Россия и научно-технический прогресс.

[ArefievPV]

Летучие корабли // Военная приемка

Главные герои этого выпуска - летающие корабли и катера, парящие над водой и землёй на воздушной подушке. От маленького катера А-8, который может разгоняться до 100 километров в час, до малого десантного корабля проекта Зубр, который в этом классе, является самым большим во всем мире.

Уникальные вездеходы, способные передвигаться с огромной скоростью по самой сложной местности с тяжелым грузом на борту, их используют и на Крайнем Севере, и на солнечном юге, в арктических льдах и на непроходимых болотах. Съёмочная группа программы испытает катера на воздушной подушке на воде и на земле, разберется, какие препятствия они могут преодолевать, и покажет, как строятся корабли и катера на воздушной подушке.

[ArefievPV]

Новый экраноплан и самый быстрый в мире катер на подводных крыльях // Военная приемка

Корабли с крыльями и плавающие самолёты. В этом выпуске «Военная приёмка» расскажет о катерах на подводных крыльях и экранопланах – особых аппаратах, с виду напоминающих самолёты, но не способных подняться высоко в небо и летающих только над водой. Их скорость достигает 500 километров в час. И появление таких аппаратов у Советского Союза навело панику на иностранные разведки. Один из экранопланов на Западе назвали «Каспийский монстр».

Заслужено ли такое название, как именно СПК развивают свои фантастические скорости, и что из себя представляют современные аппараты – об этом вы узнаете, посмотрев новый выпуск любимой программы.

[ArefievPV]

Эльбрус-16С. Первый анбоксинг материнки 1Э16С-uATX на российском процессоре Эльбрус

Ко мне в руки попала панель 1Э16С-uATX ТВГИ.469555.466 разработки и производства компании АО "МЦСТ". Это отладочная плата для разработчиков на первом из российский процессоров, имеющих на борту аппаратную поддержку виртуализации.

Панель предназначена для компаний - разработчиков конечных устройств на базе Эльбрус-16С.

Помимо аппаратной виртуализации, Эльбрус-16С является системой на кристалле (не требуется чипсет - все каналы ввода-вывода уже в самом процессоре), имеет 16 ядер с тактовой частотой 2 ГГц, встроенный контроллер DDR4, 10GEthernet, USB 3.1, 32 линии PCIe v.3 и все это разработано в России на технологии 16 нм.

Ко мне панель попала от компании Промобит, за что им огромное спасибо! Их сайт: https://bitblaze.ru

P.S. 5:40 – слайд «Возможные поставки процессоров Эльбрус».

[ArefievPV]

САМЫЙ ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР РОССИЙСКОГО ПРОЦЕССОРА В МИРЕ! – Кремниевые секреты Эльбруса!

Это видео на которое потрачен почти год нашей с Морисом жизни. Наконец оно здесь и теперь у вас не будет абсолютно никаких вопрос о Российских процессорах. Приятного просмотра.

00:00 - Старт.
03:20 - Эльбрус 8С.
09:57 - Система команд.
38:32 - Исполнение кода.
41:50 - Безопасность.
54:38 - Что еще умеет Эльбрус?
01:01:48 - Режим БВ.
01:06:09 - Компилятор.
01:08:16 - Intel Intrinsics.
01:24:46 - Тесты.
01:39:35 - Тесты в играх.
01:45:18 - Выводы.

P.S. Текстовый вариант обзора:

Кремниевые Секреты Эльбрус 8С (1.3 ГГц).
https://ikakprosto.ru/wp-content/uploads/2022/05/elbrus-8c1-1300.pdf

[ArefievPV]

В России разработали процессор в 1000 раз эффективнее современных видеокарт
https://dzen.ru/media/protech/v-rossii-razrabotali-processor-v-1000-raz-effektivnee-sovremennyh-videokart-62c2cb1c1c9f152fcd3a0b9d

Компания «Мотив» при участии «Лаборатории Касперского» разработала и выпустила пробный образец первого в России нейроморфного процессора. Новый чип обладает выдающейся энергоэффективностью, производительностью и возможностями масштабирования. Подробности читайте в нашем материале.

Нейроморфный процессор «Алтай»

Нейроморфный процессор — микрочип, построенный на принципиально иной архитектуре, имитирующей биологические нейронные сети. Фактически это нейросеть, выполненная в аппаратном (физическом) решении. Такие процессоры широко применяются в интеллектуальных устройствах, для ускорения работы нейросетей, распознавания изображений, видео и обработки баз данных.

Процессор «Алтай» состоит из 256 нейроядер, в которых 131072 нейрона, что в совокупности дает более 67 млн синапсов. Всё это умещается на площади в 64 мм² и потребляет всего 0,5 Вт. Техпроцесс — 28 нм. Производительность — около 67 млрд действий в секунду, то есть процессор может обрабатывать до 2200 кадров в секунду.

На какой стадии разработка

Сейчас ведется разработка второй версии чипа. Первая уже протестирована. Реализована возможность масштабирования по технологии нейрочип — нейроморфный акселератор (16 чипов в одной плате, возможность подключения к компьютеру напрямую) — объединительная плата (до 16 акселераторов, подключение по интерфейсу USB 3.0). Одиночный нейрочип по энергоэффективности обходит современные графические ускорители почти в 1000 раз.

Сравнение с конкурентами

Сравним новый чип с доступными для покупки на данный момент нейрочипами Nvidia и Intel.

Чип от Intel при схожих параметрах потребления энергии (0,65 Вт) выдает производительность на уровне 11 кадр./с, а конкурент от Nvidia при производительности 779 кадр./с потребляет в 30 раз больше энергии (мощность 15 Вт).

Также стоит отметить, что для российского процессора уже разработано собственное ПО, что значительно упростит интеграцию нейрочипа в современные системы.

Начало эпохи нейрочипов

По данным исследований, рынок нейрочипов сейчас находится на стадии зарождения, примерно как рынок микропроцессоров в 80-е годы. А значит, есть шанс зайти на рынок одновременно с мировыми гигантами и сразу занять подходящую нишу, а не пытаться всеми силами наверстывать упущенное время, как это происходит сейчас с микропроцессорами. Надеемся, что наши ученые справятся с этой задачей.

P.S. Ссылка в дополнение:

Нейроморфный процессор «Алтай»
https://motivnt.ru/neurochip-altai/

Плохо то, что нет у нас пока своих фабрик с 28 нм техпроцессом. Скорее всего, производство будет в Китае (наверное, SMIC).

[ArefievPV]

Реактор БН-800 полностью перешел на МОКС-топливо
https://strana-rosatom.ru/2022/09/09/reaktor-bn-800-polnostju-pereshel-na-moks/

Реактор БН‑800 на четвертом блоке Белоярской АЭС полностью перешел на МОКС-топливо. Это важный шаг в выстраивании двухкомпонентной атомной энергетики с замыканием ядерного топливного цикла.

Раньше в российские реакторы на быстрых нейтронах загружали обычное урановое топливо, так как на них отрабатывали натриевые технологии. На БН‑350 и БН‑600 изучали поведение твэлов при высокой температуре и интенсивном нейтронном потоке. Изучение твэлов помогало их совершенствовать. Например, среднее выгорание топлива в БН‑600 удалось повысить почти вдвое — ​с 40 до 74 МВт·сут/кг. Результат, важный и для смешанного оксидного топлива: как показали исследования, его поведение подобно урановому.

БН‑800 сразу проектировали под МОКС-топливо, но загружали его постепенно. В 2014 году большую часть стартовой загрузки составляло обычное оксидное урановое топливо, МОКС-топлива было 16 %. Его изготовили на опытных производствах «Маяка» и НИИАР. Серийное топливо для БН‑800 делает Горно-химический комбинат. Для таблеток используется обедненный уран и высокофоновый плутоний, извлеченный из облученного топлива тепловых реакторов.

В январе 2021 года после очередной перегрузки доля МОКС-топлива выросла до трети. В январе этого года — ​до двух третей. В конце июня во время планового ремонта в реактор загрузили последнюю треть, а в начале сентября блок включили в сеть.

Полная загрузка

Кроме сборок с МОКС-топливом в активной зоне расположены стержни, выполняющие вспомогательные функции, — ​это экран, который предотвращает утечку нейтронов. Стальные стержни отражают быстрые нейтроны и возвращают их в активную зону, стержни из обедненного урана — ​поглощают. В результате уран‑238 в обедненном уране после цепочки распадов превращается в плутоний‑239, способный участвовать в цепной реакции. Из-за использования стальных стержней, в которых нет урана, коэффициент воспроизводства (отношение образовавшихся делящихся ядер к числу выгоревших) у топлива меньше 1, но планов заменить сталь на обедненный уран пока нет.

«Полная загрузка МОКС-топливом показывает, что сделан еще один большой шаг на пути к замкнутому ядерному циклу. Применение МОКС-топлива позволит в десятки раз увеличить топливную базу атомной энергетики. А главное — ​в реакторе БН‑800 можно повторно, после соответствующей переработки, использовать облученное ядерное топливо других АЭС», — ​сказал директор Белоярской АЭС Иван Сидоров. «Это именно та веха, ради которой проектировался БН‑800, строился уникальный атомный энергоблок и автоматизированное производство топлива на ГХК», — ​подчеркнул старший вице-президент по научно-­технической деятельности ТВЭЛ Александр Угрюмов.

В отрасли идут споры о том, какая конфигурация российской атомной энергетики наиболее безопасна и экономична: нужны ли тепловые реакторы, если появятся быстрые, или надо строить один быстрый реактор на несколько тепловых, какие быстрые строить и проч. Но при любом раскладе опыт Белоярской АЭС даст ответы на некоторые вопросы и приблизит создание технологической платформы на основе замкнутого ядерного топливного цикла.

Мировой опыт

Первым только на МОКС-топливе в 1970‑е годы заработал французский реактор «Феникс». Из-за четырех инцидентов — ​внезапного резкого падения реактивности, он был остановлен, потом пущен, потом снова остановлен и окончательно заглушен в феврале 2010 года. Сейчас МОКС-топливо используют во французских реакторах на тепловых нейтронах, но его доля не превышает трети активной зоны. На повторную переработку облученные ТВС не направляют, такая возможность только изучается.

В Китае в 2011 году состоялся энергопуск экспериментального быстрого реактора CEFR, сейчас строится демонстрационный блок с CFR‑600, который должны запустить в 2023 году. Для загрузок китайских реакторов используют российское топливо с обогащенным ураном: в 2016 году ТВЭЛ подписал контракт по CEFR, в 2018 году — ​по CFR‑600.

В Японии быстрым реакторам не повезло: в 1995 году на «Мондзю» через четыре месяца после пуска произошла крупная утечка натрия. Потом 15 лет ремонта, перезапуск и еще одна авария. С тех пор реактор не работает, планов строить другой нет. МОКС-топливо в Японии используют в тепловых реакторах четырех АЭС, поставляется оно из Франции.

В США от строительства производства МОКС-топлива отказались в 2018 году по ряду причин технологического и организационного характера. Большая часть времени и денег ушла на проект завода и внесение бесчисленных правок. То оборудование, которое все же купили, распродается. В Великобритании завод построили в 1997 году, но он так и не вышел на проектную мощность, а в 2011 году было принято решение о его останове.

P.S. В дополнение к заметке:

ВОПРОС ЭКСПЕРТАМ

При каких условиях можно с уверенностью сказать, что двухкомпонентная энергетика с ЗЯТЦ построена?

Владимир Асмолов
Советник гендиректора «Росатома»

— Первые два условия — ​стопроцентная безопасность и экономическая эффективность: в идеале АЭС, задействованные в ЗЯТЦ, должны быть по своим параметрам лучше парогазовых установок. Третье условие — ​топливо должно перейти в разряд возобновляемых. Сейчас мы используем для топлива меньше 1 % природного урана. Надо вовлечь в топливный цикл уран‑238, который составляет более 99 % природного урана, чтобы получать плутоний и снова использовать в реакторах. Тогда можно говорить, что у нас возобновляемое топливо. Четвертое условие — ​надо доказать всем, что мы умеем работать с ОЯТ и высокоактивными отходами. Эту проблему мы, надеюсь, решим с помощью реакторов на быстрых нейтронах. В целом нам предстоит огромная работа по подготовке тепловых и быстрых реакторов к совместной работе в замкнутом топливном цикле. У реакторов на тепловых нейтронах надо повысить КПД за счет перехода на новую термодинамику. У них должен быть выше коэффициент воспроизводства ядерного топлива. Сейчас он ­где-то 0,4, а мы хотим повысить его до 0,7–0,9. Важнейшая задача по реакторам на быстрых нейтронах — ​добиться, чтобы они были сопоставимы по экономике с тепловыми реакторами. Пока быстрые дороже. Коэффициент воспроизводства топлива в реакторах на быстрых нейтронах должен быть больше единицы. Тогда они смогут быть донорами топлива для ВВЭР и в целом по системе коэффициент воспроизводства будет около единицы.

Борис Васильев
Советник гендиректора ОКБМ им. Африкантова по топливному циклу быстрых реакторов

— Основные условия — ​серийное сооружение быстрых реакторов и создание мощностей для переработки ОЯТ, в том числе ОЯТ быстрых реакторов, а также предприятий по изготовлению смешанного уран-плутониевого топлива.

Вадим Лемехов
Главный конструктор проектного направления «Прорыв» и РУ БРЕСТ-ОД‑300, НИКИЭТ

— Уверенно о двухкомпонентной ядерной энергетике с ЗЯТЦ можно говорить, когда для старта новых быстрых реакторов будет использоваться отработавшее ядерное топливо ВВЭР с малым временем выдержки, а быстрые реакторы будут работать на собственном регенерате. Это знак стабильности технологии.

[ArefievPV]

В России создадут литограф для выпуска чипов с топологией 7 нм
https://www.cnews.ru/news/top/2022-10-21_v_rossii_vedetsya_razrabotka

В нижегородском Институте прикладной физики РАН разрабатывают первый отечественный литограф, который сможет выпускать чипы по топологии 7 нм. Полноценную работу оборудование может начать в 2028 г.

Российская установка

В Институте прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) в Нижнем Новгороде ведется разработка первой российской установки литографии для производства микроэлектроники сверхмалого нанометража. Об этом сообщается на сайте «Стратегия развития нижегородской области».

На данный момент учеными РАН создан первый демонстрационный образец оборудования. На этой установке получены отдельные изображения на подложках с разрешением до предельных 7 нм.

Сейчас «Микрон» — единственный в России контрактный вендор полупроводников, способен выпускать относительно современные чипы. На предприятии освоен выпуск микросхем по топологии 65 нм, но лишь для штучных партий — инженерных образцов. Массовое же производство налажено лишь для топологии не ниже 90 нм, что по современным меркам — «прошлый век».

К примеру, тайваньская TSMC начала освоение двухнанометровой нормы производства чипов и процессоров еще в июне 2019 г.

Шесть лет на разработку

Промышленный образец отечественного литографа на 7 нм планируется создать через шесть лет. Так, в 2024 г. будет создана «альфа-машина». Такая установка станет рабочим оборудованием, на котором можно будет проводить полный цикл операций.

На втором этапе в 2026 г. появится «бета-машина». Системы оборудования будут улучшены и усложнены, увеличится разрешение, повысится производительность, многие операции будут роботизированы, отмечается на сайте нижегородской стратегии. Установку уже можно будет применять на масштабных производствах.

И на третьем этапе (2026-2028 гг.) отечественный литограф получит более мощный источник излучения, улучшенные системы позиционирования и подачи, и начнет полноценную работу.

Оборудование в России и в мире

Оптическая система демонстратора, собранная в ИПФ РАН, уже превосходит все аналоги, существующие в мире на сегодняшний день, считает замдиректора Института физики микроструктур РАН по научно-технологическому развитию Николай Чхало.

По сравнению, например, с литографами крупнейшего производителя литографического оборудования для микроэлектронной промышленности ASML в нижегородской модели источник излучения в разы компактнее и чище в работе, отметил Чхало. По его словам, последнее обстоятельство значительно влияет на стоимость, размеры и сложность оборудования.

На выходе при равной мощности источника излучения отечественная установка будет в 1,5-2 раза эффективнее того, что создано ASML.

Оборудование для микросхем

В мае 2022 г. стало известно о планах «Микрона» совместно с «Московским институтом электронной техники» (МИЭТ) и Зеленоградским нанотехнологическим центром разработать оборудование для производства микросхем топологического уровня 28 нм и меньше.

Оборудование планируется создать на базе действующих и запускаемых в стране синхротронов (в ТНК «Зеленоград», НИЦ «Курчатовский институт»), а также на базе отечественных плазменных источников.

[ArefievPV]

Ранее в СМИ уже проскакивала информация о плазменных двигателях:

«ОКБ Факел» - изготовитель плазменных двигателей в России
https://www.arms-expo.ru/news/kosmos/okb-fakel-izgotovitel-plazmennykh-dvigateley-v-rossii/

Ещё немного о российском ядерном буксире
https://thealphacentauri.net/70291-eshche-nemnogo-o-rossiyskom-yadernom-buksire/

Это, так сказать, преамбула. Теперь новость о первых конкретных результатах (разумеется, это только первые шаги на пути освоения технологий плазменных двигателей):

Стационарный плазменный двигатель СПД-230 прошел весь цикл доводочных испытаний
https://nauka.tass.ru/nauka/16574863?
По словам директора ОКБ "Факел" Геннадия Абраменкова, под двигатель пока нет аппарата, однако предприятие планирует предложить его использование в разных проектах, в том числе для перелетов до Луны

КАЛИНИНГРАД, 13 декабря. /ТАСС/. Доводочные испытания стационарного плазменного двигателя большой мощности СПД-230 завершены. Об этом сообщил ТАСС директор ОКБ "Факел" Геннадий Абраменков.

"По СПД-230 мы завершили разработку для госкорпорации "Роскосмос" и весь цикл доводочных испытаний. Эта работа сделана на опережение, под двигатель пока нет аппарата", - отметил Абраменков.

По словам директора предприятия, теперь предстоит найти аппарат, на который он будет установлен. "Мы его будем предлагать в разные проекты: для перелетов до Луны, решения задач довыведения на орбиту на СПД", - пояснил он.

В настоящий момент, уточнил Абраменков, тема довыведения космического аппарата на орбиту на стационарных плазменных двигателях без разгонного блока активно обсуждается. Ее применение позволит существенно повысить массу полезной нагрузки, выводимой на орбиту.

ОКБ "Факел" (входит в интегрированную структуру ракетного двигателестроения "Энергомаш" Роскосмоса) - калининградское предприятие, которое создает стационарные плазменные двигатели, термокаталитические двигатели на гидразине. К настоящему моменту на орбиту запущено более 700 аппаратов с двигателями предприятия.

[ArefievPV]

ИТМО и «Яблочков» создали систему беспроводной зарядки электротранспорта
https://www.cnews.ru/news/line/2023-02-07_itmo_i_yablochkov_sozdali

Ученые ИТМО и компания «Яблочков» разработали систему беспроводной зарядки электротранспорта. Она не требует громоздких коннекторов, проводов, проста и безопасна в использовании. С помощью системы можно будет зарядить любой электротранспорт — от электромобиля до электробуса. Для этого требуется только припарковать транспортное средство. В перспективе технологию можно внедрить в городскую среду, например, на остановках общественного транспорта или паркингах.

Одна из проблем развития электротранспорта — отсутствие удобной инфраструктуры для зарядки автомобилей, автобусов с электродвигателями. Существующие решения предлагают «классический» способ питания аккумуляторов, однако он не всегда удобен, потому что требует физического подключения проводов от зарядной станции.

Ученые Нового физтеха ИТМО в партнерстве с производителем зарядных станций «Яблочков» предложили систему беспроводной передачи энергии для зарядки электротранспорта. Она надежнее, безопаснее, чем существующие проводные аналоги, а также практически не требует участия человека. Система работает на методе магнитной резонансной связи передатчика и приемника.

Для демонстрации работоспособности технологии ученые разработали опытный образец, который сейчас передает мощность 11 кВт на расстояние до 300 мм, эффективность зарядки достигает 95% Он поддерживает международный стандарт беспроводной зарядки электромобилей SAE J2954. Внешне прототип напоминает две компактные коробочки, между которыми как раз и формируется ближнее магнитное поле, необходимое для передачи энергии.

«Первая коробочка (приемник) монтируется на днище электромобиля при производстве, вторая (передатчик) — размещается под дорожным покрытием, через воздушный промежуток между ними будет передаваться энергия для питания аккумулятора. На практике же это означает, что будет достаточно припарковать автомобиль над передающей магнитной системой (например, на зарядной станции или парковке), и он начнет автоматически заряжаться, то есть человеку не надо совершать никаких дополнительных действий: искать специальный коннектор, подключать провода. Все дело в системе на основе магнитного резонанса», — сказал ведущий инженер проекта, инженер Нового физтеха ИТМО Георгий Баранов.

В ближайшие полгода исследователи ИТМО вместе с партнерами из компании «Яблочков» планируют оптимизировать устройство и увеличить его мощность до 50 кВт — с этой мощностью зарядка автомобиля будет занимать всего час. Потом ученые намерены разработать полноценную зарядную станцию мощностью 300 кВт. Это позволит за 30 минут заряжать электробусы или автономные погрузчики, используемые в портах или на предприятиях.

«По опыту эксплуатации любых проводных зарядных станций, которым делятся с нами клиенты, кабель — один из тех компонентов, который чаще всего выходит из строя, он перекручивается, а изоляция портится от солнца, загрязнений и физических воздействий. С коллегами из ИТМО мы решили сделать проект на стыке беспроводных технологий. Наши исследовательские интересы и видение развития таких зарядных систем совпали. В идеальном будущем процесс заряда электрокара должен стать полностью "бесшовным"», — сказал сооснователь и директор по продукту компании «Яблочков» Самвел Аветисян.

Предлагаемая система безопасна для человека. В перспективе ее можно будет внедрить в городскую инфраструктуру, например, вмонтировать в дорожное покрытие на паркингах или оснастить ею остановки общественного транспорта.

«Представьте, электробус подъехал к остановке, и за время, что входят и выходят пассажиры, он успел подзарядиться, после чего успешно продолжил маршрут. Зарядка происходит быстро без необходимости подключаться к пантографу или вставлять кабель от зарядной станции. При этом никакие погодные условия: ветер, дождь, снегопад не влияют на качество заряда и безопасность системы для человека и окружающей среды, — отметила научный руководитель проекта, профессор, старший научный сотрудник Нового физтеха ИТМО Полина Капитанова. — Такое покрытие можно будет установить в гараже, на остановках, общедоступных парковках, чтобы упростить и ускорить зарядку. Для доработки и усовершенствования технологии до реального продукта, мы открыты к тесному взаимодействию с индустрией».

[ArefievPV]

Ещё немного о плазменных двигателях.

Роскосмос впервые испытал электроракетный двигатель на криптоне для проекта «Сфера»
https://www.roscosmos.ru/39009/

В интересах федерального проекта «Сфера» предприятия Госкорпорации «Роскосмос» — ОКБ «Факел» (входит в интегрированную структуру НПО Энергомаш) и ГНЦ «Центр Келдыша» — впервые испытали стационарный плазменный двигатель СПД-70М на криптоне.

Испытания двигателя прошли в ОКБ «Факел», показав его стабильную работу и надежные параметры запуска. Двигатель полностью соответствует требованиям для космических аппаратов проекта «Сфера».

Двигатель СПД-70М создан в ОКБ «Факел» и имеет мощность от 300 до 1200 Вт. В ГНЦ «Центр Келдыша» для него был разработан катод-компенсатор с эмиттером из пористого вольфрама, пропитанного соединениями бария.

Традиционно в качестве рабочего тела для плазменных двигателей используется ксенон. Но в последнее время его стоимость на рынке существенно выросла, что активизировало научные изыскания по применению более доступных рабочих тел. Одним из возможных вариантов может стать криптон, стоимость которого по разным оценкам в 5—10 раз меньше ксенона. При этом можно получить приемлемые параметры плазменных двигателей.

В декабре 2022 года Роскосмос начал научно-исследовательскую работу, одна из задач которой исследовать возможность использования в электроракетных двигателях альтернативных ксенону рабочих тел.

Федеральный проект «Сфера» включает орбитальные группировки связи (с космическими аппаратами «Ямал», «Экспресс», «Экспресс-РВ», «Скиф» и «Марафон») и орбитальные группировки дистанционного зондирования Земли (с космическими аппаратами оптико-электронного и радиолокационного наблюдения «Беркут» и «Смотр»).

В прошлом году была новость (там как раз про цели научно-исследовательской работы):

Роскосмос обеспечит бесперебойную поставку ксенона для спутников проекта «Сфера»
https://www.roscosmos.ru/38580/

Цели научно-исследовательской работы, проводимой в рамках проекта «Сфера» и рассчитанной на два года, предусматривают:

разработку требований к составу ксенона и системы контроля его качества;

рассмотрение целесообразности использования отработанного ксенона в результате огневых испытаний электрических ракетных двигателей космических аппаратов;

формирование гарантированного отраслевого запаса ксенона для обеспечения сроков выполнения космических программ (в частности, проекта «Сфера»);

построение эффективных схем производства и кооперации для снабжения предприятий отрасли ксеноном и значительное удешевление его стоимости;

исследование возможности применения альтернативных ксенону рабочих тел для электрических ракетных двигателей.

[ArefievPV]

В России заработала первая квантовая нейросеть
https://www.vesti.ru/nauka/article/3254760

В МФТИ впервые в России в ходе эксперимента заработал алгоритм квантового обучения, который опирается на несколько кубитов. Что особенно приятно, достижение принадлежит молодым учёным.

Квантовая нейросеть представляет собой своего рода сеть из нейронов в головном мозге, только роль нейронов в ней выполняют кубиты (квантовые биты). Квантовая нейросеть уже выполнила определённые задачи: распознала рукописные изображения с точностью более 90% и решила задачи многоклассовой классификации.

Результаты её работы учёные МФТИ показали на VI Международной школе по квантовым технологиям, которая прошла в Миассе.

Квантовое машинное обучение — это новый шаг к лучшим, более быстрым вычислениям. В ней учёные соединяют нелинейные квантовые системы и классическое машинное обучение.

Наукой уже было показано, что квантовые устройства могут превзойти классические компьютеры в выполнении определённых задач.

В ходе экспериментов на цепочке кубитов, которая была собрана в Центре коллективного пользования МФТИ, учёные скормили нейросети три типа задач: задачу четности, обнаружения признаков рака молочной железы (есть или нет) и типологии различных вин (эти напитки можно сортировать по десятку разных параметров).

Также физики показали, что их нейросеть решает задачу распознавания рукописных изображений цифр.

"Мы нашли удачную структуру квантовой цепочки и алгоритм обучения, который позволяет нам достичь точности 94% для стандартных задач классификации с несколькими метками и точности 90% при распознавании рукописных десятичных цифр", — рассказал один из авторов работы Алексей Толстобров.

В планах команды увеличение количества кубитов и решение более сложных задач, а также переход от классических данных к квантовым.

Научная работа была проведена в рамках Дорожной карты развития в РФ высокотехнологичного направления "Квантовые вычисления".

Та же новость в подаче другого ресурса:

Первая российская квантовая нейросеть научилась искать рак груди и определять марки вин
https://nplus1.ru/news/2023/03/17/quantum-neural-network
Для этого физикам потребовалось четыре сверхпроводящих кубита

Российские ученые создали первую отечественную квантовую нейросеть на основе сверхпроводящих кубитов. Они применили к цепочке из четырех кубитов алгоритм глубокого машинного обучения с учителем, благодаря чему добились распознавания рукописного текста, а также решили три задачи классификации: определение четности, обнаружение меток рака молочной железы и определение марки вина.

Исследование представлено в рамках VI Международной школы по квантовым технологиям, состоявшейся в начале марта 2023 года в Миассе, кратко о нем сообщает пресс-релиз и постер с докладом, поступившие в редакцию.

Машинное обучение в последние годы стало незаменимым инструментом практически во всех областях науки. Мы уже рассказывали, как его применяют в физике атомного ядра, кристаллографии, химии, исследованиях климата и многом другом. Подробнее об этом направлении читайте в материале «Азбука ИИ: “Машинное обучение”».

В основе машинного обучения, как правило, лежат некоторые базовые математические операции, например, работа с матрицами. С ростом объема данных растет время, необходимое для проведения этих операций. Чтобы справится с этой проблемой, специалисты обратились к другой бурно развивающейся области — квантовым вычислениям.

Квантовые компьютеры интересны тем, что способны производить ряд математических операций существенно быстрее, чем классические компьютеры. Объединение достижений этих двух областей привело к появлению квантового машинного обучения. Одна из ветвей подобных исследований — это создание квантовой нейросети, в которой искусственный нейрон заменен кубитом. Мы уже рассказывали, как такую нейросеть научили довольно точно предсказывать свойства молекулы водорода.

Сегодня ведется активная работа по адаптации известных методов обучения нейросетей для квантовых компьютеров и симуляторов. Группа физиков из МФТИ, МИСИСа, Сколтеха и Российского квантового центра под руководством Олега Астафьева (Oleg Astafiev) использовала для этого цепочку трансмонных кубитов. С помощью такой квантовой нейросети российские физики решили несколько задач классификации в рамках глубокого машинного обучения с учителем.

Из восьми кубитов квантового процессора, созданного в МФТИ, авторы использовали четыре. Нейросеть, построенная на их базе, состояла из нескольких слоев. Входные данные кодировались как углы однокубитных операций, составляющих первый слой. Последующие слои перемежались с набором двухкубитных вентилей, запутывающих кубиты. На последнем этапе физики измеряли среднее значение σ_z первого из четырех кубитов — это значение было выходными данными. Для поиска оптимальных значений они использовали мини-пакетный градиентный спуск (mini-batch gradient descent).

Ученые применили свою квантовую нейросеть к трем задачам классификации и одной задаче распознавание изображений. В первом случае речь шла о вычислении четности, идентификации меток рака молочной железы и определении марки вина. Задача о вине отличалась тем, что была многоклассовой. Достигнутая на этом этапе точность оказалась равной примерно 94 процентам, причем в задаче об обнаружении рака этот результат получался уже после 10 итераций.

Кроме того, физики применили свои наработке к распознаванию рукописных цифр из датасета MNIST. Там точность составила 90 процентов после нескольких десятков итераций. К сожалению, авторы не сравнивали результаты работы квантовой нейросети с решением тех же задач с помощью других подходов машинного обучения, включающих обычные нейросети. Из-за этого сложно оценить пользу от квантового обобщения нейросети. Тем не менее, подобные исследования необходимы в качестве стартовой точки для масштабирования квантового машинного обучения, которое в перспективе позволит ускорить решение задачах классификации и распознавания.

Ранее мы рассказывали, как физики научили квантовую нейросеть работать с квантовыми входными данными.

P.S. Ссылки в дополнение (в качестве небольшого ликбеза):

Азбука ИИ: «Машинное обучение»
https://nplus1.ru/material/2016/09/06/mistakesflow
Как вычислить вес человека и зачем для этого спускаться с гор

На выставке Ван Гога
https://nplus1.ru/material/2016/05/10/likemonet
Разбираем, как нейросети рисуют в стиле известных художников, и даем читателям возможность порисовать как Моне, Ван Гог и Ренуар

[ArefievPV]

С самым маленьким эмиттансом
https://stimul.online/articles/science-and-technology/s-samym-malenkim-emittansom/
В России продолжается создание уникальной установки класса мегасайенс — Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ). Томский политехнический университет совместно с партнерами занимается созданием одной из станций СКИФ, специализация которой — рентгеновская микроскопия и микротомография

Уже завершен этап эскизного проектирования, включая создание 3D-модели установки со всем научным оборудованием, ограничительными конструкциями и инженерными сетями. Следующий этап — разработка конструкторской документации и конструирование каждого из элементов станции, а также разработка управляющего программного обеспечения.

«Микрофокус» — первая во внутренней нумерации проекта и третья по очередности запуска в производство станция СКИФ. Ее специализация — рентгеновская микроскопия и микротомография. Общий вес будущей установки — более 120 тонн, ее стоимость оценивается более чем в миллиард рублей.

На станции «Микрофокус» мощный рентгеновский пучок синхротронного источника будет собран в крошечное фокусное пятно размером до 200 нанометров (вдвое толще человеческого волоса), в будущем его можно будет уменьшить еще в четыре раза. В мировой практике таких установок единицы.

«Благодаря станции появится возможность создавать высокопрочные материалы авиационного назначения с помощью лазерных и аддитивных технологий, новые защитные покрытия методами плазменного и холодного газодинамического напыления, исследовать новые полигидридные материалы, управлять структурообразованием кристаллических фаз, в том числе с использованием переменных температур и давлений, проводить фотокристаллографические исследования и исследования дефектных и напряженных кристаллов», — рассказал «Стимулу» директор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета (ТПУ) Алексей Гоголев.

«Микрофокус» также поможет изучать трудноизвлекаемые формы полезных ископаемых, проводить анализ вариаций состава геоматериалов для задач экологии и климатологии, изучать геоматериалы под воздействием экстремальных условий, проводить исследования для задач биомедицины и археологии и многое другое.

От недр Земли до космоса

Созданием станции помимо группы научно-образовательного центра перспективных исследований Томского политеха занимаются исследователи Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ), Института физики микроструктур РАН (Нижний Новгород) и Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения РАН (Новосибирск). ТПУ выступает в роли интегратора. Все конструкторские работы распределены. Так, зеркальный монохроматор будет изготавливаться в Нижнем Новгороде, часть системы окружения образца и кристальный монохроматор — в Новосибирске.

«На “Микрофокусе” в полной мере будет задействован тот параметр Сибирского кольцевого источника фотонов, который позволяет причислять его к поколению 4+ — рекордно малый эмиттанс 75 пикометров-радиан, — рассказал “Стимулу” заместитель директора Центра коллективного пользования (ЦКП) СКИФ по научной работе, доктор физико-математических наук Ян Зубавичус. — Он позволит фокусировать максимальный поток рентгеновских фотонов даже на очень маленький исследуемый образец и определить его характеристики с предельной точностью».

По словам ученого, такие исследования востребованы в науках о Земле: на станции специалисты будут изучать процессы глубинного минералообразования и рудообразования, механические и термодинамические свойства материалов, составляющих мантию Земли, в их связи с сейсмичностью и вулканизмом. Станция позволит проводить исследования глубинных процессов, приводящих к формированию и изменению магнитного поля Земли и других планет, а также моделировать состояния вещества в недрах планет-гигантов и экзопланет. Кроме того, здесь могут быть решены задачи материаловедения в части поиска новых сверхтвердых, высокоэнергетических и других функциональных материалов, модификации функциональных материалов в условиях высоких давлений и температур.

Еще одно преимущество синхротронных исследований на станции «Микрофокус» — неразрушающее воздействие на образцы. Следовательно, возможно изучение самых уникальных объектов (микрочастиц метеоритов, образцов лунного грунта, экзотических земных минералов).

Самый тонкий луч

ЦКП СКИФ представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения (СИ). Наиболее технологически сложные и функционально значимые из них — здание инжектора, здание основного накопителя (в нем размещены и экспериментальные станции), а также отдельные здания экспериментальных станций, вынесенные за пределы основного накопителя из соображений удобства проведения специализированных исследований, а также безопасности. Кроме того, в состав комплекса входят здания инженерной инфраструктуры, административный и лабораторный корпуса, вспомогательные сооружения. Если говорить о параметрах, то длина орбиты пучка электронов — 476 метров.

Синхротрон — это один из типов циклических ускорителей с кольцевой вакуумной камерой, где частицы ускоряются почти до скорости света (300 000 км/с), а мощные электромагниты, которые стоят на их пути, задают траекторию движения. В итоге появляется синхротронное излучение — крайне мощный рентген, дающий возможность изучать структуру любого вещества до атомного уровня.

«Источник синхротронного излучения можно сравнить с фонариком, — поясняет Ян Зубавичус. — Чтобы рассмотреть удаленный маленький предмет, большой фонарик с широким углом освещения подходит плохо, ведь до предмета доберется слишком мало света. Луч фонарика должен быть узконаправленным. Произведение линейного размера источника на угловую расходимость светового луча называется эмиттансом. Чем меньше эмиттанс, тем меньшую область освещает пучок, но количество фотонов остается тем же, что и в пучке с большим эмиттансом. Таким образом, большее количество фотонов попадает на меньшую площадь образца, соответственно качество освещения будет значительно лучше».

Еще раз укажем, что именно рекордно низкий эмиттанс — 75 пм⋅рад — позволяет классифицировать ЦКП СКИФ как источник синхротронного излучения поколения 4+. Разделение источников СИ на поколения осуществляется по эмиттансу пучка. В каждом поколении эмиттанс на порядок-два меньше. Первое — сотни нанометров-радиан, второе — десятки, третье — единицы, четвертое — десятые доли нанометров-радиан (сотни пикометров-радиан).

Первое поколение источников СИ — это ускорители, использовавшиеся для задач физики высоких энергий. Синхротронное излучение было их побочным продуктом, генерируемым в «паразитном» режиме. После того как была осознана полезность СИ для разного рода исследований, появилось второе поколение — специализированные источники СИ. Далее возникли еще более продвинутые машины — третье поколение. В мире работают около 30 таких установок. За прошедшие несколько десятилетий именно они принесли максимальные результаты. В частности, ряд Нобелевских премий получен за эксперименты с использованием синхротронного излучения. Источников СИ четвертого поколения в мире пока три: MAX IV в Швеции, Европейский источник синхротронного излучения (ESRF-EBS ) во Франции и «Сириус» в Бразилии. На момент запуска СКИФ будет иметь минимальный эмиттанс среди всех существующих источников синхротронного излучения в мире.


Рекордное значение эмиттанса СКИФ формируется благодаря магнитной структуре основного кольца ускорительного комплекса, которая разрабатывается и производится в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН

Каждая станция уникальна

Всего планируется создать 30 экспериментальных станций, однако потенциально их число может быть расширено до 46. В рамках первой очереди намечено шесть станций, для четырех из них уже определены организации-интеграторы: «Быстропротекающие процессы» — Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева, «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» — Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, «Микрофокус» — Томский политехнический университет, «Структурная диагностика» — Институт сильноточной электроники СО РАН.

«Станция — это исследовательский комплекс, — рассказывает Ян Зубавичус. — В этом и состоит преимущество источников синхротронного излучения, вокруг одного накопительного кольца может быть создано много таких комплексов, работающих независимо друг от друга. У них есть общие черты, но в то же время всегда есть специфика. Станции используют разный спектральный диапазон излучения, у каждого вида — разные характеристики. Причем речь идет не только о рентгене. Например, в составе станций второй очереди мы обсуждаем станцию, которая будет работать с инфракрасным излучением. В зависимости от вида излучения, от специфики исследовательских методов, реализованных на станции, набор оборудования может существенно отличаться. К примеру, на станции “Микрофокус” важно уметь перемещать образец в пучке с очень маленьким шагом и контролировать эти перемещения. Это один из вызовов для конструкторов станции — исследователей ТПУ».


В линейном ускорителе СКИФ происходит формирование сгустков электронов и их ускорение до энергии 200 МэВ

Войти в десятку

В России существует два неспециализированных источника СИ в Институте ядерной физики СО РАН (ВЭПП-3, ВЭПП-4), такие источники относятся к первому поколению, а также специализированный источник СИ «КИСИ-Курчатов» в НИЦ «Курчатовский институт» — это второе поколение. Источников третьего и четвертого поколений в России нет.

Согласно нацпроекту «Наука и университеты», в рамках которого создается ЦКП СКИФ, Российская Федерация должна стать одной из десяти ведущих стран мира по объему научных исследований и разработок. Справиться с этой задачей поможет передовая инфраструктура для научных исследований — уникальные научные установки класса мегасайенс. Сибирский кольцевой источник фотонов — одна из таких установок.

СКИФ станет исследовательским центром, куда будут приезжать российские и зарубежные научные группы для проведения мультидисциплинарных исследований. Уникальные характеристики нового синхротронного источника позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками во множестве областей — химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках.

«Взаимодействие с высокотехнологичными предприятиями — отдельный вопрос, сверхзадача, — говорит Ян Зубавичус. — Нам предстоит выстроить свою систему трансфера научных знаний в новые технологии. Отрасли, в которых востребованы результаты синхротронных исследований, — это “зеленые” технологии в химической/нефтехимической индустрии и энергетике; авиа-, судостроение, космическая промышленность; здравоохранение: расшифровка структуры биологически важных макромолекул, таргетная доставка лекарств, исследование отдельных частиц вирусов; ядерная энергетика; создание сверхпроводников нового типа; робототехника и многие другие».

[ArefievPV]

В продолжение предыдущей заметки.

Под Новосибирском началась заливка фундамента инжекционного комплекса "СКИФа"
https://nauka.tass.ru/nauka/18055939
В здании инжектора будут находиться два ускорителя частиц

НОВОСИБИРСК, 19 июня. /ТАСС/. В наукограде Кольцово под Новосибирском началась заливка фундамента здания инжекционного комплекса Центра коллективного пользования (ЦКП) "СКИФ". Комплекс будет состоять из линейного ускорителя и бустерного синхротрона - кольцевого ускорителя заряженных частиц. Об этом рассказал журналистам на стройплощадке мегасайенс установки в понедельник директор Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН Валерий Бухтияров.

"Начнется заливка первого бетона в фундамент здания инжектора. Фундамент разбивается на несколько захваток, захватка заливается монолитно", - сказал Бухтияров, уточнив, что бетон будет заливаться без перерыва порядка 16 часов.

Толщина заливки составит 1,5 м, однако вся толщина основания здания - 10 м, под фундаментальной плитой уже уложены три слоя, в том числе стабилизационный, который обеспечит максимальную стабильность пучка.

Бухтияров добавил, что стройка отстает от работ физиков по изготовлению технологического оборудования, однако работы планируется закончить в срок - до конца 2024 года.

Директор компании, ответственной за строительство "СКИФ", АО "Концерн Титан-2" Андрей Гончаров добавил, что в понедельник будет залито 800 м³ бетона. Сейчас на стройплощадке работают порядка 350 человек, а августе их число планируется увеличить до 800 - 1 тыс. Кроме того, в июле на вспомогательных работах будут задействованы студенческие отряды. На текущий момент выполнено порядка 25% строительно-монтажных работ.

ЦКП "СКИФ" представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения.

О "СКИФе"

Центр коллективного пользования "СКИФ" - уникальный по характеристикам источник синхротронного излучения поколения 4+. Он представляет собой ускоритель, где частицы движутся по кольцу в вакууме почти со скоростью света, а мощные электромагниты придают им энергию и задают траекторию движения. Стоимость проекта - 47,3 млрд рублей.

Строительство ЦКП СКИФ по национальному проекту "Наука и университеты" началось в наукограде Кольцово под Новосибирском в 2021 году. Для него строится комплекс зданий, общая площадь которых составит 86,8 тыс. кв. м. Центр будет включать ускорительный комплекс, экспериментальные станции и лабораторный комплекс. Заказчик и застройщик проекта - Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Головным исполнителем проекта является Институт ядерной физики СО РАН. Завершение строительства источника синхротронного излучения и начало научных исследований планируется в 2024 году.

ЦКП "СКИФ" позволит проводить исследования с предельно яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения для различных дисциплин - химии, физики, материаловедения, биологии, геологии и так далее. Установка будет включать 30 экспериментальных станций, на них ежегодно смогут проводить исследования до 2 000 ученых из России и зарубежных стран.

[ArefievPV]

«Превратить их в маленькие крылатые ракеты»: эксперты — о значении малоразмерных газотурбинных двигателей для БПЛА
https://russian.rt.com/russia/article/1188380-dvigatel-mgtd-22-kolibri-bpla
Специалисты Самарского национального исследовательского университета имени академика Королёва провели успешные огневые испытания малоразмерного газотурбинного двигателя МГТД-22 «Колибри». Об этом RT рассказал главный инженер проекта Антон Полтораднев на полях форума «Армия-2023». По словам разработчика, новый мотор предназначен прежде всего для установки на перспективные БПЛА. В планах инженеров создать целое семейство газотурбинных двигателей различной мощности. По словам экспертов, с появлением подобных агрегатов беспилотная отрасль РФ получит возможность создавать более скоростные ударные дроны и новые разведывательные аппараты.

Специалисты из Самары провели успешные огневые испытания малоразмерного газотурбинного двигателя МГТД-22 «Колибри» для перспективных БПЛА гражданского и военного назначения. Об этом на полях форума «Армия-2023» сообщил RT главный инженер проекта Антон Полтораднев.

«Опытный образец МГТД-22 прошёл огневые испытания. В ходе них двигатель подвергался экстремальному температурному воздействию, которое имитировало условия работы на максимальном режиме мощности. Испытания завершились успешно. Двигатель подтвердил заложенные при проектировании характеристики», — рассказал Полтораднев.

МГТД-22 — это совместная разработка Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва и малого инновационного предприятия «3Д Куб», соучредителем которого является вуз. Масса опытной серии двигателя — 2,1 кг, максимальная тяга — 220 Н (22,4 кгс), длина — 30,6 см, диаметр — 11,8 см.

«МГТД-22 — это компактный и мощный генератор энергии. На один свой килограмм веса «Колибри» даёт 10 кг тяги. Это очень хороший показатель. Это означает, что МГТД-22 способен поднять в воздух достаточно габаритный летательный аппарат. С нашей точки зрения, применение такого двигателя открывает новые возможности отечественным разработчикам БПЛА», — отметил в беседе с RT Полтораднев.

Как полагает инженер, МГТД-22 подходит для применения в военной сфере, в частности для установки на реактивные мишени, которые используются с целью подготовки экипажей средств ПВО. По словам Полтораднева, «Колибри» способен обеспечить такой тип БПЛА требуемыми скоростными качествами и высокой манёвренностью.

В ближайших планах самарских специалистов, по словам Полтораднева, разработать целую линейку малоразмерных газотурбинных двигателей. Она будет включать МГТД-40 «Чайка» с тягой 400 H (40,8 кгc) и массой 4 кг, а также МГТД-100 «Орёл» с тягой 1 тыс. H (102 кгc) и массой 13 кг.

«Газотурбинный двигатель — это, по сути, силовая установка, которая способна в том числе питать электронику носителя, то есть использоваться как генератор. Также МГТД легко можно «конвертировать» в один из трёх типов авиационных двигателей: турбовальный, турбореактивный и турбовинтовой. Функциональное назначение малоразмерных ГТД может быть самым разным. Но в нынешних реалиях это прежде всего БПЛА, в том числе тяжёлого и грузового классов», — подчеркнул Полтораднев.

RT обсудил с экспертами особенности малоразмерных газотурбинных двигателей и перспективы их практического применения в беспилотной сфере.

— Чем малоразмерные газотурбинные двигатели отличаются от других силовых агрегатов, на которых летают беспилотники? Насколько сложной задачей является их разработка?

Главный редактор портала Avia.ru Роман Гусаров:

— Газотурбинные двигатели больше распространены в пилотируемой авиации, а в беспилотном секторе чаще всего используются электромоторы, двигатели внутреннего сгорания (ДВС), включая поршневые. Тем не менее данное обстоятельство отнюдь не говорит о том, что ГТД не востребованы для дронов. Это не так. Просто ранее они использовались для крупноразмерных аппаратов. Сейчас у России появляются компактные газотурбинные двигатели, способные составить достойную конкуренцию моторам, которые я перечислил выше.

МГТД дороже в производстве, прожорливы в потреблении топлива, но они нужны для оснащения скоростных высотных аппаратов, в том числе турбовинтовых и реактивных. При этом ДВС и двигатели на электрической тяге больше подходят для аппаратов, развивающих скорость примерно до 150—200 км/ч. Это коптеры, дроны-камикадзе, разведывательные БПЛА самолётной схемы.

Представленный на «Армии-2023» МГТД-22 имеет хорошую пропорцию массы и тяги. Видно, что самарцы выполнили основную конструкторскую задачу, изготовив компактный, относительно лёгкий и при этом достаточно мощный газотурбинный агрегат. Он может поднять в воздух аппарат массой около 22 кг. Электромоторы, которые часто ставятся на небольшие беспилотники, вряд ли смогут поднимать в воздух подобные БПЛА.

Основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев:

— Газотурбинные двигатели — это обширный класс силовых установок. Принцип работы ГТД заключается в сжигании топлива в потоке воздуха. Они могут уступать по топливной эффективности ДВС, но дают большую энергетику.

ГТД используются не только в авиации, но и на земле. Газотурбинным мотором оснащается наш «реактивный танк» Т-80, способный развивать необычайно высокие скорости и начинать движение сразу после запуска, тогда как ДВС Т-72 и Т-90 в холодную погоду требуется прогрев.

С советских времён в России осталась развитая школа реактивных ГТД. Судя по разработкам самарского университета, сейчас эта школа повернулась лицом к разработчикам БПЛА, начав проектировать и выпускать малоразмерные агрегаты. Самарцы сделали действительно удачный первый шаг, потому что у МГТД-22 хорошее сочетание массы и тяги. Огневые испытания доказали, что двигатель пригоден к эксплуатации, но, конечно, нужны ещё лётные испытания и разработка более мощных агрегатов — «Чайки» и «Орла». Данные МГТД должны быть востребованы среди предприятий, которые производят БПЛА.

— В чём вы видите практическую пользу от применения ГТД в беспилотной сфере?

Главный редактор портала Avia.ru Роман Гусаров:

— Очень важное достоинство газотурбинного двигателя состоит в том, что он может быть преобразован в различные моторы. Таким образом, сразу расширяется номенклатура его носителей. Например, малоразмерные ГТД подойдут дронам не только самолётного, но и вертолётного типа.

В бурно растущей отечественной беспилотной отрасли газотурбинные агрегаты однозначно будут востребованы. Поэтому самарцам имеет смысл продолжить разработку линейки в составе более мощных моторов для аппаратов взлётной массой в десятки килограммов. Данные БПЛА нужны в военной сфере и в области грузоперевозок.

Так, МГТД-100 «Орёл» вполне может применяться на тяжёлом разведывательном БПЛА, который способен преодолевать значительные расстояния и подниматься на большие высоты. Кроме того, тяга в 100 кгс обеспечивает возможность установки разнообразной полезной нагрузки — оптико-электронных приборов, дальномеров.

Проект самарского университета свидетельствует о том, что наши двигателисты наращивают компетенции в беспилотном сегменте. Это крайне необходимый процесс, который позволит разработчикам БПЛА не зависеть так сильно от ситуации на глобальном рынке.

Дело в том, что в России существует определённая диспропорция в развитии между двигателистами и разработчиками дронов. В чём она заключается? Готовых отечественных силовых установок мало, а беспилотников — много.

Почти все российские БПЛА проектируются с опорой на готовые решения в сфере двигателестроения. Таким образом, по факту закупается то, что есть на рынке. Однако западные санкции сузили спектр доступных силовых агрегатов и комплектующим к ним. К тому же не всегда целесообразно проектировать беспилотник, а потом искать под него силовой агрегат.

Моя мысль заключается в том, что в идеале разработчики БПЛА должны создавать свои изделия уже под имеющиеся отечественные двигатели. Подобная схема будет более оптимальной. В конце концов, создать авиационный двигатель намного сложнее, чем беспилотник.

Основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев:

— Малоразмерные газотурбинные двигатели способны принести огромную практическую пользу. С их появлением наша промышленность сможет создавать новые типы боевых БПЛА и усовершенствовать те, что уже применяются в ходе СВО.

В частности, МГТД позволят разработать семейство дронов-истребителей на реактивной тяге. За счёт скорости и манёвренности такие аппараты смогут легко настигать дроны неприятеля. Самый простой способ сбить их — ударить металлическим крылом. Также на такие платформы реально установить стрелковое вооружение, ракеты или оборудование, которое будет выпускать антидроновые сетки.

Большой простор открывается для изготовления новых ударных БПЛА и дронов-камикадзе. Газотурбинными двигателями реально оснастить знаменитые «Герани» и «Ланцеты». Сейчас они летают на ДВС и поршневых двигателях соответственно. С установкой ГТД «Герани» и «Ланцеты» смогут нести больше боевой нагрузки и станут значительно быстрее, а значит, менее уязвимы для перехвата.

В целом газотурбинный двигатель позволяет превращать почти все ударные беспилотники в маленькие крылатые ракеты, способные наносить удары на самые разные дистанции.

Представляется перспективным и применение ГТД в турбовинтовом исполнении. Такой двигатель намного экономичнее реактивного и позволит беспилотным носителям подолгу находиться в воздухе. С помощью семейства турбовинтовых агрегатов можно получить новые типы дронов-разведчиков самолётной и вертолётной схемы.

Очень большой бонус могут принести именно вертолётные беспилотники. Они удобны для наблюдения за отдельными секторами местности и для срочных доставок небольших грузов — боеприпасов, медикаментов. С появлением линейки компактных газотурбинных двигателей российская беспилотная отрасль получит новый импульс развития.

[ArefievPV]

В России создан суверенный литограф для выпуска микросхем. Он стоит как китайский автомобиль
https://www.cnews.ru/news/top/2023-10-03_rossiyane_sozdali_suverennyj
В Санкт-Петербурге создан отечественный литографический комплекс из установок для безмасочного получения изображения на подложке и плазмохимического травления кремния. Разработчики уверяют, что первая машина, используемая для безмасочной нанолитографии, стоит в пределах 5 млн руб., то есть как современный китайский автомобиль хорошего качества, тогда как зарубежные аналоги оцениваются в миллиарды рублей.

Нанопрорыв России

Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали две установки для выпуска микроэлектронных наноструктур, которые дадут возможность «решить вопрос технологического суверенитета России в этом направлении в сфере микроэлектроники», пишут РИА «Новости» со ссылкой на представителей вуза. В комплекс устройств входят установки для безмасочной нанолитографии и плазмохимического травления кремния.

Первая установка используется для получения изображения на подложке, без использования специальной маски. Такая технология, по словам разработчиков намного менее затратна по сравнению с классической литографией как по деньгам, так и по времени, в которой для получения изображения используются специализированные шаблоны. Установка работает под управлением специализированного ПО и полностью автоматизирована.

По информации агентства, такая установка оценивается приблизительно в 5 млн руб., то есть она сравнима по цене со множеством современных китайских автомобилей, например, с кроссовером Geely Monjaro. Также РИА приводит сравнение с иностранными установками такого плана – агентство утверждает, что оно стоит в десятки раз дороже, в пределах 10-13 млрд руб.

Разработка номер два

Комплекс, разработанный в СПбПУ, предназначен для создания наноструктур, необходимых «для работы различного микроэлектронного оборудования», сообщили агентству представители вуза. Базмасочный литограф используется на первом этапе этого процесса, тогда машина для плазмохимического травления кремния пригодится на втором.

Вторая установка использует в своей работе созданный на первом этапе рисунок на подложке. Она предназначена непосредственно для формирования наноструктур, но также позволяет создавать кремниевые мембраны, которые в дальнейшем могут использоваться, например, в судовых датчиках избыточного давления, пишут РИА «Новости».

Авторы проекта заверили агентство, что созданные на такой установке мембраны «превосходят по надежности и чувствительности изготовленные методами жидкостного или лазерного травления». Они подчеркнули также, что это полностью отечественный продукт.

Стоимость второй установки ее создатели раскрывать не стали.

Потенциальный спектр применения и дальнейшие планы

Комплекс из двух установок, созданный в недрах СпбПУ, может применяться, помимо прочего, для увеличения срока службы радиолокационного оборудования более чем в 20 раз, сообщил агентству заведующий лабораторией «Технологии материалов и изделий электронной техники» СПбПУ Артем Осипов. Он добавил также, что если задействовать установки в производстве солнечных панелей, то можно будет добиться снижения их массы и размеров и научить их работать в пасмурную погоду при столь же высоком КПД, сколь и при ярком солнце.

Разработчики не уточняют, заинтересовался ли кто-нибудь из российских производителей микросхем их новыми установками. В связи с этим нет информации, когда они начнут использоваться на реальном производстве. Тем временем изобретатели продолжают совершенствовать созданный ими комплекс для литографии. В частности, они намерены оснастить обе входящие в его состав установки искусственным интеллектом, не уточняя, какие именно задачи он будет решать.

Конкуренты не дремлют

СПбПУ – не единственный вуз, стремящийся создать передовые отечественные решения для литографии. Еще в октябре 2022 г. CNews писал, что к работе в этом направлении приступил нижегородский Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН), но цель у него немного другая.

Как известно, на октябрь 2023 г. Россия была не в состоянии производить микросхемы по современным техпроцессам – стране доступна максимум 65-нанометровая топология, устаревшая почти 20 лет назад. Сейчас ведется строительство 28-нанометровой фабрики, но и этот техпроцесс давно утратил актуальность – уже давно освоен техпроцесс 4 нм, а в 2023 г. состоялся переход на 3 нм.

ИПФ РАН стремится сократить столь разительное отставание России от остального мира – специалисты вуза разрабатывают первый отечественный литограф, который сможет выпускать чипы по топологии 7 нм. Однако на это им потребуются годы – полноценную работу оборудование может начать не раньше 2028 г.

Также в марте 2023 г. CNews писал, что Минпромторг заказал разработку и освоение производства литографических материалов для микроэлектронного производства, в частности, фоторезистов. За эту работу министерство заплатит 1,1 млрд руб.

P.S. Маловато подробностей (не указан техпроцесс, не указана производительность и т.д.).