Павел Каминский перепечатал из wwwkommersant.ru 10 января 2016, 23:48
8 оценок, 165 просмотров Обсудить (6)
Гендиректор "Микрона" Геннадий Красников о развитии микроэлектроники в России

Один из крупнейших в России и СНГ производителей микроэлектроники "НИИМЭ и Микрон" планирует строительство фабрики по производству интегральных схем 28 нм, которые сейчас выпускают мировые лидеры — Intel, Samsung, TSMC. В интервью "Ъ" гендиректор "Микрона" ГЕННАДИЙ КРАСНИКОВ рассказал, почему за государственным финансированием новой фабрики было решено обратиться напрямую к Владимиру Путину, зачем использовать только отечественные чипы в национальной платежной системе "Мир" и как развивать микроэлектронику в стране, где отсутствует массовое производство оборудования и вычислительной техники.
— Последние два года вы планируете запуск серийного производства чипов с топологией 65 нм, но он постоянно откладывается. С чем это связано?
— В конце нулевых мы стали наращивать темпы минимизации топологических размеров микросхем, так как экономическая ситуация в стране стала стабилизироваться. Технологический цикл у нас достаточно большой, инвестиции в производство тоже нужны немалые, и они требуют в первую очередь четкого видения вперед. Скажем, от начала строительства микроэлектронного производства до проектирования интегральных схем и начала их серийного производства проходит не менее пяти лет. Однако в 2014-2015 годах резко увеличился курс доллара к рублю, что сказалось на наших инвестиционных возможностях. Тем не менее мы планируем запустить серийное производство микросхем с топологией 65 нм в первой половине 2016 года.
— Говорят, запуск производства откладывался из-за проблем с ввозом фотолитографического оборудования, вызванных санкциями, потому что оборудование подпадает под определение "двойное назначение". Так ли это?
— Санкции тут вообще ни при чем, они нас не касаются. И оборудование это под них не попадает. Задержка получилась из-за изменившейся системы оформления документов на транспортировку сложного технологического оборудования — много времени ушло на их переделку.
— Есть ли уже соглашения с заказчиками интегральных схем топологией 65 нм?
— У нас есть предварительные договоренности с российскими дизайн-центрами — МЦСТ, НПЦ "Элвис", "Т-Платформами" и др. Продукт, с которого мы начнем производство, это оперативная память 16 Мб и более. Это продукт широкого применения, который необходим во всех системах, где используются микропроцессоры для различного оборудования, станков, вычислительных систем. Кроме того, в этом устройстве наиболее плотная упаковка транзисторов, что вместе с высоким процентом выхода годных продуктов позволит нам лишний раз подтвердить свои технологии.
— Однако у нас в стране производится не очень много какого-либо оборудования.
— Рынок сбыта действительно пока слабое звено. Так, почти никто в России не производит бытовую технику: телевизоры, радио- и видеоаппаратуру. Все эти устройства импортируются. Поэтому сейчас мы делаем акцент на производстве RFID-меток и встраиваемой flash-памяти, так как для их реализации нам не нужно каких-либо посредников для сбыта. В итоге появляются сим-карты, банковские карты, электронные документы, социальные карты, биометрические паспорта, различные удостоверения и транспортные карты, созданные нашей группой компаний.
Многие, говоря о "Микроне", сразу начинают пытаться сравнивать нас, например, с Intel, которая уже производит чипы 22 нм и менее, при этом они не понимают, что технологий очень много и не для всех нужен такой топологический размер. Для производства встраиваемой flash-памяти мировой стандарт сейчас 90 нм, с которого пытаются кое-где перейти на 65-45 нм. При этом все наши чипы оригинальные, так как мы занимаемся не только производством, но и разработкой, схемотехникой, сами пишем внутренний софт. Встраиваемая flash-память и RFID останутся у нас основными направлениями до тех пор, пока правительством не будет реализована комплексная программа по развитию вычислительной техники и телеком-оборудования.
— У вас были планы по созданию технологии производства чипов 45 нм. На каком этапе этот проект?
— Технология производства 45 нм чипов нам уже понятна, понадобятся ресурсы на создание серийного производства и получение опытных образцов. Примерно 90% инвестиций пойдут в основном на закупку современного оборудования и расширение "чистой комнаты", так как производство микросхем с топологией до 45 нм мы будем организовывать в рамках модернизации текущих производственных мощностей.
Наше видение таково: все должно развиваться в рамках частно-государственного партнерства. Мы считаем, что доля государства в нашем предприятии должна увеличиться. Чем серьезнее стоит задача, то есть чем меньше топологические размеры производимых чипов, тем больше нужны не только инвестиции со стороны государства, но и меры господдержки, которые сейчас есть в любой стране, где микроэлектроника развивается.
— Почему вы решили разрабатывать собственную технологию? Раньше вы ее покупали.
— Мы покупали технологии у зарубежных партнеров, так как на первом этапе "перешагивали" через несколько технологических поколений, например с 180 нм перешли на 90 нм, чтобы уменьшить риски, сократить время запуска, обучить персонал (наших технологов, ученых). Этот опыт позволил нам создать потенциал для самостоятельного последовательного осваивания следующих технологических поколений.
— Для чего, еще не запустив производство чипов 65 нм и 45 нм, вы предложили государству проинвестировать строительство фабрики по производству чипов 28 нм?
— Любой разработчик мыслит вперед. Мы прекрасно понимаем, что от идеи до реализации проходит много времени. Для освоения технологии 28 нм и ниже нужно устанавливать технологическое оборудование под кремниевые пластины диаметром 300 мм, а это уже строительство новой фабрики. Сейчас эта идея обсуждается в департаменте радиоэлектронной промышленности Минпромторга. 28 нм — это интересный топологический размер. Многие знают закон Мура, по которому в микроэлектронике одновременно с уменьшением топологического размера падает и цена транзистора. Например, есть в продаже флешки размерами 4 ГБ и 16 ГБ, однако большая по объему будет стоить не в четыре, а лишь в два раза дороже, что стимулирует покупать именно ее. Так вот, 28 нм — это последний топологический размер, после которого цена транзистора не падает, а порой даже увеличивается.
— А почему финансировать данный проект вы хотите из госбюджета?
— Мы считаем, что наш акционер (АФК "Система" Владимира Евтушенкова.— "Ъ") решился на очень смелый поступок, взяв на себя грандиозную задачу по развитию микроэлектроники и фактически в одиночку совершив революцию в этой области в нашей стране. Однако отрасль может успешно развиваться только при комплексной государственной поддержке. Например, в Китае есть национальная платежная система UnionPay, которая использует только местные чипы. У нас сейчас появляется национальная платежная система "Мир", и там должен быть аналогичный подход.
Есть много механизмов господдержки, но в области микроэлектроники они не всегда работают. Отечественные ГОСТы в этой сфере не соблюдаются, в итоге все пользуются либо открытыми европейскими или мировыми стандартами, либо, что хуже, зачастую используют корпоративные стандарты каких-либо международных компаний. У нас таможенные пошлины на ввоз микроэлектронных компонентов в Россию равны нулю. Поэтому данную область нужно развивать только вместе с государством.
С другой стороны, ни для кого уже не секрет, и Эдвард Сноуден отчасти помог раскрыть людям глаза, что, говоря о независимости страны, нужно подразумевать не только армию и флот. Техническое вооружение и независимость, например, в банковской, телекоммуникационной и транспортной системах, а также системе позиционирования ГЛОНАСС не менее важны. Даже в мобильных устройствах есть недекларированные возможности, о которых вы не подозреваете. Они реализовываются внутри интегральных схем, и никто не знает, какие там заложены функции. Отечественная разработка и производство микроэлектроники позволяют государству быть уверенными на 100%, что таких недекларированных возможностей нет.
— Помимо информационной безопасности есть еще вопрос цены. За счет чего вы планируете конкурировать с азиатскими производителями микроэлектроники, у которых, как правило, продукция дешевле за счет больших объемов производства?
— Более 25 лет мы свою продукцию поставляем на экспорт, сейчас продаем за рубеж примерно 20% производимых устройств. И мы намерены и далее делать конкурентоспособную продукцию, в том числе и по цене. У нас свои представительства на юго-востоке (Тайвань, Гонконг, Шэньчжэнь), в Европе и США. За первое полугодие 2015 года объемы экспорта "НИИМЭ и Микрона" выросли на 80%. Мы следим за себестоимостью, энергоэффективностью, чтобы оставаться конкурентными по цене. Объемы производства у нас тоже немаленькие, по некоторым направлениям, например встраиваемой flash-памяти, мы делаем десятки миллионов микрочипов в месяц.
— Деньги на строительство новой фабрики от государства вы хотите получить в виде субсидий, льготных кредитов или же провести допэмиссию в пользу какой-либо госструктуры?
— Мы за комплексные меры, но в первую очередь считаем, что предприятие должно поддерживаться государством путем вложения средств в уставной капитал. Кредиты в России не стимулируют высокотехнологичную промышленность, так как технологический цикл очень длинный. Вот, например, в торговле: привез продукт, продал, и в течение месяца можешь несколько таких оборотов сделать. У нас технологический цикл длится больше года, потому кредиты для микроэлектронных предприятий должны быть конкурентными, с низкой процентной ставкой. С другой стороны, мы настаиваем на последовательном формировании рынка. Например, RFID-технологии могут и должны помогать государству во многих сферах: не только в электронных документах, но и как различные метки, которые могут использоваться в логистике. С другой стороны, должны быть госпрограммы, связанные с созданием отечественной вычислительной техники, телекомоборудования. Тогда и мы сможем более уверенно инвестировать в развитие технологий в микроэлектронике.
— В допэмиссии, которая готовится сейчас, будут принимать участие госструктуры или только основной акционер — "РТИ Микроэлектроника"?
— В текущей — нет, не будут. Вообще, из материалов в СМИ сейчас складывается впечатление, что мы заводим какие-то большие средства в уставный капитал, но это не так. Мы проводим реструктуризацию бизнеса. Для проекта создания производства чипов 90 нм мы формировали совместное предприятие с "Роснано". После допэмиссии в 2014 году "Роснано" стало акционером "Микрона", а созданное СП — его стопроцентной дочерней структурой. Финансирование проектов создания производственных линий 180 нм и 90 нм от нашего основного акционера шло различными путями, в том числе выдачей денег под проценты. В ходе готовящейся допэмиссии мы капитализируем ту кредитную массу, которую давал акционер, за счет чего долговая нагрузка "Микрона" снизится.
— У вас не только значительная долговая нагрузка, но и чистый убыток за последний год чуть менее 1 млрд руб. Каковы планы по выходу на прибыль?
— Мы операционно уже прибыльны. Однако закуплено очень много оборудования на десятки миллиардов рублей, и амортизация очень велика. Кроме того, в конце 2014-го и начале 2015 года увеличились процентные ставки по кредитам, потому долговая нагрузка существенно возросла. Меры, которые мы принимаем сейчас, в том числе допэмиссия, полагаю, позволят выйти на безубыточность по итогам 2017 года.
— Планы по строительству новой современной микроэлектронной фабрики за госсчет есть не только у "Микрона": проект по созданию производства чипов 22 нм в Минпромторг направляла компания "Т-Платформы".
— Если у них есть соответствующая команда, опыт и ресурсы — пусть делают. Думаю, правительство сможет проанализировать данные за последние десять лет и посмотреть, кто на себя какие задачи брал и какой у этого результат. Каждый должен заниматься своим делом, чудес в нашей области не бывает. Чтобы заниматься этой темой, нужно иметь большую научную, технологическую школу, которая создается десятилетиями. Это не стартап.
— Против вашей готовящейся допэмиссии возражало "Роснано", опасаясь размытия доли в компании.
— "Роснано" занимало такую позицию только на первом этапе, это было обусловлено, по моему мнению, больше эмоциями. Сейчас они, по моей информации, более спокойно к этому относятся.
— В 2016 году подходит срок реализации опциона "Роснано" на продажу доли в "Микроне" АФК "Система", однако говорят, что они хотят продать свою долю раньше. Так ли это?
— Есть акционерное соглашение, там все случаи описаны. Если бы они хотели продать свою долю до начала опциона, безусловно, они сначала должны были уведомить об этом нашего основного акционера.
— Вы много говорили о господдержке, при этом "Роснано" — госкомпания. Можно было бы договориться о финансовой поддержке через увеличение доли "Роснано" в капитале.
— "Роснано" хоть и госкомпания, но работает на рыночных, окупаемых условиях. Так, при вхождении в уставный капитал "Микрона" прописывалась высокая доходность на вложенный капитал, с гарантиями. Кредиты, если их брать у "Роснано", будут с такой же процентной ставкой, как и в любом банке. При этом наши проекты довольно сложно развивать на таких рыночных условиях.
— Пытались ли вы привлечь частных инвесторов к проекту строительства новой фабрики по производству микросхем 28 нм?
— Мы обсуждали этот вопрос с STMicroelectronics, Intel Capital, Samsung, Infineon и др. Но у них должна быть мотивация инвестировать. Обычно фабрику строят там, где есть большой рынок сбыта, а у нас он своеобразный и не такой развитый, таможенные пошлины на импорт нулевые. Поэтому условий для привлечения частных инвесторов в российскую микроэлектронику нет. Например, при создании микроэлектронной фабрики в Португалии или Германии, согласно местному законодательству, власти выделяют на каждое рабочее место субсидию в €1 млн. Таким образом, если на фабрике будут работать 500 человек, она сразу получит €500 млн на развитие. У нас таких механизмов нет, и наш рынок не впечатляет иностранные компании.
— Какой объем средств необходим на строительство фабрики?
— Деньги для государства разумные — около $1 млрд.
— Вы рассчитываете, что эти средства полностью будут предоставлены из госбюджета?
— Это был бы хороший вариант, но обсуждается много источников финансирования. Часть проекта может быть реализована за счет средств, полученных от увеличения уставного капитала в пользу госструктур, другая часть — средства инвесторов и льготные кредиты. Идет напряженная работа, решение еще не принято. Мы не отбрасываем вариант, исходя из которого проект, возможно, придется реализовывать на коммерческих условиях.
— Насколько мне известно, проект должны были обсуждать на совещании по развитию микроэлектроники в конце сентября под председательством президента РФ Владимира Путина. Это так?
— Вопрос действительно поднимался на совещании — мы сейчас как раз ждем официального протокола.
— Почему вы решили обратиться за господдержкой напрямую к президенту, а не в Минпромторг, курирующий эту отрасль?
— Это вопрос не совсем ко мне, я могу лишь предполагать. Микроэлектроника — одна из фундаментальных отраслей, которая тесно связана со многими другими: самолетостроением, судостроением, телекоммуникациями. С другой стороны, для решения важных вопросов в любой отрасли необходимо межведомственное взаимодействие. Вот, например, проект паспортно-визовых документов. Там задействованы ФМС, Минфин, Минкомсвязь, Минпромторг, ФСБ и другие ведомства. И так в любом проекте. Мы считаем, чтобы не заниматься бесконечными переписками, нужно ставить вопросы на самом высоком уровне.
— Одно из основных направлений экспорта у "НИИМЭ и Микрона" — Азия. Для чего российские микросхемы в регионе, в котором сосредоточены лидеры данной отрасли, например TSMC?
— У нас в стране много определенных мифов. Например, что Азия "давит" всех по ценам и производит все, что угодно. Мы начали экспортировать свою продукцию в конце 1980-х, когда к нам обратилась компания Samsung, которая занималась реконструкцией собственных заводов, но не хотела останавливать поставки. С тех пор мы присутствуем на юго-востоке, где у нас достаточно прочные позиции. У "НИИМЭ и Микрона" есть свое сборочное предприятие в Шэньчжэне и несколько дилеров. Мы проводили реструктуризацию, в ходе которой несколько месяцев назад по символической цене приобрели две дилерские компании и организовали единый центр, позволяющий нам более эффективно присутствовать в Азии. Мы продаем там регуляторы напряжения и разные драйверы, которые используются в LCD-экранах. Сейчас мы активно развиваем за рубежом продажи наших RFID-меток. Всего у нас около 100 потребителей в других странах.
Томский университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) совместно с  ООО «НПФ «Микран» разработал отечественный наночип нового поколения, который позволит повысить точность бортовых навигационных систем в условиях плохой видимости.
«Всего за несколько лет мы провели революцию и создали образцы высочайшей точности. Последний чип, который мы разработали, размером 0,5 х 0,5 мм. По существу, внутри - это компьютер», - заявил ректор ТУСУРа  Александр Шелупанов, представляя чип на пресс-конференции в пресс-центре агентства «Интерфакс» в Томске во вторник.
Он пояснил, что наночип выполняет функцию малошумящего усилителя для активных фазированных антенных решеток (АФАР). С его помощью электроника на борту самолета может осуществлять навигацию в условиях плохой видимости и в присутствии большого количества посторонних сигналов.
«Такие чипы первого поколения установлены на самолетах МиГ-31 и МиГ-35 в АФАР производства «Микрана». То, что вы видите, - это уже следующее поколение», - отметил ректор.
Александр Шелупанов подчеркнул, что военно-космической отраслью разработка не ограничивается. «Когда вы слышите в аэропорту, что ваш рейс отложен из-за метеоусловий - это потому, что таких АФАР у вашего самолета нет. Или есть, но бесконечно устаревшие», - сказал он.
По его словам, основной технической характеристикой такой системы является величина затвора: размер диэлектрика, определяющий величину каждого транзистора на кристалле. В новой разработке он составляет 80 нанометров, что является не уникальным, но конкурентным результатом на мировом рынке. При этом частоту усиливаемого сигнала можно увеличить до 12 гигагерц (соответствует X-диапазону). «Наша мечта - добиться 1 терагерца. Но еще технологии не готовы для восприятия таких высоких диапазонов», - заметил Шелупанов.
Он добавил, что на разработку наночипа обычно затрачивается порядка $1 млн.
http://inotomsk.ru/materials/news/v-tom … estvenn...
Одним из интересных и перспективных российских проектов в техносфере стал начатый на заводе Элеконд процесс технического переоснащения производства и начала выпуска конкурентоспособной по мировым меркам профильной продукции предприятия – конденсаторов нового поколения. Финансирование по государственной линии составит около 280 миллионов рублей (льготный займ Фонда развития промышленности).
Проект рассчитан на 5 лет, с поэтапным осуществлением: до начала 2017 года будет смонтировано оборудование и выполнены пусконаладочные работы на производственных линиях, вслед за этим будет начато производство первого вида продукции - алюминиевых аксиальных (с разнонаправленными выводами контактов) конденсаторов. Спустя год завод Элеконд должен выпуск малогабаритных конденсаторов с радиальными выводами контактов (начало 2018 года). Следующий год отведен на освоение производства конденсаторов с радиальными самофиксирующимися выводами. Финальной стадией программы станет намеченное на начало 2020 года начало промышленного производства чип-конденсаторов (без классических контактов).
На сегодняшний день предприятие Элеконд упоминается в открытых источниках как единственный в России производитель, сохранивший полный цикл производства алюминиевых электролитических конденсаторов, включая наиболее сложный и энергоемкий процесс производства конденсаторной фольги. Завод ведет свою историю с 1968 года и выжил в условиях многолетнего уничтожения советской техносферы после 1991 года.
Сегодня начата новая страница в его истории: российские алюминиевые конденсаторы нового поколения, помимо компактных габаритов и большого ассортимента напряжений и емкостей, смогут обеспечить высокие показатели надежности и устойчивости к механическим воздействиям, а также работать при жестких температурных максимумах/минимумах (от минус 60 до плюс 125 градусов Цельсия). В них заинтересованы наши производители радиоэлектронной аппаратуры, оживившиеся с запуском импортозамещающих программ в России.
При этом представители завода говорят о перспективах выхода на внешний рынок с конкурентоспособными продуктами уровня ведущих производителей параллельно с реализацией данного проекта.

отаро Ватанабэ (Kotaro Watanabe)
Заголовок, который заявляет о том, что Россия создала карбоновые крылья, превосходящие крылья Boeing 787, может вызвать противоречивые чувства у тех людей, которые разбираются в ситуации, однако это действительно так. Boeing 787 — новейший авиалайнер компании Boeing. Его главная особенность состоит в том, что фюзеляж, который раньше был из алюминиевого сплава, теперь изготавливается из карбона. Поскольку этот карбон разработала японская компания Toray, японская пресса активно обсуждала эту тему.

Благодаря применению карбона, который легче алюминия и практически не подвержен коррозии, удается снизить расход топлива и повысить комфортабельность салона. Все это не оставляет сомнений в том, что Boeing 787 — самый передовой авиалайнер в мире.

При этом российские самолеты, как правило, вызывают страх. Вряд ли можно говорить о том, что они действительно опасны, однако авиалайнеры, разработанные в советское время, отстают с технологической точки зрения. Кроме того, они отличаются большим расходом топлива и многочисленным экипажем для управления самолетом, поэтому они не столь привлекательны в сравнении с продукцией Boeing или Airbus.

После развала СССР Россия долгое время не вела новых разработок. Естественно, старые технологии откинули российскую авиапромышленность назад.

© РИА Новости, Валерий Мельников
Самолет Boeing-787 «Дримлайнер»

Несмотря на это, России удалось разработать технологию, превосходящую Boeing 787. В особенности сложно поверить в то, что эта технология касается карбона — изюминки Boeing 787.

Когда технологи и специалисты Boeing и Airbus посетили авиационный завод «АэроКомпозит-Ульяновск» и своими глазами увидели производственную линию, они были крайне удивлены: «Мы не верили, что завод способен на такое, пока не увидели все сами».

Когда директор завода рассказал мне о своих технологиях, я тоже не удержался и сказал, что не верил в это.

Ситуация с разработкой авиалайнеров в России

Я хотел бы сказать несколько слов о разработке авиалайнеров в России. Производство пассажирских авиалайнеров начало быстро развиваться после Второй мировой войны. В СССР технологии развивались быстрыми темпами, поэтому реактивные авиалайнеры появились там на два года раньше, чем в США (в СССР в 1956 году, а в США — в 1958).

До 60-х годов СССР немного опережал США. Если сравнивать с Великобританией и Францией, то советская авиапромышленность намного превосходила эти страны.

Тем не менее, после того, как в конце 60-х появился Jumbo Jet, СССР начал отставать с точки зрения размеров, электроники и экономичности. При этом считается, что Россия отстает в сфере карбоновых технологий.

В конце советского периода СССР попытался наверстать упущенное. Он разработал такие самолеты, как Ту-204 и Ил-96, в которых применялись новые технологии (президент России летает на самолете того поколения).

Между тем, Союз развалился еще до окончания разработки. Само существование авиационной промышленности оказалось под вопросом, поэтому отставание от Запада только увеличилось. Можно сказать, что Россия проиграла холодную войну и в сфере разработки авиалайнеров.

Российская экономика быстро восстановилась после 2000 года: пришедший к власти Владимир Путин навел порядок, росли цены на нефть. Авиационная промышленность, выжившая за счет экспорта военных самолетов в развивающиеся страны в 90-е годы, начала заниматься гражданскими разработками.

© РИА Новости, Алексей Дружинин
Российский самолет "Сухой Суперджет 100"

Началось массовое производство авиалайнера Сухой Суперджет-100 (SSJ100). По информации компании, в 2014 году было произведено 37 самолетов.

В SSJ100 широко использовались западные технологии, в результате чего получился современный самолет, резко контрастирующий с советскими авиалайнерами.

Несмотря на это, он не идет ни в какое сравнение с Boeing 787, который создавался в тот же период. Возможно, SSJ100 не отставал от уже летающих самолетов, однако его, вряд ли, можно сравнивать с авиалайнерами, которые находились на стадии разработки.
КОНТЕКСТ

Самолет Sukhoi Superjet 100
Сухой Superjet 100 прибудет в Мексику в сентябре
Excelsior29.08.2011
Пять самых опасных военных самолетов России
The National Interest06.07.2015
«Сухой» передает долгожданный Sukhoi Superjet
Reuters19.04.2011
Безопасность «Боинга 787» в приоритете
Nikkei17.01.2013
«Боинг» поставил рекорд по поставкам самолетов
Русская служба «Голоса Америки»07.01.2014
МУЛЬТИМЕДИА

Бортпроводница компании «Аэрофлот» у самолета «Сухой Суперджет 100» на 51-м Международном аэрокосмическом салоне в Ле-Бурже
Авиасалон в Ле-Бурже
ИноСМИ17.06.2015

В настоящее время Россия разрабатывает второе поколение авиалайнеров: МС-21. По размеру он практически ни чем не отличается от Boeing 737 или Airbus А320, которые являются наиболее продаваемыми самолетами.

SSJ100 изготавливается из алюминиевого сплава, поэтому можно сказать, что это «обычный самолет». В свою очередь, у МС-21 карбоновые крылья и хвост. Мне кажется, этот самолет сможет конкурировать с новейшими образцами. Карбоновые крылья были изготовлены в конце прошлого месяца.

Если заменить алюминий на карбон, вес снижается примерно на 20%, однако не так-то просто изготовить надежную деталь. Кроме того, стоимость была слишком высокой. Сначала карбон стали применять при производстве военных самолетов, затем он появился в гражданской авиации, однако его применяли в частях, которые не представляют большой важности.

Например, если в карбон попадает даже небольшая пылинка, то он становится некачественным, поэтому при производстве самолетов крайне сложно обеспечить абсолютную надежность. В связи с этим сделать крылья из карбона технологически очень непросто.

Российские крылья, превосходящие 787

Что же представляют собой российские карбоновые крылья, которые смогли произвести впечатление на Boeing и Airbus? Главное преимущество МС-21 состоит в применении передовой, но при этом недорогой производственной технологии.

© РИА Новости, Григорий Сысоев
Макет ближне-среднемагистрального самолета МС-21, представленный на Международном авиационно-космическом салоне "МАКС-2009" в Жуковском

В авиационной промышленности применение карбона развивается по двум направлениям. Первое состоит в том, какие детали изготавливать из карбона. Некоторые детали не могут привести к серьезным неприятностям, несмотря на поломку.

Поворотные лопатки (рули направления и закрылки) и обтекатели в определенном смысле не столь важны. Такие детали называют структурными элементами второго уровня. При этом очевидно, что если сломаются крылья или фюзеляж, трагедии не избежать. Такие части называют структурными элементами первого уровня.

Сначала карбон начали применять для изготовления элементов второго уровня. Затем — для таких элементов первого уровня, как хвост, крылья и фюзеляж.

Например, поворотные лопатки и обтекатели Boeing 767, который появился в 80-х годах, изготовлены из карбона. В свою очередь, у Boeing 777, эксплуатация которого началась в 90-е годы, карбоновый хвост.

Фюзеляж и крылья Boeing 787, совершившего первый рейс в 2011 году, полностью изготовлены из карбона. Что касается МС-21, то у него алюминиевый фюзеляж, но карбоновые элементы первого уровня, то есть хвост и крылья. Значит, такой важнейший элемент МС-21, как крылья, изготовлен из карбона.

Еще одно направление заключается в снижении себестоимости. Неспециалисты незнакомы с производственной технологией карбоновых самолетов. Для большинства людей термины, связанные с производственным процессом карбоновых крыльев, будут звучать как иностранный язык.

Я использую слово «карбон», которое означает пластик, армированный углеродным волокном. Углеродное волокно укрепляется при помощи пластика, который напоминает эпоксидную смолу.

Предел прочности углеродистой стали составляет 400МПа, в то время как углеродного волокна — 3000 — 6000 МПа, однако само по себе волокно тонкое, поэтому оно не может стать прочным промышленным материалом.

Благодаря укреплению пластиком оно становится таким крепким, что его можно использовать для самолетостроения.

Производственный процесс пластика, армированного углеродным волокном, можно разделить на процесс изготовления углеродного волокна и процесс его укрепления пластиком. Углеродное волокно производят такие компании, как Toray.

Авиапроизводители уже сами укрепляют пластиком углеродное волокно.

© Wikipedia / Alex Beltyukov
Полноразмерный макет кабины МС-21 на авиасалоне МАКС-2011

Авиапроизводители стремятся снизить себестоимость этого процесса. В этом смысле технология производства МС-21 — самая передовая в мире.

Говоря простым языком, компании «АэроКомпозит-Ульяновск» удалось удешевить производственные процессы, связанные с автоклавом и пропиткой синтетической смолой для упрочнения.

Изначально авиапроизводители приобретали углеродное волокно, пропитанное пластиком (называется препрег), и изготавливали авиационные детали из нескольких слоев углеродного волокна. Затем детали укреплялись в автоклаве.

При этом пластик, применяемый в авиапромышленности, отличается от обычного пластика. Этот пластик представляет собой термореактивную смолу, которая укрепляется при помощи температуры.

Как и крылья, которые производит компания Mitsubishi Heavy Industries, важные детали Boeing 787 изготавливаются при помощи препрега и автоклава. Производители материала покрывают тонкий слой углеродного волокна жидким пластиком и укрепляют это волокно под давлением, благодаря чему они получили сравнительно простой и надежный производственный метод.

Тем не менее, препрег стоит очень дорого. При этом его срок хранения ограничен. Кроме того, если материал не используется, его необходимо замораживать. Если ошибиться с температурным режимом и сроком хранения, дорогостоящий материал приходится выбрасывать. Что касается автоклава, то оборудование и его эксплуатация также являются дорогостоящими.

Если отказаться от препрега и автоклава, можно существенно снизить себестоимость. В других отраслях, где надежность не настолько важна, уже распространилась технология, в которой не применяются препрег и автоклав.

Эта технология заключается в следующем: на углеродное волокно наносится жидкий слой пластика, затем волокно укрепляется в печи, у которой есть только функция нагрева. Этот метод называется трансферное формование пластмасс с помощью вакуума (VaRTM).

Авиапроизводители также проводили исследования в области применения метода VaRTM. В результате элементы второго уровня Boeing 787 изготовлены по этой технологии. Хвост японского MRJ также изготовлен методом VaRTM.
© РИА Новости, Елена Пахомова
Самолет Boeing-787 «Дримлайнер»

Тем не менее, из-за большого размера крыльев при их производстве метод VaRTM не применялся. Российской компании первой в мире удалось изготовить надежные крылья методом VaRTM.

Этот метод сложно применять в авиационном мире, поскольку в сравнении с препрегом и автоклавом крайне сложно добиться высокой надежности.

Карбон состоит из нескольких слоев углеродного волокна, укрепленных пластиком, однако, если используется недостаточное количество пластика, слои углеродного волокна могут отклеиться. И наоборот, если пластика слишком много, снижается плотность углеродного волокна, в результате чего деталь перестает быть крепкой. То есть пластика должно быть строго определенное количество.

При использовании препрега нанести пластик ровным слоем на тонкий лист волокна не очень сложно, однако при использовании метода VaRTM пластик наносится после того, как из углеродного волокна формируется деталь самолета, поэтому необходимо наносить его ровным слоем на деталь сложной формы. Крылья самолета не только сложные, но и большие, поэтому задача усложняется.

Иногда при нанесении жидкого пластика вымываются углеродные волокна, в результате чего теряется форма детали. Кром того, при использовании метода VaRTM сложно обеспечить необходимую текучесть, а также функциональность детали самолета после ее затвердевания.

В других отраслях это не настолько критично, поэтому иногда пластик распределяется не равномерным слоем или же не обладает необходимыми прочностью или формой.

В случае самолетных деталей первого уровня это недопустимо. Boeing и Airbus отказались от использования метода VaRTM при изготовлении крыльев.

Строго говоря, этот метод использовался при производстве Bombardier CSeries, однако «АэроКомпозит-Ульяновск» стала первой в мире компанией, которая полностью исключила из производственного процесса препрег и автоклав.

© Wikipedia / Alex Beltyukov
Полноразмерный макет салона МС-21 на авиасалоне МАКС-2011

Крылья МС-21 являются передовыми именно благодаря производственному процессу. Поэтому с точки зрения функциональности их нельзя назвать инновационными. Тем не менее, тот факт, что российской компании удалось снизить себестоимость карбона, который не получает широкого распространения в силу высокой цены, имеет огромное значение.

Каким образом Россия получила новейшую технологию?

На самом деле, в СССР также шли исследования в области производства карбоновых деталей для самолетов. В настоящее время украинская компания «Антонов» применяет карбоновые детали. В транспортном самолете АН-124, который хорошо известен в Японии, используются различные карбоновые элементы второго уровня.

Более того, карбоновые элементы первого уровня есть в транспортном самолете АН-70, который был разработан в конце советского периода и совершил первый полет в 1994 году. Карбоновые детали второго уровня планировалось установить и на Ту-204, который был разработан в конце советского периода.

(АН-70 до сих пор не введен в эксплуатацию по политическим и экономическим причинам. Если рассмотреть применение карбоновых материалов, то АН-70 отставал от Airbus, но не от Boeing. При этом АН-70 — скорее военный самолет. Углеродное волокно, применявшееся в нем, было не таким крепким, как западные образцы).

© РИА Новости
Самолет АН-70 на 5-ом Международном авиационно-космическом салоне "Авиамир 21"

Таким образом, в СССР применялись карбоновые элементы, однако Союз распался до того, как карбон получил широкое применение, поэтому производство авиалайнеров с карбоновыми деталями не развивалось. Что касается «Антонова», то, несмотря на частичное применение карбоновых технологий, в целом компания отставала от мировых авиапроизводителей.

Также российский технологический уровень, связанный с углеродным волокном, был ниже западного. Предел прочности материала T800S компании Toray, который используется для производства деталей первого уровня для Boeing 787, составляет 5880МПа, в то время как российского — 3500МПа.

Это значение находится примерно на одном уровне с материалом Т300 компании Toray, который был разработан 40 лет назад. После развала СССР России было не до разработки технологий, поэтому считалось, что она отстает от Запада в сфере карбоновых технологий.

Каким же образом России удалось сделать карбоновые крылья, превосходящие Boeing 787? Во-первых, углеродное волокно импортируется. Не так-то просто выйти на мировой уровень производства углеродного волокна. В России углеродное волокно укрепляется пластиком.

Для производства углеродного волокна требуется дорогостоящее оборудование и огромный технологический опыт, поэтому сложно произвести передовое углеродное волокно. В основном этот материал производят три японские компании: Toray, TOHO TENAX и Mitsubishi Rayon, которые практически монополизировали этот рынок.

При этом укрепить углеродное волокно можно в домашних условиях. Компаний, которые занимаются этим, бесчисленное количество (используется не только углеродное волокно, но и стеклопластик).

Требования авиапроизводителей по качеству намного жестче, однако в этой сфере монополизации нет.

В последнее время стали применять автоматизированное оборудование, однако ноу-хау, касающееся такого оборудования, находится в руках производителей оборудования и системных интеграторов, которые продают свои решения любым авиапроизводителям.

Другими словами, если есть технологии для применения оборудования, капитал на это оборудование и решимость применить новейшие технологии, можно получить в свои руки технологию производства карбоновых деталей для самолетов, даже если нет технологического капитала, касающегося производства углеродного волокна.

На заводе «АэроКомпозит-Ульяновск» используют технологию австрийской компании FACC, благодаря чему удалось овладеть технологией изготовления карбонового крыла. Также на заводе есть роботы немецкой компании Kuka и автоматические погрузчики испанской MTorres. Большая часть оборудования — западного производства.

Как я отметил выше, исследования в области применения метода VaRTM в авиастроении велись в разных странах. Что касается проблемы неравномерного распределения жидкого пластика, то появились методы контроля потока, например, за счет создания канала потока.

Что касается проблемы потери формы, когда жидкий пластик вымывает углеродное волокно, то ее преодолевали за счет временной фиксации углеродного волокна при помощи термопластика.

Некоторые компании вели разработки пластика, который обладает низкой вязкостью, необходимой для метода VaRTM, и правильными физическими параметрами при затвердевании. Компания FACC получила ноу-хау изготовления авиационных деталей методом VaRTM.

Например, «АэроКомпозит-Ульяновск» наслаивала углеродное волокно, временно фиксируя его термопластиком. При этом в ходе этого процесса термопластик разогревался лазером, временно фиксируя слои углеродного волокна. Благодаря этому деталь не теряет свою форму во время укрепления термореактивного углеродного волокна смолистым веществом.

При этом термопластик обладает свойством укрепления термореактивного пластика. На месте можно посмотреть результаты испытаний применения метода VaRTM для изготовления авиационных деталей.

Компания FACC собрала воедино все эти технологии и подготовила полное решение, включая ноу-хау и оборудование, для изготовления авиационных элементов первого уровня методом VaRTM. В основном FACC производит для авиации карбоновые детали, однако она также торгует комплексными технологиями.

«АэроКомпозит-Ульяновск» приобрела технологический пакет, благодаря чему смогла пользоваться результатами многолетних исследований. В результате технологическое отставание, включая советский период, было сведено на нет за короткое время. Благодаря этому компания преуспела в производстве крыльев для МС-21 без использования препрега и автоклава.

«АэроКомпозит-Ульяновск» получила в свои руки только технологию укрепления углеродного волокна при помощи пластика. Дело в том, что не так-то просто приобрести технологию производства углеродного волокна для авиационных элементов первого уровня, прочность которых должна составлять 6000МПа. Подобный материал не производится в России.

Тем не менее следует уважать решение России производить крылья по новейшей технологии, которая не применялась в других странах, к тому же страна действительно преуспела в этом.

Завод «АэроКомпозит-Ульяновск» произвел огромное впечатление на зарубежных авиационных специалистов. Эта компания, производящая передовые карбоновые крылья с применением новейшего автоматизированного оборудования, способна улучшить сложившийся имидж России.

Значение карбоновых крыльев МС-21

Поражает способность компании овладеть передовой технологией за короткий период. Карбоновые крылья МС-21 продемонстрировали то, что российские технологии, казавшиеся безнадежно устаревшими, находятся в полном порядке. Производство карбоновых крыльев для авиалайнера способом, превосходящим технологии Boeing, — это действительно выдающееся достижение.

Тем не менее говорить о том, что Россия вышла на первое место по карбоновым технологиям, еще рано. Россия не разрабатывала эту технологию с нуля. Она применила иностранную технологию производства авиационных деталей методом укрепления углеродного волокна пластиком.

© РИА Новости, Евгений Пахомов
Третий международный авиасалон India Aviation-2012 в Хайдерабаде

При этом само углеродное волокно импортируется (в ближайшее время Россия вряд ли сможет стать ведущим игроком в сфере производства углеродного волокна).

Это означает, что другие страны также могут применить подобную технологию для производства карбоновых крыльев. Япония производит хвост MRJ на основе собственных технологических разработок. При этом Япония — родина углеродного волокна.

Если японская компания решит изготавливать карбоновые крылья для MRJ следующего поколения таким же методом, я думаю, она преуспеет в этом (хотя это будет непросто). Безусловно, между «возможностью» и «реальностью» существует огромная разница.
Россия обладает большим экспериментальным опытом, однако в сравнении с опытом, которым обладают японские производители углеродного волокна, он небольшой.

За короткий период России удалось овладеть методом применения углеродного волокна для изготовления авиационных деталей. При этом она импортирует углеродное волокно, несмотря на то, что в советский период страна производила этот материал. О чем это говорит?

Существует два пути: накопление технологий в течение длительного периода и овладение технологиями. В 90-х годах японская промышленность, до этого лидировавшая в различных областях, начала терять свою конкурентоспособность: ее обошли такие быстроразвивающиеся страны, как Южная Корея. Западные компании также вернули свои позиции. Типичный пример — производство полупроводников.

Что касается полупроводников, то, как и в случае с методом укрепления углеродного волокна пластиком, технологией их производства можно овладеть сравнительно за короткий период за счет применения соответствующего оборудования.

При этом есть сферы, в которых Япония до сих пор находится на первых ролях. Углеродное волокно — одна из таких сфер. Япония лидирует в сфере производства высоколегированной стали и другого сырья. Подобную продукцию невозможно производить только за счет внедрения оборудования. Необходим опыт.

Россия овладела технологией укрепления углеродного волокна, однако сам материал ей приходится импортировать. Можно сказать, что так проявилась разница в двух технологиях.

При осуществлении стратегического планирования в промышленной сфере важную роль играют оба вида технологий. В России, чья промышленность находится в застое, может помочь быстро вернуть свои позиции и стать эффективной стратегия, при которой компании сосредоточатся на сферах, обеспечивающих быстрое развитие за счет применения новейших технологий. Крылья МС-21 стали примером подобного успеха.

Если же государству, например, Японии, необходимо сохранить свои позиции в качестве высокоразвитой промышленной страны, ему нельзя просто приобретать комплексные решения. Важно сохранить свое лидерство за счет бережного отношения к накопленному опыту.

Россия преуспела в разработке карбоновых крыльев для МС-21. По всей видимости, это не единственное явление в российской промышленности, которое свидетельствует о развитии индустрии и технологий.