Уникальные модули электропитания разработали специалисты Инжинирингового центр радиоэлектронного прототипирования (ИЦРП) Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого (НовГУ). Высокотехнологичные приборы будут применяться в оборудовании для хранения данных сверхбольших объемов и системах контроля наклонного бурения скважин.
Созданный в 2018 году при финансировании Минобрнауки ИЦРП НовГУ активно решает задачи, связанные с импортозамещением.
К примеру, для выполнения требовании 374-ФЗ и 375-ФЗ (так называемого пакета Яровой-Озерова), обязующего операторов связи хранить трафик данных за 6 месяцев, в России была создана модульная система хранения данных больших и сверхбольших объемов «Купол». Система отечественная, однако не на 100%. В частности, в ней используется блок питания производства тайваньской компании Delta Electronics. Перед ИЦРП была поставлена задача разработать отечественный аналог.
«Так как система «Купол» должна работать устойчиво, то здесь очень высокие требования к надежности, – рассказывает заместитель директора ИЦРП, доцент кафедры дизайна НовГУ, к.т.н. Игорь Гурьевич Арендателев. – Наш модуль вторичного электропитания мощностью 1,6 кВт должен преобразовывать первичное напряжение 220 В во вторичное 12 В. При этом КПД его должен составлять 98%. Это один из ключевых показателей, и его очень непросто достичь. Кроме того, для надежности в системе «Купол» используются два источника питания, но это не значит что один работает, а второй ждет в резерве на случай аварии. Они работают попеременно, чтобы оптимизировать теплоотвод и сохранить одинаковый ресурс. А есть еще аккумулятор на случай перебоев первичного питания. И всем этим управляет специально разработанное программное обеспечение, которое и является изюминкой всей этой разработки».
Прототип модуля уже создан, но его доработка продолжается. Проблема в том, что в ТЗ на него оговорено использование не менее 70% отечественных комплектующих, но пока достичь этого параметра не удалось.
«Пока мы где-то в районе 60% отечественных комплектующих, – поясняет Игорь Арендателев. – Прототип дорабатываем в плане повышения этого процента. Проблема в том, что параметры были заданы не только по характеристикам, но и по цене и размерам. И не всегда отечественные, например, конденсаторы и транзисторы позволяют в заданные рамки уложиться. Но российская радиоэлектронная промышленность не стоит на месте, и по мере ее развития мы будем повышать степень локализации».
На счету новгородского ИЦРП еще одна похожая разработка – блок вторичного питания 12 В мощностью 1,4 Вт для системы контроля наклонного бурения скважин. Эту работу уже не назовешь импортозамещением, поскольку зарубежного аналога не было. Современные технологии бурения – это ноу-хау, которые ведущие зарубежные компании тщательно берегут, да и доступ к таким технологиям для России закрыт санкциями. Так что в данном случае прототип пришлось разрабатывать с нуля.
«Чтобы при наклонном бурении знать, где находится конец скважины, в буровую колонну ставят специальные датчики инклинометрии, которые нужно питать напряжением 12 В, – рассказывает Игорь Арендателев. – Само изделие представляет собой трубку из алюминиевого сплава около 30 мм диаметром и длиной миллиметров 500. Эта трубка вставляется прямо в бур и там работает на большой глубине, при повышенных температурах, вибрациях и электромагнитных наводках от вращения бура. Вот в эту трубку нам и надо было вписать блок питания и обеспечить тепловой режим его работы. Прототип был успешно сделан и сдан заказчику. Мы выпустили даже небольшую партию, несколько штук таких изделий».
Государств вложило в создание ИЦРП 139 млн руб., которые пошли на ремонт помещения площадью более 400 кв. м, на закупку современного оборудования, на оплату труда специалистов, которых в штате сейчас всего 18 человек. Поэтому ключевым показателем успешности центра является не только количество проектов, но и коммерческая составляющая деятельности: центр должен заработать больше, чем на него потрачено. Скажем откровенно, далеко не все из нескольких десятков вузовских инжиниринговых центров, созданных в стране за последние годы, с этой задачей справляются. Но ИЦРП и по этому показателю выглядит успешным начинанием.
Подготовлено пресс-центром проекта «Инжиниринг и инновации».
Созданный в 2018 году при финансировании Минобрнауки ИЦРП НовГУ активно решает задачи, связанные с импортозамещением.
К примеру, для выполнения требовании 374-ФЗ и 375-ФЗ (так называемого пакета Яровой-Озерова), обязующего операторов связи хранить трафик данных за 6 месяцев, в России была создана модульная система хранения данных больших и сверхбольших объемов «Купол». Система отечественная, однако не на 100%. В частности, в ней используется блок питания производства тайваньской компании Delta Electronics. Перед ИЦРП была поставлена задача разработать отечественный аналог.
«Так как система «Купол» должна работать устойчиво, то здесь очень высокие требования к надежности, – рассказывает заместитель директора ИЦРП, доцент кафедры дизайна НовГУ, к.т.н. Игорь Гурьевич Арендателев. – Наш модуль вторичного электропитания мощностью 1,6 кВт должен преобразовывать первичное напряжение 220 В во вторичное 12 В. При этом КПД его должен составлять 98%. Это один из ключевых показателей, и его очень непросто достичь. Кроме того, для надежности в системе «Купол» используются два источника питания, но это не значит что один работает, а второй ждет в резерве на случай аварии. Они работают попеременно, чтобы оптимизировать теплоотвод и сохранить одинаковый ресурс. А есть еще аккумулятор на случай перебоев первичного питания. И всем этим управляет специально разработанное программное обеспечение, которое и является изюминкой всей этой разработки».
Прототип модуля уже создан, но его доработка продолжается. Проблема в том, что в ТЗ на него оговорено использование не менее 70% отечественных комплектующих, но пока достичь этого параметра не удалось.
«Пока мы где-то в районе 60% отечественных комплектующих, – поясняет Игорь Арендателев. – Прототип дорабатываем в плане повышения этого процента. Проблема в том, что параметры были заданы не только по характеристикам, но и по цене и размерам. И не всегда отечественные, например, конденсаторы и транзисторы позволяют в заданные рамки уложиться. Но российская радиоэлектронная промышленность не стоит на месте, и по мере ее развития мы будем повышать степень локализации».
На счету новгородского ИЦРП еще одна похожая разработка – блок вторичного питания 12 В мощностью 1,4 Вт для системы контроля наклонного бурения скважин. Эту работу уже не назовешь импортозамещением, поскольку зарубежного аналога не было. Современные технологии бурения – это ноу-хау, которые ведущие зарубежные компании тщательно берегут, да и доступ к таким технологиям для России закрыт санкциями. Так что в данном случае прототип пришлось разрабатывать с нуля.
«Чтобы при наклонном бурении знать, где находится конец скважины, в буровую колонну ставят специальные датчики инклинометрии, которые нужно питать напряжением 12 В, – рассказывает Игорь Арендателев. – Само изделие представляет собой трубку из алюминиевого сплава около 30 мм диаметром и длиной миллиметров 500. Эта трубка вставляется прямо в бур и там работает на большой глубине, при повышенных температурах, вибрациях и электромагнитных наводках от вращения бура. Вот в эту трубку нам и надо было вписать блок питания и обеспечить тепловой режим его работы. Прототип был успешно сделан и сдан заказчику. Мы выпустили даже небольшую партию, несколько штук таких изделий».
Государств вложило в создание ИЦРП 139 млн руб., которые пошли на ремонт помещения площадью более 400 кв. м, на закупку современного оборудования, на оплату труда специалистов, которых в штате сейчас всего 18 человек. Поэтому ключевым показателем успешности центра является не только количество проектов, но и коммерческая составляющая деятельности: центр должен заработать больше, чем на него потрачено. Скажем откровенно, далеко не все из нескольких десятков вузовских инжиниринговых центров, созданных в стране за последние годы, с этой задачей справляются. Но ИЦРП и по этому показателю выглядит успешным начинанием.
Подготовлено пресс-центром проекта «Инжиниринг и инновации».