Часть 4
ядерного топлива российского производства на мировом энергетическом рынке; создать реакторы и ядерное топливо нового поколения повышенной безопасности с увеличением ресурса работы активных зон в 1,5 - 2 раза, способных работать как в стационарном, так и в маневренном энергетическом режиме; снизить на 15-20 процентов себестоимость электроэнергии, вырабатываемой атомными электростанциями, за счет уменьшения доли топливной составляющей; создать высокоэффективные ядерные энергетические установки для флота и малой атомной энергетики, в том числе плавучих энергоблоков, для районов Дальнего Востока и Крайнего Севера; вовлечь в топливный цикл запасы оружейного плутония, что позволит существенно сократить потребность в уране, снизить затраты на горно-геологические работы и разделение изотопов урана;
2) создание конструкционных материалов, сплавов, соединений и технологий изготовления изделий из них для ядерной техники. Реализация этого проекта позволит: получать чистые по радиогенным и балластным примесям ядерные материалы для их последующего использования в оборонной и гражданской технике; обеспечить прорыв в разработке материалов с особыми физическими свойствами (сверхпроводящий кабель, магнитные материалы со сверхвысокими параметрами, материалы с повышенным поглощением гамма-излучения и другими), что позволит существенно продвинуться в создании современной ядерной техники (ускорители, установки термоядерного синтеза, установки для перевозки ядерного топлива, ядерные энергетические установки различного назначения); разработать новые технологии производства оболочечных и корпусных материалов тепловыделяющих элементов и активных зон реакторов различного назначения с целью повышения полноты выгорания ядерного топлива в 2 раза, увеличения ресурса работы корпусов реакторов до 60 лет и ускоренного снижения уровня наведенной активности;
3) разработка новых экономически и экологически эффективных технологий хранения, транспортировки и переработки отработанного ядерного топлива, других радиоактивных материалов и обращения с радиоактивными отходами. Выполнение работ по указанному проекту позволит: осуществить новый этап реализации концепции замкнутого ядерного топливного цикла, в процессе которого снизится стоимость переработки отработавшего ядерного топлива в 1,4 раза, сократится количество образующихся при этом среднеактивных отходов в 3 раза, высокоактивных в 1,5 раза, расход содовых реагентов в 10 раз, снизится объем продуктовых потоков в 1,5 раза; разработать энергосберегающие, экономически эффективные, экологически безопасные технологии и аппаратуру обращения с высокоактивными отходами, в том числе решить вопросы их иммобилизации в минералоподобные матричные материалы, что позволит сократить объем высокоактивных отходов, подлежащих захоронению, и в несколько раз сократить производственные площади, необходимые для обращения с отходами;
4) разработка уникальных комплексных ядерно-физических технологий с использованием пучков нейтронов, электронов, ионов и лазерной плазмы для решения различных задач оборонного и гражданского назначения. Разработка технологий, предусмотренных в указанном проекте, позволит: создать портативные мобильные комплексы обнаружения взрывчатых делящихся веществ; создать быстродействующие мобильные системы прецизионного таможенного контроля и мостовых конструкций; разработать технологии и оборудование по лазерному обогащению элементов средних масс; разработать новые материалы для изделий атомной промышленности; создать методы и средства радионуклидной томографии для контроля высоконагруженных объектов и принципиально новой безреагентной технологии для дезинфекции питьевой воды и очистки сточных вод;
5) усовершенствование стендовой базы атомной энергетики. Реализация проекта позволит: продлить эксплуатацию исследовательского реактора МИР.М1 - уникальной и единственной в отрасли экспериментальной базы для испытаний элементов активных зон, обосновать работоспособность и безопасность вновь создаваемого топлива; продлить ресурс эксплуатации систем и оборудования, повысить безопасность и привести системы органов управления реактора БОР-60 в соответствие с нормативной документацией, обеспечить непрерывную и безопасную эксплуатацию в течение продлеваемого срока.
4. Технологии перспективных двигательных установок В рамках данного базового технологического направления предусматривается разработка следующих комплексных проектов: 1) разработка критических технологий многоцелевого назначения и демонстрационных узлов для создания перспективных конкурентоспособных газотурбинных двигателей. Разработка новых технологий позволит создавать конкурентоспособные газотурбинные двигатели различного назначения с принципиально новым уровнем основных технических и экономических показателей, включая: повышение топливной экономичности на 20-30 процентов для энергоустановок, на 10-15 процентов для авиадвигателей; приведение экологических характеристик в соответствие с перспективными международными нормами по шуму и эмиссии вредных выбросов; увеличение ресурса двигателей в 2 раза; снижение стоимости разработки, производства и эксплуатации в 1,5 - 2 раза. Новые технологии также будут внедряться на эксплуатируемых образцах техники при их модернизации;
2) разработка критических технологий и образцов - прототипов высокоскоростных воздушно-реактивных двигателей, разработка технологий проектирования и изготовления теплонапряженных конструкций двигателей, охлаждаемых водородом и (или) углеводородным топливом, камер сгорания с рабочей температурой до 3000 К с использованием новых высокотемпературных материалов и покрытий. Разработанные технологии позволят приступить к активному использованию области гиперзвуковых скоростей полета летательными аппаратами следующих типов: трансконтинентальные гиперзвуковые самолеты с глобальной дальностью полета и крейсерской скоростью свыше 5000-8000 км/час; многоразовые авиационно-космические транспортные системы, выводящие на околоземную орбиту полезную нагрузку массой 5-8 тонн с обеспечением принципиально новой техники вывода на орбиту без космодромов и отчуждаемых территорий с сокращением стоимости в 5-10 раз;
3) разработка технологии создания цилиндров низкого давления нового поколения для турбоустановок атомных и тепловых электростанций. Работы по указанному направлению обеспечат создание отечественных конкурентоспособных быстроходных турбин большой и малой мощности для стационарных и судовых энергетических установок, а также для энергообъектов специального назначения, расположенных вдали от источников централизованного энергообеспечения. Потребность российского рынка в газотурбинных двигателях для транспортных и стационарных газотурбинных установок составляет 300-600 млрд. рублей в год.
5. Химические технологии и катализ В рамках данного базового технологического направления предусматривается разработка следующих комплексных проектов: 1) разработка каталитических процессов и технологий производства отечественных наномодифицированных катализаторов нового поколения для более глубокой переработки нефтяного газового сырья в олефины, ароматические углеводороды и мономеры. Реализация этого проекта позволит обеспечить разработку: катализаторов глубокой переработки нефти и попутного газа, соответствующих мировому уровню, повышающих эффективность расходования природных ресурсов, обеспечивающих снижение загрязнения атмосферы Земли, содержащих значительно меньшее количество драгоценных металлов и имеющих существенно меньшую цену по сравнению с существующими катализаторами; проектной документации по созданию или реконструкции типовых установок получения ароматических углеводородов и олефинов;
2) разработка технологий производства нового поколения полимерных композиционных материалов для экстремальных условий эксплуатации. В рамках этого проекта предусматриваются: разработка технологий производства термопластических резин специального назначения, обеспечивающих сокращение в 2,5 - 3,5 раза капитальных затрат на смесительное оборудование, в 1,5 - 2 раза затрат электроэнергии и производственных площадей по сравнению с существующими производствами; разработка промышленных технологий переработки сверхмолекулярного полиэтилена и создание опытных и опытно-промышленных производств материалов и изделий на его основе. Эти полимерные композиционные материалы необходимы для машиностроения, строительства, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей, электропромышленности, автомобилестроения, авиации, медицины, атомной промышленности и других отраслей. Использование полимерных композиционных материалов позволит сократить в 2 - 2,5 раза капитальные затраты на смесительное оборудование, в 1,5 - 2 раза - затраты на электроэнергию по сравнению с существующими технологиями;
3) разработка мембранно-каталитических материалов и технологий нового поколения. Будут разработаны технологии для производства катализаторов, необходимых для получения высококачественного экологически чистого бензина, фторсодержащей продукции, масложировой продукции, мембранных материалов, используемых в сельском хозяйстве, химической промышленности, в металлургии и металлообработке, в пищевой промышленности и других отраслях. В целом вновь разрабатываемые и осваиваемые катализаторы и технологии обеспечат к 2012 году производство продукции химического и нефтехимического комплекса России на сумму до 14 млрд. рублей ежегодно.
6. Технологии морской техники, функционирующей в экстремальных природных условиях В рамках данного базового технологического направления предусматривается осуществление следующих комплексных проектов: 1) разработка технологий создания и прогнозирования перспективной судовой техники и технологий реализации технических средств XXI века, включая технологии использования в судовых энергетических установках водородного топлива. Учитывая, что к настоящему времени традиционные конструктивные решения в области повышения экологической, конструктивной и навигационной безопасности эксплуатации судов практически исчерпали себя, в рамках этого направления будут разработаны принципиально новые технологические решения по созданию конкурентоспособных высокоэкономичных судов различного назначения, в том числе: морских транспортных судов (универсальных сухогрузных, контейнеровозов, лесовозов, танкеров) в первую очередь ледового плавания с новыми обводами корпусов, конструкцией и материалом корпуса, обеспечивающими снижение энергозатрат при их эксплуатации и весовых характеристик на 10-15 процентов, повышенную на 20-25 процентов ледопроходимость, с увеличенной в 1,2 - 1,4 раза экономической эффективностью перевозок; транспортных судов смешанного плавания с новыми типами движительно-рулевых комплексов, обеспечивающих увеличение скорости судов на 0,5 - 0,6 узла и повышение маневренности и управляемости судов; новых типов автоматизированных промысловых судов (больших, средних и малых) для добычи и переработки рыбы и биологических ресурсов, а также производственно-транспортных рефрижераторов для работы в Мировом океане. Целевыми показателями разрабатываемых технологий создания судов следующего поколения являются: снижение затрат в процессе эксплуатации на 15-25 процентов; повышение коэффициента безопасности эксплуатации судов в 2,5 раза; снижение издержек производства (сокращение трудоемкости работ и сроков постройки судов в 1,5 - 2 раза);
2) разработка технологий создания сложных транспортно-технологических комплексов для работы в экстремальных условиях Арктики. Для ускорения освоения природных и биологических ресурсов морей северных и восточных регионов России, Мирового океана и интенсификации использования трасс Северного морского пути будут разработаны новые передовые технологии и технические средства, обеспечивающие создание специальных судов. Разработанные технологии позволят создать технические сооружения и транспортные средства, которые обеспечат освоение запасов углеводородов и минеральных ресурсов на российском арктическом шельфе, а также создать предпосылки для превращения Северного морского пути в регулярно действующую транспортную магистраль. Будут разработаны новые технологические решения по повышению ледостойкости, ледопроходимости на 20-25 процентов и безопасности морской техники для работы на замерзающем шельфе, будет создан научно-технический задел для разработки перспективных высокоэффективных конкурентоспособных компонентов транспортных систем;
3) научное обеспечение разработок перспективных высокоэффективных конкурентоспособных компонентов транспортных систем. Будут разработаны технологии, направленные на снижение сопротивления движению судов и создание высокоэффективных движителей, что должно обеспечить экономию в расходах на топливо до 20 процентов, конструктивную безопасность и снижение уровня аварийности на флоте за счет резкого увеличения ресурса сварных несущих конструкций морской техники, создание перспективных высокоэффективных конкурентоспособных компонентов транспортных систем;
4) разработка промышленных технологий для обеспечения конкурентоспособности производства компонентов систем водного транспорта. Предусматривается разработка технологий для технического перевооружения и развития производственных мощностей, выпускающих такие технические средства транспортных систем, как транспортные и добывающие суда, плавсооружения, а также комплектующие изделия к ним (судовые энергоустановки, механизмы, устройства, движители, арматура, оборудование и приборы), в том числе на основе малоотходных или безотходных производств. Разработанные промышленные технологии и оборудование позволят в 1,5 - 2 раза сократить продолжительность создания компонентов систем водного транспорта, обеспечив конкурентоспособность отечественных производственных предприятий на мировом рынке судостроительной продукции;
5) разработка технологий, обеспечивающих навигационную и экологическую безопасность вновь создаваемых конкурентоспособных транспортных средств. Указанные технологии направлены на: совершенствование ранее созданной номенклатуры средств автоматизации с целью поддержания объектов транспортных систем в состоянии, удовлетворяющем требованиям национальных регистров, доведения техники до уровня лучших зарубежных образцов и обеспечения возможности замещения импорта; создание новых навигационных комплексов с использованием систем спутниковой связи по направлениям, связанным с аппаратурной интеграцией, созданием развитой системы обеспечения безопасности движения, выполнением требований эргономики для снижения роли человеческого фактора в причинах аварий и катастроф, внедрением экспертной системы "Помощник экипажа в опасных ситуациях" и новых технологий эксплуатации;
6) разработка и развитие технологий моделирования сложных транспортных технических систем в интересах внешнего проектирования и оценки тактико-технико-экономической эффективности транспортных систем (комплексный проект). Будут разработаны новые технологии моделирования (комбинированного и операционно-динамического моделирования), что позволит повысить быстродействие вычислений при сохранении необходимо