ИННОПРОМ-2025: Команда ПИШ СПбПУ представила ключевые разработки в области композиционных материалов и аддитивного производства

7-10 июля 2025 года в Екатеринбурге состоялась 15-я Международная промышленная выставка ИННОПРОМ. Главная тема мероприятия в 2025 году — «Технологическое лидерство: индустриальный прорыв»‎.

ИННОПРОМ — международная платформа для демонстрации передовых технологий и поиска новых заказчиков, поставщиков, партнеров и инвесторов. В 2025 году более 11 тысяч организаций и компаний из 60 стран мира на площади в 50 тысяч м² представили инновационные разработки и технологические решения в области машиностроения, промышленной автоматизации, цифровых и производственных технологий, металлургии и производстве материалов. Достижения и разработки оценили 47 тысяч посетителей.  Деловая программа выставки включала более 100 мероприятий, в рамках которой участники активно обсуждали актуальные темы современного промышленного и торгового развития и сотрудничества с российскими и зарубежными партнерами.

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) ежегодно принимает участие в ИННОПРОМ, представляя ключевые разработки для экспертной оценки и развития партнерских связей с ведущими высокотехнологичными компаниями нашей страны. Делегация Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» под руководством главного конструктора по ключевому научно-технологическому направлению развития СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг», директора Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексея Боровкова включала:

• руководителя Опытно-конструкторского бюро ПИШ СПбПУ Михаила Корчкова,
• заведующего лабораторией «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» ПИШ СПбПУ Владимира Ядыкина,
• заведующего лабораторией «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ Илью Кобыхно,
• инженера лаборатории Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования ПИШ СПбПУ Дмитрия Гончаренко.

Разработки Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в области термопластичных полимерных композиционных материалов (ТПКМ) и аддитивного производства широко обсуждались в рамках круглого стола «Термопласты — новые материалы для промышленности». Организатором мероприятия выступил Композитный дивизион Госкорпорации «Росатом» при поддержке ПИШ СПбПУ. Отметим, что Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого с 2014 года развивает проекты в области новых материалов совместно с Композитным дивизионом «Росатома».

Участники круглого стола рассмотрели основные преимущества термопластов, которые отличаются высокой ударопрочностью, трещино- и износостойкостью, долговечностью и стойкостью к агрессивным химическим воздействиям. Эксперты оценили перспективы и основные барьеры применения термопластов  в авиации (облегченные конструкции авиационных двигателей, силовые элементы крыльев), космической технике (сверхлегкие упругие или жесткие силовые конструкции), нефтегазовой (стойкие к агрессивным веществам детали трубопроводов) и автомобильной (несущие элементы кузова, звукоизоляция) промышленностях, а также в спортивной индустрии (легкие, жесткие и быстро формуемые элементы усиления защитной экипировки, спортивных снарядов и инвентаря).

Модератором мероприятия выступил Егор Голиков, главный технолог S7 Group. В числе спикеров — генеральный директор «Аэрокомпозит» Анатолий Гайданский, директор проекта «Термопласты» Композитного дивизиона «Росатома» Антон Шумаков, заведующий лабораторией «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ Илья Кобыхно, заместитель главного инженера опытного завода по ПКМ «ОДК-Сатурн» Виталий Крупейников, начальник отдела АО «Композит» Константин Михайловский, заместитель руководителя Центра композитных технологий КНИТУ-КАИ Владимир Батраков и генеральный директор «Ф2 Инновации» Евгений Матвеев.

В ходе дискуссии генеральный директор «Аэрокомпозит» Анатолий Гайданский осветил актуальные потребности авиастроения в области композиционных материалов. Спикер подчеркнул, что все основные материалы, которые используются при производстве самолетов, замещены и кратко представил ход разработки самолета МС-21 с акцентом на применении отечественных композиционных материалов и аддитивного производства.

Заведующий лабораторией «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ Илья Кобыхно рассказал о перспективных направлениях исследований в области развития ТПКМ и представил ключевые разработки Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», реализуемые совместно с Композитным дивизионом Госкорпорации «Росатом» и ведущими компаниями отрасли.

Спикер подчеркнул, что на базе лаборатории «Полимерные композиционные материалы» в Передовой инженерной школе СПбПУ «Цифровой инжиниринг» сформирован и действует ведущий центр компетенции по термопластичным полимерным композиционным материалам в России, объединяющий ключевых производителей волокон, полимеров, препрегов, разработчиков технологического оборудования и производителей конечной продукции для проведения перспективных исследований и развития отрасли.  Также лаборатория выступает важной образовательной площадкой, которая позволяет решить проблему кадрового дефицита специалистов в области новых материалов. В частности, на базе лаборатории реализуются программы дополнительного профессионального образования «Полимерные аддитивные технологии» и «Разработка, исследование и моделирование полимеров» и ведётся подготовка магистров   по  программе «Механика полимерных и композиционных материалов».

• «Мы стремимся решить одну из важных проблем, которая существует в отрасли. Это кадровый голод. Когда мы говорим о переходе к новым материалам и изготовлению конструкций из них, то сталкиваемся с тем, что зачастую даже существующие специалисты с большим опытом не имеют необходимых знаний. Следовательно, этот вопрос нужно решать системным образом.  К примеру, через создание сетевых программ, программ для повышения квалификации действующих специалистов и подготовку новых кадров. При этом необходимо, чтобы обучающиеся проводили весь свой образовательный цикл на производстве, т.е. максимально близко к тем технологиям, с которыми они будут дальше работать. Инфраструктура нашей лаборатории позволяет соблюсти эти условия для продуктивного обучения»,
  — пояснил Илья Александрович.

Отметим, что результаты исследований специалистов лаборатории выступают основой проекта по разработке комплексной технологии получения композитных конструкций методом оверпринтинга для изготовления изделий БПЛА и авиационной техники, который реализуется ПИШ СПбПУ в рамках ключевого научно-технологического направления СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг» при поддержке программы «Приоритет-2030». Результаты проекта позволят сформировать технологические решения в рамках национальных проектов технологического лидерства: «Промышленное обеспечение транспортной мобильности» и «Новые материалы и химия». Разработка обеспечит Композитному дивизиону Госкорпорации «Росатом» увеличение объема производства препрегов, а предприятия Госкорпорации «Ростех» смогут произвести техническое перевооружение производственной базы и разработать демонстраторы, подтверждающие освоение критических промышленных технологий.

Также Илья Кобыхно подробно осветил опыт ведения совместных проектов с Композитным дивизионом Госкорпорации «Росатом», в том числе разработку опытно-промышленной технологии изготовления филаментов из непрерывного углеродного волокна на основе термопластов и поставку в Композитный дивизион Госкорпорации «Росатом» лабораторной установки производительностью 500 м/час в 2023 году и далее в 2024 году усовершенствованной опытно-промышленной линии производительностью 12 000 м/час.  В результате впервые в отечественной практике была разработана подобная технология. Этот уникальный проект позволил Композитному дивизиону Госкорпорации «Росатом» первым в России достигнуть показателей уровня мировых лидеров отрасли. Итоги проекта легли в основу разработки площадки производства термопластов, которая была официально представлена Композитным дивизионом Госкорпорации «Росатом» на круглом столе «Термопласты — новые материалы для промышленности».

• «Мировой рынок термопластичных композитов развивается стремительно, и теперь Россия входит в число технологических лидеров в этой сфере. Нам удалось не только разработать материалы, сопоставимые по качеству с продукцией мировых брендов, но и создать уникальное производство, аналогов которому в стране пока нет»,
  — отметил пресс-центру Корпорации директор проекта «Термопласты» Композитного дивизиона «Росатома» Антон Шумаков.

Спикер отметил разработку технологий индукционной, ультразвуковой и резистивной сварки в рамках исполнения НИОКР в интересах ПАО «ОДК-Сатурн» (входит в АО «Объединённая двигателестроительная корпорация» Госкорпорации «Ростех») и АО «НИИграфит» (входит в Госкорпорацию «Росатом»).

• «Наши основные задачи — это разработка режимов для получения максимальных физико-механических свойств композиционных материалов и определение подходов к постобработке. Для термопластов существует проблема, связанная с тем, что для высокотемпературных полимеров применяются сложные стальные оснастки, что тоже очень сильно влияет на экономику, особенно если мы говорим про мелкосерийное производство. Сейчас мы активно разрабатываем подходы к получению 3D-печатных оснасток, которые позволят нам значительно снизить стоимость и ускорить скорость производство. На основе тех данных, которые имеем в рамках исследований, можно смело сказать, что мы можем получить свойства, сопоставимые с паспортными данными материалов, которые производят японские и европейские компании. Таким образом, в ближайшей перспективе эти подходы можно внедрять в авиацию и космическое применение»,
  — рассказал в заключение доклада о текущих направлениях разработки в области ТПКМ Илья Александрович.

На стенде Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого были представлены передовые разработки в области термопластичных композиционных материалов, аддитивного производства, беспилотных технологий и роботизированных систем, технологий для топливно-энергетического комплекса.

Участники выставки высоко оценили технологические решения в области композиционных полимерных материалов. Демонстратор технологии оверпринтинга дал представление о методе изготовления трехслойных композитных панелей, сочетающим автоматизированную выкладку обшивки и аддитивное производство сотового заполнителя. Обшивка формируется из перекрестных слоев [0/90]2s, в то время как сотовый заполнитель производится методами FDM/FGF печати. Технология оверпринтинга позволяет интегрировать эти компоненты в единую конструкцию, что обеспечивает ряд технических преимуществ:

• повышенная стойкость к ударным нагрузкам,
• снижение массы конструкции при сохранении прочностных характеристик,
• возможность локального усиления конструкций
• сокращение количества технологических операций
• гибкость в проектировании геометрии изделий.

Демонстратор технологии индукционной сварки ТПКМ позволил экспертам оценить способ сварки углепластиков с матрицами из любых термопластичных полимеров с общей толщиной шва до 7,5 мм и получением прочностных характеристик, улучшенных в два раза по сравнению с применением специализированных клеев. Технология индукционной сварки ТПКМ и лабораторный стенд для ее реализации были разработаны в СПбПУ в интересах ПАО «ОДК-Сатурн» (входит в АО «Объединённая двигателестроительная корпорация» Госкорпорации «Ростех»).

С помощью демонстратора технологии автоматизированной выкладки термопластичных однонаправленных препрегов участники и посетители выставки узнали о возможностях создания многослойных композитных конструкций с заданной структурой армирования, в том числе изделий сложной геометрии неограниченных размеров. Технология обеспечивает снижение себестоимости за счет автоматизации процесса, улучшение качества продукции благодаря оптимальному распределению материала, а также повышенную ударную стойкость и виброустойчивость конструкций за счет применения термопластичных полимеров, что особенно востребовано в авиа- и ракетостроении при производстве крупногабаритных обшивок, силовых панелей и других элементов.

На стенде СПбПУ также были широко представлены разработки инженеров лаборатории «Полимерные композиционные материалы» ПИШ СПбПУ в интересах АО «Препрег-СКМ» (входит в состав Композитный дивизион Госкорпорации «Росатом»). В частности, филамент АСМ РЕЕК-3К — революционное решение для аддитивных технологий. Этот материал превосходит традиционные армированные филаменты по прочности в 10 и более раз, открывая новые возможности в создании сложных высоконагруженных деталей. Разработанный с использованием российского углеродного волокна со специальным аппретом и отечественного ПЭЭК, филамент сочетает исключительную механическую прочность, термостойкость и технологичность 3D-печати. Тоупрег АСМ РЕЕК С140UD — это инновационный препрег для автоматической выкладки, созданный на основе углеродного волокна UMT49S-12K и суперконструкционного термопласта полиэфирэфиркетон. Этот материал разработан для высокоточной роботизированной сборки композитных деталей и обеспечивает идеальное сочетание прочности, легкости и технологичности. Тоупрег АСМ РЕЕК С140UD находит применение в самых требовательных отраслях, включая авиацию, ракетостроение и двигателестроение, где критически важны надежность, малый вес и долговечность конструкций. Разработанный с применением углепластика российского производства АСМ РЕЕК-С285S-Р кронштейн демонстрирует физико-механические характеристики, сопоставимые с лучшими мировыми аналогами, обеспечивая надежность и долговечность даже в самых жестких эксплуатационных условиях.

Одной из главных разработок стал беспилотный летательный аппарат (БПЛА) нового поколения «Снегирь-2», входящий в семейство электрических беспилотных летательных аппаратов «Снегирь». Разработка легла в основу создания Платформы цифрового проектирования и моделирования БПЛА CML-Bench^®.DRONE и Платформы цифровой сертификации БПЛА CML-Bench^®.UAV. На базе первого аппарата семейства «Снегирь-1» были созданы модификации «Снегирь-1.5» и «Снегирь-2» с увеличенными взлетной массой и дальностью полета.

Беспилотный летательный аппарат нового поколения «Снегирь-2» обладает повышенной устойчивостью за счёт усовершенствованной системы управления, а также оснащён инновационной модульной системой взаимозаменяемых комплектующих, что позволяет оперативно адаптировать его для выполнения различных задач. С учетом опыта разработки БПЛА семейства «Снегирь» в 2025 году стартовала разработка опытного образца легкомоторного самолёта CML-Aeroplane в рамках ключевого научно-технологического направления СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг».

Кроме того, на поля ИННОПРОМ-2025 команда Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» провела ряд важных встреч с представителями органов государственной власти и руководителями промышленных предприятий,  а также подписала соглашение  о сотрудничестве в области экспертно-аналитической деятельности с ФГАУ «Цифровые индустриальные технологии». Специалисты ПИШ СПбПУ приняли активное участие в дискуссионной работе мероприятий деловой программы выставки в качестве приглашенных спикеров, слушателей и экспертов.  В частности, главный конструктор по ключевому научно-технологическому направлению развития СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг», директор ПИШ СПбПУ Алексей Боровков представил опыт Политехнического университета в реализации программы «Приоритет-2030» и рассказал о достижениях в области аддитивного производства с учетом применения передовых цифровых и производственных технологий.