В погоню за квантами

Санкт-Петербургские ведомости Вып.№211 от 11.11.2009

Для развития лазерных технологий требуется господдержка
Андрей ЧЕПЕЛЕВ

В этом году исполняется 50 лет с появления первого работоспособного лазера (оптического квантового генератора). Хотя фактически изобретателем этого устройства был американец Теодор Майман, существенный вклад в разработку лазеров и мазеров внесли советские ученые Николай Басов и Александр Прохоров, которые в 1964 году получили Нобелевскую премию.

ImageСегодня, по прошествии более чем полувека, считается, что за постперестроечные годы Россия не потеряла только две сферы наукоемкой промышленности – ядерную и лазерную. Последняя, впрочем, также находится не в самой лучшей форме. На мировом рынке лазерного оборудования доля российских производителей составляет около 1%, и РФ давно не рассматривается за рубежом как стратегический партнер в этой отрасли.

Изначально разработка лазеров интересовала государства как новый вид оружия – не случайно ведь первенство открытия делят ученые из государств – флагманов холодной войны. Действительно, лазерное излучение способно наносить серьезные термические повреждения. Однако сейчас эти устройства широко применяются не только в военной сфере, но также в медицине, телекоммуникациях, археологии, полиграфии, ювелирном искусстве, обработке материалов и множестве других сфер деятельности человека.

Финансирование лазерной программы, по мнению экспертов, держалось на достойном уровне лишь до середины 1980-х годов. Тогда планировалось провести масштабное переоснащение производств, в том числе с помощью лазерного оборудования. Затем, когда на смену плановой экономике пришла рыночная, вкладываться в науку практически перестали, и Россия постепенно упустила все лазерные достижения советского времени. Тем более что большинство отечественных технологий были ориентированы не на потребительский рынок, а на ВПК.

Стоит отметить, что СССР в конце 1980-х дал миру одного из крупнейших инноваторов лазерной отрасли – Валентина Гапонцева, одного из изобретателей оптоволоконного лазера. Этот прибор отличается небольшими размерами, малым потреблением электричества и сравнительно высокой энергетической эффективностью (его кпд составляет 20 – 30%). После того как финансирование разработок на родине было практически прекращено, Валентин Гапонцев эмигрировал в США, где и нашел инвесторов под свои разработки, а затем основал транснациональную компанию IPG Photonics.

Можно, конечно, упрекнуть изобретателя в отсутствии патриотизма. Однако надо смотреть правде в глаза: в России идея оптоволоконного лазера, скорее всего, осталась бы на бумаге или на уровне опытной модели – как и сотни других изобретений. Впрочем, не так давно компания IPG открыла в подмосковном Фрязине производственную площадку, так что можно уже говорить и о возвращении технологии в Россию.

В Петербурге при Союзе промышленников и предпринимателей существует Лазерный региональный северо-западный центр (ЛРЦ), который объединяет немногочисленных отечественных производителей лазерного оборудования, а также ведущих специалистов отрасли, работающих в нашем регионе.

Входящие в это объединение петербургские предприятия поделили между собой сферы влияния, чтобы не создавать друг другу ненужной конкуренции, благо игроков на этом рынке всего четыре: СП «Лазертех», «Лазерный центр», «ЛазерИнформСервис» и «Мобильные лазерные системы». Суммарный штат работников этих предприятий – около сотни человек. Впрочем, как сообщил директор ЛРЦ Сергей Смирнов, лазерная промышленность и не предполагает большого числа сотрудников. Даже у ведущих мировых фирм численность работников редко превышает две сотни человек.

Лазерный центр специализируется на небольших комплексах для гравировки и маркировки материалов. Нанесение информации лазером важно для потребителей: эти данные невозможно стереть или подделать. Такую маркировку можно наносить прямо на упаковку, и в розничных сетях дату производства не смогут переклеить. Так же можно наносить номера на документы, маркировку на узлы двигателей автомобилей и другой техники, поддающейся разрушительному влиянию масла, бензина, мазута, соли и других агрессивных веществ…

Конечно, позволить себе приобрести установку для лазерной маркировки или гравировки может не каждое предприятие – оптоволоконный лазер нового поколения мощностью 10 ватт стоит 1,25 млн рублей. Старый лазер той же мощности можно приобрести за 1 млн рублей, однако он в 10 раз тяжелее (250 кг вместо 25 кг) и потребляет гораздо больше электроэнергии. Но есть у него и плюсы: по расчетам производителей, он отработает не менее 50 лет без капитального ремонта, если, конечно, будет работать нормативные 1000 часов в год. Доля российских комплектующих в таком устройстве – 80%. Лазерный центр, кстати, единственный петербургский производитель, который поставляет продукцию за рубеж.

СП «Лазертех» поставляет мощные комплексы «под ключ». С помощью лазерного луча этих установок можно совершать точную резку материала, делать тонкую перфорацию, практически бесшовную сварку, а также закалять металл для существенного продления срока службы деталей.

Одна из последних разработок «Лазертеха» – робот для объемной лазерной обработки в трех плоскостях. Основные части «умной машины», впрочем, завозят из Японии. Но с учетом применения российского лазерного источника и других комплектующих цену робота удалось снизить на 40% – с 500 до 300 тыс. евро. Подобные устройства могут применяться, например, в автопроме.

В Петербурге есть и несколько учебных заведений, которые готовят специалистов-лазерщиков. Профильные кафедры имеются в Политехническом университете, Военмехе и СПбГУ ИТМО. «Из выпускников ИТМО 2008 года 65% студентов кафедры лазерной технологии устроились работать по специальности», – сообщил завкафедрой Вадим Вейко. Он также выразил беспокойство в том, что очень мало молодых людей идут сегодня в науку, и поэтому у специалистов советской школы фактически нет достойной смены.

А вот в сфере среднего специального образования несколько иная ситуация. Директор Петровского колледжа Евгений Иванов говорит, что операторов лазерных установок на рынке труда не хватает. И это притом что зарплата таких специалистов сравнительно высока. Увы, рабочие специальности до сих пор считаются у молодежи непрестижными.

Несмотря на то что в России декларируется переход к инновационной экономике, системной поддержки лазерного кластера у нас до сих пор нет. До 2007 года государство вообще не интересовалось производством лазерных установок, предоставляя производителям право выживать своими силами. Однако последние два года эксперты отмечают некоторые изменения к лучшему.

Петербургский комитет экономического развития, промышленной политики и торговли (КЭРППиТ) разработал свою собственную программу поддержки инновационных компаний. Им предоставляются государственные субсидии по процентным ставкам банковских кредитов, бесплатные места для участия в промышленных выставках как в России, так и за рубежом и даже прямое финансирование.

Однако мер по поддержке отечественного лазерного производства явно недостаточно. Банки, даже с учетом субсидий, предоставляют кредиты под 17% годовых на срок не более 5 лет. А ведь у наукоемкого производства просто нет такой прибыли, чтобы можно было брать подобные займы. За 2008 – 2009 годы общий объем финансовой помощи лазерному кластеру составил 1,5 млн рублей. На эти деньги можно как раз купить… один маркировочный станок низкой мощности.