Чтение онлайн

Впрочем, в случае с немецким Wintershall «Газпром» может сослаться на историю сотрудничества в газодобыче. Совместная работа «Газпрома» и Wintershall на Уренгойском месторождении началась еще в 2011 году, когда компания «Ачимгаз», по 50% которой принадлежат «Газпрому» и Wintershall, начала пробное бурение первого участка ачимовского отложения. По оценкам компаний, работа на первом участке должна продлиться более 40 лет, за которые может быть добыто до 200 млрд кубометров природного газа и 40 млн тонн газового конденсата. Ожидаемый объем добычи в 2013 году на первом участке должен составить 8 млрд кубометров газа.

Берлин

График 1

Роль продаж нефти и газа для концерна BASF постоянно растет

График 2

Россия остается крупнейшим поставщиком природного газа в Германию

Виталий Сараев

Первые транзисторы появились еще в 20-е годы прошлого века. К 1990-м они вытеснили вакуумные лампы практически из всех устройств: радио- и телеприемников, усилителей, — а также легли в основу создания современных компьютеров. Последние лампы остались лишь в эстетских аудиоусилителях и, как ни странно, символах передовой физической мысли — ускорителях частиц, где они выступают в качестве источника излучения для разгона заряженных частиц. Даже на Большом адронном коллайдере используются клистроны — многоэлектродные электронные лампы. Причиной тому высокая требуемая мощность. В импульсе источник должен давать излучение мощностью до мегаватта, поэтому лампам замены не было. Транзисторы были не в состоянии выдержать импульс достаточной мощности в необходимом диапазоне. Компания Siemens решила довести транзисторную революцию до логического конца и захватить рынок оборудования для коллайдеров. Ключевая роль в этой задаче отведена команде русских инженеров.

Рисунок: Константин Батынков

Первые транзисторы появились еще в 20-е годы прошлого века. К 1990-м они вытеснили вакуумные лампы практически из всех устройств: радио- и телеприемников, усилителей, — а также легли в основу создания современных компьютеров. Последние лампы остались лишь в эстетских аудиоусилителях и, как ни странно, символах передовой физической мысли — ускорителях частиц, где они выступают в качестве источника излучения для разгона заряженных частиц. Даже на Большом адронном коллайдере используются клистроны — многоэлектродные электронные лампы. Причиной тому высокая требуемая мощность. В импульсе источник должен давать излучение мощностью до мегаватта, поэтому лампам замены не было. Транзисторы были не в состоянии выдержать импульс достаточной мощности в необходимом диапазоне. Компания Siemens решила довести транзисторную революцию до логического конца и захватить рынок оборудования для коллайдеров. Ключевая роль в этой задаче отведена команде русских инженеров.

Второе пришествие

Siemens в нашей стране не новичок. Первый контракт на поставку пишущих телеграфов в Россию был заключен еще в 1851 году. Российский рынок выручил компанию во время серьезного кризиса после потери ею всех заказов от телеграфного ведомства Пруссии. И до 1860-х оборот российского офиса даже превышал показатели берлинского. В 1883 году Карл Сименс приобрел лицензию на использование в России ламп Эдисона и построил в Санкт-Петербурге первую фабрику по производству соответствующего оборудования — кабелей, ламп, переключателей. На заре эпохи электричества Siemens был основным поставщиком в Россию динамо-машин и электродвигателей, участвовал в пуске трамвайных линий и построил несколько заводов и электростанций. Звездное время российского направления было перечеркнуто Первой мировой. В 1916 году вся собственность компании в России была национализирована. Эта тема до сих пор табу в компании, и на нетактичные вопросы сотрудники отвечают молчанием и скорбным выражением лиц. Однако разрыв был недолгим: советская власть вскоре возобновила отношения с компанией, а в годы индустриализации СССР стал крупнейшим покупателем из всех когда-либо имевшихся у Siemens.

Сейчас ассортимент поставок в Россию весьма широк — от автоматизированной системы управления дамбой в Санкт-Петербурге и высокоскоростных поездов до оснащения Большого театра. Но открывать свои производства на территории России Siemens до сих пор не спешил. И причиной тому не только 1916 год. Сейчас Россия уже не самый большой рынок сбыта из 190 стран, где работает Siemens. Его оборот в России, Белоруссии и Центральной Азии в 2012-м финансовом году менее 1,9 млрд евро при общей выручке 78,3 млрд евро. Поэтому у Siemens в России пока лишь два своих завода по производству трансформаторов и высоковольтного оборудования и несколько СП. Но уже на несколько ближайших лет инвестпрограмма составляет около 1 млрд евро, включает в себя создание более десятка новых производств и 4 тыс. квалифицированных рабочих мест. А 17 июня состоялось открытие нового научно-исследовательского центра, первый проект которого — разработка транзисторного генератора высоких частот. Он стал первым проектом в кластере ядерных технологий технопарка Сколково.

Мистер Полихов и профессор Хайд

На самом деле работа над проектом ведется уже давно, и «Эксперту» удалось побывать в лаборатории еще задолго до ее официального открытия. Самое удивительное в ней — атмосфера. Несмотря на солидность компании и устоявшиеся представления о немецкой приверженности регламентам, в исследовательском центре, скорее, возникает ощущение студенческого стартапа: большинство сотрудников очень молоды, график свободный, отношения дружеские, а руководитель проекта Степан Полихов на вид простой русский мужик в клетчатой рубахе навыпуск. Эта атмосфера — предмет особого старания и гордости руководства Siemens.

Есть стереотип, что в России — сумасшедшие ученые с гениальными идеями, а за рубежом — навыки успешной коммерциализации. В этом проекте все наоборот — связка фонтанирующего идеями немецкого ученого Оливера Хайда и скептически настроенных, ориентированных на рынок российских инженеров: «Мы давно работаем с профессором Хайдом, зачастую он играет роль идейного вдохновителя. И хотя некоторые его идеи сначала могут показаться неосуществимыми, при более детальном изучении в них обнаруживается рациональное зерно, которое нам удается впоследствии воплотить в коммерческий продукт. В итоге результаты такого сотрудничества устраивают всех», — рассказывает Степан Полихов.

Вопреки принятой в Siemens тендерной системе распределения НИОКР-задач Хайд по старому знакомству передал идею из рук в руки Степану. Причиной тому незначительность проекта: первая цель — рынок источников для ускорителей — оценивается компанией всего лишь в 1 млрд евро в год. Для сравнения: рынок решений для городов, на который также нацелен Siemens, оценивается им в 300 млрд евро в год.

Степан Полихов готов оснащать ускорители

Фото: Олег Сердечников

Возможность для разработки появилась, когда компания Infineon начала выпускать силовые транзисторы на основе карбида кремния для IGBT-устройств. Оливеру Хайду пришла в голову идея использовать их для создания твердотельного генератора высоких частот. Для него Infineon перепроектировала транзистор, изменив топологию и уменьшив размеры, чтобы повысить рабочую частоту. Хайд собрал из них «на коленке» модуль на основе карбидокремниевых транзисторов с частотой 176 МГц и получил с него 5 кВт мощности. Задачей команды Степана стало превратить эту идею в коммерческий продукт большей мощности и частоты, разработать его конструкцию и технологию производства, обеспечить надежность и экономичность эксплуатации. И это не так просто.

Степан сжимает в пальцах небольшой транзистор — крохотный плоский квадратик 4 на 4 мм, выдающий 10 кВт мощности. Этот транзистор используется в импульсном режиме, длительность каждого импульса лишь несколько сотен микросекунд. Но при таких объеме и площади даже это — огромная величина. «Как же он греется?!» — «Жутко!» — отвечает Степан.

Эффективно отводить тепло со столь малой площади — огромная проблема. А сделать транзистор больше по размерам нельзя — это приведет к падению частоты, за которую так боролись его создатели. Поэтому основой рабочего модуля служит массивный медный радиатор, охлаждаемый водой. Сверху накладывается «рабочий бутерброд»: изолятор, проводник, термопаста, которой проводник приклеивается к стоку транзистора. Обычные термопасты обладают слишком малой теплопроводностью. Удалось найти только одну подходящую — немецкой фирмы, которая делает ее практически из чистого серебра с небольшими добавками. Запекать «бутерброд» нужно с высокой точностью соблюдения температуры и давления.

Всего в лаборатории лишь три комнатки, но в них умещается все необходимое для полного цикла производства. В углу первой из них самодельный пресс, развивающий до 7 атм и 200 кг усилия. Пока «бутерброды» запекаются именно на нем по десятку за раз.

Во второй комнатке инженеры и конструкторы рассчитывают и проектируют конструкцию. В систему, предназначенную для ускорителей, заложен принцип легкого масштабирования: она строится из отдельных блоков по 10 кВт, собираемых по 10 штук в стандартную серверную стойку, излучение которых суммируется при помощи объединителей. Степан показывает один из них. На вид это обычная изогнутая медная труба диаметром сантиметров восемь, но расчет ее геометрии занял несколько месяцев. И уже подана заявка на патент на эту конструкцию. «А я лучше получаюсь на фото», — один из молодых авторов трубы пытается влезть в съемку. Приходится его осаживать: «Начальственный чин уже дает неоспоримую фотогеничность».