Al novembre, Vladimir Putin va celebrar una sèrie de reunions sobre el desenvolupament de les Forces Armades. Entre els problemes actuals, el cap d'Estat es va centrar en el desenvolupament d'equips militars prometedors basats en els èxits avançats de la ciència.
“La ciència militar sempre ha estat l’àrea on es van utilitzar els assoliments avançats de la ciència i la tecnologia. I avui, al segle XXI, els països líders del món utilitzen activament els assoliments científics més moderns en el desenvolupament d’armes per enfortir el seu potencial militar - va dir Vladimir Putin. - Són làsers i hipersons i robòtica. Es presta una atenció seriosa al desenvolupament de les anomenades armes basades en nous principis físics, la qual cosa permet tenir un impacte selectiu i puntual en elements crítics d’armes, equips i instal·lacions d’infraestructura d’un enemic potencial.
A Rússia, com en altres països, també s’estan desenvolupant desenvolupaments similars … La nostra tasca és neutralitzar eficaçment qualsevol amenaça militar a la seguretat de Rússia, incloses les associades a la creació d’una defensa antimíssil estratègica, la implementació del concepte d’una vaga mundial, i la realització de guerres d'informació.
La ciència i la defensa sempre es desenvolupen simultàniament, estimulant-se i empenyent-se mútuament. Al mateix temps, és important que els científics se sentin demandats i el camí des del desenvolupament fins a la implementació es redueixi al mínim. Quant a això, a l'exemple de tres escoles científiques directament relacionades amb el complex militar-industrial.
Per obtenir un bitllet per a la vida, a la piscina
Des del segon segle, tots els paràmetres de la futura flota s’han format en gran mesura al Centre Científic Estatal de Krylov i, en piscines experimentals úniques (per un quart de milió de metres cúbics d’aigua) i en estands, es prova tot l’equip marí rus. i refinat. L’abast és ampli: des del disseny del casc i de les unitats principals, incloses les centrals nuclears, fins a les característiques tàctiques, tècniques i de navegació que garanteixen la fiabilitat, l’eficiència i la seguretat de la navegació en diverses regions dels oceans, l’eficàcia de les armes, secret i protecció contra els ulls i les orelles de possibles enemics. Per cert, només hi ha un complex d’aquest tipus al món: el Taylor Center als Estats Units, però en molts sentits és inferior al nostre Institut Central d’Investigació Krylov. Diguem que tenim la piscina de proves més gran (1.300 metres d’eslora), on es simula qualsevol situació en què es pugui trobar un vaixell mentre navega. En un estanc d’aigües profundes, es simula la immersió sota una capa d’aigua de 15 quilòmetres; en una conca circular que circula, el model es pot accelerar a 180 quilòmetres per hora. També té el seu propi túnel de vent, diversos bancs de proves i la seva pròpia planta. Tot aquest potencial d'investigació i producció més ric en els devastadors anys 90 va ser preservat i reforçat pel director general de l'Institut, Heroi de Rússia, acadèmic de l'Acadèmia de Ciències de Rússia, Valentin Pashin. La plaça de l’entrada principal del centre Krylov rep el nom d’aquest destacat científic, enginyer i organitzador. Durant tres anys, l'equip treballa sense el seu llegendari líder, intentant defensar la posició de l'institut líder en construcció naval nacional. L’acadèmic Pashin va insistir que hi hauria d’haver centres de recerca orientats al futur en totes les indústries estratègiques.
“El Centre Krylov és multifuncional: resol els problemes més complexos d’hidrodinàmica i força, millorant el sigil, la protecció, la fiabilitat, millorant les qualitats de combat i operatives de vaixells i vaixells, centrals elèctriques, lluitant contra el soroll i les vibracions. Tots els desenvolupaments són rellevants i competitius a nivell mundial - va dir Valentin Pashin. - Una altra cosa és com implementar els nostres coneixements de manera més eficaç i ràpida. En els anys soviètics, en cert sentit, era més fàcil, tot i que es feia molt sota la coacció. Les decisions del Comitè Central del PCUS i del Consell de Ministres eren un "club" màgic que obligava qualsevol persona a introduir noves tecnologies. I avui, segons sembla, és una economia de mercat: les empreses estan interessades a guanyar més diners i obtenir beneficis. Us suggerim solucions, diem: "Preneu-la!". No ho fan. Per què? La nostra competència en el mercat és encara molt feble amb una forta competència del recurs administratiu. Per què introduir un nou desenvolupament, quan és millor amb l'ajuda d'algú obtenir una comanda, diners sobirans i garantir una existència còmoda. És a dir, l’entorn del mercat està en gran part aixafat per l’entorn administratiu. Però, per totes les indústries, per tot el país, entrem en el mercat de la competència oberta amb els principals actors del món. I ens agradi o no, hem d’introduir solucions i tecnologies progressives. No ho farem: la indústria fracassarà, no entrarem en cap mercat i, per a les nostres necessitats, se’ns subministrarà vaixells procedents de l’estranger.
En general, el paper de la institució principal es resumeix en dues tasques. El primer és assegurar el disseny actual: quan es desenvolupen oficines de disseny i els alimentem amb arguments teòrics i experimentals, perquè l’experiència és un indicador de la correcció de les decisions preses. La segona gran tasca és treballar en la definició de les direccions conceptuals per al desenvolupament de la indústria, en el nostre cas, la construcció naval i la flota. No sempre ens escolten, però continuem aquesta línia. I la vida demostra que en els darrers 20 anys la construcció naval va mancar de conceptualisme, que es va convertir en la font de molts dels nostres, per dir-ho amb suavitat, decisions irracionals, retards, construcció a llarg termini, incompliment de les característiques tàctiques i tècniques.
Així mateix, amb la previsió del disseny actual de vaixells i vaixells. Molt sovint, un dissenyador arriba als bancs de proves de l’Institut Krylov amb un projecte i en surt un de òptim.
Això és especialment evident quan es crea la forma de la caixa. Malauradament, sense experimentar, és impossible dissenyar realment els contorns del vaixell. És obligatori fer proves en models a escala en grups pilot. Perquè el disseny electrònic és gairebé perfecte, cosa que pot encaixar o no en el món real. Avui han aparegut programes informàtics molt avançats, però no donen un resultat òptim, sinó que ens permeten considerar diverses opcions, a partir de les quals es formen les més viables i efectives en el procés de nombroses tirades i mesures a les grades i a les piscines experimentals. Només en un experiment físic es reprodueix la imatge del flux de líquid al voltant del casc, el comportament del vaixell en ones, la seva controlabilitat …
Per exemple, quan es desenvolupa la forma de columnes per a plataformes que realitzen producció en alta mar, és molt important que l’estructura flotant no tingui grans angles d’alçada, ja que els equips de perforació no poden suportar càrregues extremes. Basant-nos en la nostra experiència i coneixement, vam ser capaços de crear formes d’aquest tipus per reduir els angles de pas en ones fortes i minimitzar la probabilitat d’accidents. Dues d'aquestes plataformes, Polar Star i Northern Lights, funcionen amb èxit a l'Extrem Orient.
Podem rebre qualsevol mode de funcionament de l'hèlix als estands, fins a 900 rpm, i prendre les mesures adequades. Pot causar cavitació: líquid bullent a baixes temperatures. Per això, el submarí, com deien els nord-americans, "rugeix com una vaca sobre tot l'oceà". Gràcies als experiments de l’institut, es va poder obtenir la forma òptima de l’hèlix i ara els nostres submarins són coneguts pel seu baix soroll.
Hi ha un desenvolupament prometedor que augmenta l’eficiència i estalvia combustible: l’ús de lubricació per aire quan es mouen vaixells. Si es forma una cavitat sota la part inferior de la caixa: una pel·lícula d’aire que redueix la fricció contra l’aigua, l’estalvi pot arribar al 30%. Anteriorment, no era possible mantenir el lubricant d'aire sota el casc durant l'excitació, ara hem après a fer-ho.
A la cartera de treball de l’institut hi ha moltes propostes relacionades amb els camps electromagnètics. Això és rellevant no només per als vaixells de guerra, on aquest indicador afecta el perill de les mines, el sigil, el sistema de guia d’armes i altres característiques importants, sinó també per a qualsevol vaixell. La tecnologia moderna està literalment farcida d’equips electrònics. Tot i això, tota l’electrònica genera una certa quantitat de radiació que pot interferir en el funcionament d’altres sistemes. Hem desenvolupat enfocaments especials per garantir, d’una banda, la compatibilitat electromagnètica i, de l’altra, protegir una persona de la radiació. Hi ha recobriments de pel·lícules nanoestructurats i absorbents de ràdio i materials de construcció que protegeixen la tripulació dels efectes nocius de l’electrònica.
A tot el món hi ha sistemes per estimular la investigació científica i hem de tenir alguna cosa. És impossible congelar la ciència, en cas contrari ens quedarem immediatament enrere dels competidors. No hi ha manera de perdre potencial, cal desenvolupar-lo tot el temps. Si no ens fem mal, ens posarem en la posició de, si no un terciari, en cap cas, de cap manera, un poder desenvolupat de primer ordre.
Sota Valentin Pashin, el centre científic va organitzar la producció de recobriments acústics reforçats amb goma per a l’absorció i l’amortiment del soroll, sistemes de protecció anticorrosió, equips electrònics i dispositius que utilitzen altes tecnologies. Aquest any es va posar en marxa una moderna piscina de gel i s’està acabant la de l’oceà.
El clúster informàtic del centre de superordinadors per a la modelització matemàtica de l’Institut Krylov és el segon en termes de productivitat –a Sant Petersburg i el trenta-quart– a Rússia. També s’utilitza per resoldre problemes hidrodinàmics. Es tracta de càlculs no només del flux de fluid viscós al voltant dels bucs dels vaixells i les hèlixs, sinó també del règim de vent a les instal·lacions dissenyades.
El Centre Krylov va donar inici a l’ús actiu d’acers d’hidrocarburs per a la construcció de vaixells, amb la mà lleugera de científics de la planta de Sredne-Nevsky, el casc de la minesweeper està fet de materials compostos no magnètics.
Empanades trencaglaç
A mitjans de novembre, el personal de l’empresa unitària estatal federal “Institut Central d’Investigació de Materials Compostos“Prometeu”va celebrar el 60è aniversari de la creació de la direcció de titani. Valery Leonov, el cap del complex de recerca i producció "Aliatges de titani", va parlar de les principals etapes històriques de l'obra. El personal que es trobava als orígens va ajudar a recrear els detalls de com va començar la història de la direcció del titani a Prometeu.
“La creació de materials per a flotes nuclears de submarins i superfícies, trencadors de gel nuclears, centrals nuclears és un projecte marí de titani. Al nostre país es van construir els primers submarins nuclears de titani sòlid, perquè el titani és un material que per naturalesa està destinat a la construcció de vaixells. És lleuger, absolutament resistent a la corrosió, no magnètic. L'Institut el va fer fort i, el que és més important per a la construcció naval, estava molt ben soldat , va recordar l'acadèmic Igor Gorynin, que havia dirigit Prometeu durant gairebé 35 anys i mantenia l'escola científica. Ara l’institut porta el seu nom.
Va passar que les èpoques històriques estan determinades pels materials que maneja una persona. Edat de Pedra, Bronze, Ferro … A principis d’aquest segle, sorgeix una nova era: materials amb les propietats desitjades, el desenvolupament del qual està a càrrec del centre científic estatal "Prometeu".
L'institut es va formar a partir del laboratori de la planta Izhora, que, en èpoques tsaristes, va crear aliatges per als cuirassats russos. Als anys 30, es va posar èmfasi en el desenvolupament de la protecció dels tancs. L'Institut es deia llavors Bronev. La nova tecnologia de soldadura, gràcies a la qual es van començar a fabricar els bucs dels vaixells no reblats, sinó totalment soldats, va ser la primera victòria de la postguerra de l’equip científic. Des de llavors, Prometeu ha estat desenvolupant materials per a la flota russa, enginyeria d'energia, inclosa l'energia nuclear, i per a equips que funcionen en condicions extremes.
El casc està format per aliatges d’acer resistents i la superestructura és d’alumini. Aquesta és la pràctica de la construcció naval mundial. L’alumini i l’acer no estan soldats, sorgeix el problema de com connectar la superestructura amb el casc. Hem après a fabricar els anomenats materials còmics de diferents gruixos i perfils. Exteriorment, s’assemblen a un pastís de full. Una cara és d’acer i l’altra és d’alumini. Com a resultat, el casc es solda amb acer i la superestructura es solda amb alumini.
L’institut ha desenvolupat una tecnologia de soldadura única. La seva essència es redueix a un fort augment de la velocitat de transferència de partícules. En condicions normals, es tracta de velocitats subsòniques i les tecnologies "Promethean" permeten transportar partícules més de vint vegades més ràpidament. "Això permet, com diem, ruixar tot sobre tot, és a dir, sobre materials completament diferents", va dir l'acadèmic Gorynin. Un dels avenços prometedors és la creació d’acers especials per a la producció en alta mar.
“Les condicions polars extremes requereixen un material que suporti la fricció del gel durant 300 dies, amb temperatures de menys de 60 graus. Inicialment, s’utilitzaven acers plàstics, són resistents, però alhora suporten certa deformació i no s’esquerden. Els primers trencadors de gel es van crear a partir d’aquests materials. Però a temperatures molt baixes i alta densitat de gel, es formen petites molles de gel al voltant del casc, que és molt agressiu. Després de passar per aquests camps, el vaixell va resultar ser com menjat. I, a més, la resistència hidrodinàmica del casc va augmentar, el trencaglaç va perdre fins a un 30 per cent de potència”, introdueix Valery Leonov. - Els nostres experts van inventar i crear acer revestit. Quin és el secret? L'acer estructural es cobreix amb una fina capa d'un altre, amb propietats mecàniques més elevades per al desgast, la resistència a la corrosió, etc. Ara no hi ha problemes en els trencadors de gel. "Prometeu" és un centre multifuncional de ciència de materials. Utilitzem gairebé tota la taula periòdica, ens ocupem de metalls, no metalls, fibra de vidre, fibra de carboni, adhesius, segellants, pintures, etc. I cada dia apareixen més adreces noves”.
Els especialistes de Prometeu es van familiaritzar amb materials estructurals prometedors per a la Marina al seu lloc de recerca i producció a Gatchina, on recentment es va celebrar una reunió del Consell del Col·legi Militar-Industrial de la Federació Russa per a la construcció de vaixells.
Protecció fonamental
L'Associació Científica i de Producció de Materials Especials (NPO SM) es va formar a partir del laboratori blindat de l'Institut Central d'Investigació de Materials del Ministeri de la Indústria de Defensa de l'URSS el 1991. Actualment, NPO SM inclou un institut de recerca, una planta de materials especials, un centre de proves i metodologia científica. Té totes les llicències i permisos necessaris per treballar per garantir la protecció i la seguretat. Les acreditacions de Rosstandart i del Comitè d’aviació interestatal permeten 85 tipus de proves de materials i productes, incloses les resistències a les bales, a les explosions i als robatoris.
Els principals clients de NPO SM són el Ministeri de Defensa, el Ministeri de l’Interior, l’FSB, el Servei Penitenciari Federal, el Banc Central de la Federació de Rússia, les empreses de Rosatom, els principals bancs i les instal·lacions de transport, les infraestructures. Els productes s’exporten a 35 països.
Mikhail Silnikov, director general de NPO Materials especials, membre corresponent de l'Acadèmia de Ciències de Rússia, acadèmic de l'Acadèmia de Ciències del Coet i de l'Artilleria de Rússia, doctor en Ciències Tècniques, diu: “Protegim tot el que ho necessita, des d'objectes i estructures fins a soldats. El principal problema és que no sabem quines amenaces s’enfrontarà un guerrer en una situació determinada. Aquí cal predir d'alguna manera, cal treballar estretament amb aquells que calculen la probabilitat d'una amenaça particular, desenvolupen armes i mitjans de destrucció i determinen l'escenari de possibles enfrontaments. Treballem amb una reserva per al futur. En la formació de sistemes de protecció, és important un enfocament integrat, determinat per una combinació de factors. Per exemple, com més gran sigui la resistència de l'armadura, major serà la massa dels equips de protecció. Això vol dir que el cotxe desenvolupa una velocitat inferior i que és més difícil per a un lluitador moure’s, camuflar-se, torna a ser més vulnerable. En resum, és necessària una definició raonable del nivell de protecció basat en una tasca específica. Aquí és important no exagerar-ho i no complicar-lo excessivament: mantenir un cert equilibri de manera que, d’una banda, no s’excavi massa i, de l’altra, per no passar per sobre i no treure conclusions sense motius suficients. Com va dir el brillant dissenyador rus Mikhail Timofeevich Kalashnikov: "Tot el que necessiteu és senzill, no és necessari tot el complicat".
Per descomptat, seguim de prop tot el que apareix al món dels materials i tecnologies de protecció, realitzem la nostra pròpia investigació i experiments. Tot i que, segons sembla, què més es pot inventar aquí. Normalment, els aliatges d’acer, alumini i titani s’utilitzen per blindar. Recentment, el kevlar i la ceràmica s’han utilitzat de manera més activa. És cert, mentre que les insercions ceràmiques només són efectives com a part d’una estructura protectora combinada. Sempre estem a la recerca i dir que al segle XXI "anem" a les bases soviètiques és una exageració.
Recentment, es va incloure NPO de materials especials a les 10 empreses més innovadores del país. Per descomptat, ens esforcem, en la mesura que els mitjans ho permetin, per actualitzar equips i tecnologies amb les més modernes. Intentem que tots els coneixements, després d’haver superat les proves i certificacions necessàries, s’introdueixin més ràpidament. La ciència i la producció són inseparables. I en aquest sentit, el més eficaç és la forma organitzativa de la nostra empresa: investigació i producció.
És cert que el finançament dels desenvolupaments, sobretot els fonamentals, deixa molt a desitjar. A més, a l’acadèmic Zhores Ivanovich Alferov li agrada repetir: “S’aplica tota la ciència. Però hi ha resultats científics que s’utilitzen immediatament i hi ha desenvolupaments que s’aplicaran després de molts anys . La investigació fonamental, per descomptat, s’hauria de dur a terme a costa de l’Estat. Les possibilitats de qualsevol estructura comercial són limitades i el negoci invertirà en desenvolupament amb només un cicle de recuperació curt. Per tant, la hisenda hauria de proporcionar una investigació estratègica i prospectiva.
Però el consumidor apreciarà tot allò nou, encara que no immediatament. No utilitza informes ni revistes científiques, sinó productes que han de complir certs paràmetres.
Per cert, els nostres requisits d’equips de protecció són dels més estrictes del món. No obstant això, és extremadament difícil entrar al mercat internacional: cal competir amb els principals fabricants mundials. Intentem guanyar el nostre nínxol a costa de la qualitat combinada amb un preu, una funcionalitat i una capacitat raonables de fer el que els altres no poden. Entre aquests productes hi ha dispositius anti-explosius "Font" per suprimir l'efecte destructiu d'una explosió. La càrrega explosiva es cobreix amb un contenidor especial i, quan s’activa, no perjudica ni tan sols a bord de l’avió. Les "fonts" s'han produït durant molt de temps, però fins ara ningú al món no pot obtenir un resultat com el nostre.
Tot el nostre coneixement es concentra en la creació de kits de protecció especial per al guerrer del segle XXI. El concepte és senzill i es basa en la rica experiència de combat de les generacions anteriors. És un fet evident que grups especials, destacaments partidistes, durant els enfrontaments, de vegades van causar més danys a un enemic de força superior que al front. La probabilitat que esclati una guerra mundial amb col·lisions frontals en un camp obert, de paret a paret, no és massa alta. No és sense motiu que ara es presta més atenció a la formació de divisions de professionals relativament compactes i ben entrenats. Necessiten armes modernes, potents, ultra precises i per a qualsevol clima, i mitjans fiables de comunicació i control penetrants i, per descomptat, equips: lleugers, còmodes, resistents, impermeables, resistents al vent, "transpirables" que no dificultin moviment, però al mateix temps protegeix de manera fiable al lluitador … Estem treballant en aquest tipus d’uniformes juntament amb els nostres col·legues armers i fabricants d’equips especials.
Ens proporcionen comandes. Però observant el procés de contractació pública, de vegades ens sorprèn. Sens dubte, el sistema competitiu és un dels més avançats. Tanmateix, és important no donar l'ordre a aquells que prometen complir-la a un preu més barat, sinó analitzar acuradament si el contractista pot fer-ho tot a temps amb la qualitat adequada. Les lleis de competència funcionen massa sovint contra el sentit comú? I quan algú intenta incloure una paraula per a professionals reconeguts, el servei antimonopoli s’activa immediatament, ja que és l’únic fabricant que guanya. Sembla que ens oblidem de la divisió del treball acceptada a tot el món, quan tothom fa la seva part del treball, però amb costos òptims i la màxima qualitat. No cal que hi hagi moltes empreses del mateix tipus que produeixin els mateixos productes per a un mercat molt estret, en cas contrari, cadascuna d’elles no aconseguirà rendibilitat i no garantirà el desenvolupament de la producció.
Hi ha una tècnica especial per resoldre problemes específics. Hi ha fabricants que coneixen tots els detalls de fabricació, aplicació i manteniment. I aquí la ciència hauria de dir la seva, els devots dels quals són capaços de determinar quin producte és millor, a qui complir l'ordre. I una cosa més que esperem dels científics: mirar cap al futur, crear una base per avançar. Aleshores les nostres armes i mitjans de protecció seran els més eficaços i els soldats i objectes importants estaran protegits de manera fiable. L'anterior també s'aplica a la seguretat de la població i de les instal·lacions civils, per a les quals produïm mitjans tècnics innovadors d'antiterrorisme de doble ús.
