Военные костюмы будущего, шлемы для чтения мыслей, детали для космических кораблей — всё это (и многое другое) разрабатывают и собирают в России. Этим занимаются учёные инжинирингового центра прототипирования высокой сложности «Кинетика» — площадки НИТУ «МИСиС».
— Мы такой переходник между реальным производством и фундаментальной наукой, — рассказывает Владимир Пирожков, директор «Кинетики». — Автомобиль, самолёт — всё можно произвести здесь, потому что станки и оборудование, которые здесь собраны, они сделаны как раз под такие задачи.
В «Кинетике» можно придумывать, рассчитывать и создавать в цифровом и аналоговом форматах сложнейшие машины. Лаборатория выполняет заказы на изготовление прототипов устройств для ведущих машиностроительных компаний России и мира: Сколково, Toyota, Suzuki, Сбербанк, ЦНИИточмаш, LADA, Yamaha и другие.Тут же занимаются промышленным дизайном.
После создания прототипа в «Кинетике» изделие готово для выпуска в производство — тут прорабатывают весь функционал будущего устройства, разрабатывают конструкторскую документацию.
Готовые прототипы ИЦПВС "Кинетика"
«Кинетика» 7 лет спустя
Идея строительства инжинирингового центра при НИТУ «МИСиС» появилась в 2012 году — тогда проект поддержал премьер-министр РФ Дмитрий Медведев. Правительство выделило грант на 1 миллиард рублей: деньги были направлены на строительство и оснащение «Кинетики» самым технологичным оборудованием. В итоге центр был открыт в 2016 году.
Сегодня на базе «Кинетики» можно производить высокотехнологичное оборудование, размеры которого могут начинаться от микрона и заканчиваться 20 метрами.
Например, не так давно в лаборатории создавали прототип космического корабля «Федерация» для ракетно-космической корпорации «Энергия». Как правило, при создании прототипа сначала создается визуализация в цифровом формате. Виртуально объект моделируется уже из тех материалов, из которых его планируется изготавливать. Для кресел космонавтов это были, например, карбон, алюминий и другие. Затем эти же кресла были «встроены» в систему космического корабля, его виртуальный интерьер, в котором, кстати, около 12 000 деталей. Затем начинается самое интересное — изготовление прототипа целого проекта. В компьютерной версии проекта все детали идеально подходят друг другу, но при изготовлении идеальной стыковки добиться удаётся не всегда. Составные части корабля из карбона, кевлара, титана и других материалов часто не подходят друг другу по размеру из-за накопления ошибки, поэтому их приходится «подпиливать». Изготовленный прототип был сделан в полный размер и из настоящих материалов, но он, разумеется, не полетит в космос.
— Дело в том, что первые прототипы всегда не совсем настоящие. Но их надо потрогать, нужно с ними погонять, как говорится. Это обязательно нужно тем, кто будет массово их производить. Поэтому мы — тот переходный этап, когда из науки переходят в производство, — говорит Владимир Пирожков.
Зачем нужна «Кинетика»?
Приоритетными направлениями деятельности центра являются:
— Выявление мировых высокотехнологичных трендов, создание библиотеки новых технологий и материалов;
— Выделение приоритетных для экономики страны направлений, научные исследования в соответствующих областях и трансформация их результатов в перспективные проекты;
— Обеспечение полного цикла функционального прототипирования (любого уровня сложности) для предприятий, занимающихся робототехникой, аэрокосмическими исследованиями, биоинженерией, структур военно-промышленного комплекса и так далее;
— Привлечение ведущих учёных и специалистов России и зарубежья;
— Укрепление в качестве ведущей научной опытно-производственной площадки в сфере применения аддитивных технологий и создания новых материалов.
В «Кинетике» есть всё для того, чтобы производить прототипы. Это и 3D-принтеры, и гидроабразивные установки, и даже фрезерный высокоточный станок, позволяющий обрабатывать композитные материалы — таких в России всего три.
— Здесь у нас собраны станки <...> На этом, например, разрезаем материалы очень точно <...> — рассказывает Пирожков, проводя экскурсию по Центру прототипирования. — Здесь гидроабразивный станок, который запускает тоненькую струйку воды. Четыре тысячи атмосфер — это очень сильно. Если смешивается с песком получается мощный абразивный удар. Он вырезает из стали очень точную деталь, Потом, например, если она уже вырезана и нам нужно ее очень точно согнуть — это делает следующий станок <...> Вот это — лазерный станок, он режет в пяти координатах, сваривает и выплавляет. Это как швейцарский мультитул, только цифровой, очень дорогой. То есть, тут возможности очень большие: вопрос в том, чтобы было достаточно проектов.
Оборудование и станки ИЦПВС "Кинетика"
«Кинетика» уже успешно завершила множество проектов. Среди них — разработка прототипа космического корабля нового поколения для для ракетно-космической корпорации «Энергия» (одно из ведущих в России предприятий космической промышленности) и создание технологичного кресла для космонавтов вместе с научно-производственным предприятием «Звезда» им. Г.И. Северина.
«Кинетика» - для юных изобретателей
Кстати, «Кинетика» — это не только бесконечные научные исследования и сборки прототипов. Это ещё и учебный центр для детей от детского сада и старше. Ребята занимаются тут авиамоделированием и робототехникой, используя самое современное оборудование, которое только можно представить. Тут стараются соединять науку и инновации с креативной творческой средой, которая позволит раскрыть индивидуальные способности каждого пришедшего сюда заниматься ребёнка.
— Мы уже используем этот подход на всех этапах работы со школьниками и студентами, начиная со средних классов и заканчивая построением индивидуальной профессиональной траектории, а теперь переходим на уровень младшей школы и детского сада, — рассказала в одном из интервью Алевтина Черникова, ректор НИТУ «МИСиС».