Плазменный мотор. «Изделие 30» для истребителя Су-57
Российские воздушно-космические силы в 2018 году приняли в опытно-боевую эксплуатацию перспективные истребители Су-57 пятого поколения, а до конца 2019 года планируется принять эти самолеты на вооружение. На первом этапе эти машины будут поступать в войска с «упрощенными» силовыми установками АЛ-41Ф1, похожими на те, что устанавливаются на истребители Су-35С четвертого поколения. С середины 2020-х годов Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, больше известные сегодня под обозначением «Изделие 30». Чтобы разобраться в поколениях реактивных двигателей боевых самолетов, особенностях разработки новых силовых установок и перспективах двигателестроения, мы обратились за помощью к генеральному конструктору ОКБ имени А. Люльки и разработчику двигателя пятого поколения для Су-57 Евгению Марчукову.
Предварительная проработка проекта истребителя пятого поколения Су-57 велась с начала 2000-х годов. В 2005 году начался этап проектирования нового российского боевого самолета. Летные испытания проводятся с 2010 года. В целом, информация по проекту перспективного истребителя засекречена. Известно только, что новые самолеты смогут нести во внутренних отсеках вооружения ракеты и бомбы общей массой до 4,2 тонны. Кроме того, истребители будут оснащены восемью внешними точками подвески для авиационного вооружения.
Су-57 будет принят на вооружение в два этапа. На первом этапе в войска начнут поступать боевые самолеты с двигателями АЛ-41Ф1 («изделие 117») — похожие двигатели устанавливаются сегодня на истребители Су-35С. На втором этапе Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, сегодня обозначаемые как «изделие 30».
Поколения и контуры
В реактивной авиации условно выделяют пять поколений турбореактивных двигателей. «Родовые» ветки этих силовых установок разделены на боевые и гражданские, и к ним предъявляются совершенно разные требования.
Например, гражданские двигатели должны иметь высокий ресурс и относительно небольшой расход топлива, а их техническое обслуживание не должно быть дорогостоящим, иначе они будут экономически невыгодными в эксплуатации. Значительная часть этих требований для военных авиационных двигателей может быть в той или иной степени принесена в жертву высоким характеристикам — большой скорости полета или наименьшему времени выхода на режим максимальной тяги.
Современные авиационные двигатели состоят из двух частей. Одна из них — внутренний контур, состоящий из газогенератора и сопловой части. В состав газогенератора входят компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления.
В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором — самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания топливной смеси газы из камеры сгорания попадают на турбину высокого давления и вращают ее, а та, в свою очередь, приводит в движение компрессор.
Схема турбовентиляторного двигателя Volvo RM12
После турбины высокого давления газы попадают на турбину низкого давления, приводящую вентилятор. После турбин газовый поток попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя.
Вторая часть военного авиационного двигателя — внешний контур — представляет собой компрессор низкого давления, направляющий аппарат и воздуховод (во многих гражданских двигателях компрессор низкого давления в состав внешнего контура не входит). Во время полета часть немного сжатого вентилятором и компрессором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. После этого сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем — в сопло и формирует остаток тяги.
В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги — до 80 процентов — формируется вентилятором. В двигателях истребителей бóльшая часть проходящего через двигатель воздушного потока проходит через внутренний контур. Это позволяет несколько повысить «отзывчивость» двигателя на управление и уменьшить его поперечные размеры, благодаря чему силовая установка способна обеспечивать сверхзвуковую скорость полета.
Совокупность удельных параметров
«Разница между двигателями разных поколений проявляется, прежде всего, в их удельных параметрах. Основных параметров несколько: это удельный вес, удельная тяга и удельный расход топлива на килограмм тяги в час. Смена поколений происходит при одновременном улучшении всех этих характеристик. „Изделие 30“ в этом плане можно даже отнести к поколению „5+“, так как этот двигатель создан с учетом отечественного и зарубежного опыта в разработке и эксплуатации двигателей пятого поколения. В СССР, а затем в России таким двигателем было „Изделие 20“. Его планировали установить на разрабатывавшийся корпорацией „МиГ“ истребитель Миг-1.44 МФИ. Затем появилось „Изделие 30“», — рассказал N + 1 Марчуков.
Су-35С
Су-35С
Су-35С
Су-35С
Удельным весом в авиации принято называть отношение массы двигателя к его полной тяге. Для перспективного «Изделия 30» этот показатель составляет менее 0,1, то есть двигатель способен выдавать более чем в 10 раз больше тяги, чем весит сам. Удельной же тягой называется отношение полной тяги к расходу воздуха двигателем.
В двигателе второго этапа для Су-57 разработчики применили ряд новых конструкторских подходов и технологий, благодаря чему «Изделие 30» по удельному расходу топлива примерно соответствует двухконтурному двигателю АЛ-31Ф (670 граммов на килограмм-силы в час в крейсерском режиме), однако превосходит его по показателю удельной тяги. АЛ-31Ф и его варианты являются одними из самых экономичных двигателей для боевых самолетов в мире; такие двигатели ставятся на истребители Су-27, Су-30 и Су-34, а также на китайский истребитель пятого поколения J-20.
Удельный расход топлива в значительной степени влияет на боевые возможности самолета. При равной боевой нагрузке низкий расход дает больший боевой радиус (расстояние, которое самолет может пролететь от точки старта до цели и обратно, включая время, необходимое на выполнение боевой задачи) или бóльшую боевую нагрузку при сохранении боевого радиуса. При сохранении же неизменными радиуса и боевой нагрузки самолету потребуется взять на борт меньше топлива, что сделает массу летательного аппарата меньше и заметно повысит его летные характеристики.
Например, во время Корейской войны 1950-1953 годов в затяжных воздушных боях американские истребители F-86 Sabre и советские МиГ-15 становились более верткими и быстрыми по мере расходования топлива, и с каждой минутой бой становился все более динамичным.
«Удельный расход топлива оппонирует с удельной тягой. Самый лучший расход топлива получается на гражданских двухконтурных двигателях, но у них меньше всего удельная тяга за счет высокой степени двухконтурности. У одноконтурных двигателей — наоборот, удельная тяга высока, но и расход высокий. За счет применения новых конструкций и технологий в «Изделии 30» удельный расход остался на прежнем уровне, но удельная тяга увеличилась», — рассказал Марчуков.
«Изделие 30»
Двигатель поколения «4+» АЛ-41Ф1, пока что устанавливаемый на истребители Су-57, конструктивно похож на АЛ-31Ф и АЛ-41Ф1С, но имеет несколько серьезных отличий. В частности, силовая установка оснащена плазменной системой зажигания и управлением вектором тяги в вертикальной плоскости. По словам Марчукова, система плазменного зажигания встроена в сами топливные форсунки двигателя, благодаря чему зажигание плазменной дуги происходит одновременно с подачей керосина. Помимо прочего, такое техническое решение позволяет избегать факеления, выброса огненного столба из двигателя из-за переизбытка топлива в камере сгорания при запуске.
АЛ-41Ф («Изделие 20»), АЛ-41Ф1 («Изделие 117») и АЛ-41Ф1С («Изделие 117С») — три существенно различающихся между собой двигателя. Первый должен был устанавливаться на советский прототип истребителя пятого поколения Миг-1.44 МФИ, но в связи с развалом СССР в серию не пошел. АЛ-41Ф1 — двигатель, в котором использовались наработки по АЛ-41Ф и АЛ-31ФП. Сегодня он стоит на опытных образцах Су-57. АЛ-41Ф1С — фактически несколько увеличенный в размерах АЛ-31Ф. Этот двигатель производится серийно и устанавливается на Су-35С. В АЛ-41Ф1С, несмотря на схожую конструкцию с АЛ-31Ф, использовано более 70 процентов новых деталей, и значительно улучшены удельные характеристики, а в АЛ-41Ф1 этот показатель достигает 80 процентов.
Российский двигатель пятого поколения получил и электронно-цифровую систему управления с полной ответственностью. Такая система дает возможность устанавливать произвольные законы регулирования двигателя и гибко адаптировать их под различные условия. Это значительно ускоряет время настройки и повышает надежность системы, позволяет быстро вводить изменения. В старых системах управления любое изменение было очень нетривиальной задачей.
Если говорить в общем, то электронно-цифровая система позволяет еще больше упростить управление самолетом благодаря тому, что она полностью отвечает за регулирование впрыска топлива, подачу воздуха, зажигание и управление некоторыми другими параметрами работы силовой установки. Благодаря этому от летчика требуется только отдавать управляющие указания.
Двигатель пятого поколения «Изделие 30» будет отличаться от АЛ-41Ф1 повышенной топливной эффективностью и меньшей стоимостью жизненного цикла.
«По сравнению с двигателями четвертого поколения в пятом добавилась возможность крейсерского сверхзвукового движения — для этого двигатель должен обладать изменяемой степенью двухконтурности. Это требование добавило еще один удельный параметр — удельный расход топлива на крейсерском сверхзвуке. Также у двигателя должна быть значительно меньшая заметность в инфракрасном и радиоволновом диапазоне. Это достигается специальной конструкцией сопла и воздухозаборника. Серьезным аспектом нового двигателя является также снижение стоимости жизненного цикла машины — меньше расхода на обслуживание, больше межремонтный ресурс», — рассказал о новых силовых установках Марчуков.
Сопла и лопатки
Для нового двигателя, который будет устанавливаться на истребители Су-57 с середины 2020-х годов, сегодня разрабатывается плоское сопло. Обычно такой аппарат представляет собой две подвижные пластины, установленные на S-образном канале на выходе реактивного двигателя. В частности, так сделано на американском истребителе F-22 Raptor пятого поколения.
Такое сопло, вместе с S-образным каналом скрывающее раскаленные лопатки турбины двигателя, позволяет снизить инфракрасную заметность боевого самолета для систем наблюдения, в том числе и инфракрасных поисково-следящих систем. Однако это же техническое решение вводит дополнительное сопротивление для истекающих газов, из-за чего характеристики двигателя ухудшаются в среднем на 2-3 процента.
Будет ли плоское сопло входить в состав двигательной установки с «Изделием 30» в основе, пока неизвестно. Сегодня этот двигатель испытывают с обычным соплом.
В 2013 году разработчики показали лопатки компрессора высокого давления для двигателя второго этапа, предназначенного к установке на Су-57. Они были изготовлены из алюминида титана — сплава титана и алюминия. В СМИ появлялась информация и о том, что этот же сплав может быть использован для изготовления лопаток турбины низкого давления «Изделия 30». Но позднее все эти работы были приостановлены. По словам Марчукова, алюминид титана не подходит для военного двигателя.
«Лопатки из алюминида титана используются в самых последних ступенях турбины низкого давления на гражданских самолетах, где температура газов относительно низка. Это дает значительную экономию по массе, так как в гражданских двигателях турбины многоступенчатые. В военном двигателе температура газов даже перед турбиной низкого давления значительно выше, и алюминид титана в этих условиях просто неприменим», — пояснил генеральный конструктор ОКБ имени А. Люльки.
Су-27СМ
Су-27СМ
Су-27СМ
Су-27СМ
«Интерметаллиды вроде алюминида титана не подходят и для лопаток компрессора. Этот материал хрупок, и любая забоина на лопатке чревата ее разрушением. Да и экономия по весу для компрессора получается незначительной», — добавил Марчуков.
В целом же разработка «Изделия 30» ведется с применением технологий компьютерного моделирования и симуляций. Благодаря этому полную программу испытаний двигателя планируется завершить с помощью всего десяти опытных образцов.
«У конструктора двигателей Архипа Люльки на столе была огромная логарифмическая линейка, с помощью которой он проводил и проверял расчеты. Но руками все рассчитать невозможно, нужно множество испытаний. И при создании двигателя АЛ-31 было сделано 68 опытных изделий перед тем, как он окончательно обрел свою форму», — рассказывает Марчуков.
Плюс контур, плюс поколение
Параллельно с разработкой двигателя второго этапа для Су-57 конструкторы уже создают и научно-технический задел для двигателей шестого поколения. В первую очередь исследования направлены на улучшение удельных характеристик силовой установки по сравнению с двигателями пятого поколения.
По словам Марчукова, такой проект предусматривает добавление в конструкцию силовой установки третьего внешнего воздушного контура. Благодаря этому можно добиться низкого удельного расхода топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме.
Над созданием трехконтурного двигателя работают и в США, в частности, на заводах компании GE Aviation. Американские военные называют свой двигатель адаптивным, поскольку он способен адаптировать некоторые удельные характеристики под текущие параметры полета.
При полете на дозвуковой скорости третий воздушный контур будет открыт. Благодаря этому воздушный поток от вентилятора будет проходить через второй и третий контуры и двигатель будет работать практически как турбовентиляторная силовая установка с большой степенью двухконтурности. В таком режиме силовая установка будет иметь несколько бóльшую тягу и существенно меньшее потребление топлива.
При сверхзвуковом же полете третий контур будет перекрываться полностью, а второй частично, благодаря чему двигатель будет работать уже как силовая установка с низкой степенью двухконтурности.
«Во всем двигателе и во всех его узлах сконцентрированы высокие технологии, множество расчетов и сложностей. Они проявляются по-разному. Например, компрессор двигателя является очень сложной конструкцией с точки зрения аэродинамики, но он относительно прост в используемых материалах и технологиях, так как там нет высоких температур. Турбина, напротив, с аэродинамической точки зрения проста, но лопатки турбины испытывают огромные температурные и механические нагрузки, что требует использования сложных материалов, систем охлаждения и длительных испытаний. Современные двигатели для боевых самолетов могут разрабатывать лишь несколько стран, и конструкторская мысль в них развивается схожим образом», — отметил Марчуков.
Выпьют ли китайцы весь Байкал?
Последнюю неделю меня активно просят поддержать протест против строительства завода по производству воды на священном для каждого русского человека озере Байкал. Говорят, китайцы решили присосаться к нашему озеру и выкачать из него воду! Сначала я пытался всех игнорировать: тема не совсем моя, да и времени разбираться не было. Но потом сдался. Если честно, последней каплей стал Сергей Зверев, который вышел на тропу войны (а точнее, на Красную площадь) с одиночным пикетом. А если уж сам Зверев обратил внимание на проблему, то и я не могу пройти мимо.
Почему я не хотел браться за эту тему? Потому что в ней вопросов больше, чем ответов. Все попытки разобраться приводили к тому, что не всё так страшно. «Ах, ты против народа?! Против протеста?! Сколько тебе китайцы заплатили?» – уже хочет спросить меня Сергей Зверев.
Давайте попробуем понять, в чём обвиняют завод и насколько он опасен для Байкала. Основные претензии людей были, по сути, сформулированы ещё два года назад в петиции на портале Change.org – сегодня паблики, активисты и защитники экологии продолжают толкать в массы цитаты из той петиции.
Здесь надо сказать, что Change.org – это мерзкая помойка. Я никогда не поддерживаю какие-либо петиции на этом сайте и вам не советую. Единственная цель этого сайта – собирать и продавать ваши данные. К сожалению, хорошие люди иногда вляпываются в говно. Пожалуйста, никогда не вводите там никакие данные, не создавайте петиции и не просите друзей их поддержать. Спасибо.
Итак, текст петиции выглядел так:
«Уважаемые жители Иркутской области и просто патриоты своей страны!
На берегу нашего озера Байкал в Слюдянском районе собираются построить китайский завод по розливу питьевой воды. Продукция завода будет поставляться в Китай. Ученые подтверждают, что строительство завода нанесет значительный ущерб Байкалу, который и так уже страдает от экологических проблем.
Это уникальное место! Его особый микроклимат способствует миграции многих видов перелетных птиц, в том числе и редких. Такого разнообразия нет ни в одной другой точке Иркутской области. Ученые говорят, что место заслуживает охраны и признания в качестве памятника природы. Но никак не строительства промышленного объекта!
Для добычи воды нужно будет проложить по озеру трубопроводы длиной более 3-х километров. Местным жителям перекроют доступ к озеру, люди не смогут заниматься ловлей рыбы. Завод может нанести этому месту и всему Байкалу непоправимый ущерб!
Давайте остановим этот беспредел по отношению к нашему священному озеру. Если не мы, то кто? Обращаемся к губернатору Иркутской области Сергею Левченко и Минприроды России с требованием не допустить строительства завода!»
Больше эмоций, чем аргументов и фактов. Но попробую разобрать все пункты, которые здесь обозначены.
Много ли воды будет забирать завод?
Завод по производству питьевой бутилированной воды, против которого внезапно взбунтовалась общественность, активно строится в поселке Култук на Байкале с начала 2018 года. Первая очередь завода должна быть запущена уже в этом году, а ещё через два года планируют открыть вторую и третью очереди производства и довести объём выпуска продукции до 528 тысяч литров воды в сутки – это 158,4 тысячи кубометров в год. Цифры кажутся огромными, когда их не с чем сравнивать. Но на самом деле в масштабах Байкала они незначительны. Например, город Слюдянка неподалёку от Култука, население которого составляет 18 тысяч человек, ежегодно потребляет порядка 500 тысяч кубометров байкальской воды – втрое больше, чем будет выкачивать завод. А представляете, сколько потребляет Иркутск с более чем 600 тысячами населения? Так что волноваться по поводу того, что китайцы выпьют наш Байкал, глупо.
К тому же, завод ООО «Аквасиб» – уже далеко не первое предприятие, которое выкачивает воду из Байкала. Непонятно, почему к другим заводам претензий нет и до сих пор не было? Например, на том же самом месте, в посёлке Култук, несколько лет назад уже пытались построить завод по производству байкальской воды – попытку предприняла компания «Байкал САН». В феврале 2011 года проект был одобрен заксобранием Иркутской области. Более того, регион сам вложил в предприятие около 350 млн рублей бюджетных денег. Как пишет Tayga.info, «депутаты очень хотели «потопить» проект и не выделять на него средства. Но ни разу ни в одном из выступлений на заседаниях комитетов, ни в одной из публикаций не звучала тема экологического ущерба, который завод якобы может причинить озеру». Строительство на берегу Байкала велось на протяжении нескольких лет, но так и не было доведено до конца: в 2015 году компания объявила себя банкротом. Договор аренды на прибрежный участок расторгли, а спустя два года туда пришла другая компания, которую на этот раз восприняли в штыки.
По словам замминистра природных ресурсов и экологии Иркутской области Нины Абариновой, в Иркутской области уже работают шесть организаций по розливу глубинной байкальской воды. Например, компания Baikalsea совершенно не стесняется того, что выкачивает воду из Байкала. Даже наоборот, на своём сайте она хвалится объёмами производства: «BAIKALSEA Company – крупнейшее производство бутилированной воды в Сибири. Установленная мощность – более 300 млн литров в год». Это примерно вдвое больше, чем запланированная мощность завода в Култуке.
В общей же сложности шесть имеющихся на сегодняшний день предприятий забирают 85,5 тысяч кубометров воды в сутки. В сутки, Карл! Это половина от того, что «АкваСиб» намерен забирать в год. Но главное, что, по словам все той же Абариновой, это составляет всего 35% от разрешённого объёма забора воды.
Дело в птицах
По постановлению правительства России № 643 от 2001 года, промышленный розлив воды не запрещён в центральной экологической зоне Байкальской природной территории. Более того, сам по себе завод по розливу бутилированной воды – один из самых экологичных видов производства. Он не дымит, не воняет, не вырабатывает вредных отходов. Так кто же те учёные, о которых говорится в петиции, и в чём конкретно их претензии?
Под «учёными» подразумевается один конкретный ученый – известный в Иркутске биолог Виталий Рябцев, автор книги «Орлы Байкала» и соавтор ряда книг о природе Сибири. Биолог считает, что строительство завода в Култуке затронет так называемое Таловское болото, которое является перекрёстком миграции зимующих птиц, а также объектом изучения ученых ещё с XIX века:
«Это птичий перекрёсток. Миграции таковы, что здесь перекрещиваются птицы и востока, и севера, и запада, и юга. Здесь столько необычных видов птиц залётных, как говорят орнитологи. Такого разнообразия нет ни в одной точке Иркутской области. Место очень интересное, заслуживает охраны памятника природы, скажем, но никак не застройки».
Природоохранная прокуратура уже проверила эту претензию биолога и признала её справедливой. Старший помощник Байкальского межрегионального природоохранного прокурора Наталья Рягузова сообщила СМИ, что положительное заключение экологической экспертизы перед строительством завода не может считаться действительным, поскольку не были учтены особенности территории и её ценность в плане орнитологических исследований.
Помимо птичек СМИ волнуются и о рыбках, обитающих в водах Байкала. Залив около Култука является местом нереста знаменитого байкальского омуля. В петиции говорилось о том, что рыбаки не смогут заниматься рыбной ловлей. Однако стоит отметить, что с 1 октября 2017 года вступил в силу запрет на вылов омуля. Причем запрещается как промышленный, так и любительский лов омуля, исключение сделано только для рыбалки со льда Байкала бормашовой удочкой. Так что заявление о том, что завод оставит без работы рыбаков, уже давно утратило свою актуальность.
Запрет на вылов омуля был введен ради сохранения популяции байкальского эндемика. Но не уйдёт ли омуль из этих мест, когда в озеро спустят трубы? На этот счёт есть лишь одно экспертное мнение – ихтиолога, старшего научного сотрудника Лимнологического института СО РАН Игоря Ханаева. Правда, он выступал на пресс-конференции «АкваСиба», поэтому не может рассматриваться как беспристрастное лицо. Тем не менее, если верить Ханаеву, прокладка трубы – это чуть ли не лучшее, что могло случиться с Байкалом. Во-первых, забор воды будет вестись на глубине 400 метров, а большая часть эндемических организмов, в том числе и омуль, обитают значительно выше этой отметки. Во-вторых, труба с постоянной температурой будет охлаждать мелководье летом и прогревать зимой, за счёт чего там круглый год будет «бурлить жизнь».
Больше никакой информации об экологах или каких-либо учёных, которые требовали бы убрать руки прочь от байкальской воды, найти не удалось. По сути все разговоры об экологической катастрофе, которая ожидает Байкал, основаны на заявлениях одного орнитолога и нескольких местных рыбаков, которые ещё в 2017 году высказались в эфире канала «Россия-1».
Особо охраняемая зона
Но птичками и рыбками проблемы завода не ограничиваются, на самом деле к «АкваСибу» есть более серьёзные вопросы: по предварительным данным все той же природоохранной прокуратуры, земельный участок под строительство предприятия был выделен инвестору незаконно, в особо охраняемой территории.
Разрешение на строительство завода было выдано 13 января 2017 года. Объекту была присвоена категория риска, то есть всё это время он находился под контролем Cлужбы государственного строительного надзора Иркутской области. Его можно найти в реестре объектов, за которыми осуществляется надзор, под номером N 38-RU38518102-01-2017.
При этом природоохранная прокуратура Иркутской области в последние годы запрещает любое строительство в прибрежной зоне, одну за другой закрывает турбазы, поэтому выдача разрешения на строительство такого завода выглядит как минимум странно. Кроме того, участок, отданный под строительство завода, полностью ограничивает доступ к воде в этом месте, а передача в частную собственность территорий, препятствующих доступу к Байкалу, противоречит законодательству.
А кто владелец?
ООО «АкваСиб», которой принадлежит завод, – компания очень интересная. Она зарегистрирована в городе Иркутске ещё в 2012 году. Формально она российско-китайская, если же присмотреться, то мы увидим, что 99% «АкваСиба» принадлежит китайской компании под названием «Дацинская водная компания с ограниченной ответственностью «Озеро Байкал». А единственный процент, принадлежащий российской стороне, – это доля некой Ольги Сергеевны Мульчак.
Для 65-летней Ольги Сергеевны это первый опыт в бизнесе, и сразу такой крупный! При этом руководителем юридического лица числится, возможно, родственница Ольги Сергеевны – Олеся Мульчак. Вот у неё опыт ведения бизнеса есть, но не самый удачный. Летом 2013 года Олеся Мульчак вместе с мужем, гражданином Китая Чжэнь Цзюньсунем, и ещё двумя подельниками, оказалась на скамье подсудимых за контрабанду леса с причинением ущерба государству на сумму не менее двух миллиардов рублей.
Схема была такой: иркутский бизнесмен Михаил Бурляев как гендиректор ООО «Леспромпереработка» закупал лесоматериалы у чёрных лесорубов по фиктивным документам. Через несколько фирм-перекупщиков товар передавался компании «Сибтрейд», которой руководила Мульчак с мужем. Они-то уже и организовывали перевозку леса в КНР.
Всем арестованным грозило по 12 лет тюрьмы, однако Олеся Мульчак не провела за решёткой ни единого дня: её фамилия каким-то образом исчезла из дела даже несмотря на то, что она была директором фирмы. Трое её подельников получили по пять лет колонии общего режима и были очень быстро выпущены по УДО.
Ещё одно интересное совпадение заключается в том, что ранее Олеся Мульчак была директором компании ООО «Байкал Сан». Знакомое название, правда? Напомню, что ООО «Байкал Сан» – это та самая компания, что несколько лет назад привлекла около 350 млн рублей бюджетных средств на строительство точно такого же завода в том же самом месте, повозилась на стройплощадке несколько лет, а потом признала себя банкротом. Как оказалось, компаний с таким названием две, и «Байкал Сан» Олеси Мульчак вроде бы не имеет отношения к той компании, что уже пыталась строить завод в Култуке. Зачем было регистрировать компанию с таким же названием, непонятно. Возможно, это просто совпадение, но неужели никого не смутило, что участок под завод второй раз подряд отдают владельцу ООО «Байкал Сан»?!
Если суммировать всю эту информацию, выводы такие:
1. Непосредственно розлив байкальской воды вряд ли принесёт озеру какой-то существенный вред. По всей видимости, нужно построить десятки таких заводов, чтобы Байкал ощутил ущерб.
2. А вот место обитания перелётных птиц, скорее всего, реально пострадает.
3. Всё ещё не очень понятно, почему по этой проблеме не высказываются международные природоохранные организации. Где «Гринпис», где WWF? Хотелось бы услышать мнение независимых и беспристрастных учёных и экологов.
4. Право построить завод и поставлять байкальскую воду в Китай второй раз подряд отдают компании с сомнительной репутацией. Если из бюджета Иркутской области вновь исчезнут 350 миллионов, не очень-то удивляйтесь.
Надеюсь, дорогому читателю и Сергею Звереву стало теперь немного понятнее, что происходит на Байкале. Нужен ли нам такой завод? Мне – нет. А вам?
«Иммунотерапия — главный прорыв в лечении рака».
Молекулярный биолог Анна Кудрявцева — о том, как не заболеть и на что можно надеяться сегодня с онкодиагнозом
Какие новые методики помогают побороть онкологию? Как родить здорового ребенка, если у вас плохая наследственность? Почему до сих пор не придумали лекарство от старости? На эти и другие вопросы отвечает кандидат биологических наук, заведующий лабораторией постгеномных исследований института молекулярной биологии имени Энгельгардта, руководитель ЦКП «Геном», сотрудник онкологического института имени Герцена и лауреат Президентской премии в области науки и инноваций для молодых ученых Анна Кудрявцева.
— Почему нормальная клетка становится злокачественной?
— Единого ответа на этот вопрос быть не может. В клетке происходит серия нарушений, которая в конечном итоге приводит к злокачественному перерождению. Здесь вопрос в том, какие причины вызывают эти нарушения.
Это могут быть наследственные генетические изменения, способные вызывать онкозаболевания. Человек с рождения несет в себе мутацию, порождающую каскад событий, которые делают одну из клеток злокачественной. Бывает, что несколько клеток становятся злокачественными, и тогда опухоли появляются практически одновременно в разных местах организма — это так называемый первично-множественный рак.
Это могут быть факторы внешней среды. Например, контакт с асбестом вызывает рак плевры, курение — рак легкого, постоянное употребление острой пищи может спровоцировать рак желудка, часто онкогенез связан с хроническим воспалением.
Также рак может вызвать вирусная инфекция: например, рак носоглотки часто обусловлен вирусом Эпштейна — Барр.
Крайне важен здесь статус иммунной системы, в нормальном состоянии она должна поймать тот момент, когда клетка стала злокачественной, и сразу ее уничтожить.
Если же иммунная система слаба, то она, скорее всего, пропустит эту «нездоровую» клетку. Та начнет бесконтрольно делиться и превратится в своего рода паразита, который будет жить, размножаться, использовать ресурсы организма и в конечном итоге убьет его.
— То есть чем лучше иммунитет, тем меньше вероятность заболеть раком?
— Существуют разные виды иммунитета. Если противоопухолевый иммунитет сильный, то он эффективнее борется с клетками, в которых произошли потенциально опасные нарушения. Укрепить его можно здоровым образом жизни.
— Способен ли стресс вызвать рак?
— Непродолжительный стресс может быть полезен в некоторых ситуациях — например, человек идет в поход, находится в экстремальных условиях, но не заболевает, потому что мобилизуются все ресурсы организма. Но если стрессовое состояние длительное, то, наоборот, организм слабеет. Теоретически длительный стресс может вызвать любые нарушения организма, в том числе онкологические заболевания.
— Насколько реально спрогнозировать вероятность заболевания?
— Для начала стоит проанализировать, страдали ли родственники такими заболеваниями в возрасте до 50 лет. Если да, это повод задуматься. Особенно часто наследственными бывают рак молочной железы, яичников, толстой кишки, желудка, простаты, нейроэндокринные опухоли.
Сейчас можно провести анализ основных генов, которые связаны с наследственными видами рака. И либо успокоиться, либо, если обнаружена опасная мутация, чаще обследоваться.
Есть ряд мутаций, для которых клиническая значимость пока не очевидна, но базы данных постоянно пополняются информацией. За обновлением заключения по вашим неоднозначным генетическим тестам можно периодически обращаться к врачу-генетику.
— Допустим, анализы не очень хорошие. Что делать дальше? Как понять, где это может проявиться?
— Для многих видов наследственных опухолей и опухолевых синдромов известен спектр основных генов, вызывающих заболевание. Например, мутации в гене BRCA1 чаще всего вызывают рак молочной железы и яичников, причем в возрасте до 40 лет. Стоит часто проверяться, для профилактики, например, делать УЗИ раз в полгода. Это не очень затратно и в то же время поможет «поймать» заболевание на ранних стадиях. Когда рак молочной железы обнаружен, пока опухоль еще маленькая, вероятность полного излечения максимальна.
— Кроме УЗИ конкретного органа, что дает возможность поймать рак на ранних стадиях?
— Помимо наследственных мутаций, в опухоли появляются свои, так называемые соматические мутации, а также ряд других нарушений — на уровне РНК, белка, так называемых эпигенетических изменений. Эти нарушения могут использоваться в качестве онкомаркеров. Например, их обнаружение в крови в ряде случаев может свидетельствовать о высокой вероятности наличия опухолевого процесса. Один из самых известных примеров — определение уровня простатического специфического антигена (ПСА) в моче для определения риска наличия рака простаты.
— Что показывают онкомаркеры — наличие или отсутствие рака?
— Это про диагностические маркеры: ты сдал анализ на них и узнал, есть у тебя рак или нет.
Но вообще онкомаркеры — намного более широкое понятие: они могут показать, будет ли заболевание агрессивным или вялотекущим. Они могут показать, какое лекарство подходит, а какое нет.
Как раз премию президента мы получили за масштабную исследовательскую работу по созданию и применению программных инструментов для поиска новых маркеров. В основном мы сконцентрировались на установлении взаимосвязи между статусом определенных маркеров и агрессивностью опухолей. Не для каждого вида рака такие маркеры есть в достаточном количестве, часто они неспецифичны, то есть какой-то маркер, например, может указывать как на колоректальный рак, так и на рак поджелудочной железы.
Сейчас для рака предстательной железы мы уже формируем вполне конкретную прогностическую модель на широкой выборке пациентов. Причем мы исследуем не все стадии, а именно ту, для которой наиболее важно принятие решения, назначать ли терапию после операции. Это та стадия, когда опухолевый процесс затрагивает практически весь орган, когда вовлечена капсула железы, однако отдаленные метастазы, а также и метастазы в лимфоузлах пока не обнаружены.
Дело в том, что чаще всего пациентам назначается гормональная терапия, у которой есть серьезные побочные эффекты. Чем раньше ее назначают, тем раньше может возникнуть резистентность, и таким образом мы не продлим жизнь пациенту, а, наоборот, сократим.
При этом у части пациентов заболевание начинает очень быстро прогрессировать. У других, наоборот, опухолевый процесс развивается очень медленно и радикальной операции достаточно для полного излечения. Поэтому очень важно понимать, в каких случаях можно избежать излишнего лекарственного лечения. В этом нам могут помочь молекулярные маркеры.
— Можно ли родить здорового ребенка, если у тебя есть предрасположенность к онкологии?
— Зная, что у родителей есть патогенная мутация, можно рекомендовать вспомогательные репродуктивные технологии: при их применении эмбрионы всегда тестируют на наличие мутаций. Этот стандартный генетический анализ можно дополнить исследованием конкретного интересующего участка ДНК. Речь не идет о генетическом редактировании, это именно выбор наиболее здорового эмбриона без вмешательства в его гены.
Как правило, мутации, вызывающие онкозаболевания, доминантные и находятся в гетерозиготном состоянии. Таким образом, вероятность с первого раза получить эмбрион, свободный от такой мутации, примерно 50 %, даже если вы получаете яйцеклетки щадящим методом, «в естественном цикле».
— А насколько распространена эта практика в России и за рубежом?
— Многие даже не знают о такой возможности. Как правило, сейчас такой метод зачатия используют в ситуациях с тяжелыми наследственными заболеваниями или носительством мутаций у родителей, такими как муковисцидоз или фенилкетонурия. Такие тяжелые наследственные заболевания проявляются обычно в первые годы, а иногда и месяцы жизни. Онкологические заболевания могут дать о себе знать намного позже.
Сейчас если женщина заболела раком молочной железы в 30 лет, она меньше всего думает о возможности стать матерью, так как надежда на выздоровление слишком призрачна. Она думает только о том, чтобы выжить. Но можно было бы взять ткань яичника и заморозить ее.
Если у человека три года нет рецидива, врач может рекомендовать пациенту стать родителем. Недавно в России на законодательном уровне онкологам разрешили одобрять применение репродуктивных технологий для больных, которые успешно прошли лечение.
Это важнейший шаг, сделанный специалистами в области репродукции онкобольных. Он подарил огромному количеству людей надежду вопреки тяжелой болезни надеяться на познание радости материнства и отцовства.
Дело в том, что обычно репродуктологи стараются не брать на себя лишний раз таких серьезных решений. Многие боятся ответственности. Ключевую роль в том, чтобы перебороть сложившуюся ситуацию, сыграли врачи из Национального медицинского исследовательского центра радиологии: Марина Викторовна Киселева и Андрей Дмитриевич Каприн. В Обнинске находится филиал этого центра, там успешно проводятся такие процедуры оплодотворения и функционирует биобанк. Я горжусь тем, что также участвую в этой очень важной работе в области генетики наследственных онкологических заболеваний.
— Над чем вы сейчас еще работаете?
— У нас есть несколько тем. Во-первых, молекулярно-генетический анализ параганглиом, редких опухолей головы и шеи. Мы занимаемся той разновидностью, которая образуется в месте, где сонная артерия раздваивается на наружную и внутреннюю. Она называется каротидной параганглиомой и образуется из каротидного тельца — параганглия, не превышающего по размеру рисовое зернышко. Когда опухоль разрастается, то сдавливает сонную артерию и ряд нервов, начинаются головные боли, снижается качество жизни.
Операции по удалению этой опухоли связаны с высокими рисками инсультов, кровопотерь, поскольку очень сложно не задеть артерию, иногда опухоль врастает прямо в нее. Других способов лечения практически нет, потому что эти опухоли не чувствительны к известным лекарственным препаратам или лучевой терапии. Чаще всего они развиваются медленно, но в 10–15 % случаев наблюдается быстрый агрессивный рост. Еще одной особенностью является то, что до 40 % этих опухолей вызваны наследственными мутациями, это очень много.
Интересно, что такие опухоли есть и у животных. Например, каждый пятый бостонский терьер заболевает наследственными параганглиомами. Если мы узнаем, каковы детальные механизмы развития разных молекулярных подтипов параганглиом, возможно, это даст нам возможность предложить идеальные подходы лечения в будущем.
В ряде случаев лечение может быть полностью индивидуальным, чаще — это группы пациентов с похожими нарушениями, которым подойдет один препарат или способ лечения. Такой подход называется персонализированной медициной.
— Какие прорывы в лечении рака были сделаны за последние несколько лет?
— Сейчас многие виды злокачественных опухолей можно не просто перевести в ряд хронических заболеваний, а даже полностью вылечить благодаря возрождению иммунотерапии. Уже давно показано, что введение определенных бактерий в кровь в ограниченном количестве может вызывать сокращение объема опухолей. Эффект был обнаружен более столетия назад Уильямом Коли, которого считают родоначальником иммунотерапии рака. В 1891 году он впервые ввел стрептококки пациенту, страдающему от неоперабельной формы рака. В течение 40 лет своей врачебной практики он вводил бактериологические препараты более чем 1000 больным, эти препараты были в дальнейшем названы вакциной (или токсином) Коли. Однако на тот момент было невозможно объяснить механизмы уменьшения опухолевой массы. К сожалению, ряд летальных исходов прервал карьеру Уильяма, и его наработки были забыты на многие десятилетия.
Сейчас появляется все больше препаратов, которые делают опухоли видимыми для иммунной системы. Она начинает атаковать злокачественные клетки и уничтожать их.
Помимо этого, появились препараты на основе онколитических вирусов, обладающих противоопухолевой активностью. Даже коревая вакцина, которая широко используется в нашей стране, обладает этим свойством. Есть научные работы, демонстрирующие, что онкоиммунопрепараты совместно с онколитическими вирусами усиливают эффект друг друга и позволяют бороться даже с теми опухолями, которые к каждому препарату отдельно имеют устойчивость.
Также значительный прорыв сделан благодаря появлению таргетных препаратов. Их разрабатывают таким образом, чтобы лекарство специфично действовало на ключевые и свойственные только опухоли нарушения, но не на организм в целом. Стандартная же цитотоксическая терапия действует на все быстро делящиеся клетки, сильно ослабляя весь организм.
— Сейчас чаще всего в лечении онкологии используются зарубежные препараты. Почему сложилась такая ситуация? У нас нет аналогов?
— Фармакология — область, где безумное количество денег тратится на разработку новых продуктов и их вывод на рынок. Здесь существуют большие риски, никогда не знаешь, какой препарат «выстрелит», а какой нет. По статистике лекарством становится меньше одного вещества из сотни потенциальных, прошедших предварительные эксперименты.
Чтобы провести клинические испытания онкологического препарата, нужен постоянный контроль пациентов при помощи дорогостоящих методов исследований — компьютерной томографии, большого количества анализов. Это огромные финансовые вложения.
У нас нет достаточно крупных фармкомпаний, подобных Roche, Pfizer и другим гигантам. Этим и обусловлено то, что в России тяжело выводить препараты на рынок.
В то же время у нас уже появляются собственные лидеры в области фармакологии, и есть надежда, что в ближайшем будущем мы также станем полноправными участниками на рынке онкопрепаратов в России, сможем выводить на него собственные разработки. Развитию российской фарминдустрии способствует активная поддержка деятельности ученых со стороны государства. Именно они, как правило, создают научный задел, позволяющий затем создавать прорывные технологии.
В ряде российских научных центров и исследовательских институтах сейчас ситуация намного лучше, чем за границей. Например, в США финансирование науки существенно сократилось, и бывшие соотечественники пытаются в России искать дополнительные средства, некоторые возвращаются назад. Понятно, что совершенно разные ситуации в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске — и в регионах, где наука развита слабее. Но если человек живет в таком регионе, он может приехать в Москву.
— Как в таком случае развивать регионы?
— Есть ограничения, согласно которым часть государственных грантов должна уходить в регионы. Даже если проект немного уступает по уровню, но он не из центрального города, ему отдается преимущество. Были проекты, нацеленные на обеспечение мобильности молодых научных кадров, чтобы специалисты могли переехать на время в какой-то регион России и получить достаточные деньги на исследования и зарплату. Планировалось, что часть ученых после завершения проекта может «прижиться» на новом месте и остаться работать в той же лаборатории на длительный срок.
— Сложно ли получить финансирование?
— Сейчас стало намного проще. С появлением Российского научного фонда очень многие ученые вздохнули с облегчением, теперь стало возможным получать нормальное финансирование на исследования без мучительного оформления огромного количества документов как при подаче заявки, так и при подготовке отчетов по проекту.
Даже молодой ученый может получить грант на 5–6 миллионов в год сроком на три года с возможностью продления еще на два.
Российский фонд фундаментальных исследований также существенно увеличил финансирование и объявил конкурсы с очень приятными условиями работы. Но в любом случае просто так никто деньги не раздает, надо писать хорошие заявки, тщательно продумывать свой проект, отчитываться хорошими результатами и статьями.
— На что идут эти деньги?
— На реагенты, зарплату, командировки, публикации статей. Руководитель может в определенных рамках сам определять, какую сумму он хочет использовать на зарплату, а какую — на реагенты и прочие нужды.
Есть очень много программ именно для поддержки молодежи, чтобы они смогли сделать свои первые шаги и получить возможность выйти на определенный карьерный уровень, с которого они могут стартовать во взрослую научную жизнь. Это и президентская программа Российского научного фонда, и программа Российского фонда фундаментальных исследований для молодых ученых, президентские стипендии и гранты, программы фонда У.М.Н.И.К., региональные программы, всевозможные премии.
— Возвращаясь к раку: насколько распространены сейчас вредные мифы о нем, в которые люди продолжают верить?
— Некоторые думают, что это заразно. Есть много мифов про то, как вылечиться от рака, якобы можно пойти к иглотерпевту, экстрасенсу или хилеру, который вытащит опухоль.
Иногда врачи просто ошибаются. Моей бабушке сказали, что у нее четвертая стадия рака, все собрались с ней прощаться, а потом выяснилось, что это не рак. Она лет 20 еще прожила после этого.
У меня друг так в Бога поверил из-за ошибки медперсонала. Ему сделали снимок легких, и объявили, что жить осталось недолго, но на всякий случай предложили переделать снимок через день. Друг решил, что поверит в Бога, если все окажется нормально. А потом выяснилось, что снимок просто перепутали. Когда такие случаи происходят, люди склонны находить мистические объяснения, а не пытаться логически осмыслить произошедшее.
Часто распространение рассказов об удивительных спасениях (которые чаще всего объясняются неправильной диагностикой) приводит к тому, что заболевшие вместо того, чтобы пройти лечение по необходимой схеме, начинают обращаться к целителям, колдунам. Некоторые идут в храм, молятся, но при этом не соглашаются на медицинскую помощь, надеясь только на Бога. Такой выбор почти всегда приводит к трагическим последствиям для заболевшего человека, поэтому не стоит отказываться от помощи квалифицированных врачей, даже если вы верите в альтернативные пути спасения.
— Часто рак называют болезнью XX–XXI века. Насколько это оправданно — раньше им болели меньше?
— Раньше официальная статистика не отражала реального процентного соотношения смертей от онкологических заболеваний. Еще 20–30 лет назад вскрытия умерших для установления причины смерти зачастую не проводили, особенно это было распространено в регионах. Никто не стремился понять истинную причину смерти, если смерть явно не была насильственной, особенно если умирал человек пенсионного возраста. Сейчас ситуация меняется. Люди приходят на плановые обследования и случайно узнают о том, что у них рак. Это частично объясняет рост заболеваемости по официальным данным статистики. Но есть и истинный рост заболеваемости. Отчасти это связано с неблагоприятными факторами среды, курением, распространением папилломавируса человека (ВПЧ).
— А разве ВПЧ есть не у большинства сексуально активных людей?
— Он действительно есть у многих, но не у всех он онкогенный (ВПЧ высокого риска). От состояния иммунной системы зависит, как он сильно реплицируется в клетках. Он может присутствовать в организме, но быть в таком подавленном состоянии, что это не будет существенно влиять на клеточные процессы, запускающие процесс злокачественного перерождения клеток.
— Есть ли шанс вылечить рак навсегда?
— Теоретически человечество сможет в будущем избавиться от патогенных наследственных мутаций с помощью вспомогательных репродуктивных технологий. Для лечения же опухолей сейчас большие надежды возлагают на онкоиммунотерапию.
Уже сейчас ряд опухолей можно «перевести» в разряд хронических заболеваний: последовательно менять схему лечения, если опухоль стала резистентной к одной схеме — переключиться на другую. Со временем можно вернуться к первой схеме, потому что клетки успевают настолько измениться, что снова становятся чувствительны к препарату.
Единого лекарства мы не подберем. Но есть медикаменты широкого спектра действия, которые помогают бороться с болезнью. Также разработано большое количество таргетных препаратов, которые специфично действуют на опухоль и подходят конкретным группам пациентов в зависимости от их генетических особенностей.
— Какие еще цели вы сейчас перед собой ставите помимо непосредственной борьбы за жизнь онкобольных?
— Еще, например, мы развиваем тему генетики долголетия: это исследования механизмов, которые приводят к старению, и поиски способов, как эти механизмы можно остановить или модифицировать. Люди надеются добиться здорового активного долголетия, а не просто продления жизни, которое сейчас, по сути, представляет собой удлинение полного болезней периода старости. Пока мы работаем на клеточных линиях и модельных организмах — это круглые черви, плодовые мушки дрозофилы, мыши, крысы.
Мы исследуем действия геропротекторов — веществ, которые замедляют процесс старения. Сейчас мы тестируем потенциальные геропротекторы на мухах, оцениваем их продолжительность жизни. Если она увеличивается, то мы пытаемся понять молекулярно-генетические механизмы такого эффекта. В дальнейшем можно будет провести тесты на млекопитающих — мышах и крысах, так как они более адекватно отражают возможный эффект действия вещества на человека.
Разработки в этом направлении двигаются очень медленно. Это связано с тем, что старение формально не является болезнью. А фармкомпаниям интересно вкладываться в те препараты, которые борются с заболеваниями, их можно зарегистрировать как медицинские и получать более существенную прибыль.
Если старение официально признать заболеванием, то и разработка способов борьбы с ним будет более активной, что быстрее приведет к заметным результатам.
— Не возникнет ли в этом случае проблема перенаселения планеты, причем людьми нетрудоспособными?
— Это один из так называемых больших вызовов, с которыми невозможно справиться на существующем уровне развития науки. Количество пожилых людей растет, остается узкая прослойка трудоспособных людей, которые должны очень эффективно работать для того, чтобы обеспечивать все остальные группы населения. То есть в целом население стареет. Это серьезная проблема, и пока не очень понятно, как с ней справиться. В России в связи с большим количеством неосвоенных территорий пока что эту проблему можно решить увеличением рождаемости. Однако в дальнейшем, если удастся продлить активное долголетие, этот вопрос не будет стоять так остро: люди смогут дольше работать, при этом быть активными, здоровыми, вести насыщенную интересную жизнь.
