Достать до Луны: как в ТГАСУ работают с Кембриджем и мечтают о космосе

ТОМСК, 13 дек – РИА Томск, Карина Сапунова. Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ) – это не только профильный вуз, но и современный научный центр. Проректор ТГАСУ по научной работе Василий Клименов рассказал РИА Томск, как вуз разрабатывает материалы для авиации вместе со всемирно известным университетом Кембриджа, как предлагает идеи для космоса и изобретает строительные технологии.

Наука в строительстве

– Обычному человеку сложно представить, что в строительстве может быть что-то высокотехнологичное. Есть ли перспективы у науки в ТГАСУ?

– Первый слайд моей презентации, с которой я выступаю в последнее время, демонстрирует: или мы остаемся на обочине прогресса с мастерком в руках, или мы будем создавать современные материалы и новейшие технологии.

Наука есть. Причем вопреки нынешней ситуации. Сегодня строительной науке сложно: в стране есть определенные приоритеты, и нередко среди направлений грантовых конкурсов вообще нет строительной тематики.

Мы трижды подавали проекты на конкурс по постановлению правительства РФ №220 (предполагает финансирование проектов, выполняемых совместно с зарубежными партнерами – Ред.), но безуспешно, хотя привлекали ученых ведущих мировых исследовательских центров.

Конечно, для осознания уровня наших исследований и состояния науки в ТГАСУ в целом очень важно анализировать результаты мониторинга, проводимого нашим министерством. Для этого в университете сформирована эффективная система.

Мы постоянно мониторим наши позиции по различным рейтингам. По таким валовым показателям, как публикационная активность и размер бюджета, ТГАСУ сложно конкурировать с вузами, имеющими статус ведущих. Для нас очень значимо, когда по некоторым показателям мы занимаем в Томске третье-четвертое места.

В то же время среди профильных вузов России мы нередко делим первое-второе места с нашим ведущим строительным университетом – московским.

– И все-таки, за счет чего существует наука в ТГАСУ?

– Наука в ТГАСУ существует в рамках сложившихся научных школ – в области физики металлов, строительной механики и конструирования, материалов, информационных технологий, экономики, да и в области гуманитарных наук и архитектуры ведутся исследования.

Основой финансового обеспечения этих исследований является, как правило, госзадание Минобрнауки, гранты федеральных фондов.

Например, в рамках международного проекта Российского фонда фундаментальных исследований наши физики и математики совместно с Кембриджским университетом выполняют проект по созданию нового класса авиационных материалов.

Однако размеры этих грантов не так велики, чтобы улучшать материально-техническую базу и закреплять в вузе молодых специалистов. Но мы выполняем исследования и в рамках мегагрантов. Причем как за счет коллектива университета, так и за счет внешних ресурсов.

Например, мы разработали с Томской домостроительной компанией (ТДСК) проект сейсмоустойчивого дома. Обыватель сказал бы: для прочного дома нужен прочный бетон. А мы понимаем – чем легче дом, тем он устойчивее. Пришлось решать нетривиальные вопросы прочности и надежности.

Предложили слоистые конструкции, которые еще и сберегают тепло. И таких примеров совмещенного эффекта много. На полигоне ТДСК построили трехэтажный дом, испытали на сейсмическое воздействие, он показал устойчивость к толчкам до девяти баллов. За последние 20 лет, по оценкам экспертов, подобных проектов с реальными испытаниями конструкций не было.

Второй такой проект мы выполняли в кооперации с Томским госуниверситетом систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) для одной из ведущих российских электронных компаний – АО "ПКК Миландр". В рамках проекта решались задачи от создания новых электронных систем до разработки различных счетчиков учета энергии и реализации серверов по учету энергии на реальных жилых домах.

Наши ученые разрабатывают модифицированные нанодобавками бетоны, бетоны с композитной арматурой вместо металлической, деревянные клееные конструкции с применением углеродных ламелей для упрочнения, методы плазменной обработки дерева и получение новых материалов в плазме.

Очень важно, что такие исследования ведутся в интересах разработчиков из Сколково, компаний Роснано и зарубежных компаний.

Сегодня ректор ТГАСУ Виктор Власов требует привлечения средств. Зачем? Потому что один хорошо финансируемый проект позволяет вырваться вперед всему вузу, в том числе за счет организации масштабных исследований, модернизации существующей базы и возможности приобретения нового оборудования.

Например, во время работ с ТДСК по мегапроекту мы приобрели комплекс оборудования на сотни миллионов рублей для испытания строительных материалов и конструкций. Сейчас наша испытательная и исследовательская база лучшая за Уралом.

– Но как-то вы пытаетесь решить вопрос с грантами? Возможно, выходите на конкурсы с проектами, которые хотя бы косвенно касаются приоритетных направлений?

– Учитывая сложившуюся ситуацию, мы стараемся использовать различные подходы. В большом проекте важно определить нашу роль.

Так, Томский политехнический университет (ТПУ) по 218-му постановлению реализует проект на научное обеспечение современного литейного производства Томского электромеханического завода (ТЭМЗ). А мы занимаемся разработкой песчаных форм для высокоточного литья.

Пытаемся войти в томский консорциум по медтехнологиям через "Мойе Керамик-Имплантате" (томская "дочка" немецкой MOJE Keramik-Implantate GmbH&Co.KG, занимается производством керамических имплантатов – Ред.). Мы им интересны в плане испытания продукции – как раз на том оборудовании, которое получили, пока работали по мегапроекту. С другой стороны, появляется шанс создать и совместную испытательную базу.

В этом году стартовал с нашей российской стороны международный проект фонда Бортника с финансированием в 15 миллионов рублей, реализуемый малым предприятием ООО "Вакта" при нашем участии и ТПУ. За рубежом такой проект реализуется немецкой компанией INNOVENT e.V. Technology Development Jena (Germany). Проект по плазменной обработке древесины, повышающей ее технические и декоративные свойства.

Кроме того, фонд Бортника дает возможность молодежи получить финансирование проекта по программе "УМНИК". У нас сейчас более 10 таких грантов, в этом году надеемся получить еще около пяти.

Ректор во многом делает ставку на молодежь. Мы стремимся, чтобы наиболее талантливые ребята оставались в вузе и видели перспективы для роста. Только в этом году состоялись защиты двух докторских диссертаций у соискателей моложе 40 лет – в области плазменных разработок и в области строительства дорог. Но мы понимаем, что их успех стал возможен только благодаря научным школам с многолетними традициями.

Работа для региона

– А как идет работа по хоздоговорам?

– По хоздоговорам до 2016 года были очень хорошие показатели: выходили на сумму более 250 миллионов рублей. Почти 80 миллионов из них – это был мегапроект с ТДСК. В мегапроекте с ТУСУРом и "Миландр" мы являемся соисполнителями, хотя наша доля невелика – составила в этом году порядка 10 миллионов рублей. Есть и другие проекты.

Крупные заказы на НИОКР от предприятий строительной отрасли мы практически не получаем. Исключение – наш автодорожный факультет имеет заказы как на профильные НИОКР, так и на услуги, связанные с контролем качества ремонтных работ в регионе. В этом году данная работа носила масштабный характер и проходила под контролем ректора ТГАСУ.

Большая часть хоздоговоров связана с испытанием и сертификацией материалов, выполнением обследований или экспертиз и, конечно, проектные работы. А это, к сожалению, не те деньги, на которые можно участвовать в научных конференциях, развивать материальную базу.

– Но вы проводите экспертизы для города и области…

– Вопрос с обследованиями и экспертизой очень важен. Деньги небольшие, а специалисты, которые дают заключение, за него всю жизнь несут ответственность, в том числе уголовную. И от этой работы не отмахнешься, нередко и власть подключается, так как за теми или иными объектами стоит судьба конкретных людей.

Помните, к примеру, дом на улице Сибирская пострадал при взрыве газа? Спасли дом, его же могли снести полностью. Мы же давали оценку по общежитию Томского госуниверситета (ТГУ) на Ленина, 49, у которого обрушилось крыло. И мы же проводили экспертизу в Воронино (село в Томском районе – Ред.), где в пятиэтажке обрушились перекрытия крыши.

Вообще следует сказать, что в течение года мы проводим около сотни таких работ и в Томске, и в области.

В конце ноября на заседании экспертного совета при заместителе губернатора Томской области состоялось обсуждение результатов научно-исследовательских работ, выполненных ТГАСУ по заказу регионального Фонда капитального ремонта.

Мы занимались разработкой системы критериев ранжирования многоквартирных домов, чтобы определить очередность, перечень работ и плановый период проведения капремонта общего имущества в многоквартирниках по региональной программе до 2043 года. Предложенная система критериев и финансовая модель были рекомендованы для утверждения.

Очень важным для ТГАСУ является участие в работах по проекту планировки "Томских набережных" (крупный градостроительный проект, предполагающий развитие части Томска вдоль берега реки Томь – Ред.). То, чем мы занимались, касается в первую очередь новой дамбы. Первый проект не прошел госэкспертизу, и поэтому понадобились дополнительные работы, дамба обязательно нужна, чтобы защитить часть берега.

Один из якорных проектов "Томских набережных" – Музей науки и техники. Контракт на проектную документацию выиграла петербургская "Студия 44". Она разработала общую концепцию, архитектурные и творческие решения, с этим проектом стала лучшей на международном конкурсе.

ТГАСУ выступал в роли генерального проектировщика. Музей – это ведь не просто здание, а участок, где должны быть решены все вопросы с инженерными коммуникациями, проведены геологические изыскания, а поскольку объект расположен на берегу реки, потребовалась даже справка, что строительство не навредит рыбному хозяйству. И всем этим занимался ТГАСУ.

Кроме того, проект включал выполнение НИОКР в плане выбора идеологии размещения экспозиции, идеологии строения, и здесь нам приходилось выполнять работу и заказчика, и исполнителя. Проект закончен, прошел экспертизу.

Конечно, в его выполнении сыграли огромную роль и администрация Томской области, и департамент архитектуры и строительства, и руководство томского краеведческого музея.

– К вопросу жилищного строительства. Сейчас в стране активно обсуждаются перспективы деревянного домостроения. Есть ли наработки в этом направлении?

– В последнее время эта проблема все больше привлекает общественное внимание. Это связано и с обращением японских бизнесменов к нашему президенту с предложением по реализации совместного проекта по развитию деревянного домостроения, и с появляющейся информацией о намерении наших крупных компаний купить финские компании, занимающиеся производством деревянных домов.

Мы тоже занимаемся продвижением некоторых идей в этом направлении не первый год. У наших специалистов появилась идея создания "умного дома"-"термоса" из дерева с минимальным энергопотреблением. В нем учтены решения по системам вентилирования помещений, учета и регулирования энергии от различных приборов вплоть до компьютера и даже выделения тепла человеком. Это сочетается с высокими теплосберегающими свойствами современных материалов и дерева.

В первую очередь такие объекты должны найти применение на селе, и проекты сориентированы на бюджетный вариант. Нами разрабатываются варианты не только жилых домов, но и общественных и производственных объектов, в том числе фельдшерско-акушерских пунктов и участков полиции, где половина помещения жилая, другая – рабочая площадь.

Мы продвигаем этот проект совместно с группой компаний "СибАгроСтрой" из Кожевниковского района, само руководство района также поддерживает наши начинания.

Так как наш университет участвует в решении вопросов сохранения деревянного зодчества в Томске, то думаю, что многие наши подходы, рассмотренные выше, могут найти применение и в этой области.

Бетон для "Лунограда"

– Одно из перспективных направлений – аддитивные технологии. Стало модным изобретать 3D-принтеры, печатающие светодиоды, корпуса для спутников, керамику. А у вас есть что-то такое?

– Мы сейчас занимаемся принтером для бетона. Частный инвестор и томский НИИПП поверил в идею нашей аспирантки и помог создать такое устройство. Сейчас на подобном оборудовании китайцы уже печатают дома.

Есть очень яркий пример: ведущее в мире архитектурное бюро британца Нормана Фостера (автор проектов высоток в Лондоне, Дубае и других городах) спроектировало по заданию Европейского космического агентства лунную базу и создало принтер для печати ее конструкций из лунного грунта. Такие работы начинаются и в России, и мы ставим для себя подобные задачи.

Для чего это делается? Луна реально рассматривается как объект освоения с целью получения необходимых ресурсов, отсутствующих на Земле, и, конечно, как промежуточная база для освоения дальнего космоса.

Из всех опасных для человека факторов наибольшую опасность представляет радиация, поэтому любую металлическую ячейку надо "запечатать" какими-то бетонными конструкциями. На Луне много пыли – реголита, это аналог золы, которая появляется при извержении вулканов, и с этим материалом многие специалисты уже работают, стараясь получить аналог бетона.

Работа над созданием принтеров, способных превращать лунную пыль в бетон, интересна не только для лунных проектов, но и для вполне земных дел – с использованием подобных технологий в будущем можно получать из вулканических и зольных материалов смеси для строительства дорог.