Сергей Харитонов, руководитель проекта «Силовая электроника и интеллектуальная энергетика» программы «Приоритет 2030»: «Войдем и в термоядерный синтез»
Интервью
В октябре 2021 по итогам отбора в программу Минобрнауки России «Приоритет 2030» Новосибирский государственный технический университет НЭТИ вошел во вторую группу по треку «Территориальное и (или) отраслевое лидерство». Цель университета — стать лидером и добиться превосходства по трем приоритетным направлениям: силовая электроника и интеллектуальная энергетика; новые материалы; инженерные решения и искусственный интеллект для биомедицины.
Стратегический проект «Силовая электроника и интеллектуальная энергетика» направлен на формирование новых для России высокотехнологичных отраслей, связанных с приборами аэрокосмического применения и системами накопления электроэнергии. Руководитель проекта — директор Института силовой электроники, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электроники и электротехники Сергей Александрович Харитонов.
— В чем глобальная цель стратегического проекта?
— Одна из главных задач состоит в организации на базе НГТУ НЭТИ производства радиационностойких гибридных микросборок энергопреобразующей аппаратуры повышенной мощности для перспективных авиационных и космических аппаратов. Ключевой партнер в этой работе — компания «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева.
— Какие результаты в рамках стратегического проекта НГТУ НЭТИ покажет к 2030 году?
— Результатом стратегического проекта станет выпуск силовых малогабаритных энергоэффективных гибридных модулей (СГМ) для энергопреобразующей аппаратуры перспективных космических аппаратов, а также микропроцессорных систем управления (МСУ) энергообразующей аппаратуры. Мы планируем завершить проект по созданию силовых малогабаритных энергоэффективных гибридных модулей (СГМ) для энергопреобразующей аппаратуры перспективных космических аппаратов как раз к 2030 году. С этой разработкой мы рассчитываем попасть на борт космических и летательных аппаратов. Первая цель — космические аппараты, которые открыты для нас с точки зрения рынка. Также мы планируем создать региональный центр силовой электроники совместно с АО «Информационные спутниковые системы», НЗПП «Восток», ТУСУР и ТПУ. Этот центр будет организован как сборочное производство, то есть мы будем изготавливать модули различных предприятий. Также мы будем выпускать небольшие модули для наноспутников и модули для мощных спутников. Мы впервые в стране начнем выпускать гибридные модули электропреобразующей аппаратуры, обладающей двумя свойствами: радиационная стойкость и спецстойкость. Мы надеемся попасть на борт беспилотных летательных аппаратов и самолетов, в том числе среднемагистральных.
— Говоря об итоговой продукции, каким стандартам будут соответствовать новые разработки?
— Параметры новой продукции будут соответствовать лучшим мировым стандартам, которые в настоящее время задает мировой лидер компания VICOR (США).
— 14 декабря на базе НГТУ НЭТИ создан Консорциум в рамках стратегического проекта. Участниками стали 23 организации. В чем суть его создания?
— Среди участников консорциума два НИИ, 7 вузов и 14 индустриальных партнеров, включая АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва», ПАО «Авиационная корпорация «Рубин», АО «Сарапульский электрогенераторный завод», ООО «Модульные системы Торнадо», Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и др. Создание консорциума позволит нам в дальнейшем координировать работу как с другими институтами, так и с индустриальными партнерами, которые ждут от нас новую продукцию. Кроме того, это позволит выйти на новый уровень подготовки кадров, что важно как учебным заведениям, так и компаниям.
— Какое направление стратегического проекта запустится быстрее всего?
— Первым станет создание дизайн-центра по разработке и изготовлению опытных образцов силовых гибридных модулей для энергопреобразующей аппаратуры аэрокосмических аппаратов. Во-первых, в этом направлении у нас очень большой задел. Во-вторых, сейчас вкладываются максимальные средства, закупается оборудование и запускается производства. Практически это микроэлектронное производство. Это чистая комната, в которой установлено оборудование, позволяющее производить монтаж, проверку и настройку гибридных модулей. Особенность этих модулей в том, что они будут довольно большой мощности (таких в стране еще нет), и будут обладать радиационной стойкостью и специальной стойкостью, которые необходимы аэрокосмическим аппаратам.
— На какие разработки НГТУ опирается стратегический проект?
— Во-первых, довольно много наших разработок уже состоялись в авиационном направлении. Например, система электропитания для различных летательных аппаратов, включая беспилотники. Также разработаны системы электропитания для космических аппаратов. Особенность наших разработок для космических аппаратов заключается в том, что там предложена новая схемотехника, алгоритмы управления и цифровое микропроцессорное управление. Например, наша схемотехника позволяет повысить коэффициент полезного действия, сократив потери, и увеличить срок службы, а также снизить массу и габариты. Это то, что связано с космосом и авиационным направлениям. Но у нас очень хороший задел по общепромышленным системам. Это в первую очередь накопители электрической энергии. Это все в принципе относится к автономной энергетике. В частности, нами разработаны накопители очень большой мощности. Применение в первую очередь для автономной, распределенной энергетики. Когда используются одновременно и солнечные электростанции, и ветровые, и дизель-генераторы и газопоршневые установки. Все это вместе требует накопителей электрической энергии. Это направление у нас тоже хорошо развито и будет дальше развиваться в программе «Приоритет 2030».
— Накопители энергии в будущем станут доступными для массового потребителя?
— Во-первых, весь вектор направлен именно на это. Сейчас в больших домах или коттеджных городках они так или иначе применяются. Главное ограничение по применимости таких накопителей заключается в стоимости аккумуляторных батарей. Но чем больше их будет выпускаться, тем меньше будет их цена. Сейчас большой прорыв ожидается в автомобильной промышленности в связи с увеличение количества элеткромобилей, куда эти аккумуляторы пойдут. Следом они пойдут и в зарядные станции, которые должны оснащаться накопителями. Это толкнет рынок, и так или иначе мы придем к возможности применения накопителей в каждом доме.
— А в рамках стратегического проекта есть направления, нацеленные на массового потребителя?
— Сегодня мы делаем разработки для аэрокосмического направления, но все время вектор направлен на общепромышленное производство. Сейчас у нас назревает проект по разработке и запуску в производство усилителя руля для КамАЗа. Это весьма массовое будет производство.
— С каким настроением Вы провожали 2021 и готовились встречать 2022 год?
— Я хочу сказать, что 2021 год для нас был очень плодотворным, и даже прощаться с ним не особо хочется (смеется). Хорошо, что он принес нам такие победы. И есть надежда, что 2022 год будет отмечен новыми победами, которые мы сумеем продемонстрировать в первом полугодии. Я думаю, что результаты по «Приоритету 2030» уже будут. Я надеюсь, что мы покажем работающие модули уже к сентябрю, другие типы преобразователей для авиационного применения. Я верю, что мы полетим выше и дальше на самолетах и космических кораблях, а в большой энергетике мы будем представлены накопителями супер-большой мощности. Я думаю, что с нашим «Приоритетом» мы войдем и в термоядерный синтез. Я желаю нам всем в Новом году, чтобы это случилось!
— А у Вас есть личные новогодние традиции?
— 2022 — год Тигра, мой год. И каждые 12 лет Тигр приносит мне успех. Я очень надеюсь, что 2022 год принесет очень большой успех. Хочу сказать, что в прошлые 12 лет мы впервые выиграли финансирование по 218 постановлению. Думаю, что эту традицию продолжит и 2022 год. Так что наша традиция — встречать новый год успехами. И всем я желаю здоровья, счастья и успехов. Чтобы коронавирус нас покинул как можно быстрее, и чтобы мы чаще виделись друг с другом!
Стратегический проект «Силовая электроника и интеллектуальная энергетика» направлен на формирование новых для России высокотехнологичных отраслей, связанных с приборами аэрокосмического применения и системами накопления электроэнергии. Руководитель проекта — директор Института силовой электроники, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электроники и электротехники Сергей Александрович Харитонов.
— В чем глобальная цель стратегического проекта?
— Одна из главных задач состоит в организации на базе НГТУ НЭТИ производства радиационностойких гибридных микросборок энергопреобразующей аппаратуры повышенной мощности для перспективных авиационных и космических аппаратов. Ключевой партнер в этой работе — компания «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева.
— Какие результаты в рамках стратегического проекта НГТУ НЭТИ покажет к 2030 году?
— Результатом стратегического проекта станет выпуск силовых малогабаритных энергоэффективных гибридных модулей (СГМ) для энергопреобразующей аппаратуры перспективных космических аппаратов, а также микропроцессорных систем управления (МСУ) энергообразующей аппаратуры. Мы планируем завершить проект по созданию силовых малогабаритных энергоэффективных гибридных модулей (СГМ) для энергопреобразующей аппаратуры перспективных космических аппаратов как раз к 2030 году. С этой разработкой мы рассчитываем попасть на борт космических и летательных аппаратов. Первая цель — космические аппараты, которые открыты для нас с точки зрения рынка. Также мы планируем создать региональный центр силовой электроники совместно с АО «Информационные спутниковые системы», НЗПП «Восток», ТУСУР и ТПУ. Этот центр будет организован как сборочное производство, то есть мы будем изготавливать модули различных предприятий. Также мы будем выпускать небольшие модули для наноспутников и модули для мощных спутников. Мы впервые в стране начнем выпускать гибридные модули электропреобразующей аппаратуры, обладающей двумя свойствами: радиационная стойкость и спецстойкость. Мы надеемся попасть на борт беспилотных летательных аппаратов и самолетов, в том числе среднемагистральных.
— Говоря об итоговой продукции, каким стандартам будут соответствовать новые разработки?
— Параметры новой продукции будут соответствовать лучшим мировым стандартам, которые в настоящее время задает мировой лидер компания VICOR (США).
— 14 декабря на базе НГТУ НЭТИ создан Консорциум в рамках стратегического проекта. Участниками стали 23 организации. В чем суть его создания?
— Среди участников консорциума два НИИ, 7 вузов и 14 индустриальных партнеров, включая АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва», ПАО «Авиационная корпорация «Рубин», АО «Сарапульский электрогенераторный завод», ООО «Модульные системы Торнадо», Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и др. Создание консорциума позволит нам в дальнейшем координировать работу как с другими институтами, так и с индустриальными партнерами, которые ждут от нас новую продукцию. Кроме того, это позволит выйти на новый уровень подготовки кадров, что важно как учебным заведениям, так и компаниям.
— Какое направление стратегического проекта запустится быстрее всего?
— Первым станет создание дизайн-центра по разработке и изготовлению опытных образцов силовых гибридных модулей для энергопреобразующей аппаратуры аэрокосмических аппаратов. Во-первых, в этом направлении у нас очень большой задел. Во-вторых, сейчас вкладываются максимальные средства, закупается оборудование и запускается производства. Практически это микроэлектронное производство. Это чистая комната, в которой установлено оборудование, позволяющее производить монтаж, проверку и настройку гибридных модулей. Особенность этих модулей в том, что они будут довольно большой мощности (таких в стране еще нет), и будут обладать радиационной стойкостью и специальной стойкостью, которые необходимы аэрокосмическим аппаратам.
— На какие разработки НГТУ опирается стратегический проект?
— Во-первых, довольно много наших разработок уже состоялись в авиационном направлении. Например, система электропитания для различных летательных аппаратов, включая беспилотники. Также разработаны системы электропитания для космических аппаратов. Особенность наших разработок для космических аппаратов заключается в том, что там предложена новая схемотехника, алгоритмы управления и цифровое микропроцессорное управление. Например, наша схемотехника позволяет повысить коэффициент полезного действия, сократив потери, и увеличить срок службы, а также снизить массу и габариты. Это то, что связано с космосом и авиационным направлениям. Но у нас очень хороший задел по общепромышленным системам. Это в первую очередь накопители электрической энергии. Это все в принципе относится к автономной энергетике. В частности, нами разработаны накопители очень большой мощности. Применение в первую очередь для автономной, распределенной энергетики. Когда используются одновременно и солнечные электростанции, и ветровые, и дизель-генераторы и газопоршневые установки. Все это вместе требует накопителей электрической энергии. Это направление у нас тоже хорошо развито и будет дальше развиваться в программе «Приоритет 2030».
— Накопители энергии в будущем станут доступными для массового потребителя?
— Во-первых, весь вектор направлен именно на это. Сейчас в больших домах или коттеджных городках они так или иначе применяются. Главное ограничение по применимости таких накопителей заключается в стоимости аккумуляторных батарей. Но чем больше их будет выпускаться, тем меньше будет их цена. Сейчас большой прорыв ожидается в автомобильной промышленности в связи с увеличение количества элеткромобилей, куда эти аккумуляторы пойдут. Следом они пойдут и в зарядные станции, которые должны оснащаться накопителями. Это толкнет рынок, и так или иначе мы придем к возможности применения накопителей в каждом доме.
— А в рамках стратегического проекта есть направления, нацеленные на массового потребителя?
— Сегодня мы делаем разработки для аэрокосмического направления, но все время вектор направлен на общепромышленное производство. Сейчас у нас назревает проект по разработке и запуску в производство усилителя руля для КамАЗа. Это весьма массовое будет производство.
— С каким настроением Вы провожали 2021 и готовились встречать 2022 год?
— Я хочу сказать, что 2021 год для нас был очень плодотворным, и даже прощаться с ним не особо хочется (смеется). Хорошо, что он принес нам такие победы. И есть надежда, что 2022 год будет отмечен новыми победами, которые мы сумеем продемонстрировать в первом полугодии. Я думаю, что результаты по «Приоритету 2030» уже будут. Я надеюсь, что мы покажем работающие модули уже к сентябрю, другие типы преобразователей для авиационного применения. Я верю, что мы полетим выше и дальше на самолетах и космических кораблях, а в большой энергетике мы будем представлены накопителями супер-большой мощности. Я думаю, что с нашим «Приоритетом» мы войдем и в термоядерный синтез. Я желаю нам всем в Новом году, чтобы это случилось!
— А у Вас есть личные новогодние традиции?
— 2022 — год Тигра, мой год. И каждые 12 лет Тигр приносит мне успех. Я очень надеюсь, что 2022 год принесет очень большой успех. Хочу сказать, что в прошлые 12 лет мы впервые выиграли финансирование по 218 постановлению. Думаю, что эту традицию продолжит и 2022 год. Так что наша традиция — встречать новый год успехами. И всем я желаю здоровья, счастья и успехов. Чтобы коронавирус нас покинул как можно быстрее, и чтобы мы чаще виделись друг с другом!
Автор: Интервью вел А. Сильченко