Продолжая тему высоких технологий, в этой статье эксперты ЦМТ расскажут о технологическом развитии России, представленном ведущим аналитическим центром ЦМАКП в своем исследовании «Мониторинг и анализ технологического развития России и мира». Первую часть исследования, посвященную мировым трендам, читайте на нашем сайте в статье Мировые технологические тренды. Прогноз 2024 - 2040 года. Часть 1
Сегодня, в условиях постоянно расширяющего списка санкций против ключевых секторов российской экономики, отечественных технологических компаний и разрыва цепочек поставок стратегически важных товаров, новейшие разработки российских ученых приобретают ключевое значение для поступательного развития и технологического суверенитета России. В 2024 – 2025 гг. ожидается целый ряд важных для нашей страны событий, таких как запуск первой в мире термоядерной электростанции, прорыв в разработке квантового компьютера, создание ряда новых материалов с уникальными свойствами и многое другое. Эти достижения позволят России укрепить свои позиции на мировой арене и существенно повысить конкурентоспособность отечественных компаний.
На рисунке ниже представлен Технологический радар России, обозначающий ключевые тренды развития новых технологий в ближней - до 2026 года, средней - до 2030 года и дальней – до 2040 года перспективах.
Как показано на рисунке технологический радар условно разделен на основные сектора-направления: транспорт, роботы, ИКТ, электроэнергетика, космос, новые материалы и биотехнологии, медицина и биотехнологии. Расскажем подробнее, о том, какие из результатов отечественных прорывных исследований выделили эксперты ЦМАКП.
Роботы
Компания «Цифра Роботикс» из Москвы разработала решение для роботизации карьерных самосвалов, дооснастив машины, которые изначально управлялись людьми. Это можно назвать «предподготовкой» к роботизации: техника оснащается контролирующим оборудованием, позволяющим управлять ею удаленно через набор манипуляторов (электронных руля и педалей) или вовсе задавать ее поведение через специализированную систему управления автономным транспортом. Для реализации проекта не требуется привлечение компании-производителя горной техники.
Холдинг «Высокоточные комплексы» (ГК «Ростех») создал робота-пожарного Ант-1000 ПМ с дистанционным управлением на расстоянии до 1 км, специальным пожарным модулем, лафетным стволом и водопенной эжекторной насадкой на подвижной стреле, которая позволяет доставать до огня на расстоянии 60 метров. Робот также может разбирать завалы с помощью манипуляторов, что расширяет возможности борьбы с пожарами и снижает риски для пожарных.
Компания 168robotics из Сколково представила новую версию автономного робота-уборщика улиц со стереокамерами, радаром, 32-лучевыми лидарами, обзорными камерами и ультразвуковыми датчиками для безопасности. Вычислитель на базе ARM-архитектуры управляет роботом, который может пылесосить территорию площадью 90 тыс. кв. м за сутки (соответствует 12-ти футбольным полям). По стандартам для этого требуется штат из 45 дворников при ручной уборке или 8 водителей при механизированной. За смену один оператор может управлять 4–6 роботами.
Исследователи из НИЯУ МИФИ, Института искусственного интеллекта AIRI и Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН создали метод управления роботом с использованием визуальных данных и текстовых инструкций, без традиционного кодирования команд. Технология основана на архитектуре бимодального трансформера, изначально обученного таким задачам, как перевод текста, ответы на вопросы по изображениям, создание изображений на основе текстовых описаний и так далее. Внедрение новой модальности управления роботом позволило ему самостоятельно определять наиболее подходящий алгоритм действий для решения поставленных задач.
ИКТ
Дочерняя компания Ростелекома «Булат» запустила производство опытной партии базовой станции мобильной связи операторского уровня, которая предназначена для работы на коммерческих сетях операторов в диапазонах 450/800/900/1800/2100/2300/2600 МГц. До конца 2024 года планируется запуск серийного производства, что снизит зависимость отечественных операторов связи от импортных технологий.
Компания «Гравитон» из Москвы запустила в производство новое поколение микросхем памяти SSD. Накопители типоразмера M.2 2280 с интерфейсом PCIe Gen3x4 NVMe адаптированы для использования в компьютерах, моноблоках и ноутбуках «Гравитон», совместимы со всеми российскими ОС и обеспечивают высокую скорость передачи данных. Разработка обладает технологией сквозной защиты данных, системами самодиагностики, контроля состояния и защиты от перегрева. Отечественные твердотельные накопители должны обеспечить независимость от импорта и повысить безопасность данных.
Компания «МегаФон» разработала первую российскую систему профессиональной транкинговой радиосвязи, позволяющую мгновенно связываться с другими абонентами или группами без задержек на набор номера или ожидание ответа. Этот тип связи особенно востребован экстренными службами и организациями. Новая система работает на основе LTE и позволяет разговаривать, отслеживать местоположение, передавать файлы и транслировать видео со скоростью до 300 Мбит/с.
Новые материалы и нанотехнологии
Холдинг «Росэлектроника», ГК «Ростех», разработал полимерные диэлектрики на основе производных бензоциклобутена. Эти диэлектрики используются в электронном оборудовании для защиты микросхем от воздействия различных внешних факторов, таких как высокие температуры (до 450°C), электромагнитное излучение, химическое воздействие, влажность и др. Область применения - космическая, телекоммуникационная и радиолокационная аппаратура. Отечественная разработка заменит импортные аналоги.
В Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» создана технология производства материала для 3D-печати - филамента из непрерывного углеродного волокна, а также соответствующая лабораторная установка мощностью 500 метров филамента в час. Углеродное волокно, используемое для этого материала, обладает высокой прочностью, жёсткостью, лёгкостью и устойчивостью к высоким температурам и химически агрессивным средам. Эта разработка может быть использована для 3D-печати в принтерах, работающих по технологии послойного наплавления (FDM и FFF). Данный материал имеет стратегическое значение, в связи с санкциями доступ к импортным поставкам ограничен. Поэтому новая технология станет важным инструментом снижения импортозависимости России в этой области.
В НИИД ГК «Ростех» создали цех для 3D-печати деталей перспективного авиационного двигателя ПД-35. Отечественное оборудование позволит изготавливать детали до 2 м в диаметре, 1 м в высоту и весом до 500 кг. Роботизированная установка ИЛИСТ-XL предназначена для производства деталей из жаропрочных никелевых и титановых сплавов по технологии прямого лазерного выращивания. ПД-35 должен станет самым большим российским авиадвигателем, предназначенным для использования на широкофюзеляжных самолётах.
Медицинское оборудование
Концерн «Радиоэлектронные технологии», ГК «Ростех», успешно завершил клинические испытания аппарата искусственной вентиляции легких «Мобивент Окси». Аппарат предназначен для высокопоточной оксигенотерапии. Оборудование оснащено функцией передачи данных в информационную сеть лечебного учреждения. Применение «Мобивент Окси»: лечение хронических легочных заболеваний, постковидная респираторная поддержка, сердечные заболевания. Запуск серийного производства аппарата позволит заменить импортные аналоги на российском рынке.
Специалисты Уральского оптико-механического завода имени Э. С. Яламова, холдинга «Швабе» и госкорпорации «Ростех», создали многофункциональную реанимационную систему ОРС-BONO для интенсивной терапии, лечения и ухода за новорождёнными. Эта система может служить основным или дополнительным источником тепла, обеспечивать дыхательную терапию без интубации с помощью встроенного аппарата nCPAP, лечить гипербилирубинемию и сокращает время лечения и ухода за новорождёнными.
Учёные Томского политехнического университета разработали VR-тренажёр для брахитерапии под названием BrachyHDR. Контактная лучевая терапия, или брахитерапия является одним из самых эффективных методов лечения злокачественных опухолей. Тренажёр позволяет имитировать проведение высокодозной контактной лучевой терапии с использованием разных аппликаторов (воспроизводит более 12 процедур с использованием мобильного аппарата контактной лучевой терапии). Эта разработка может быть использована для обучения специалистов в области лучевой терапии.
Электроэнергетика
Концерн «Радиоэлектронные технологии», входящий в состав госкорпорации «Ростех», создал силовые модули УЭСМ-30 для зарядных станций с характеристиками, которые превосходят существующие аналоги. Модуль подходит для использования в зарядных станциях для электромобилей и электробусов, а также могут применяться на электрических летательных аппаратах. Модуль может использоваться в разных климатических условиях.
Учёные Топливного дивизиона и проектного направления «Прорыв» «Росатома» создали новую технологию переработки уран-плутониевого топлива. Она позволяет одновременно очищать и выделять уран, плутоний и нептуний без выделения плутония как отдельного продукта. В отличие от экстрактивных методов переработки топлива, при кристаллизационном аффинаже используются только растворы азотной кислоты, что повышает экологическую безопасность процесса.
Концерн «Радиоэлектронные технологии» (Ростех) создал силовые модули УЭСМ-30 для зарядных станций с характеристиками, превосходящими существующие аналоги. УЭСМ-30 обладает мощностью 30 кВт и подходит для использования в зарядных станциях для электромобилей мощностью 30–150 кВт и электробусов мощностью 150–300 кВт. Эти модули также могут применяться на электрических летательных аппаратах. Температурный диапазон силового модуля составляет от −40 до +75 °C, что позволяет использовать его в разных климатических условиях.
«Росатом» разработал проект плавучей атомной электростанции для международного рынка. Плавучая АЭС ПЭБ-100 с электрической мощностью 100 МВт оснащена двумя реакторами РИТМ-200М. Срок ее службы рассчитан на 60 лет. Станция может быть полезна для энергоснабжения отдалённых районов и стать новым направлением экспорта «Росатома».
Космонавтика и авиация
НГТУ НЭТИ, г. Новосибирск и ПАО «АК Рубин», МО разработали цифровую тормозную систему для российского пассажирского самолёта Ил 114-300. Система, включая элементную базу, состоит исключительно из отечественных компонентов. Программно-аппаратный комплекс обеспечит возможность адаптации тормозной системы под различные модели воздушных судов. Данная разработка снижает импортозависимость сектора и создает основу дальнейшего технологического развития российского авиастроения.
Специалисты ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) и его дочернего предприятия «Солютерм» разработали комплекс Solirt Pro по обнаружению скрытых дефектов в композиционных обшивках деталей самолетов и вертолетов методом теплового контроля. До введения санкций разработка велась совместно с Airbus Innovations. После его ухода российские разработчики продолжили и завершили создание целой линейки аппаратно-программных комплексов для термографической активной дефектоскопии полимерных композиционных материалов самостоятельно. Технология будет применяться, в том числе, в беспилотной авиации.
«Росатом» разработал ускоритель плазмы, на основе которого будет разработан прототип плазменного ракетного двигателя для космических полетов. Усовершенствованный двигатель будет способен развивать мощность 300 кВт. Потенциальной сферой применения может стать перевозка грузов между Землей и Луной и межпланетные перелеты.
Успешный старт 11.04.2024 г. ракеты-носителя тяжёлого класса «Ангара-А5» с разгонным блоком «Орион» положил начало лётно-конструкторским испытаниям нового комплекса «Амур», который включает как ракету-носитель, так и инфраструктуру космодрома.
Автомобильный транспорт, беспилотники
Научный автомобильный институт ФГУП «НАМИ» представил систему беспилотного транспорта NAMI Self-Driving System. Технология позволяет автоматизировать управление любым легковым, грузовым или роботизированным транспортным средством. Также её можно интегрировать в транспортное средство на этапе его разработки. Система использует защищённое ПО, алгоритмы, нейросети и базы данных, разработанные для обучения в НАМИ. Система обеспечивает движение по городским улицам с учётом сигналов светофоров, ограничений скорости и др., используя высокоточные цифровые карты - разработки НАМИ, и другие системы навигации. Данная разработка является одной из самых точных беспилотных систем в мире.
Компания «Cognitive Pilot» из Москвы разработала полностью беспилотный, бескабинный роботизированный минитрактор, способный выполнять основные сельхоз операции с навесным оборудование. Это посев, боронование, пахота и так далее. Система ИИ обеспечивает обход препятствий, контроль качества, а также сбор и обработку данных о состоянии почвы и растений.
В Новосибирском государственном университете создали летающего дрона-полицейского с ИИ и возможностью ориентации в пространстве без использования GPS для наблюдения и разведки. Дальность полёта дрона - около 30 км, время в воздухе - около 1,5 часов. Применение технологии ИИ в работе дрона обеспечит его высокую автономность при принятии решений в различных ситуациях, позволит расширить возможности правоохранительных органов и повысить безопасность их сотрудников.
Импортозамещение
Авиация: Компания S7 Technics освоила сложный капремонт двигателей CFM56-5B и 7B, используемых в самолётах Boeing 737 и Airbus A320. Двигатель CFM56-5B является одним из самых распространённых в мире, в России насчитывается около 800 таких двигателей, больше всего у «Аэрофлота». Стоимость капремонта ниже, чем покупка подержанных аналогов, что актуально в условиях ограничений на покупку новых двигателей для авиатраспорта.
ИКТ: ИКТ-холдинг «Росэлектроника», ГК «Ростех», разработал линейку чип-конденсаторов, которые могут использоваться в оборудовании для телерадиосвязи, спутниковой навигации и электронике, работающей в условиях электромагнитных излучений. Чип-конденсаторы сохраняют свои характеристики в течение 20 тыс. часов работы при максимальной нагрузке. Такие конденсаторы снижают импортозависимость и способствуют развитию российской электроники.
ИКТ: Холдинг «Росэлектроника», ГК «Ростех», представил программно-аппаратный комплекс «Базис» для выполнения высокопроизводительных вычислений и предоставления облачных сервисов. Комплекс состоит из трёх серверов общего назначения, способных включать до 128 процессорных ядер и 2 ТБ оперативной памяти, но может масштабироваться до нескольких сотен узлов. Обмен данными между серверами происходит по высокоскоростной сети «Ангара», разработанной «Росэлектроникой». Предусмотрен широкий спектр применения, от виртуализированных рабочих мест с аппаратной обработкой 3D-графики до сложных вычислений.
В данной статье мы рассказали о новых отечественных технологических разработках, которые уже прошли этапы испытаний и готовы к промышленному производству и применению в соответствующих областях. При этом количество и разнообразие инноваций, создаваемых в настоящее время российскими специалистами и находящимися в процессе разработки и испытаний крайне велико.
На страницах нашего сайта мы продолжим рассказывать вам о знаковых технологических форумам и конференциях, которые регулярно проводятся в ЦМТ Москвы, о новейших технологиях и о людях, которые их создают. Следите за новостями!