Экспертное заключение подготовлено по итогам сессии ФБТ 2025 «Композиционные и гибридные материалы для высокотехнологичных отраслей экономики».
Композиционные и гибридные материалы обладает значительным потенциалом для обеспечения технологического суверенитета России в высокотехнологичных отраслях экономики и укрепления ее позиций на мировом рынке. Одной из ключевых проблем, обозначенных участниками дискуссии, является разрыв между научными разработками и их практическим применением. Трансформация научных открытий в реальные технологии — сложная задача, требующая создания благоприятной среды для творчества ученых и эффективного управления этим процессом. С этим связана и проблема недостатка финансирования научных исследований и разработок, особенно на стадии пилотных проектов и масштабирования производства. В качестве решения проблемы перехода от научных разработок к технологиям предлагается создание инжиниринговых центров и площадок для запуска мало- и среднетоннажных производств. Следует также отметить изменение подхода Российского научного Фонда к проведению грантового финансирования с ориентацией грантов на внедрение полученных научных результатов.
Другой важная проблема состоит в необходимости развития собственной производственной базы композиционных материалов и оборудования для их изготовления. Заместитель генерального директора госкорпорации «Росатом» Юрий Свистунов подчеркнул важность автоматизации и роботизации производственных процессов, а создание цифровых двойников продуктов и производств позволит значительно сократить время и затраты на разработку и внедрение новых материалов.
Отмеченная в выступлении нехватка квалифицированных кадров, которые могут быть подготовлены в рамках программы создания и развития в российских вузах Передовых инженерных школ. Есть надежда и готовящуюся программу развития Инженерных вузов и на сокращение подготовки в вузах различных экономистов-менеджеров-юристов-гуманитариев.
Примером передовых исследований, проведенных российским учеными, является сравнительный анализ теплофизических свойств консолидированных пластин, изготовленных из термопластичного композиционного материала на основе однонаправленной углеродной ленты и полифенилсульфида методом горячего прессования и автоматизированной укладки лент методом послойной лазерной наплавки с использованием робота-манипулятора. Полученные экспериментальные значения теплопроводности и теплоемкости этих пластин с высокой степенью точности согласуются со значениями этих параметров, полученными по предложенной расчетной модели. Отечественными учёными обоснована целесообразность изготовления высокоточных элементов методом послойной лазерной наплавки, при этом сохраняется зависимость от импортных материалов и технологий в производстве графитовых материалов. Например, дефицит электродов для металлургической промышленности и сырья для производства графитовых материалов с заданными свойствами. Это создает угрозу для стабильного функционирования ряда отраслей, включая атомную и радиоэлектронную промышленность.
Недостаточная надежность и прочность композиционных материалов, обусловленная нестабильностью параметров технологического процесса их изготовления, является сдерживающим фактором для их широкого применения в авиации и космосе. Существующие методы планирования и испытаний не всегда позволяют достоверно оценить характеристики материалов в реальных условиях эксплуатации, что приводит к необходимости перепроектирования изделий и увеличению затрат. В этой связи, особую важность приобретает развитие методов цифровой корреляции изображений, позволяющих измерять деформацию и напряжение в микромасштабе и прогнозировать поведение материалов под нагрузкой, в том числе с использованием фрактальных теорий.
Для обеспечения технологического суверенитета в области композиционных материалов необходимо сосредоточиться на следующих задачах, развитие отечественных технологий, создание современной производственной базы, подготовка квалифицированных кадров, развитие методов испытаний и контроля качества, а также стимулирование спроса на композиционные материалы со стороны различных отраслей экономики.
Анализируя основные проблемы и задачи создания будущих технологий в России, необходимо учитывать ряд факторов. Во-первых, это необходимость преодоления технологического отставания от развитых стран в ряде областей. Во-вторых, важно обеспечить координацию усилий государства, науки и бизнеса для достижения общих целей. В-третьих, необходимо создать благоприятные условия для привлечения инвестиций в высокотехнологичные проекты. В-четвертых, важно развивать систему образования и подготовки кадров, способных создавать и внедрять новые технологии.
Развитие цифровых технологий играет ключевую роль в создании будущих технологий в России. Цифровизация позволяет повысить эффективность производственных процессов, снизить затраты и улучшить качество продукции. Важно развивать такие направления, как искусственный интеллект, большие данные, интернет вещей и блокчейн.
Углеродные пековые и карбидокремниевые волокна уже широко применяются в аэрокосмической технике, а также в изделиях топливно-энергетического комплекса. Углепластики, армированные углеродными пековыми волокнами, обладают высокой теплопроводностью на уровне алюминия, меди и серебра или даже превосходят их, что делает такие композиты перспективными при проектировании космических аппаратов, теплообменных систем различных изделий. Применение карбидокремниевых волокон в металломатричных композиционных материалов позволяет на 200–300 °С повысить предел работоспособности по сравнению с матричным материалом, что открывает перед такими композитами широкие перспективы в области энергетического машиностроения. Углеродные пековые и карбидокремниевые волокна могут служить основой нового поколения композиционных материалов.
Исследования сталкиваются с острой нехваткой инженерных кадров и кадров высшей квалификации. Кадровый голод затрудняет разработку и внедрение новых технологий.
Рекомендации для органов государственной власти
Российскому научному фонду рекомендуется:
- Обеспечить приоритетную поддержку проектов, предусматривающих в конце срока их реализации формирование научно-технического задела по приоритетным направлениям научно-технологического развития, для важнейших наукоемких технологий, а также создание и передачу квалифицированному заказчику и (или) технологическому партнеру прототипов новых материалов, техники, технологии.
- Временно прекратить финансирование проектов по разделу 08 — Гуманитарные и социальные науки, сосредоточив финансирование на тематиках, обеспечивающих технологическое лидерство России.
Минобрнауки РФ рекомендуется:
- Разработать и внести в Государственную Думу РФ изменения в пп. «б» п. 2 ч. 3 ст. 12, п. 4 ч. 2, п. 2 ч. 3 ст. 23 Закона от 29.12.2012 N 273-ФЗ; п. 1.1 ст. 5 Закона от 23.08.1996 N 127-ФЗ; п. п. 1, 13 Положения, утв. Постановлением Правительства РФ от 30.11.2021 N 2122, предусматривающие замену аспирантуры как формы подготовки научных и научно-педагогических кадров на форму подготовки научных кадров, а также отмену подготовку и защиту выпускной квалификационной работы аспиранта, заменив ее на подготовку и защиту диссертации на соискание ученой степени кандидата наук.
- Временно отменить или кардинально сократить выделение бюджетных мест приема в аспирантуру по шифру и наименованию области науки 5.-Социальные и гуманитарные науки.
- Интенсифицировать разработку и применение программы «Инженерные вузы».
- Переформатировать программу «Приоритет 2030 » на кадровое и научное обеспечение технологического лидерства России.
- Существенно сократить планы приема на группы специальностей «Науки об обществе», «Гуманитарные науки» с увеличением планов приема на группы специальностей «Математические и естественные науки», «Инженерное дело, технологии и технические науки».
Российской академии наук в рамках научно-методического руководства Высшей аттестационной комиссией Минобрнауки РФ рекомендуется устранить дисбаланс между числом диссертаций, защищаемых по шифру и наименованию области науки 5.-Социальные и гуманитарные науки, и числом диссертаций, защищаемых по другим областям наук.
Экспертные аналитические заключения по итогам сессий деловой программы Форума и любые рекомендации, предоставленные экспертами и опубликованные на сайте Фонда Росконгресс являются выражением мнения данных специалистов, основанном, среди прочего, на толковании ими действующего законодательства, по поводу которого дается заключение. Указанная точка зрения может не совпадать с точкой зрения руководства и/или специалистов Фонда Росконгресс, представителей налоговых, судебных, иных контролирующих органов, а равно и с мнением третьих лиц, включая иных специалистов. Фонд Росконгресс не несет ответственности за недостоверность публикуемых данных и любые возможные убытки, понесенные лицами в результате применения публикуемых заключений и следования таким рекомендациям.
