В России работают 50 «Школ будущего». Как они помогут России достигнуть технологического лидерства

Чтобы добиться технологического лидерства, в России реализуют инициативы, нацеленные на подготовку высококвалифицированных инженеров для приоритетных отраслей экономики. Это, в частности, федеральный проект «Передовые инженерные школы» и программа стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты». Какие результаты они уже принесли, изучила «Лента.ру».

Кадровый вопрос

Амбициозный федеральный проект «Передовые инженерные школы» (ПИШ) стартовал в 2022 году с целью подготовки кадров для развития промышленности. Он формирует среду для подготовки квалифицированных технических специалистов, отвечающих запросам высокотехнологичных отраслей. Тем самым проект решает важную для государства задачу по достижению технологического суверенитета, реализуя поручение президента России Владимира Путина.

Партнерами ПИШ сегодня являются 160 индустриальных партнеров, а к концу 2024 года их станет более 290. Среди них предприятия из таких сфер, как биотехнологии в сельском хозяйстве, машиностроение, химическая промышленность, авиационная и ракетно-космическая техника, атомная энергетика, медицинское приборостроение, информационные технологии. В их числе технологические гиганты «Росатом», «Роскосмос», «Ростех», «Сибур Холдинг» и «Газпром нефть».

Для школьников двери ПИШ тоже открыты: более 22 тысяч подростков уже приняли участие в профориентационных программах, в этом году участниками этих программ должны стать еще 36 тысяч учащихся.

Также на базе ПИШ организованы программы повышения квалификации для преподавателей и инженеров — больше 15 тысяч человек уже приняли в них участие.

Передовые инженерные школы уже разработали в партнерстве с высокотехнологичными компаниями более 700 программ опережающей подготовки инженерных кадров. Они объединяют теоретическую подготовку и стажировку на производстве, исследования и разработки, в которых участвуют и сотрудники компаний-партнеров.

Большинство научных проектов посвящено таким темам, как машиностроение, электроника и радиотехника, автоматика и вычислительная техника, медицина и здравоохранение, энергетика, химическая технология и промышленность, космические исследования.

Цифровой двойник карьера

В Передовой инженерной школе Новосибирского государственного университета (ПИШ НГУ) разработали виртуальную модель работ на карьере. VR-технологии позволяют специалистам и студентам погрузиться в реалии промышленного производства без необходимости физического присутствия на объекте.

Виртуальная модель создана на основе карьера «Борок», расположенного в черте Новосибирска, где добывают строительный щебень. Она предоставляет уникальную возможность для обучения школьников и студентов: благодаря этой технологии можно в подробностях ознакомиться с работой в карьере, изучить особенности работы машин и механизмов, провести симуляцию различных производственных процессов.

Разработчики планируют расширить применение технологии виртуальной модели для других объектов, например, для контроля разработки месторождения нефти и газа. Отдельно разрабатывается направление по созданию виртуальных моделей, с помощью которых можно будет обучать использованию оборудования для проведения геофизических работ.

Этот подход обеспечивает полное погружение в производственные процессы и приобретение практических навыков работы с оборудованием. Создание и использование виртуальных моделей реальных горнодобывающих производств представляет собой инновационный подход, который не только расширяет возможности обучения студентов, но также облегчает контроль и оптимизацию непосредственно на производстве.

Убавить звук

В Передовой инженерной школе Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПИШ ПНИПУ) разработали уникальный вид звукопоглощающей конструкции для самолетов. Снижение уровня шума самолетов имеет большое значение для авиации. Чтобы самолеты летали тише, в авиационных двигателях используют звукопоглощающие конструкции (ЗПК). Внедрение результатов исследования позволит повысить конкурентоспособность отечественной гражданской авиации на мировом рынке.

Главный источник авиационного шума — это двигатель летательного аппарата. С появлением более мощных устройств допустимые пределы шума превышают установленный предел. Для человека уровень звука выше 120 децибелов превышает болевой порог и может повредить слуховой аппарат.

Чтобы снизить шум авиационного двигателя, его каналы «обшивают» звукопоглощающими панелями. Существующие ЗПК не соответствуют современным требованиям шумоподавления.

«Ячейки в нем расположены по спиральной схеме, обладают различным объемом и высотой, что позволяет увеличивать потери звуковой энергии сразу на нескольких частотах. Для проверки акустической эффективности нового заполнителя мы провели расчетно-экспериментальные исследования при уровне звукового давления 130 децибелов, соответствующем уровню шума авиационного двигателя», — добавил Павел Писарев.

С помощью компьютерного моделирования пермские ученые подобрали оптимальные геометрические характеристики разновысотных ячеек ЗПК, а затем изготовили образцы заполнителя на 3D-принтере для проведения экспериментов.

Исследование ученых ПИШ ПНИПУ позволит создавать более эффективные звукопоглощающие конструкции для российских авиационных двигателей, в частности для перспективной модели ПД-35, который используют в широкофюзеляжных пассажирских самолетах.

Государственный приоритет

Программа «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты» стала ключевым инструментом по повышению конкурентоспособности российских вузов. Система грантов призвана повысить научно-образовательный потенциал участников программы, чтобы они стали лидерами в создании нового научного знания, технологий и разработок для внедрения в российскую экономику и социальную сферу.

Проект предполагает трансформацию вузов из образовательных заведений в исследовательские центры мирового уровня. Главная цель программы состоит в том, чтобы к 2030 году сформировать в России более 100 прогрессивных современных университетов.

Вузы ежегодно получают гранты по программе «Приоритет-2030» на реализацию своих программ развития. Базовая часть гранта в размере от 100 до 378 миллионов рублей предоставляется c 2024 года на увеличение вклада университета в социально-экономическое развитие субъектов Российской Федерации и реализацию новых творческих, социально-гуманитарных проектов. Специальная часть гранта предназначена для университетов, которые ведут прорывные научные исследования, ориентированы на фундаментальную науку, а также на отраслевое лидерство.

Из них 106 (включая пять творческих вузов) получат базовую часть гранта, и еще 12 вузов получат ее по отдельному дальневосточному треку программы. Специальную часть гранта получат 42 университета: 15 вузов — по треку «Исследовательское лидерство» и 27 — по треку «Территориальное и (или) отраслевое лидерство». 24 вуза стали участниками программы в качестве кандидатов.

Благодаря грантам по программе «Приоритет-2030» в российских вузах уже созданы выдающиеся разработки и прорывные исследования.

Судоходная безопасность

В Морском государственном университете имени адмирала Г.И. Невельского по программе «Приоритет-2030» созданы промышленные образцы навигационного оборудования. Это цифровой и путевой репитеры — приборы для контроля курса морских автономных надводных судов и дистанционно управляемых надводных судов с экипажем.

Путевой и цифровой репитеры повышают уровень безопасности судовождения, контролируя фактический курс судна в автоматическом режиме автосинхронизации. Цифровой репитер является стандартным репитером — на вход поступает информация от гирокомпаса по последовательному каналу передачи данных, микроконтроллер кодирует информацию, есть кнопка управления яркостью индикаторов. Путевой репитер уникален тем, что имеет режим автоматической самосинхронизации в процессе работы. Типовые репитеры курса на шаговом двигателе для устранения рассогласования требуют вмешательства оператора.

Сейчас ученые работают над адаптацией конструкции репитеров под новые отечественные корпусы судов, а также над усовершенствованием интерфейса.

Экологический контроль

В Благовещенском государственном педагогическом университете (БГПУ) благодаря участию вуза в дальневосточном треке программы «Приоритет-2030» нацпроекта «Наука и университеты» открыли первую комплексную эколого-химическую лабораторию. Ее сотрудники ведут исследования и реализуют проекты, связанные с экологическими проблемами, развивают региональное и международное сотрудничество в этой области.

По словам руководителя лаборатории, кандидата химических наук Ольги Чагаровой, экологическая обстановка в Амурской области ежегодно испытывает высокую антропогенную нагрузку в связи интенсивным промышленным производством. В регионе расположены крупные предприятия по добыче золота, угля, редкоземельных элементов, нефтепереработки, газовой отрасли и сельского хозяйства.

Ученые лаборатории, созданной по нацпроекту «Наука и университеты», проводят оценку состояния окружающей среды, исследуют воздействие антропогенных факторов на экосистемы, разрабатывают методы реабилитации загрязненных территорий и повышения экологической безопасности региона. Открытие лаборатории позволит не только улучшить качество профессиональной подготовки будущих педагогов, но и обучать специалистов для промышленных предприятий.