направленности была предусмотрена планом реализации Стратегии научно-технологического развития России, утвержденным еще в 2017 году. А в начале 2019-го было принято постановление правительства «О порядке разработки и реализации комплексных научно-технических программ и проектов полного инновационного цикла».

И в том же году МГУ, компания — национальный чемпион «Унихимтек» и корпорация «Росатом» выступили инициаторами разработки КНТП в области композитов. По поручению их руководства председатель совета директоров «Унихимтека», заведующий кафедрой химической технологии и новых материалов химического факультета МГУ доктор химических наук Виктор Авдеев и научный руководитель приоритетного направления «Материалы и технологии» госкорпорации «Росатом», первый заместитель генерального директора АО «Наука и инновации» доктор технических наук Алексей Дуб подготовили проект КНТП развития композиционных материалов, который и был направлен в правительство.

На утверждение программы потребовалось почти пять лет, и это, судя по всему, не случайно: до этой программы правительство приняло всего три КНТП: «Сухие молочные смеси», «Нефтехимический кластер» и «Чистый уголь — зеленый Кузбасс». Что, скорее всего, говорит о сложности продвижения такого рода проектов через правительство.

Но это не означает, что инициаторы программы сидели и дожидались решения правительства. Как сказал Алексей Дуб, «мы не стояли на месте. Несмотря на то, что КНТП не была запущена, «Росатом», так же, как и предприятия «Унихимтека», продолжали развиваться. Разрабатывали и сами композиты, и их компоненты, и углеродные волокна, и оборудование, необходимое для их изготовления. К моменту утверждения КНТП дивизион «Росатома» ЮМАТЕКС внес существенный вклад в достижение РФ технологического суверенитета по композитам.

На основе собственных технологий налажен выпуск углеродных волокон, соответствующих мировым образцам (Т700 и Т800), современных ПАН-прекурсоров, тканей и препрегов.

В 2021 году введен в эксплуатацию собственный завод по производству ПАН-прекурсора, что позволило сформировать единственную в СНГ и Восточной Европе полную технологическую цепочку по углепластикам, от сырой нефти до высокотехнологичных изделий.

Обеспечены бесперебойные поставки материалов для стратегических отраслей российской промышленности.

Поэтому, например, мы уже сейчас имеем углеродные волокна, за них отвечает «Росатом», которые обладают существенно более высокой прочностью, чем то базовое волокно, под которое, собственно, его производство создавалось. И конечно, это производство будет развиваться и далее».

В МГУ тоже не стали дожидаться утверждения программы и решили уже в этом году начать подготовку первой группы инженеров с фундаментальной подготовкой по технологиям композитов. Виктор Авдеев отметил, что «за эти годы в России произошло кардинальное изменение в области композитных материалов. Хотя в процентном отношении Россия еще занимает малую долю мирового рынка, но с точки зрения технологической независимости и «Росатомом», и нами, и другими участниками программы проделана огромная работа. Например, многие вещи, которые были заложены пять лет назад, мы просто сделали за свой счет. Поэтому осталось решить только, может быть, самую тяжелую, самую низкомаржинальную задачу, которую действительно без поддержки государства решить тяжело, — это разработка исходных компонентов (направление, которое мы называем компонентной химией), которые необходимы, чтобы приготовить препреги, чтобы делать связующие, какие-то термопластичные компоненты. Все эти материалы мы раньше приобретали в Европе, в Штатах, в Китае, в Индии — сейчас уже понятно, что целый ряд стран исключил нас как покупателей. Поэтому мы должны создать эту самую компонентную химию, то есть пакет ключевых материалов, без которых вся отрасль будет очень уязвима».

Можно также напомнить, что за эти годы компания «Унихимтек» развила производство композитных материалов на заводе в Климовске Московской области, ввела в строй завод по производству композитных материалов в Тульской области и разработала весь комплекс оборудования и материалов (кроме волокна), необходимых для изготовления композитных крыльев самолета МС-21.

И хотя принятие постановления затянулось, по мнению Алексея Дуба, важное достоинство самой идеи КНТП и конкретно этой программы в том, что «в ее идеологию был заложен замкнутый производственный цикл: от чисто научных, на перспективу, работ к выпуску конечной продукции, к освоению технологии и к созданию производства».

Углеродные материалы – в машиностроение

Это была первая программа, которая не увязывает каждый конкретный проект с наличием так называемого индустриального заказчика. Пакетный заказчик сам группирует работы так, чтобы они в итоге дали конечный продукт. Например, производство, которое он создает, комплексное, и там нужны и исходные материалы, и технологии, и оборудование. «И не обязательно, чтобы каждый проект был привязан к конкретной реализации, что при такой серьезности предмета было очень сложно представить, — говорит Алексей Дуб. — Потому что каждая технология производства волокна и тем более изделия из него не может быть закрыта одним научным проектом, она должна быть их комбинацией. И это очень правильно, и именно так было воспринято и реализовано содержание КНТП нами».

Кроме того, эта программа позволяет планировать не на год-два, как классические проекты, а на пять лет и более. «Поэтому еще при обсуждении программы в рабочей группе, которая ее готовила, мы достигли консенсуса в том, что приоритетом для нас является именно содержательная и предметная ее часть. У нас были непростые заседания рабочей группы, но в той программе, которую мы представляли, приоритетом является содержание — триада: это исходные компоненты или исходные вещества, это технологии, включая оборудование, и в конечном счете продукты. Такая сбалансированность позволила нам проходить все экспертизы, и поэтому, на мой взгляд, мы действительно сработали как своеобразный госплан. И сделали программу именно не формальным документом, а содержательным», -— рассказывает Алексей Дуб.

«Для нас это большая радость, что КНТП, которой мы посвятили больше пяти лет, все-таки состоялась. Хотя первоначально объем нашей заявки на ее финансирование составлял 103 миллиарда рублей. В принципе, тогда это было полтора миллиарда долларов. Крупная американская компания только в год тратит на исследования миллиард с лишним долларов. Но для нас это была значительная сумма. Мы должны были решить вопросы не только компонентов, материалов, но и оборудования, расчетов, сертификации. Потом было решено, что на рубль бюджета должен быть рубль внебюджетный, и программа поддержки была уменьшена до 30 миллиардов. А в итоге сегодня программа — это чуть меньше семи миллиардов, и где-то, наверное, только половина из них — это бюджетная поддержка».

Справедливости ради стоит отметить, что ранее принятые КНТП, о которых мы упомянули выше, получили еще более скромное финансирование. Возможно, именно вопрос о финансировании и его размерах задерживает принятие программ.

На это указал и Алексей Дуб: «До какого-то момента финансисты из Минфина говорили нам, что деньги есть, деньги заложены и все будет хорошо, вы, самое главное, пройдите одобрение. Мы одобрение прошли, а оказалось, что бюджетные вопросы разбалансированы с содержательными. И с этого момента начались, назовем так, дискуссии и проблемы. И дальше все ходили вокруг механизмов выделения финансирования».

Но, как отметили оба наших собеседника, для страны важно, что механизм КНТП не умер, потому что это очень важный и очень интересный механизм. Чем отличается эта программа от программ, которые выпускались, например, по 218-му постановлению правительства? «Программы по 218-му — это решение конкретной задачи. Причем может быть сто задач из разных отраслей, и они могут быть вообще никак не связаны между собой, а могут быть связаны — это вопрос отдельный. А КНТП — это пакет связанных программ. И эта идеология, по-моему, очень правильная. Вот почему деньги деньгами, но механизм, умение этим механизмом пользоваться — это все равно для страны очень важно, и мы должны это ценить и пропагандировать».

Оценивая программу, наши собеседники также сошлись на том, что задумки, заложенные ими в проект программы еще в 2019 году, были правительством услышаны и отражены в программе вполне адекватно. Главное, по их мнению, сейчас, чтобы организация контроля и управления не была бы слишком забюрократизирована, чтобы на дело уходило больше времени, чем на отчеты.

Причем, наши собеседники подчеркнули, что импортонезависимость как одна из целей программы — это только первый шаг. Важно, что будет создана индустриальная структура, обеспечивающая способность и возможность производить сложные химические компоненты, чтобы снабжать ими отрасль. Имея такую инфраструктуру, можно будет проводить разработки, нацеленные уже на опережение всего того, что есть у нас и за рубежом сегодня, и очень быстро эти разработки реализовывать. Как сказал Авдеев, «это то, что нас больше всего вдохновляет и делает этот проект для нас исключительно важным. Потому что, с одной стороны, это поддержка. А с другой стороны, это и обязательства, которые мы взяли, которые надо выполнять, которые уже нельзя не выполнять. Поэтому я говорю, что это в какой-то степени и принуждение к инновациям участников проекта».

Алексей Дуб обратил наше внимание на то, что программа не случайно принята правительством в виде, практически совпадающем с первоначальной заявкой: «Не было ни одного человека, который сказал бы, что мы в исходной заявке не те акценты выбрали. Мы настолько точно сумели определить, где нужно предпринять усилия, что, в общем, это оказалось решающим фактором при ее принятии».

И, как отметили оба наших респондента, главное, что должно стать результатом реализации программы, — это масштабное использование полимерных или углеродных композиционных материалов в машиностроении. Причем так, чтобы и в авиации, и в космосе, и в судостроении во всех случаях был получен и материал, и технология его производства, и нормативная база, которая позволит обосновать применение этого материала в конечном изделии. А для этого необходимо иметь массовое производство, где всегда можно продемонстрировать, что качество и характеристики соответствующих материалов — волокна, углеродных и связующих материалов — стабильны, а их композиции позволяют достичь необходимых характеристик конечного изделия.

Ранее опубликовано на: https://stimul.online/articles/innovatsii/programma-chetvertaya-kompozitnaya/

Печать