Научные разработки

Исследовательская работа, как правило, является обязательным этапом любого крупного инновационного проекта. Именно на этом этапе производятся все предварительные расчеты, разрабатываются и испытываются опытные образцы ключевых узлов будущей системы, определяются технические требования и параметры интеграции системы в проектное решение, формируются стоимостные и временные показатели проекта.

Компания ООО «Криоэнергосистемы» в полной мере обладает необходимым опытом ведения исследовательской деятельности в привязке к крупным инновационным проектам. Специалисты компании предпочитают вовлекаться в такие задачи на самых ранних стадиях проекта, когда ещё ведутся обсуждения по постановке ключевых задач, формированию требований к технологии и организационной схеме инновационного проекта.

Разработка опытных образцов и их натурные испытания являются неотъемлемой частью практически любой НИОКР. На ранних этапах разработки компания пользуется методами математического моделирования, необходимыми для определения условий и закономерностей работы опытных образцов. Как правило, это занимает относительно немного времени и не требует больших капиталовложений.

Современные средства моделирования позволяют достаточно точно дать ответ на ключевые вопросы, связанных с конструкторскими решениями, воплощенными в опытном образце. Однако, если применение будущего образца является в значительной степени ответственной задачей, от которой зависит работа всей технологии, то наступает второй этап разработки опытного образца, а именно физическое моделирование.

В решении сложных задач с различной комбинацией внешних воздействий в широком диапазоне параметров, физическое моделирование может стать единственно возможным подходом к формированию ключевых конструкторских решений.

Точность определения параметров работы опытного образца может напрямую быть связана и с будущими капиталовложениями не только в сам образец, но и требуемую инфраструктуру.
Наиболее ярко это выражено в инновационных проектах с использованием глубокого криогенного холода, где капиталовложения в каждый дополнительный кВт холода может исчисляться сотнями миллионов рублей., что значительно превышает стоимость физического моделирования (испытаний).

Специалисты компании в рамках действующей научной кооперации с ведущими научными центрами успешно решают задачи математического и физического моделирования опытных образцов. В дополнение к этому ООО «Криоэнергосистемы» ведет проектирование собственной исследовательской криогенной установки, которая позволит проводить разработку и испытания сверхпроводниковых систем уже в 2022 г.

Успех в реализации крупных инновационных проектов во многом зависит от сбалансированного подхода во всех областях, касающихся механизма его реализации. Очень важно сохранить суть проекта по мере его реализации, особенна важна стыковка между результатами научной работы и нормативными требованиями к разработке проектной документации.

Современные требования к проектированию инновационных объектов дополнительно накладывают новые требования и к научным разработкам. В первую очередь это касается разработки цифровых информационных моделей будущих инновационных узлов и устройств. Создание принципиально новых устройств формирует дополнительные требования по разработке нормативных документов и специальных технических условий проекта.

Именно поэтому, специалисты ООО «Криоэнергосистемы» ведут научные разработки с учетом требований и ограничений, связанных с разработкой проектной и нормативной документации, а также вовлекают инженеров проектировщиков на ранних стадиях исследовательской работы.

Постоянное участие в научных форумах и международных конференциях позволяет специалистам компании расширять свой кругозор в решении прикладных инновационных задач, эффективно комбинируя существующие научные разработки с технологиями, которые ещё предстоит разработать. В любом случае, компания руководствуется принципом технологического лидерства и суверенитета, а не желанием повторить чужие достижения многолетней давности.

Научно-технический прогресс неразрывно связан с его метрологическим обеспечением, причем метрология, зачастую, должна развиваться опережающими темпами, поскольку развитие многих областей науки и техники напрямую зависит от совершенствования используемых средств и способов измерений.
Метрология условно состоит из трех направлений:
Теоретическая метрология — раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии.
Законодательная метрология — раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимости точности измерений в интересах общества.
Практическая (прикладная) метрология — раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.
В своей деятельности специалисты ООО «Криоэнергосистемы» занимаются именно практической метрологией. При проектировании различных систем и установок, конструировании их отдельных узлов и элементов решаются вопросы:

• Выбора необходимых датчиков различных типов для прямых и косвенных измерений технологических параметров;
• Определения требований к допустимой погрешности измерений;
• Определение мест установки различных типов датчиков с учетом специфики измеряемых величин и динамики протекающих процессов;
• Дублирования и резервирования датчиков для измерения параметров критически важных и ответственных процессов;
• Выбор соответствующих конфигураций вторичных измерительных приборов, включая интерфейсы для передачи информации.

В основных сферах деятельности компании процессы проектирования и конструирования протекают параллельно, поэтому подходы к выбору конкретных измерительных приборов определяются не только метрологическими требованиями, но и формируются с учетом удобства дальнейшей эксплуатации разрабатываемых узлов, изделий и систем.
При проектировании сложных пространственных объектов, особенно в случаях использования косвенных измерений, выбор измерительного оборудования и мест установки соответствующих датчиков осуществляется с использованием средств компьютерной симуляции и физических испытаний на модельных образцах, в том числе с изготовлением специальных стендов. Такой подход позволяет не только оптимизировать состав оборудования, необходимого для метрологического обеспечения технологических процессов, но и отработать алгоритмы управления с использованием различных исполнительных механизмов для отдельных узлов и целых систем.
Ряд практических задач требует более глубокого погружения в теоретическую метрологию. Так, прямое измерение температуры трансформаторного масла с использованием традиционных датчиков температуры в условиях сильных магнитных полей не обеспечивает требуемой точности и достоверности. Применение новых физических принципов измерений позволяет достичь необходимых метрологических характеристик оборудования.
Специалисты ООО «Криоэнергосистемы» проводят постоянный мониторинг научно-технической литературы, посвященной совершенствованию измерительной техники и используют полученные знания в своей прикладной деятельности.