Томский политехнический университет: в сотрудничестве с решетнёвцами

Дружба и партнерские отношения связывают старейший технический университет Сибири и одно из ведущих предприятий космической отрасли России уже более 60 лет.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ) создавался и всегда позиционировал себя как технологический институт практических инженеров. Выпускники вуза должны уметь проектировать и создавать новые промышленные технологии, новое оборудование, способное работать в условиях реального производства, новые материалы, обладающие нестандартными свойствами. Поэтому не удивительно, что практически с момента создания предприятия «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва (тогда оно называлось Восточным филиалом ОКБ-1 Сергея Павловича Королёва, затем НПО прикладной механики), то есть 60 лет назад, выпускники ТПУ (в то время – Томского политехнического института) в большом количестве стали приезжать сюда и поступать на работу.

Одним из таких специалистов, направленных в Восточный филиал ОКБ-1, был выпускник радиофизического факультета ТПИ Альберт Гаврилович Козлов. Ему суждено было стать сподвижником и ближайшим соратником Михаила Фёдоровича Решетнёва, а с 1996 по 2006 год – возглавлять это предприятие. А. Г. Козлов принимал непосредственное участие и руководил созданием и сдачей генеральному заказчику более 30 типов космических аппаратов и систем связи, ретрансляции, телевещания, навигации и геодезии.

Не менее шести десятилетий насчитывает история сотрудничества вуза и компании в научно-исследовательской сфере. 50 лет назад благодаря руководителю отдела проектирования систем ориентации и угловой стабилизации (СОС) космических аппаратов Валентину Анатольевичу Раевскому сотрудники кафедры автоматики и телемеханики факультета автоматики и вычислительной техники ТПИначали выполнять хоздоговорные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в интересах НПО прикладной механики. Основная направленность этих работ – моделирование и исследование СОС в различных штатных и нештатных ситуациях, оценкавлияния присущих этим системам нелинейностей. Совместные работы велись и при проектировании первой в НПО ПМ цифровой СОС. Это сотрудничество позволило создать в ТПИ научный коллектив, специализировавшийся на управлении подвижными объектами.

На основе исследований в рамках хоздоговорных НИОКР с НПО ПМ были успешно защищены семь кандидатских и одна докторская диссертации аспирантами, инженерами и преподавателями кафедры автоматики и телемеханики (впоследствии – кафедры робототехнических систем). В этих работах активно участвовали и студенты кафедры. Одним из первых таких студентов стал Виктор Владимирович Хартов, который после окончания обучения в ТПИ в 1978 году распределился на работу в НПО ПМ, три десятка лет в нем работал, стал доктором технических наук, первым заместителем генерального конструктора и генерального директора, после чего несколько лет возглавлял НПО имени С. А. Лавочкина и ныне является генеральным конструктором «Роскосмоса» по автоматическим космическим системам и комплексам, заместителем генерального директора ЦНИИМАШ.

Успешно работали в НПО ПМ и ныне работают в АО «ИСС» и многие другие выпускники ТПИ-ТПУ. Сергей Иванович Опенько ныне является главным конструктором электрического проектирования и испытаний

космических аппаратов. Евгений Михайлович Курбатов многие годы руководил отделомпрецизионных электромеханических систем, удостоен премии Правительства Российской Федерации.

Совместно с АО «ИСС» в Томском политехническом университете создана учебно-исследовательская л аборатория прецизионных электромеханических систем космическихаппаратов имени Альберта Гавриловича Козлова. Лабораторию оснастили уникальным учебно-исследовательским оборудованием, обеспечивающим наглядную демонстрацию и функционирование отдельных систем космических аппаратов, таких как: приводы солнечных батарей с системами управления, система поворота антенны космического аппарата и двигатели для вспомогательных функций. В составе лаборатории также имеются информационные стенды и макеты космических аппаратов.

Научное сотрудничество с АО «ИСС» по космической тематике коллектива, руководимого д.т.н., профессором отделения автоматизации и робототехники ТПУ А. М. Малышенко, осуществляется в рамках исследовательских и проектных работ, связанных с разработкой стендов для обезвешивания крупногабаритных крыльев солнечных батарей и рефлекторов антенн зонтичного типа. В них принимают участие и выпускники этого отделения, ныне работники АО «ИСС», обучаясь в целевой аспирантуре в ТПУ.

В последние 20-30 лет в космическом машиностроении большое распространение получили методы обработки материалов и изделий с помощью пучков заряженных частиц и потоков низкотемпературной плазмы (так называемые плазменные технологии). Они позволяют улучшать физические свойства поверхности твердых тел, менять их оптические характеристики, повышать устойчивость к воздействию факторов космического пространства, продлевать ресурс работы оборудования.

Тесное сотрудничество началось в 2005 году. Перед томскими политехниками была поставлена задача в кратчайший срок разработать, изготовить и ввести в эксплуатацию промышленную плазменную установку для производства элементов оптических солнечных отражателей (ОСО-С), которыми покрывается внешняя поверхность корпусов космических аппаратов для их защиты от перегрева под действием солнечного излучения. При этом требовалось многократно снизить брак, который был вызван несовершенством существующей в то время технологии.

ТПУ с честью справился с поставленной задачей. Уже через год установка АРМ НТП (автоматизированное рабочее место для нанесения терморегулирующих покрытий) выпускала продукцию. Параметры этих элементов не уступали лучшим мировым образцам. Технология и оборудование, разработанные в Томске, позволили практически исключить производственный брак.

Необходимо отметить, что успех в выполнении этой работы во многом был связан с участием целого ряда высококвалифицированных специалистов предприятия, особенно на заключительном этапе работы. После ввода в эксплуатацию АРМ НТП ТПУ и ИСС заключили целый ряд новых контрактов. В ходе их выполнения были разработаны, поставлены с интервалом в один год и введены в эксплуатацию универсальные вакуумные установки (АРМ УВК, АРМ УВК-2, АРМ УВК-3) для осаждения многофункциональных покрытий на различные материалы и изделия космической техники. Кроме того, были разработаны и внедрены более десяти новых технологий нанесения плазменных покрытий. Все установки обладают автоматизированной системой управления, которая сводит к минимуму так называемый «человеческий фактор». Программное обеспечение – тоже разработка специалистов ТПУ.

Кроме этих машин, ТПУ разработал и поставил в АО «ИСС» целый ряд исследовательских и испытательных установок, в которых используются пучки заряженных частиц и потоки плазмы. Например, были созданы установка РМ РТП для отработки технологии осаждения терморегулирующих покрытий и РМ РРП для отработки технологии напыления радиоотражающих и радиопрозрачных покрытий антенн.

Недавно был разработан, изготовлен и внедрен в АО «ИСС» комплект оборудования «Чулым», состоящий из четырех вакуумных установок, позволяющих исследовать комплексное воздействие факторов космического пространства (вакуум, потоки заряженных частиц, солнечное излучение, высокие и т.д.) на материалы космических аппаратов.

Время идет вперед. Требования к производству растут. Для одного из флагманов «Роскосмоса» и несомненного лидера в области спутникостроения «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва постоянное развитие и обновление производств является одной из важнейших задач. Участие в подготовке кадров для таких производств Томский политехнический университет видит для себя одним из путей модернизации образования в области машиностроения на базе самых передовых производственных технологий.

Конструкторы и технологи-машиностроители ТПУ нередко пополняют ряды проектировщиков и производителей спутников АО «ИСС», и сегодня ведется их целевая подготовка. Развитие новых магистерских программ в области современного материаловедения, в том числе космического, передовых цифровых технологий проектирования, прототипирования и аддитивных технологий титановых сплавов и композиционных материалов и лазерных технологий открывает новые возможности в области подготовки кадров и проведения совместных научных исследований в интересах «ИСС». Особо следует сказать о сетевой программе «Обеспечение эффективности технологических процессов жизненного цикла изделия» (направления подготовки 15.04.05 – Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств), которая позволяет все вышеперечисленные технологии оцифровать и положить в основу реальных производственных процессов и подойти к созданию полностью оптимизированного «цифрового предприятия», дающего возможность создавать прорывные инновации и быстро реагировать на появление новых.

Программа подготовки носит практико-ориентированный характер, а выпускники программы являются специалистами в области управления жизненным циклом изделия, способными разрабатывать и оптимизировать технологические процессы цифрового производства высокотехнологичной продукции.

Уникальность подготавливаемых специалистов базируется на комплексе приобретаемых компетенций в области цифрового обмена данными на этапах разработки, изготовления и внедрения инновационных изделий машиностроения в стенах современных «цифровых предприятий».

Принимая во внимание, что «ИСС» входят в Совет индустриальных партнеров ИШНПТ НИ ТПУ, адаптировать образовательные программы применительно к космической отрасли, а при необходимости и пройти профессионально-общественную аккредитацию представляется вполне реальным.

Плодотворное сотрудничество напрямую связано с высокой квалификацией и успешной деятельностью выпускников ТПУ. Ныне работающие в АО «ИСС» томские политехники (а их уже более сотни) активно поддерживают связь со своей «альма-матер» через созданный ими более 30 лет назад филиал Ассоциации выпускников ТПУ.

ТПУ проявляет большой интерес к деятельности предприятия, которое находится на самых передовых позициях в космическом машиностроении России. Во-первых, здесь хорошо воспринимаются новые технические разработки. Если они действительно полезны, то здесь у них велик шанс быть внедренными в реальное производство. Во-вторых, предприятие является хорошей базой для освоения инженерной практики студентами. Здесь они приобретают очень важные навыки работы с технически сложными устройствами.

Томские политехники благодарят коллег из АО «ИСС» за плодотворное сотрудничество с университетом, поздравляют их в связи с 60-летием предприятия и выражают надежду, что главные результаты совместной деятельности ещё впереди.