Своё «Сколково» профессора Шайдурова

В июле 2010 года ОАО «Енисейгеофизика» в партнёрстве с СФУ по результатам открытого публичного конкурса (Постановление Правительства № 218) получило беспрецедентную для вуза субсидию — 250 млн рублей. Федеральные средства пойдут на разработку и внедрение эффективной импульсной невзрывной технологии сейсморазведки, методики и интерпретации геофизических данных в условиях Восточной Сибири, на развёртывание научных исследований и подготовку кадров в СФУ.

Это один из уникальных проектов в масштабе России — очень крупная сумма, с учётом софинансирования от ОАО «Енисейгеофизика» 500 млн руб., отводится на разработку и внедрение инновационных технологий совместными творческими коллективами предприятия и вуза.

Заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор кафедры радиоэлектронных систем СФУ Георгий Яковлевич ШАЙДУРОВ отвечает на вопросы корреспондента УЖ.

Магическая сила двух «э»

— Георгий Яковлевич, что за выгода от ноу-хау, на которое правительство выделило четверть миллиарда?

— В мире существует три технологии сейсмического поиска залежей нефти и газа. Самая распространённая, взрывная, появилась ещё в 20-х годах прошлого столетия. Существует ещё вибрационная технология: установки на базе мощных грузовых машин создают вибрацию на поверхности земли и обрабатывают отражённые сигналы. Импульсная невзрывная технология сейсморазведки (ИНС) — это третий вид сейсмической технологии, рождённой в Красноярском крае совместными усилиями таких известных в крае геофизиков, как Е.П Анкудинов, В.А. Детков, В.Г. Сибгатуллин и других, которые в содружестве с профессором Тольяттинского политехнического института В.В. Ивашиным в начале 80-х годов создали первые импульсные невзрывные излучатели с электромагнитным приводом. Для их серийного производства в г. Минусинске был построен завод «Геотехцентр», ныне входящий в структуру ОАО «Енисейгеофизика».

Основными особенностями этой технологии являются её экологичность, управляемость, надёжность, сравнительно низкая стоимость. Работа такой машины не оставляет на поверхности земли следов, а электронная система управления позволяет достаточно гибко адаптировать к различным разведочным задачам.

Из-за сложных геолого-геофизических условий Восточной Сибири и других сходных провинций мира, заключающихся в наличии в верхних горизонтах земли неоднородных геологических структур в виде трапповых магматических включений, методы сейсморазведки, хорошо зарекомендовавшие себя в Западной Сибири, не дают нужных результатов в названных выше условиях.

Как показал опыт в различных районах России и за рубежом, импульсные невзрывные источники «Енисей» наиболее приспособлены для работы на стохастически неоднородных георазрезах Восточной Сибири и по этой причине в основу выигранного нами конкурсного проекта была положена именно эта технология.

В одну из задач проекта входит создание техники и технологии так называемой многоволновой сейсморазведки за счёт разработки принципиально нового импульсного излучателя — источника поперечных волн и соответствующей аппаратно-алгоритмической базы, существенно улучшающих качество получаемой информации. Другим фактором, определяющим выбор направления разработок, был технико-экономический. Судите сами: скважина в 3-4 км глубиной обходится в 1 млрд рублей. Стоимость сейсмического профиля, т.е. разведанного участка поверхности длиною в один км в Восточной Сибири — 300 тыс. рублей. Поскольку одна экспедиция в год делает до тысячи км, то можно посчитать, чего стоит такая разведка! Создаваемая в рамках проекта технология позволит в полтора раза увеличить производительность труда при полевых сейсморазведочных работах и улучшить информационную отдачу сейсморазведочных работ.

— Хорошо бы представить всё описанное наглядно…

— Пожалуйста, вот фотография. — Профессор показывает снимок, на котором – караван из четырёх автомобилей «Урал», на шасси каждого закреплён причудливый аппарат. Перехватывает мой вопросительный взгляд. — Это ударные источники, короткоходовые электромагниты, которые бьют по земле. Одна машина даёт удар в 100 тонн. Чтобы увеличить мощность удара и глубину исследования, автомобили используют группами — по четыре-пять машин бьют одновременно, что не всегда приносит нужный эффект. Американцы для этой цели используют технологию «падающий груз», которая оставляет на поверхности земли разрушительные следы.

Суть запатентованной нами технологии в том, что группы источников «Енисей-КЭМ» работают по очереди и создают так называемый вариант частотно-импульсного зондирования, что существенно улучшает эффективность в сложных геолого-геофизических условиях Восточной Сибири.

Патентовладельцами метода являются СФУ и ОАО «Енисейгеофизика». Имеется также патент на способ импульсного воздействия, который лежит в основе всей серии машин «Енисей».

— Получается, вы работаете над технологией, которая должна пойти по всему миру?

— И пошла: завод в Минусинске уже изготовил более 300 импульсных источников (стоимость одного — порядка 7-8 млн рублей). Многие экспедиции не только в Сибири, но и в Якутии, Узбекистане, Казахстане работают с этими машинами. 30 источников закупили США, Иран, готовятся контракты с Индией. У нас есть все основания стать лидерами в этой области.

И колёсные, и санные модификации «Енисей-КЭМ» обладают высокой проходимостью, что является важной характеристикой для работы в тяжёлых полевых условиях. Источники могут эффективно работать при любых сейсмических условиях: от вертикального сейсмического профилирования до отработки региональных глубинных горизонтов.

Одной из последних разработок специалистов и конструкторов ОАО «Енисейгеофизика» является источник для работы на водных акваториях — «Енисей-ВЭМ-100», который прошёл успешные испытания на реках Бирюса и Чуна в Красноярском крае. Работа по рекам и другим водным траекториям изрезанного горными хребтами рельефа Восточной Сибири даёт возможность проводить сейсморазведку в практически недоступных для поиска углеводородов районах. В то же время подобная технология выводит нас на освоение перспективного на нефть и газ шельфа Ледовитого океана и его глубоководных районов. Эти же цели преследует разработка в рамках проекта высокоточных средств координатной привязки сейсмокомплексов к космическим радионавигационным системам ГЛОНАСС и GPS. В этом направлении будет задействован творческий коллектив нашего радиотехнического отделения, который совместно с Красноярским ГУНПП «Радиосвязь» давно и успешно создаёт современную технику радионавигации.

Cравнительные испытания водного источника «Енисей ВЭМ-100»

Cравнительные испытания водного источника «Енисей ВЭМ-100»

— Одна из задач субсидируемого проекта, в котором задействовано шестеро докторов наук — формирование научной школы по новому направлению и базы по подготовке специалистов-геофизиков для разработки инноваций.

— Поэтому в рамках проекта мы создаём два испытательных полигона. Один — исследовательский — при заводе-изготовителе «Геотехцентр» в Минусинске (предприятие принадлежит ОАО «Енисейгеофизика»). А другой — учебно-производственный — в Богучанском районе, где разрабатывается газовое месторождение. Здесь будут проходить практику студенты СФУ. Для молодёжи построим жильё, разбурим скважины, закупим технику.

Таким образом, мы создадим условия для развития и экспериментальной проверки этих технологий. Кстати, такого полигона, пожалуй, нет пока нигде — ни в России, ни в мире.

— У вас есть уверенность, что за два года (на такой срок рассчитана субсидия) удастся реализовать проект?

— С точки зрения науки у меня нет сомнений — мы за два года в состоянии справиться с задачей. Но помешать может несовершенство нормативно-правовой базы.

Доверие в кредит

Почему правительство России поверило в представленный проект? Пока общество борется с коррупцией, переживает экономические потрясения, финансовые скандалы — профессор изо дня в день занимается любимым делом — наукой. Капля камень точит… Случилась перестройка — научный коллектив Шайдурова перешёл на программу конверсии оборонных разработок в области энергетики, транспорта, связи, медицинской электроники.

Учёные создали новое научное направление «Автоматизированные системы контроля распределённых объектов», тесно связанное с задачами инновационного развития экономики Красноярского края и Сибирского региона. Прикладными результатами этого направления стали, к примеру, системы автоматизированного контроля напряжённо-деформированного состояния бетонных плотин крупных гидроэлектростанций на Красноярской, Саяно-Шушенской, Зейской и Усть-Илимской ГЭС (речь идёт о системе «Струна»). Высокоточная автоматизированная система контроля геодезических параметров плотин ФПКС-2 включена в планы внедрения на Саяно-Шушенской, Усть-Илимской и строящейся Бурейской ГЭС, применяется на Красноярской ГЭС, получен заказ от самой крупной на Северном Кавказе Чиркейской гидроэлектростанции. Дано научное обоснование создания так называемого радиотехнического створа — высокоточной дистанционной системы контроля геометрического смещения плотин и их вибраций. Разработаны оптоэлектронные датчики для создания автоматизированных гидронивелиров.

Разработана радиолокационная допплеровская система контроля интенсивности движения на автомагистралях АСКТ-1. Запущены в серийное производство уникальные электронно-оптические извещатели пламени для объектов МЧС. И этот список можно продолжать…

Ещё в далёком 1990 году по инициативе Георгия Яковлевича в структуре университета был сформирован творческий коллектив научно-технического центра радиоэлектроники «Мезон». С 1990 года он существовал в форме малого предприятия, и Шайдуров был его учредителем. Потом Министерство образования РФ закрыло все подобные предприятия при вузах. Трудно переоценить ущерб, нанесённый науке этим решением.

— Не пускают в дверь — приходится лезть в окно, — шутит профессор. — Чтобы избежать бюрократических рогаток, вынуждены были создать другую форму — ООО «Фаза». Теперь указанная научно-производственная фирма входит в состав НТЦР «Мезон». Сегодня мы работаем как бы двойной тягой. С одной стороны — порядка шести малых предприятий, а с другой — научно-технический центр.

Мы не боимся браться за самые сложные задачи, поскольку есть опора на профессионалов, а у нас в штате — опытные инженеры, которые многие годы работали по оборонной тематике. Предприятия у нас многопрофильные — в случае срыва одного заказа оперативно переключаемся на другой. Только так можно выжить.

«Инноград» на самоокупаемости

НТЦ радиоэлектроники «Мезон» остаётся на плаву вот уже более 20 лет. И в разные годы научный коллектив, ведомый Г.Я. Шайдуровым, выигрывал гранты, получал карт-бланш от местных предприятий, потому что со временем и у партнёров появлялась уверенность: «эти не подведут». Казалось бы, давно уже пора подправить название центра, добавив в аббревиатуру НТЦ букву «и» — инновационный. Но, похоже, коллективу некогда отвлекаться на формальности, главное — наука.

— Георгий Яковлевич, в 2010 году ваш коллектив сделал интересное открытие, связанное с эффектом действия акустических ультразвуковых излучений на электропроводность морской воды.

— В акватории Северного Ледовитого океана — гигантские запасы углеводородов и рассыпных полезных ископаемых. Сегодня идёт интенсивное изучение глубинного строения океана, создаются глубоководные аппараты, в том числе и для ВМФ различных стран.
Однако, когда происходит погружение в океан, то уже через 10-20 метров теряется связь, потому что радиоволны через морскую воду не проходят. Приём радиосигналов со спутников ГЛОНАСС и GPS под покровом льда также требует специального оборудования. Словом, нужны новые технологии морской навигации и связи.

Мы экспериментально обосновали новое направление — параметрические радиосистемы, которые работают на основе взаимодействия акустических и электромагнитных волн в морской воде. Это открытие позволяет создать принципиально новые системы подводной связи для различных аппаратов.

В научно-техническом журнале «Технологии сейсморазведки» № 3 за 2010 год, где опубликована наша статья, описаны возможности импульсной невзрывной технологии для поиска нефти и газа в условиях Северного Ледовитого океана на базе атомной подводной лодки. Статья уже вызвала резонанс.

— Говорят, всё гениальное просто. Одна из предложенных вашим коллективом инноваций — разработка магнитно-импульсной технологии сепарации золота из отвалов горно-обогатительных фабрик. В чём её суть и как отреагировал рынок?

— Отвалы содержат до 1% золота, но их скопилось миллионы тонн, а мелкодисперсное золото — частицы порядка ста микрон и меньше — никаким гравитационным путём не выделишь. Запатентованный нами совместно с А.В. Юрьевым метод прост: порода размалывается до мелкого песка и сыпется мимо индуктора, который даёт импульсы, и под действием магнитного поля проводящие частички золота из потока выталкиваются и накапливаются. Макет этого изделия уже (при финансовой поддержке Красноярского краевого фонда науки) изготовлен, идут испытания. Похожая технология готовится к испытаниям в ОАО «Красцветмет». Дело в том, что при сепарации драгоценных металлов на предприятии регулярно забиваются фильтры; с помощью магнитно-импульсной технологии их можно эффективно очищать.

— Слышала, что электроимпульсные технологии вами предложено использовать и в строительстве.

— При установке свай под фундамент можно сэкономить стройматериалы. А технология также проста: сваи не молотом забивают, а бурят скважину, куда заливается жидкий бетон и вставляется арматура. К ней подводится от специального источника высокое напряжение. Внутри происходит электрический удар, и под его действием бетон растекается.

— Так ведь это уже не сваи, а, образно говоря, «корень дерева»…

— Вот именно! И прочнее и дешевле: позволяет в три раза сократить затраты на сваи — это гигантский эффект! Одно из строительных предприятий уже проверило эту технологию.

Когнитивное направление

— Георгий Яковлевич, Вы занимаетесь и направлением, на которое почти не выделяют гранты — медицинская электроника...

— Обидно, но медицинское направление, в отличие от других, действительно не поддерживается грантами нужного объёма — оно для нас непрофильное. Приходится развивать его за счёт собственной прибыли.

Лет пять назад я запатентовал прибор автоматического обезболивания. Когда у человека что-то болит — он не спит. Физиотерапевт в таких случаях накладывает электроды, пропускает ток — и боль проходит.

Какой принцип действия у моего прибора? Больной сам крепит электроды на нужные места, а провода идут на микроконтроллер, который вычисляет ритмы головного мозга. Например, вот сейчас, когда мы с вами разговариваем, — это альфа-ритм 9 Герц. А когда спим — частота дельта-ритма равна 1-3 Герца. Как только от боли мы хотим проснуться, у нас начинает появляться альфа-ритм, и прибор тут же его улавливает и включает генератор обезболивания. Больной продолжает спать, а генератор, поработав нужное время, отключается. Это эффективное лечение, поскольку генератор импульсов ускоряет обменные процессы в тканях. Получается, сам головной мозг управляет процессом лечения. Частично мы апробировали ноу-хау. Сейчас на эту тему пишется диссертация.

Наши аспиранты разрабатывают и ещё одну интереснейшую тему — управление живым на расстоянии с помощью радиоволн. Нервный ствол человека и всех животных напоминает кабель связи. От датчиков (рецепторов) он соединяется с головным мозгом, и тот выдаёт решение. Вот я нажимаю пальцем на стол. Возникает электрический импульс, потом, как по оптоволокну, сигнал распространяется и уходит в головной мозг. Примерно через одну десятую секунды мозг ощущает это нажатие.

Мы решили эффект нелинейности использовать для прямого преобразования радиосигналов в сигналы управления нейронами головного мозга. Задача — исследовать это явление, найти ответы на вопрос: есть ли прямой способ передачи сигналов на всё живое, в том числе и на человека.

Например, вполне возможно с помощью радиоволн лечить эпилепсию, шизофрению, потому что эти заболевания связаны с нарушением синхронизации работы головного мозга в целом. Причём лечить дистанционно. Или при необходимости легко было бы обезвредить террористов.

Кстати, когда зарождалось на Земле живое — оно синхронизировалось на частоте 9 Гц (частота эндовибратора «Земля-ионосфера»), и поэтому неслучайно альфа-ритм синхронизован с вращением Земли. Основной глобальный центр электромагнитных явлений — центр гроз — находится в Индийском океане (90% энергии грозоразрядов), а чувствительные люди хватаются за сердце уже через доли секунд, когда там произошёл разряд, и никто не знает истинной причины. Думают, давление сменилось или ещё что-то. А всё просто: электромагнитная волна на скорости света приходит мгновенно сюда, к нам, с Индийского океана и на резонансной частоте эндовибратора «Земля-ионосфера» действует напрямую на мозг, а мозг действует на сердце и другие органы, потому что нарушается ритм.

Поэтому изучение влияния электромагнитных полей на живое, я считаю, одно из самых благородных направлений в области биомедицины, там должны быть фундаментальные результаты. Будь на то моя воля — я бы бросил «искать нефть» и занялся только этим направлением… Подумайте сами: кому будут нужны нефть и газ, если не поддерживать здоровье?

***
Профессор Г.Я. Шайдуров не принял приглашение поехать в Сколково со всем коллективом. «Если бы можно было филиалы (сетевые организации технологического центра Сколково) создавать при учёных, разбросанных по всей России… — сожалеет Георгий Яковлевич. — Допустим, я на своей базе открываю лабораторию и получаю правительственное финансирование по линии Сколково. Во всяком случае, раскрутить медицинскую тематику тогда было бы намного легче. Из моих 60 официально зарегистрированных изобретений и 400 записанных в тетрадь памяти новых идей это направление сегодня наиболее импонирует моему сердцу...».


Вера КИРИЧЕНКО
Средняя оценка: 4.3 (проголосовало: 27)