Наука военного времени: особые запросы, особые требования

День Независимости в этом году - самый тревожный в истории нашего государства. Развязанная путинской Россией война на Востоке нашей страны уносит ежедневно новые и новые жизни. Оборонные затраты и необходимость обустраивать десятки тысяч беженцев ложатся тяжелым бременем на обескровленный еще мародерами из предыдущей власти бюджет, в который уже не перечисляют налоги сотни разрушенных предприятий Донбасса. В таких условиях государство вынуждено прибегать к болезненным секвестрам государственных затрат, последствия которых сполна ощутили ученые, и до того отнюдь не жившие в роскоши. Получив цифры очередных сокращений, мой знакомый директор научного учреждения грустно констатировал: "Сало с нас срезали уже давно. Теперь уже режут по живому". К сожалению, он прав.

Это - общеизвестные вещи. И все же украинская наука даже в таких сверхсложных условиях живет и работает. Украинские ученые вместе со всем обществом пытаются дать ответ на вызовы, возникшие перед государством. Понятно, что сегодня особое внимание уделено исследованиям, которые могут укрепить нашу обороноспособность.

А проведение АТО уже выявило ряд болезненных проблем наших военных. Это, в частности, отсутствие современной связи, ненадежность и устарелость систем защиты, недостаточное количество беспилотников для оперативной разведки. Ответы на эти проблемы предлагают ученые Национального технического университета "Киевский политехнический институт".

Сейчас в Вооруженных силах Украины находятся на вооружении системы радиорелейной связи, созданные еще в 80-х гг. минувшего века, которые не отвечают современным требованиям к надежности и защищенности связи, энергопотреблению и габаритам, экологической безопасности, оперативности развертывания и функционированию. В то же время в Украине уже сегодня есть возможность создавать и производить новое поколение систем, не уступающих лучшим зарубежным тропосферным системам, используемым странами НАТО. Научно-технические принципы таких систем уже разработаны в рамках соответствующего государственного заказа. Его выполнение координировал Госинформнауки, научные и инновационные подразделения которого, согласно правительственному решению, теперь будут работать в составе Министерства образования и науки Украины.

Наличие сегодня на территории нашего государства террористов требует скорейшего создания и применения современных систем охраны территорий военных объектов. Существующие системы защиты, использующие средства видеонаблюдения и патрулирования, не решают задачи охраны в полной мере, поскольку диверсионные группы могут иметь современные средства проникновения на объекты. Таким образом, мы должны создать и внедрить системы защиты, которые используют другие методы выявления проникновения на охраняемую территорию.

Есть в Украине и наработки ученых, и производственные мощности, которые позволяют самостоятельно строить беспилотники разных классов и разного применения. Положительный пример - конструирование и запуск в серийное производство беспилотного летательного аппарата "Тандем", класса МИНИ (согласно классификации НАТО) со стартом с рук.

Ежедневные сведения из зоны АТО показывают, насколько актуально в условиях применения террористами самых современных российских средств поражения повышение уровня защиты бронетехники Вооруженных сил Украины. Решение этой задачи утолщением брони неприемлемо, поскольку приводит к значительному увеличению боевой массы бронетехники и потере ею должной маневренности. Но можно пойти по пути использования для производства брони новых легких сверхпрочных металлических и керамических композиционных материалов, в частности на основе оксида алюминия и карбида бора. Ученые НТУУ "КПИ" разработали и принципиально новые армированные керамические материалы, которые представляют собой матрицу из сверхтвердого тугоплавкого соединения, армированную регулярно расположенными волокнами другого сверхтвердого тугоплавкого соединения. По твердости, прочности и вязкости разрушения такие материалы в 3-4 раза превышают аналогичные характеристики материалов, из которых изготовляется современная броня. Важно, что Украина способна сама производить броню разнообразного применения.

Но можно идти не только по пути упрочнения самой брони. Среди лауреатов Премии Кабинета Министров Украины за разработку и внедрение инновационных технологий этого года - работа "Разработка и внедрение технологий создания динамической защиты бронированной техники нового поколения", выполненная коллективом ученых из разных учреждений, заметное место в котором занимают специалисты из "Базового центра критических технологий "Микротек" МОН Украины. Результат пятнадцатилетней работы специалистов - создание комплекса динамической защиты "Нож" и противотандемной динамической защиты "Дуплет". По своим боевым возможностям они значительно превосходят все известные на сегодня иностранные образцы. Эти системы повышают уровень защиты в 1,5-2,5 раза по сравнению с лучшими мировыми аналогами динамической защиты "Контакт" (Россия) и "Блейзер" (Израиль).

Понятно, что во время военных действий резко возрастает и значение медицинских разработок, особенно в сферах, предусматривающих операционное вмешательство. Количество операций с применением медицинских имплантатов в мире все увеличивается. Во многих случаях имплантация - единственный способ сохранить не просто трудоспособность и здоровье человека, но и его жизнь. Сейчас наиболее распространены металлические имплантаты, в частности на основе титана, что обусловлено их хорошими механическими свойствами. Вместе с тем в живом организме металлы не полностью нейтральны (биоинертны), а реакция на металлические имплантаты может быть разной и часто отрицательной. В то же время биоактивные керамики, обладающие уникальными биологическими свойствами, уступают металлическим имплантатам по механическим характеристикам.

Объединить преимущества этих разных материалов и нейтрализовать их недостатки можно, использовав биоактивные керамические покрытия на металлических имплантатах. Достаточно вспомнить, что из 1,5 млн эндопротезов локтевого сустава, ежегодно имплантируемых в мире, около 250 тыс. - с биокерамическим покрытием из гидроксиапатита (ГАП), материала, формирующего неорганическую основу тканей костей человека. Поэтому такие покрытия постоянно применяются в ортопедии, травматологии, стоматологии, других областях медицины. Однако параметры реальных биокерамических покрытий, которые выпускает промышленность, далеки от идеальных - ведь эти покрытия из ГАП растворяются значительно раньше времени, необходимого для их жизни в организме, а значит, пациент обречен на ряд сложных и дорогих операций.

Таким образом, есть насущная потребность улучшить качество биоактивных керамических покрытий и разработать соответствующую высокопроизводительную технологию. С этой целью ученые Института физики полупроводников им. В.Лашкарева НАН Украины и Института проблем материаловедения им. И.Францевича НАН Украины разработали новые технологии изготовления широкого класса биосовместимых керамических материалов и технологии формирования покрытий на их основе. Впервые в Украине было предложен, а затем успешно оптимизирован и испытан на практике метод газодетонационного осаждения биоактивных керамических и композитных покрытий на титановые, керамические и другие имплантаты. Усовершенствованная технология позволила получить биоактивные покрытия произвольной толщины с высокой адгезией к основе имплантата и стойкостью к динамическим нагрузкам. Разработанные покрытия по всем параметрам не уступают зарубежным и отечественным аналогам, а в некоторых случаях значительно превосходят их, и по стоимости в 5-20 раз дешевле.

В Институте биохимии им. А.Палладина НАН Украины на стадии активной разработки - новые медицинские препараты и средства медицинского назначения, которые могут существенно изменить ситуацию с лечением и профилактикой ряда опасных заболеваний.

В частности, в Институте разработана технология производства хроматографически очищенных вирусбезопасных факторов VIII, IX, иммуноглобулинов и альбумина из плазмы крови человека. Эти препараты могут очень пригодиться для заместительной терапии ряда заболеваний, в частности гемофилии и других. Кроме того, они могут быть использованы для остановки потери крови у раненых (вспомним, сколько людей гибнет сегодня на Востоке страны от кровотечения, которое в полевых условиях не сумели остановить!) и профилактики некоторых осложнений послеоперационного вмешательства. Сейчас институт также работает над созданием рекомбинантного фактора VIII и протеина С, которые будут еще более эффективными и безопасными, чем соответствующие препараты, полученные из донорской плазмы крови.

В Институте биохимии разработан также способ получения аутологичной фибриновой композиции из плазмы крови больного для стимуляции репаративных и снижения воспалительных процессов. Этот способ может быть использован в ортопедии, травматологии, хирургии, в частности и полевой. А композиция, получившая название "фибриновый клей", - для остановки кровотечения и ускорения заживления ран.

Ученые института работают также над созданием уникальной композиции с использованием рекомбинантного ростового фактора для повышения регенеративного потенциала тканей, которая будет иметь способность ускорять заживление ран и ожогов. Кроме того, такую композицию можно будет применять и для лечения трофических язв при диабетических осложнениях.

Не менее важны разработки Института биохимии и в области диагностики. Как раз сейчас внедряются в производство на предприятии "ДиапрофМед" тест-системы для количественного определения растворимого фибрина, D-димера и фибриногена в плазме крови человека. Эти три показателя крайне важны для диагностики угрозы тромбообразования. Кроме того, в институте разработаны тест-системы для определения плазминогена в плазме крови, а также анти-ІІа-факторной активности низкомолекулярных гепаринов. Разработаны и уникальные диагностические тест-системы, способные обеспечивать диагностику ряда опасных инфекционных болезней, в частности дифтерии, туберкулеза, а также осуществлять мониторинг состояния противодифтерийного иммунитета у населения.

Институт биохимии всегда был лидером в отечественной витаминологии. В частности, можно вспомнить, что одним из важнейших препаратов, разработанных отечественными учеными под руководством академика Александра Владимировича Палладина в годы Второй мировой войны, был синтетический водорастворимый аналог витамина К - "Викасол", который оказался крайне эффективным для остановки кровотечения и потери крови.

Сегодня в Институте разработан ряд уникальных витаминных препаратов нового поколения. В частности, это препараты на основе активных форм витамина D3, которые могут быть применены для профилактики ("Видеин М", "Кальмивид М") и лечения ("Мебивид") патологии костной системы человека: остеомаляции, остеопороза, переломов, опухолей. Эти препараты по некоторым показателями не уступают и даже превышают лучшие зарубежные препараты на основе витамина D3.

Конечно, в этой статье приведены лишь несколько положительных примеров. На самом деле исследовательских работ такого уровня, которые уже завтра могут выйти на практическое применение и иметь важное значение для обороноспособности государства, в Украине многие сотни. Понятно, что бюджетные трудности сказываются на всем. К сожалению, сегодня на разработку новых технологий по государственному заказу Минфин готов предусмотреть в проекте Государственного бюджета на 2015 год лишь около 20 млн грн, хотя реальная потребность во много раз больше. Но именно в условиях войны крайне важно создать наиболее действенные механизмы поддержки таких работ с учетом реальных приоритетов государства и общества. Над решением этой задачи работают сейчас научные и инновационные подразделения МОН вместе с учеными академических институтов и университетов.