На круглом столе, который прошел в рамках форума «Технопром-2015» и был посвящен совместной работе АО «Информационные спутниковые системы им. академика М. Ф. Решетнева» и СО РАН, представители АО «ИСС» высоко оценили многолетнее взаимодействие двух организаций.
«У нас очень разноплановая тематика, много интересов в разных направлениях, и, как всем в этой области промышленности, руководство «Роскосмоса» и страны ставит нам задачи, которые мы должны выполнять. Учитывая «научный» провал 90-х, нужно нагонять, создавать заделы», — отметил заместитель генерального конструктора АО «ИСС» Юрий Григорьевич Выгонский. Он также перечислил успехи предприятия: в частности, за последние три года была запущена полная линейка платформ для геостационарной связи, а совсем недавно — самые мощные в России (и даже в Европе) аппараты АМ-5 и АМ-6. «Сейчас стоит вопрос о создании еще более мощных объектов, и здесь нам нужно двигаться вместе с наукой, без фундаментальных исследований сделать это тяжело», — прокомментировал Юрий Выгонский.
В настоящее время, по словам заместителя генерального конструктора АО «ИСС», ведется еще ряд проектов, и без прорывных вычислительных технологий, новых материалов и композитов выполнить их довольно сложно. «У нас есть опыт, но одного его недостаточно, чтобы все успешно заканчивать в срок. Организации СО РАН участвуют в создании отдельных опытно-конструкторских разработок и перспектив на будущее», — подчеркнул Юрий Выгонский.
«Я считаю, что наш круглый стол — одно из важнейших мероприятий «Технопрома», — сказал председатель Сибирского отделения академик Александр Леонидович Асеев. — В рамках форума состоялось совещание по оборонно-техническому комплексу, там выступал генеральный директор АО «ИСС» Николай Алексеевич Тестоедов: они вместе с вице-премьером России Дмитрием Олеговичем Рогозиным подчеркнули сложность и ответственность того, что делается решетневской фирмой в вышеозначенной отрасли». По словам главы СО РАН, для академических институтов в условиях реформы такое сотрудничество важнее денег — оно носит стратегический характер, является долговременным, включает множество направлений работы. «Каждый кубический сантиметр космического аппарата вмещает интеллекта больше, чем квадратный метр новосибирского Академгородка», — отметил Александр Асеев, подчеркнув: взаимодействие с АО «ИСС», наверное, самое интересное из того, что делается в Сибирском отделении в области приложений науки.
Сотрудничество: разработки
О нескольких таких примерах рассказал директор Института вычислительного моделирования СО РАН (Красноярский научный центр) член-корреспондент РАН Владимир Викторович Шайдуров. В ИВМ провели два цикла исследований. Первый относится к численной модели оптимального температурного режима для бортовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). «В случае его наличия удается снизить массивные и габаритные характеристики космических аппаратов, увеличить мощность РЭА и надежность ее функционирования, а также срок активного существования, создать условия для повышения пространственно-временной точности позиционирования», — прокомментировал ученый.
В частности, разговор коснулся создания гипертеплопроводящей системы (ГТС) — для условий космоса, когда, образно говоря, столбик термометра колеблется в диапазоне 300 С°, нужно тщательно прорабатывать этот узел. Без численного моделирования здесь не обойтись. Исследования ИВТ СО РАН позволили усовершенствовать ГТС с тем, чтобы улучшить схему отвода теплоты и значительно уменьшить нагревание радиоэлементов. «Дальнейшие шаги в этой области могут довести точность теплостабилизации до 0,001 градуса (сейчас — до 0,04). Старые панели давали колебания теплового режима около 60 С°, новые — всего 3, и эффективность последних уже доказана. А чем уже будут эти колебания у бортового стандарта частоты, тем лучше станет абсолютная точность временных характеристик наших спутников. Действуя в комплексе — программном и лабораторном режиме — удается достигнуть вполне реальных успехов», — отметил Владимир Шайдуров.
Также ученый рассказал об имитационной модели бортовой аппаратуры командно-измерительной системы — это исследование выполнено триумвиратом из ИВМ СО РАН, АО «ИСС» и Сибирского федерального университета. «В пятом технологическом укладе не существует разработок в Европе, у которых бы не было виртуального «двойника» для того, чтобы просчитать жизненный цикл функционирования, — напомнил Владимир Шайдуров. — Мы тоже это выполнили, получили хороший опыт. Кроме того, сделано программное обеспечение для подготовки сценариев испытаний бортовой аппаратуры командно-измерительной системы».
«Это не просто вклад, а прорыв в решении вопросов систем регулирования космических аппаратов. Разница в градус-полтора дает для спутника значительное сокращение массы, а тут мы боремся буквально за каждые сотни граммов. Поэтому те мысли и идеи, которые предложил ИВМ СО РАН, позволили нам получить отличные характеристики», — прокомментировал главный ученый секретарь научно-технического совета АО «ИСС» доктор технических наук Евгений Николаевич Головёнкин.
Заместитель председателя КНЦ СО РАН доктор технических наук Валерий Михайлович Владимиров рассказал о создании малогабаритных помехоустойчивых приемников систем ГЛОНАСС/GPS для транспортных средств — еще одна разработка в «копилке» совместных проектов АО «ИСС» и Сибирского отделения. По словам ученого, одним из важных элементов эфемеридно-временного обеспечения является беззапросная измерительная станция. Она включает в себя высокоточный прибор для фиксации временных задержек, высокостабильный стандарт частоты, обеспечивающий хранение и воспроизведение шкалы времени, датчики температуры, давления и влажности атмосферы, а также средства передачи данных в каналы связи. «Назову еще одну совместную работу, которая очень важна: то, что было сделано по энергоустойчивости системы. Получились хорошие характеристики как мощностные, так и по подавлению помех — узкополосные и широкополосные», — отметил Валерий Владимиров.
Кроме того, о совместных работах своих организаций с АО «ИСС» рассказали директор Конструкторско-технологического института научного приборостроения СО РАН доктор технических наук Юрий Васильевич Чугуй, заместитель директора по науке Института физики полупроводников СО РАН им. А. В. Ржанова доктор физико-математических наук Олег Петрович Пчеляков и директор Специального конструкторско-технологического бюро «Наука» КНЦ СО РАН доктор технических наук Владимир Викторович Москвичев.
Последний также отметил, что в настоящее время крайне актуальна проблема, связанная с нормативно-техническим обеспечением всех вопросов создания ракетно-космической техники, в том числе спутников, по таким показателям, как прочность, ресурс, диагностика и испытания. «Когда мы приступили к работам по экспертизе конструктивных решений ксеноновых баков высокого давления, то выяснилось, что США имеют 32 документа, связанных с этой тематикой и проблематикой. У нас в России, к сожалению, такого нет. Когда стали смотреть нормативные бумаги по надежности, то Европейское космическое агентство имеет чуть больше 20. Мы— опять ничего», — сказал Владимир Москвичев. Его предложение сводится к необходимости скорейшей актуализации проблемы: «Нам нужно, по сути дела, заново строить всю систему госстандарта в нашей сфере. Это может стать очень серьезным тормозом для тех проблем и задач, которые формулируются правительством страны для российских создателей ракетно-космической техники».
Сотрудничество: предложения
«Один из наиболее близких к тематике нашего заседания проектов — тот, который посвящен разработке технологий проектирования перспективных композитных материалов для применения в авиационной промышленности. Он выполняется под руководством академика Евгения Николаевича Каблова на базе ВИАМ», — рассказал заместитель директора Конструкторско-технологического института вычислительной техники СО РАН кандидат технических наук Александр Григорьевич Квашнин.
КТИ ВТ удается получать достаточно большое количество экспериментальных данных, благодаря которым ученые имеют возможность разрабатывать математические модели, описывающие поведение сложных композитных соединений, верифицировать эти модели и разрабатывать уже рекомендации по расчету различных напряженных деформированных состояний сложных гибридных конструкций. Важность этой научной области трудно недооценить. «На последних аппаратах, постоянно прогрессируя, мы достигли следующего показателя — до 70–75% конструкции у нас построены на композиционных материалах», — отметил Евгений Головёнкин.
Еще одно направление исследований КТИ ВТ СО РАН касается работы СКТБ «Наука» по проектированию надежных баков высокого давления, которые используются в качестве электрореактивных двигателей на космических аппаратах. «Мы работаем над геометрической оптимизацией формы титанового лейнера (оболочки) , в который под большим давлением закачивается газ, а также производим расчет композитной оболочки, удерживающая вышеозначенный бак в корпусе спутника», — прокомментировал Александр Квашнин, перечислив еще ряд сфер приложений знаний ученых института. В первую очередь он назвал системы автоматизации научных экспериментов, включающие оригинальное программное обеспечение. В качестве примера специалист привел восьмиканальный наносекундный хронометр, который поставлен в три института в России и используется для моделирования процесса взрыва.
Проректор Новосибирского государственного университета доктор физико-математических наук Михаил Михайлович Лаврентьев (младший) рассказал собравшимся о проекте коллектива исполнителей, включающего как институты СО РАН, так и НГУ, и малые инновационные предприятия. Работа посвящена созданию газоустойчивого вычислительного комплекса с интегрированной средой разработки. Основную цель проректор видит следующей — наличие схемы, изготовленной с использованием российской элементной базы и способной противостоять сбоям и отказам. «Мы способны разрабатывать архитектуру, реализовывать ее и оказывать инструментальную поддержку в смысле софта. По срокам — можно уложиться в один год. Если с вашей стороны будет интерес, мы готовы сесть за стол переговоров, и совместно с институтами и предприятиями, полагаясь на их опыт, сделать новую разработку», — обратился Михаил Лаврентьев к руководству АО «ИСС».
Ведущий научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН доктор технических наук Валерий Павлович Кирьянов предложил АО «ИСС» подумать над импортозамещением в области высокоточных оптикоэлектронных датчиков угла (ОЭДУ) для космического назначения. «Тема достаточно технически узкая, однако, она прописана в стратегической программе технологической платформы национальной информационной спутниковой системы, и общение со специалистами отрасли говорит о том, что проблема до сих пор остается актуальной», — отметил ученый.
Угловые датчики имеют достаточно широкое использование: они нужны в целом ряде систем — оптического зрения, управления солнечными батареями, наведения антенн, управления телескопами, а также в бортовых терминалах космической лазерной связи.
«В предыдущие годы институт вместе с КТИ НП СО РАН в интересах космической отрасли, в частности НПП «Геофизика-космос», поставил лазерный генератор изображений для изготовления оптических растров, оптических датчиков угла, — рассказал Валерий Кирьянов. — Однако это оборудование, в принципе, имеет существенно больший метрологический ресурс, который показывает: ОЭДУ могут производиться на самом современном уровне».
Исходя из того потенциала, который способен быть реализованным, ИАЭ СО РАН предложил наметить следующие точки взаимодействия: во-первых, создать технологию записи структур на цилиндрических поверхностях металлических носителей (это позволит произвести основу для производства деталей, заменяющих копирующий узел импортных датчиков угла). К тому же для полноценного импортозамещения ОЭДУ необходимо решить задачи создания считывающего комплекса на основе новейших достижений отечественной микроэлектроники. Еще одно направление — разработка технологии изготовления моноблочного резервированного абсолютного датчика угла с режимом самокалибровки и диагностики. «Весь этот проект позволит создать ОЭДУ с заметно сниженной массой габаритных показателей при сохранении высокой точности и надежности», — подчеркнул Валерий Кирьянов.
«Мы вкладываем в науку достаточно неплохие деньги, — поделился Евгений Головёнкин. — В 2012-м году сумма составила 55 миллионов, в 2013-м — 186, в 2014-м — около 900, а в 2015-м, я думаю, будет еще больше. Причем, к этому надо на сегодняшний день прибавить 1 миллиард 175 миллионов, которые мы вместе с вами получаем по нашей тематике по различным федеральным программам, в частности, ФЦП «Исследования и разработки». Естественно, руководство ждет от нас хороших результатов — эти средства требуют отдачи».
По словам Евгения Головёнкина, сегодня отрасль ждут более высокие горизонты, которые говорят о наличии множества нерешенных проблем. В частности, есть вопросы по антеннам: у АО «ИСС» пока еще не существует надувных конструкций, которые можно было бы складывать и раскладывать. «Над этим надо думать — они должны быть легче и надежнее, без риска, — отметил ученый секретарь НТС. — Также стоят сложные проблемы по механике, устройствам исполнительной автоматики, то есть, всему тому, что раскрывает, двигает, позволяя развернуть космический аппарат в его рабочее положение, а потом еще и функционировать в течение всех пятнадцати лет без остановки». Юрий Выгонский подтвердил, что действительно есть ряд важных задач: «Мы бы хотели нашей «головной болью» поделиться с наукой. Если мы будем обо всем думать сами, то ничего не сделаем».
«Наука в Сибири»
Фото: 1-5 — Ю.Позднякова, 6 — из презентации Е.Головенкина
