Действующий
ледостойких систем электрохимической защиты от коррозии металлоемких корпусов атомных ледоколов и судов ледового плавания, плавучих и стационарных ледостойких морских буровых платформ для добычи углеводородного сырья на континентальном шельфе арктических морей России и перспективных объектов Военно-морского флота различного назначения;
высокопрочных, легких, экологически безопасных, водостойких конструкций на основе древесно-полимерных композиционных материалов для судостроения, железнодорожного транспорта, домостроения;
разработка высокотемпературных керамических композиционных материалов, обеспечивающих работоспособность, ресурс и надежность эксплуатации в условиях окислительных сред и продуктов сгорания топлива элементов теплонагруженных конструкций при температурах эксплуатации на 300 - 400°С выше существующих;
разработка металлических композиционных материалов для рабочих температур до 1600°С за счет армирования матриц на основе интерметаллидов Ti, Ni, Nb тугоплавкими оксидными волокнами, композиционных материалов на основе оксидалюминиевой керамики с рабочей температурой до 1350°С и диоксидциркониевой керамики с рабочей температурой до 2000°С, работоспособных в окислительных и реакционных средах, повышающих экономическую эффективность изготовления изделий на их основе;
разработка экономичных конструкционных и функциональных изотропных металлических композиционных материалов на алюминиевой, титановой, медной, магниевой матрице, армированной порошками (нанопорошками, нановолокнами) высокопрочных соединений и квазикристаллами с повышенными характеристиками прочности, модуля упругости, твердости и расширенным набором триботехнических свойств, позволяющих повысить экологичность широкого класса двигательных установок, снизить шум и эмиссию двигателей на 25 - 30 процентов;
разработка экологически безопасных полимерных композиционных материалов на основе жгутовых, тканых угле-, стекло-, органогибридных наполнителей, отвечающих новым техническим требованиям, в том числе в части функций адаптации, самодиагностики и расширения диапазона рабочих температур, и обеспечивающих при изготовлении трехслойных сотовых и монолитных конструкций уменьшение веса конструкции на 30 - 50 процентов по сравнению с чисто металлическими, снижение трудоемкости производства изделий в 1,5 раза, влагопоглощения на 15 - 20 процентов, повышение их герметичности, ресурса, надежности и экономической эффективности применения полимерных композиционных материалов в 1,5 - 2 раза.
Ожидаемый объем продаж к 2010 - 2011 годам функциональных материалов с принципиально новыми свойствами составит 1,1 млрд. рублей в год, композитов и керамических материалов - 500 млн. рублей в год, неметаллических материалов и покрытий - 330 млн. рублей в год.
В рамках данного базового технологического направления предусматривается разработка следующих комплексных проектов:
1) разработка технологий и автоматизированного оборудования для изготовления конструкций из композиционных материалов.
Будут созданы отечественные технологии, оборудование, современное опытное производство изделий из композиционных материалов с объемом производства на первом этапе до 1800 млн. рублей с последующим увеличением до 12600 млн. рублей в год.
Разработка новых технологий позволит создать конкурентоспособное высокоэффективное оборудование для изготовления конструкций из композиционных материалов при снижении веса конструкций авиационной, морской и наземной транспортной техники на 25 - 30 процентов и снижении стоимости элементов конструкций транспортной техники на 30 - 40 процентов.
Такое снижение веса и стоимости конструкций позволит повысить экономическую эффективность эксплуатации самолетов гражданской авиации не менее чем на 15 - 20 процентов.
По мере осуществления экспериментальных отработок новые технологии будут внедряться на серийных образцах космической, авиационной, судостроительной и другой техники;
2) создание типоряда термопластоавтоматов нового поколения для различных отраслей промышленности (атомной, авиационной, космической, оборонной и других).
Будут созданы термопластоавтоматы нового поколения производительностью в 1,5 - 2 раза выше существующих;
3) разработка технологий изготовления дисков и валов из жаропрочных сплавов нового поколения, производимых методом порошковой металлургии.
Реализация разработанных технологий обеспечит снижение трудоемкости изготовления продукции на 40 - 70 процентов и рост производительности обработки в 3 - 10 раз;
4) разработка ресурсосберегающих технологий и создание высокоскоростного, интегрированного оборудования для многокоординатной механообработки и оборудования для обработки металлов давлением.
Разработанные технологии позволят создать новое интегрированное оборудование на базе механотронных модулей для высокопроизводительной и высокоскоростной механической обработки деталей сложной формы, обеспечивающее повышение производительности в 3 - 10 раз, точности обработки в 3 - 5 раз и высокое качество изготовления деталей.
Указанные технологии будут применяться в производстве высокотехнологичной продукции (авиационной, ракетно-космической, морской техники, оборудования для топливно-энергетического комплекса, нефтедобычи, гидротурбостроения);
5) разработка технологической базы машиностроения на основе применения методов адаптивного прецизионного позиционирования инструмента на базе измерений в нанометровом диапазоне.
Реализация проекта позволит на 1 - 2 порядка повысить точность обработки деталей на модернизированных станках и создать новое высокоточное обрабатывающее оборудование для прецизионной обработки деталей с точностью до 10(-9) м, что обеспечит технологическое перевооружение базовых отраслей промышленности Российской Федерации с использованием прецизионного оборудования, повышение конкурентоспособности отечественной станкостроительной продукции, а также создание широкой номенклатуры производимых на этом оборудовании товаров высокого качества;
6) разработка технологий создания автоматизированных систем проектирования, производства и сопровождения наукоемкой техники с использованием электронного документооборота.
Будут разработаны комплекс мероприятий по внедрению новых стандартов, обеспечивающих легитимное использование документации в электронной форме, порядок и механизмы использования нормативной базы при осуществлении практической деятельности, необходимые методические материалы и программное обеспечение, проведена промышленная апробация интегрированной системы;
7) создание технологий и оборудования для лазерной обработки, сварки трением интегральных конструкций, лазерного послойного синтеза деталей из металлических порошков, нанесения многофункциональных покрытий, в том числе специализированного оборудования и технологий сварки с использованием энергии трения интегральных конструкций летательных аппаратов, двигателей из алюминий-литиевых и титановых сплавов для авиации, морской техники, атомных и тепловых электростанций производительностью, превышающей в 5 - 10 раз современный уровень (ресурс изделий сложной техники будет повышен в 3 - 5 раз); разработка научно-технической, технологической и конструкторской документации на новые технологии сварки интегральных конструкций летательных аппаратов из высокопрочных алюминиевых сплавов;
8) создание технологии и оборудования для лазерного послойного синтеза деталей из металлических порошков.
Разработка новой технологии обеспечит создание оборудования, позволяющего сократить продолжительность технологической подготовки производства трудоемких изделий сложной формы в 3 - 5 раз и ускорить внедрение в производство новых изделий в среднем в 2,5 - 3 раза.
В рамках данного базового технологического направления предусматривается разработка следующих комплексных проектов:
1) создание технологий гарантированного электроснабжения для обеспечения безопасности особо ответственных объектов.
Работы по данному направлению обеспечат создание высокозащищенных систем внутреннего электроснабжения мощностью от 200 до 15000 кВт для объектов группы 1 (категория 1а) с использованием новых автономных источников энергии. В процессе выполнения работ будет создана демонстрационная энергетическая система и разработана основополагающая элементная база. Будут также разработаны опытные образцы компактных передвижных электростанций мощностью 100 - 200 кВт на основе генератора - силового преобразователя с микропроцессорным управлением с высокоскоростными (до 100 тыс. об/мин) газовыми турбинами с электромагнитными подшипниками для гарантированного электропитания потребителей. Реализация этих мероприятий позволит обеспечить как гарантированное энергоснабжение особо ответственных потребителей, так и широкое внедрение малой энергетики при строительстве объектов жилищно-коммунального хозяйства и промышленных объектов, удаленных от энергосетей;
2) создание технологий и оборудования для изготовления фотоэлектрических преобразователей и фотоприемных модулей на основе многослойных наноструктур.
Будут разработаны технологии и оборудование для изготовления фотоэлектрических преобразователей и фотоприемных модулей с коэффициентом полезного действия более 30 процентов и организовано на их основе производство космических солнечных батарей с удельным энергосъемом более 300 Вт/кв.м и увеличенным более чем в 2 раза сроком службы. Для получения "солнечного" электричества в наземных условиях будут разработаны технологии и переданы для промышленного производства наноструктурные фотопреобразователи и модули с коэффициентом полезного действия более 35 процентов при 1000-кратном концентрировании наземного солнечного излучения и в 1,5 - 2 раза меньшей стоимостью по сравнению с существующими преобразователями;
эффективные и безопасные методы и технологии получения, хранения и использования водорода, научные основы и базовые технологии развития атомно-водородной энергетики, опытные установки для производства синтетического топлива в составе атомно-водородных комплексов;
атомно-водородные комплексы и системы получения водорода с использованием возобновляемых источников энергии, включая биотехнологии;
энергосистемы малой и средней мощности (до 200 кВт) на базе электрохимических генераторов для транспортных средств и систем энергоснабжения специальных объектов;
технологии хранения и распределения водорода, обеспечивающие безопасность эксплуатации водородной инфраструктуры на всех этапах (от производства до использования водорода), включая элементную базу средств контроля и измерения;
агрегатная и электротехническая базы, обеспечивающие эффективное и безопасное функционирование всех систем водородной энергетики;
4) разработка базовых технологий силовой электроники - мощных полупроводниковых и вакуумных управляющих элементов и переключателей.
Будут разработаны технологии и освоено производство силовой элементной базы нового поколения для выпуска конкурентоспособных силовых полупроводниковых приборов, в которых остро нуждаются различные отрасли народного хозяйства, в том числе электроэнергетика, транспорт, машиностроение, добывающая промышленность, оборонная техника.
Будет решена задача импортозамещения и будут разработаны базовые технологии производства наиболее востребованных приборов для современной электропреобразовательной техники, отсутствие отечественного производства которых сегодня ставит под угрозу технологическую независимость и безопасность России, включая IGBT-модули, в том числе на ток до 3000А и напряжение до 6500 В, запираемые тиристоры с жестким выключением (IGCT) на ток до 6000 А, напряжение до 8000 В, "интеллектуальные" силовые приборы и модули с интегрированными элементами драйверов управления, самозащиты и самотестирования на ток до 2000 А, мощные светоуправляемые приборы с оптоволоконной гальванической развязкой цепи управления.
Наряду с силовыми полупроводниковыми приборами будут разработаны технологии вакуумных ключевых приборов, имеющие большую по сравнению с силовыми полупроводниковыми приборами электрическую прочность, быстродействие, стойкость к пробоям и воздействию электромагнитного излучения;
5) разработка технологий и оборудования для создания перспективных высокоэнергетических химических источников тока.