Поиск - новости науки и техники

Выигрыш – в скорости. Внедрение научных результатов набирает темп.

Ведущие научные коллективы страны все активнее принимают участие в решении проблем, актуальных для железнодорожной отрасли. Вовлечению в ее модернизацию сильных команд ученых разных специальностей способствует совместный конкурс Российского фонда фундаментальных исследований и ОАО “Российские железные дороги” по междисциплинарным темам в интересах РЖД. Специалисты холдинга ставят перед учеными четкие цели, и такой хорошо организованный мозговой штурм приносит результат.

Соглашение между РФФИ и РЖД было заключено всего три года назад, но некоторые проекты уже выстрелили. В них предложены принципиально новые решения, способные изменить лицо железнодорожного комплекса. Идеи и научные заделы авторов этих работ взяты на вооружение: на их основе создаются перспективные материалы, разрабатываются технологии и новая техника для российских железных дорог.
Промежуточные итоги сотрудничества РЖД, РФФИ и научного сообщества страны, а также перспективы дальнейшего взаимодействия обсуждались на состоявшемся недавно заседании президиума Совета главных инженеров ОАО “РЖД”, в котором приняли участие представители фонда и руководители проектов, победивших в совместном конкурсе.
Старший вице-президент по инновационному развитию – главный инженер ОАО “РЖД” Валентин Гапанович рассказал об основных направлениях научно-технического развития железнодорожного холдинга, который активно внедряет современные технологии. Так, в 2013 году компания “РЖД” заняла шестое место в рейтинге “ТОП-50 инновационных компаний России”, уступив трем крупным фирмам, занимающимся разработкой программного обеспечения, и двум наукоемким госкорпорациям – “Ростехнологии” и “Росатом”. Вице-президент РЖД отметил, что количество получаемых патентов и стоимость нематериальных активов компании постоянно растут.
Инновационное развитие ОАО “РЖД” осуществляется в соответствии с масштабными задачами на долгосрочную перспективу, поставленными в таких документах, как “Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года” и “Стратегия инновационного развития ОАО “РЖД” на период до 2015 года”. Компания инициировала создание технологической платформы “Высокоскоростной интеллектуальный железнодорожный транспорт”, которая была утверждена Правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям и уже начала реализовываться.
Для конкурса в рамках РФФИ отбираются темы, работа над которыми способствует выполнению задач, поставленных в программных документах, отметил Валентин Гапанович. Старший вице-президент ОАО “РЖД” подвел итоги совместной работы, проделанной фондом и компанией.
Напомним, что гранты на ориентированные исследования РФФИ дает на двухлетний период, а не на три года, как в случае с обычными инициативными проектами. Перед участвующими в этих работах научными коллективами ставится задача в сжатые сроки получить и обобщить результаты, направленные на решение актуальных проблем, которые стоят перед железнодорожным транспортом. Запущенный в 2011 году конкурс ориентированных фундаментальных исследований в интересах РЖД проходил уже трижды. За это время эксперты фонда, компании и Объединенного экспертного совета рассмотрели 622 заявки. Было поддержано 130 проектов, совокупный объем финансирования составил 460 млн рублей.
В первом конкурсном цикле акцент был сделан на создании научных основ для систем управления движением со скоростями до 400 километров в час. Кроме того, тематика включала такие проблемы, как использование спутниковых технологий для навигационного сопровождения железнодорожной инфраструктуры и обеспечение безопасности пассажиров и грузоперевозок. В 2011-2012 годах было поддержано 38 проектов, РФФИ и РЖД на паритетной основе выделили на проведение работ 160 млн рублей.
В конкурсе 2012 года тематика расширилась за счет задач, связанных с мониторингом технического состояния и взаимодействия подвижного состава РЖД, а также энергоэффективности отрасли. В 2012-2013 годах было профинансировано уже 43 проекта. На вторую программу израсходовали 200 млн рублей.
Третий конкурс, начавшийся в 2013 году, выдвинул новые приоритеты – обеспечение кибербезопасности на железнодорожном транспорте, разработка ресурсосберегающих и экологических технологий, а также создание транспортной техники нового поколения. Планируется, что финансовая поддержка отобранных проектов составит 200 млн рублей.
Разработки ученых не пылятся на полках. Немедленно по окончании первого двухгодичного цикла фундаментальных исследований специалисты РЖД провели отбор перспективных результатов, способных стать основой для создания в железнодорожной отрасли прорывных технологий и технических объектов, сообщил старший вице-президент холдинга. Итоги многих завершенных работ вызвали интерес в подразделениях и дочерних обществах РЖД. Результаты девяти реализованных проектов уже нашли практическое применение.
Предполагается, что прикладные исследования еще по трем тематикам будут включены в план научно-технического развития ОАО “РЖД” на 2014 год. Кроме того, инженеры холдинга дополнительно отобрали 17 выполненных в ходе конкурса работ, которые показались им весьма перспективными. Дальнейшая судьба этих проектов будет определена после их детального рассмотрения с участием авторов. В зависимости о того, на какой стадии находятся разработки, будет принято решение об их продолжении в составе НИР или переводе на стадию ОКР.
– Честно говоря, мы не рассчитывали на такую высокую отдачу, – заявил начальник  Центра инновационного развития – филиала ОАО “РЖД” Александр Корчагин. – Девять проектов в разной стадии реализации – это более чем 30-процентный выход. Достаточно сказать, что вероятность доведения результатов фундаментальных исследований до освоения в мире составляет 5-10%. Но для нас и достигнутая цифра не должна быть пределом. Мы не можем тратить деньги на практически неисполнимые или невостребованные проекты. Понятно, что научный выход не всегда можно спрогнозировать, но хочется, чтобы “в отвал” шло как можно меньше.
Александр Корчагин рассказал, что именно собираются предпринять в компании для вовлечения в оборот результатов фундаментальных работ. Он отметил, что среди участников конкурса довольно много организаций, не относящихся к научно-техническому холдингу РЖД и железнодорожным вузам.
Приток свежих умов в отрасль, конечно, радует ее руководство. Однако, подводя итоги трехлетней совместной работы с РФФИ, представители РЖД сделали вывод, что исполнители проектов зачастую недостаточно осведомлены о направлениях технико-технологического развития компании и стоящих перед железнодорожниками проблемах.
– Это снижает ценность выполненных работ ввиду невозможности применения их результатов, – пояснил Александр Корчагин. – Ресурсы компании ограничены, мы тратим на исследования средства, которые РЖД зарабатывает тяжелым трудом, и хотим, чтобы они использовались максимально эффективно. Поскольку речь идет об ориентированных фундаментальных исследованиях, претенденты на гранты должны хорошо знать специфику отрасли. Во время конференций с участием сотрудников холдинга, на которых исполнители докладывали результаты работы над проектами, мы сделали вывод, что “погружение” в железнодорожную тематику теперь будем проводить уже в самом начале исследований. Кроме того, было решено привлекать руководителей проектов к работе совещательных и коллегиальных органов нашей компании.
Представители РЖД предложили также внести изменения в порядок проведения и приемки работ, выполняемых в рамках грантов РФФИ. По их мнению, специалисты компании должны осуществлять комплексный анализ результатов работ первого года на предмет перспективности использования на практике, чтобы потом вместе с экспертами фонда принять решение о целесообразности продолжения их финансирования.
– Мы подготовили и представили в РФФИ проект соответствующего положения, – сообщил Александр Корчагин. – В тех случаях, когда становится ясно, что тема “не идет”, нам необходимо иметь возможность оперативно вносить коррективы в перечень поддерживаемых грантов. Это позволит сконцентрировать средства на тех направлениях, которые обещают прорывные результаты.
Руководство РЖД работает и над тем, чтобы привлечь к развитию железнодорожной отрасли средства регионов, заинтересованных в модернизации своего транспортного комплекса. Одно из новых направлений, которому холдинг планирует дать старт в текущем году, – региональные конкурсы РФФИ в интересах РЖД. Холдинг уже пригласил регионы “к танцу”: в заседании президиума Совета главных инженеров ОАО “РЖД” участвовали представители администраций ряда субъектов РФ.
Начальник Управления региональных и межгосударственных программ РФФИ доктор технических наук Алла Заболеева-Зотова рассказала участникам встречи о том, как организованы региональные конкурсы РФФИ и какие цели они преследуют. Она отметила, что данное направление считается в РФФИ перспективным и его финансирование постоянно увеличивается. Независимая федеральная экспертиза позволяет выявлять научные коллективы,  способные решать актуальные для регионов задачи, и во взаимодействии с ними выстраивать территориальную инновационную политику, сообщила представитель фонда. Она обратила внимание присутствующих на то, что в рамках конкурсов “РФФИ – региональный кластер” объединять средства для решения общих проблем могут даже территории, находящиеся в разных федеральных округах.
Есть у фонда и опыт финансовой поддержки проведения региональных ориентированных фундаментальных исследований в интересах корпораций. Именно такой вариант взаимодействия предложил коллегам с мест старший вице-президент ОАО “РЖД”. Бюджет нового конкурса, по мнению Валентина Гапановича, должен формироваться за счет средств РФФИ и регионов, а холдинг готов принять участие в определении приоритетов и тематики исследований. Компания выразила готовность финансировать прикладные работы, необходимые для практической реализации перспективных фундаментальных результатов, а также внедрение разработок как в конкретном регионе, так и по всей сети железных дорог.
Поскольку региональные конкурсы РФФИ проводятся несколько раз в год – по мере готовности организаторов к заключению договора с фондом, первый региональный конкурс ориентированных фундаментальных исследований в интересах РЖД можно подготовить и объявить уже в нынешнем году, сообщила А.Заболеева-Зотова.
Валентин Гапанович проявил интерес к регионально-международным конкурсам РФФИ, финансирование которых осуществляется за счет средств РФФИ, региона и зарубежного научного фонда. ОАО “РЖД” реализует ряд серьезных проектов совместно с иностранными партнерами, и там есть немало задач, в решении которых могли бы помочь отобранные фондом научные коллективы, отметил старший вице-президент холдинга.
Свои предложения по повышению эффективности использования результатов фундаментальных исследований, организуемых РФФИ в интересах ОАО “РЖД”, внес Объединенный ученый совет (ОУС) компании. ОУС РЖД – авторитетный орган, в работе которого участвуют ведущие ученые отраслевых и академических институтов и вузов. Научным партнером ОУС РЖД является, например, председатель Совета РФФИ академик Владислав Панченко.
Руководитель ОУС РЖД доктор экономических наук Борис Лапидус на упомянутом заседании президиума Совета главных инженеров высказался за увеличение срока выполнения грантов РФФИ-РЖД до трех лет и заявил о необходимости создавать специальные стимулы для привлечения научной молодежи к фундаментальным исследованиям по железнодорожной тематике.
Председатель совета отметил, что благодаря взаимодействию холдинга с фондом у специалистов РЖД появилась возможность отбирать перспективные для внедрения разработки в базе данных РФФИ. Он констатировал, что по затратам на фундаментальные исследования в области железнодорожного транспорта Россия существенно отстает от ведущих мировых держав. В большинстве из них научные изыскания, направленные на модернизацию этой отрасли, финансируются из государственного бюджета или консолидированных фондов ассоциаций железных дорог, в то время как РЖД ведет эту работу на свои средства.
Самым многообещающим направлением, поддержанным пятью грантами РФФИ-РЖД, стал проект создания грузовой транспортной системы на принципах магнитной левитации. Эту не имеющую аналогов в мире разработку РЖД представил один из участников рабочей группы проекта, доктор экономических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета путей сообщения Анатолий Зайцев.
Поезда на магнитной подушке – маглевы, МЛТ (аббревиатуры от словосочетания “магнитная левитация”) – удерживаются над полотном дороги и управляются электромагнитным полем. Такие составы в процессе движения не касаются поверхности путевой структуры. Поскольку трение отсутствует и единственной тормозящей силой является аэродинамическое сопротивление, маглевы могут развивать “самолетные” скорости. К сожалению, у этого вида транспорта есть экономические и технические ограничения, препятствующие его широкому использованию.
Ученые проанализировали опыт Германии, Японии, Китая, Южной Кореи, где эксплуатируются поезда, работающие на принципах магнитной левитации, рассмотрели тенденции развития высокоскоростного сообщения, динамику патентных заявок, возможности местного производства и предложили железнодорожникам реализовать в России свой, особый, путь. В качестве пилотного проекта решено было организовать грузовые контейнерные перевозки на основе новейших МЛТ-технологий, созданных отечественными научными коллективами, в том числе в ходе работы по грантам РФФИ-РЖД.
Первой ласточкой должен стать “контейнерный мост” Санкт-Петербург – Москва. Если учесть, что сегодня 90% контейнеров перевозится автомобильным транспортом, перспективы у этой МЛТ-системы огромны.
– По нашим расчетам, такая магистраль “Восток-Запад” может пропускать до 2 миллионов контейнеров в год в одну сторону со скоростью около 500 километров в час, – заявил Анатолий
Зайцев. – Российской инженерной науке под силу обеспечить достижение вдвое больших скоростей, но это задача на перспективу. В 2014 году мы планируем продемонстрировать модель транспортной платформы на магнитном подвесе, способную поднять над землей в электромагнитном поле стандартный грузовой контейнер или трейлер.
Железнодорожный холдинг собрал мощный пул научно-исследовательских структур и предприятий, способных выпускать и комплектующие для движущихся в магнитном поле платформ. Фундаментальными разработками в электрофизической сфере занимаются ОАО “НИИЭФА им. Д.В.Ефремова” и ИМАШ РАН. Проработаны варианты размещения конструкторской и производственной базы для реализации данного проекта. Будет налажена кооперация и с предприятиями, выпускающими сверхпроводящие магниты: для создания “контейнерного моста” Санкт-Петербург – Москва их потребуется более 1,5 тысячи штук.
Анатолий Зайцев выразил надежду, что проект создания системы магнитолевитационных грузоперевозок – только первый шаг в деле внедрения в России транспортной технологии будущего. Ученые уверены, что развитие нового транспорта значительно сократит время доставки грузов, обеспечит высокоскоростное перемещение пассажиров и улучшит экологическую обстановку на транспортных магистралях. Поэтому они разрабатывают многопрофильную программу развития МЛТ-перевозок, которая включает эффективное конвейерное и магистральное передвижение грузов, создание пассажирских поездов на магнитной подушке и гибридных грузовых автомобилей с дизельным и магнитоэлектрическим приводом.

Левитация на взлете

Завершив исследования по грантам РФФИ-РЖД, многие ученые продолжают сотрудничать с инженерами холдинга, воплощая свои результаты “в железе”. О том, какие плоды дает эта совместная работа, “Поиску” рассказал начальник Центра инновационного развития – филиала ОАО “РЖД” Александр Корчагин.

– РЖД ставит задачу воплотить в жизнь как можно больше идей и разработок, выросших из исследований по грантам РФФИ. Но для этого специалисты компании и ученые должны взаимодействовать не два грантовых года, а до получения практического результата. Как организовать совместную работу, когда грант заканчивается? Есть ли возможность продлить срок исполнения проекта, когда тема перспективна?
– В РФФИ нет практики продления грантов. Сквозные направления в наших конкурсах, конечно, есть, но темы проектов не повторяются. При этом мы вполне успешно продолжаем сотрудничать с исполнителями после окончания работы. Если это настоящие ученые, они не меньше нас заинтересованы в том, чтобы их результаты были внедрены в практику. Поэтому у нас не возникает и проблем с передачей компании “РЖД” получаемых в ходе исследований исключительных прав на результаты интеллектуальной деятельности.
– Какой из завершенных проектов конкурса РФФИ-РЖД кажется вам наиболее интересным?
– Они все интересные, все несут новое знание. Другое дело, что для нас важны перспективы перевода этого знания в практическую плоскость. И здесь вне конкуренции работы по созданию магнитолевитационных транспортных систем. Если у нас получится выполнить задуманное, это будет настоящий прорыв. Самолет “Сухой-суперджет”, гордость нашего авиапрома, создан и за счет заимствованных технологий и с использованием импортных комплектующих. А вот наша транспортная платформа на магнитном подвесе будет стопроцентно отечественной.
– Вы надеетесь, что этот проект окупится?
– Конечно, иначе компания “РЖД” не стала бы им заниматься. При использовании магнитолевитационного транспорта существенно сокращаются охранные зоны железных дорог, ведь движение происходит по эстакаде. Отпадает и необходимость в содержании целого ряда объектов путевого хозяйства, которые сейчас требуются для обслуживания системы типа “колесо – рельс”.
Новая подвеска практически не включает в себя компонентов, подверженных интенсивному износу и требующих частого ремонта или замены. Кроме того, для перемещения грузов, в отличие от пассажироперевозок, не нужно сложных систем обеспечения безопасности и комфорта. Ну и мы, конечно, надеемся, что ученые найдут способ уменьшить стоимость сверхпроводящих материалов второго поколения (высокотемпературных сверхпроводников).
– Какие задачи, кроме технических, приходится решать при внедрении новейших разработок?
– Порой кажется, что легче изобрести новую технологию, чем преодолеть бюрократические барьеры. Так, создание нового вида транспорта требует внесения поправок в соответствующую законодательную базу. Недавно ОАО “РЖД” построило четыре пешеходных перехода из современных композитных материалов. Но контролирующие органы вынесли требование исключить эти объекты из эксплуатации, поскольку такое использование композитных материалов не предусмотрено существующими в России нормативами. По-своему они правы, речь идет о безо-пасности людей. Другое дело, что утверждения и согласования происходят у нас очень долго.

Материалы подготовила Надежда Волчкова
Фото Николая СТЕПАНЕНКОВА

ПОЛНОСТЬЮ СПЕЦВЫПУСК ДОСТУПЕН В ФОРМАТЕ PDF

Нет комментариев