Российские инженеры создают газовые турбины и лекарства с помощью 3D-печати и искусственного интеллекта

Во вторник, 11 ноября 2025 года, в пресс-центре РИА Новости прошла пресс-конференция «Инженеры будущего. Разработки учёных, которые меняют мир уже сегодня». Эксперты Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) обсудили, как цифровая трансформация перестраивает высокотехнологичную промышленность, ускоряя внедрение инноваций и автоматизацию процессов.

Российская энергетика по-прежнему во многом зависит от импортного оборудования для газовых турбин – доля импорта составляет около 80%. Чтобы обеспечить надёжную генерацию энергии, стране необходимы собственные технологические решения, подчеркнул директор Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ, главный конструктор научно-технологического направления «Новые материалы, технологии, производство» Анатолий Попович.

В последние годы значительный потенциал демонстрируют аддитивные технологии – 3D-печать. В России впервые успешно применили 3D-печать для изготовления лопаток газовых турбин. Это достижение особенно важно для авиации и энергетики, где надёжность и долговечность деталей имеют решающее значение.

3D-печать позволяет оптимизировать производство и улучшить эксплуатационные характеристики турбинных лопаток – одного из ключевых элементов, определяющих эффективность работы турбин. Традиционные методы, такие как литьё и механическая обработка, сложны, дороги и ограничены в выборе материалов.

Ещё одна перспективная задача – создание лопаток с направленной кристаллической структурой, что позволит повысить коэффициент полезного действия турбин. Студенты Политехнического университета уже разработали высокотехнологичную основную часть газовой турбины с применением передовых материалов. После успешных испытаний с 2026 года планируется начало мелкосерийного производства. На базе университета также создаётся научно-производственное объединение, которое займётся малотоннажным выпуском инновационных компонентов для газовых турбин.

Современные 3D-принтеры позволяют использовать сразу несколько металлов, создавая композитные структуры с уникальными свойствами. Главное преимущество мультиматериальной 3D-печати – отсутствие резких границ между слоями, что снижает риск дефектов и повышает прочность изделий.

Такие принтеры способны одновременно работать с четырьмя материалами и обеспечивают точность изготовления до миллиметра. Примеры применения:

Для ремонта газовых турбин также применяются передовые технологии. Прямое лазерное выращивание позволяет точно восстанавливать изношенные детали, сохраняя их прочность и производительность.

Политехнический университет внедряет технологии искусственного интеллекта для ускорения разработки новых лекарственных препаратов. Проект реализуется совместно с ведущими медицинскими учреждениями, включая НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова.

Разработанная модель ИИ показывает высокую эффективность при идентификации структур с максимальной биологической активностью. Благодаря этому процесс отбора перспективных соединений значительно ускоряется.

Например, анализ данных о 100 тысячах химических соединений, который ранее занимал несколько лет, теперь выполняется менее чем за полгода. Отбор десяти наиболее перспективных структур может быть завершён за одну неделю, отметил заведующий лабораторией нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Александр Тимин.

Разработанная технология имеет высокий потенциал для применения в медицинских исследованиях. Университет выступает исполнителем доклинических испытаний совместно с НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова и планирует передачу опытных образцов для дальнейшего тестирования.