Можно ли напечатать ракетный двигатель, создать "электрический" самолет и вертолет, найти COVID-19 у пациента с помощью крысы, а поражение легких лечить с помощью жидкого кислорода, в интервью специальному корреспонденту РИА Новости Дмитрию Струговцу рассказал заместитель генерального директора – руководитель направления химико-биологических и медицинских исследований Фонда перспективных исследований Александр Панфилов.
— Летом сообщалось, что в России испытан авиационный электродвигатель, созданный по технологиям сверхпроводимости. Когда пройдут испытания установки в составе самолета? Сообщалось, что это может произойти в период с 2020 по 2022 годы. Можно ли прояснить ситуацию со сроками?
— В настоящее время головной исполнитель проекта компания "СуперОкс" с привлечением стендовой базы Центрального института авиационного моторостроения проводит проверку совместимости и работоспособности систем двигателя на специальной раме, которая будет установлена непосредственно на самолет. Наземные испытания двигателя в составе самолета пройдут в конце 2020 – начале 2021 года. Летные испытания с двигателем запланированы на конец 2021 – начало 2022 года.
— Что открывает для авиации создание такого самолета? В каких сферах авиаперевозок могут найти применение такие двигатели?
— Внедрение электродвижения в авиации позволит создать самолет по принципу гибридного автомобиля. Такой летательный аппарат будет соответствовать самым строгим экологическим стандартам, так как гибридная силовая установка потребляет меньше топлива и реже требует обслуживания, а технологии высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) существенно улучшают ее массогабаритные характеристики. Эта технология применима как для местных и международных пассажирских перевозок, так и для грузовых. Следует отметить, что "электрификация" летательного аппарата — это необходимое условие для реализации в перспективе полностью беспилотных перевозок. Разработанный в рамках нашего проекта двигатель является первым в мире ВТСП-электродвигателем, устанавливающимся на реальный самолет.
Электродвижение может получить широкое применение в вертолетостроении. Концептуально вертолет гораздо ближе к гибридному автомобилю, чем самолет, и, следовательно, технологически более доступен для применения данных технологий. В 2020 году Фондом перспективных исследований совместно с АО "Вертолеты России" реализован аванпроект "Элекоптер" в рамках которого разработан технический облик перспективного винтокрылого летательного аппарата и его электроэнергетического комплекса на основе ВТСП-материалов, сформированы методики расчета и проектирования гибридных силовых установок и электроэнергетических комплексов. Результаты аванпроекта получили поддержку специалистов ведущих предприятий авиационной отрасли, применение ВТСП-материалов в составе гибридной силовой установки позволит существенно улучшить такие эксплуатационные характеристики вертолетов, как скорость, дальность, продолжительность полета.
— Продолжая авиационную тематику. В сентябре сообщалось об испытаниях двигателя МГТД-125Э в рамках проекта "Тантал", основные детали которого изготовлены методом 3D-печати. Эти двигатели предназначены только для беспилотников? Можно ли технологию 3D-печати перенести на производство авиадвигателей для малой или большой авиации?
— В рамках проекта разработаны и успешно испытаны газотурбинные двигатели с тягой 10, 20, 125 и 150 килограмм-сил, основной сферой их применения станет беспилотная авиация. При этом, задачи проекта "Тантал" не ограничиваются лишь созданием малоразмерных силовых установок. Полученные нами уникальные металлопорошковые композиции и технологии 3D-печати будут применяться и при создании "взрослых" двигателей для пассажирской и транспортной авиации. В 2020 году головным исполнителем проекта — Всероссийским институтом авиационных материалов аддитивным способом изготовлены лопатки компрессора, форсунки и элементы сопла для перспективного двухконтурного турбовентиляторного двигателя сверхбольшой тяги ПД-35.
Разработанный в рамках проекта двигатель МГТД-150 планируется также использовать в качестве двигателя возвратного полета для многоразовой ракетно-космической системы "Крыло-СВ".
— Применимы ли технологии 3D-печати для создания жидкостных ракетных двигателей? Работает ли фонд в этом направлении?
— В 2020 году успешно завершен совместный проект Фонда перспективных исследований и Брянского государственного технического университета по созданию технологии аддитивного изготовления сверхпрочных металлических изделий из проволоки. Технология основывается на инновационном методе волнового деформационного упрочнения выращенных изделий. Мы получили, без всякого преувеличения говоря, прорывные результаты – прочность деталей в 2-2,5 раза превосходит прочность таких же изделий, изготовленных классическими способами из проката. Это позволяет применять технологию 3D-печати для производства высоконагруженных элементов ракетно-космической техники. Изготовлен достаточно широкий спектр демонстрационных образцов изделий, в том числе камера сгорания ракетного двигателя, способная выдерживать экстремальные температуру и давление.
— Есть ли новости по давно реализуемому Фондом проекту жидкостного дыхания?
— Работы по созданию технологии жидкостного дыхания продолжаются. На фоне пандемии ее востребованность приобрела еще большую актуальность, так как данный метод является безальтернативным для лечения многих жизнеугрожающих состояний.
В настоящий момент проводятся технические испытания и отладка аппарата искусственной газожидкостной вентиляции легких, после чего будут проведены испытания с участием модельных биообъектов.
Безусловно при создании любого оборудования, в том числе и медицинского, появляются бюрократические нюансы, чтобы определить его место в системе оказания медицинской помощи. О преградах говорить не совсем правильно, так как есть определенный путь регистрации новых изделий. Поэтому, как только будет показана безопасность и эффективность использования данной технологии на модельных биообъектах уже можно будет говорить о переходе на человека.
— Расскажите о проекте "Нарва" по применению крыс для ранней диагностики рака, туберкулеза и других заболеваний. Сообщалось, что таким же способом можно обнаружить у человека коронавирус. Какие-то испытания по последнему пункту уже прошли?
— В 2019 году мы испытали эту технологию для выявления рака желудка и легких, а также диабета и туберкулеза. Было обследовано более 1070 человек, время одного обследования составило менее трех минут. Эффективность выявления ранних — первой и второй — стадий онкозаболеваний оказалась в пять раз выше, чем при использовании самых современных методов диагностики.
Принцип скрининга заключается в том, что крысе в отдел мозга обонятельного анализатора вживляется матрица микроэлектродов. Крыса, погруженная в наркоз, вдыхает воздух, выдыхаемый обследуемым человеком. Сигналы мозга животного обрабатываются искусственной нейронной сетью, и результат выводится на компьютер. До конца этого года мы планируем в Великом Новгороде продолжить работу по скринингу рака желудка и легких при обследовании двух тысяч человек, а также проверить эту технологию на ковидных больных. Мы уверены, что она сработает, уверены в ее результативности и эффективности. В настоящее время подготовлены все необходимые документы для представления технологии в Росздравнадзор.
— В конце 2019 года были подведены итоги проекта "Трансген". Тогда сообщалось, что первые образцы искусственного иммунитета для лечения рака ученые планируют получить через несколько лет. Есть ли подвижки на сегодняшний день?
— Да, существенные подвижки есть. На данный момент по заказу Минздрава России в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина успешно реализуется проект по получению специализированных иммунных клеток для терапии со́лидных опухолей. При отработке и оптимизации технологии использовался научно-технический задел, полученный в рамках проекта "Трансген".
Разрабатываемый российскими специалистами подход позволяет преодолеть сложности, характерные для одной из самых передовых технологий иммунотерапии опухолей. Речь идет о лимфоцитах с химерными рецепторами, которые направляют активный иммунный ответ непосредственно на опухолевые клетки. Команда ученых ищет подход, как заставить CAR-T лимфоциты распознавать и уничтожать солидные опухоли, к которым трудно подобраться обычным клеткам.
