Гиперболоид профессора Оришича

Москва, 25.08.2003
«Эксперт Сибирь» №6 (6)
20 лет назад Россия обладала очевидными приоритетами в лазерных технологиях. Самое удивительное, что эти приоритеты сохранились до сих пор, но и сегодня никто не знает, как ими воспользоваться

Одной из научных идей, занимавших умы наших предков, была идея режущего светового луча. В фантастическом романе Алексея Толстого гиперболоид, изобретенный инженером Гариным, резал буквально все - его мощность писатель не ограничил. После создания в 50-60-х гг. прошлого века американскими и советскими учеными генераторов лазерного излучения идея режущего светового луча из фантастической сферы перешла в практическую. Гиперболоид, конечно, пока не изобрели и увеличение мощности лазеров остается одной из главных научных задач. Тот, кто создаст лазер мощнее, тот и завоюет рынок.

Двадцатилетний научный задел

Сегодня основными производителями режущих газовых лазеров являются США и Германия. Их качественная характеристика определяется в частности величиной точки, в которую можно сфокусировать лазерный луч. Чем меньше точка - размер луча в фокусе линзы, тем выше плотность мощности и тем эффективнее идет обработка материала. Идеальная ситуация, когда лазер работает в так называемой нулевой моде ТЕМ00. Лазеры всех основных мировых производителей TRUMF, ROFIN-SINAR и некоторых других дают высокое качество излучения (ТЕМ00 моду), лишь до 3-4 кВт, с увеличением мощности качество излучения стремительно падает и точка соприкосновения лазерного пучка и материала начинает расти. По специальным заказам изготавливаются шести- и более киловаттные лазеры, способные резать нержавеющую сталь толщиной до 45 мм, но качество резки при значительных затратах энергии оставляет желать лучшего - шов получается широкий и шероховатый.

До 90-х годов лазерные промышленные технологии очень эффективно развивались и в СССР - в научных и специализированных центрах Москвы, Ленинграда, Шатуры, Николаева, Казани, Новосибирска. В Институте теоретической и прикладной механики (ИТПМ) новосибирского Академгородка также была создана оригинальная лазерная установка. "В те годы, - говорит замдиректора ИТПМ Анатолий Оришич, - мы были в мире абсолютными лидерами. За двадцать лет сделано многое, однако я регулярно езжу на самые крупные лазерные форумы, мюнхенскую ярмарку лазерной техники и могу утверждать, что никто пока близко не подошел к тем решениям, которые нами были найдены в середине 80-х".

Одним из главных узлов лазера является резонатор. В ИТПМ удалось создать резонатор, позволяющий получить излучение хорошего качества при очень большой мощности. В настоящее время впервые в мире уже создан 8-киловаттный сибирский "гиперболоид", работающий в ТЕМ00 моде и способный качественно прорезать 30-миллиметровый титановый лист, в то время как обычные западные образцы берут листы не более 7 мм. А к декабрю будет запущена промышленная лазерная установка мощностью 16 кВт.

Резка толстых материалов с высоким качеством - не единственное преимущество сибирских лазеров. В институте разработана технология лазерной резки материалов на больших скоростях. По словам Анатолия Оришича, за рубежом ему просто не верят, когда узнают, что в Новосибирске электротехническую сталь режут на скорости до 20 м в минуту. Не верят, потому что весь мир не может резать быстрее метра в минуту. Во времена Михаила Горбачева, когда всерьез говорили об ускорении и модернизации промышленности, лазерные технологии в числе прочих инновационных разработок попали в поле зрения правительства. Минэлектротехпромом и министерством науки был проведен тщательный отбор существующих проектов и выбор был сделан в пользу лазера ИТПМ. Новосибирский завод Сибэлектротерм даже выпустил десятка два лазерных установок, но наладить серийное производство не успел. Единственным производителем отечественных мощных СО2-лазеров на ближайшие два десятка лет стал сам институт. Лабораторией Оришича были выпущены сотни таких установок, и многие из них до сих пор прекрасно работают на предприятиях России и стран СНГ. Это, конечно, не серийное производство, но для академического института совсем неплохо.

Первыми инвесторами, которых заинтересовала разработка ученых Академгородка, оказались, как ни странно, авиаторы - авиакомпания "Сибирь". Началось все с опытов по лазерной сварке алюминия, которые также ведутся в ИТПМ, - это авиаторам ближе, но коммерческое будущее лазерной резки генеральному директору авиакомпании Владиславу Филеву показалось не менее перспективным. Институтом и компанией было создано совместное предприятие - ОКБ "Лазерная техника", и "Сибирь" уже проинвестировала "Лазерную технику" на несколько млн долларов.

Проще купить на Западе, чем построить в России

В последние 10 лет в мире наблюдался стабильный рост рынка лазерного оборудования. Тенденции таковы: в мире идет смена методов обработки материалов - от "ножа" (резца, фрезы, других режущих инструментов) к лазерному лучу. Процесс начался с плоскости - с обработки листовых материалов, но совсем не исключено, что уже завтра он перейдет в трехмерное пространство и появятся лазерные токарные станки. В среднем на 1 доллар затрат лазерные технологии дают в промышленности от 10 до 15 долларов экономического эффекта. В 5-10 раз возрастает производительность труда, в том числе за счет возможности полной автоматизации процессов.

Во 2-й половине 90-х годов лазерный рынок рос в среднем на 20% в год. В 2000-м произошел скачок на 79% и полный объем продаж лазерного оборудования превысил 70 млрд долларов в год. (Для сравнения: мировой рынок оружия составляет около 25 млрд долларов в год.) Особенно стремительно росли рынки лазерных источников излучения для телекоммуникаций и лазеров для обработки материалов - для резки, сверления, сварки, модифицирования поверхностного слоя, маркировки. При этом, по оценке экспертов, до насыщения лазерного рынка еще далеко, он все еще находится в фазе быстрого роста. При этом в общем объеме мирового рынка продажи российской лазерной продукции внутри страны и за рубежом оцениваются примерно в 0,1%, что составляет не больше 50-100 млн долларов.

Если сегодня выйти на рынок с лазерной установкой, в два-четыре раза мощнее существующих и обеспечивающей повышение производительности труда хотя бы на 30%, то мировой рынок сдастся достаточно быстро. Другое дело, что выйти сегодня из России с такой установкой почти невозможно. Как говорит Владислав Филев, чтобы построить завод и запустить серийное производство российских лазеров, необходимо порядка 100 млн долларов. В идеале же одного завода мало, надо строить целую отрасль, ведь мировым стандартам качества должен соответствовать не только конечный продукт, но и все его комплектующие. Параллельно в зарубежных странах придется разворачивать и сервисное обслуживание. А организация сервиса, как правило, стоит не меньше, а больше основного производства.

В ОКБ "Лазерная техника" рассматривается несколько вариантов выхода в серию. Можно построить завод, но для этого нужен инвестор с гораздо большими финансовыми средствами, чем вторая российская авиакомпания. Поэтому недавно, например, по приглашению Полномочного представителя Президента РФ в Сибирском федеральном округе Леонида Драчевского, ОКБ посетил Олег Дерипаска. Он внимательно выслушал доклады Владислава Филева и Анатолия Оришича, но пока этим все и ограничилось.

Другой способ выйти на внешние рынки - это покупка крупного пакета акций зарубежного производителя лазерной техники, такого, например, как ROFIN-SINAR. Этот путь только на первый взгляд выглядит фантастическим. Любая крупная западная компания, получив в партнеры владельца основного патента, может тем самым легко победить в конкурентной борьбе. "Лазерной технике" в свою очередь не придется сертифицироваться по европейским стандартам качества и создавать сервисную сеть.

Есть еще третий путь - государственная поддержка. Однако сегодня, когда государство продолжает вести политику ухода из промышленности и когда у правительства нет какой-либо последовательной инновационный политики, выглядит он еще более нереальным, чем два первых.

Государство и научно-техническая революция

Многие западные лазерные компании и фирмы, независимо от размеров бизнеса, как предприятия, работающие с инновационными технологиями, финансируются правительством. Либо напрямую, либо через государственные целевые программы. В США, например, наукоемкая промышленность, в том числе лазерная, финансируется через новую программу противоракетной обороны. В Китае правительство само занимается строительством новых отраслей, закупая заводы "под ключ" в Европе, Америке, Японии, Южной Корее, а потом реализуя их на приватизационных конкурсах.

В России в нынешних условиях требовать от государства строительства отраслей, возврата к государственному финансированию предприятий бессмысленно. Все выделенные средства, скорее всего, утонут либо в бюрократических инстанциях, либо внутри неэффективных структур бывших советских Научно-производственных объединений. А вот поддержка лазерной индустрии через государственные стратегические программы, такие, например, как создание истребителей или танков нового поколения - вполне возможна. Тем более что военные разработки, реализованные по государственным заказам, впоследствии находят применение и в чисто гражданской продукции - в гражданском самолетостроении, автомобилестроении и других отраслях.

Еще более помогла бы отечественным инновациям внятная государственная промышленная и инвестиционная политика. Инвесторы, вкладывающие деньги в наукоемкие проекты, предприятия, закупающие оборудование и технологии у отечественных фирм, должны иметь для этого экономические стимулы. Пока же реальная поддержка отечественного предпринимательства со стороны государства дальше популизма и показных акций не идет. Российские деньги уходят за границу не столько из-за того, что в России их не во что вложить, сколько из-за беспрерывно меняющихся правил рыночной игры.

Безусловно, инвестиции даже в самые перспективные научные разработки - это время и риск. Но ведь на то и существует государство, чтобы поддерживать самые перспективные проекты, чтобы стимулировать наукоемкий экспорт, то есть делать все то, что во всех странах входит в понятие государственной экономической безопасности.

Новости партнеров

«Эксперт Сибирь»
№6 (6) 25 августа 2003
Первая пятилетка после кризиса
Содержание:
Тема недели
Русский бизнес
Экономика и финансы
Реклама