Пункты форсайта:

• В8.4. Главная двигательная установка

• Ко8.Инновационные технологические

решения в области средств выведения и

ракетных двигателей, в том числе -

с использованием достижений в

области нанотехнологий

ЛАЗЕРНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ СИСТЕМ

ЗАЖИГАНИЯ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ

Создать

компанию-лидер на рынке

лазерного зажигания,

на первом этапе разработав и

внедрив лазерные модули в

системы зажигания

ракетных двигателей

НАША ЦЕЛЬ

2

ЛАЗЕРНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ

3

НАШ ПРОДУКТ И СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

ЛАЗЕРНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ

СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ

РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

АВИАЦИОННЫЕ

ДВИГАТЕЛИ

ГАЗОПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ

ДВИГАТЕЛИ

4

РЕШАЕМАЯ ПРОБЛЕМА

Производителями ракетных двигателей и ракет-носителей ведутся

работы по усовершенствованию двигателей для:

• повышения энергетических характеристик

• снижения массы

• возможности многократного включения и повторного использования

• возможности выбора оптимальных зон в камере сгорания для

воспламенения

Наиболее эффективное решение - лазерное зажигание

На пути внедрения стоит проблема – отсутствие

специализированных лазерных модулей,

обеспечивающих зажигание и выдерживающих значительные

вибрационные, ударные, тепловые, термоциклические нагрузки

(при криогенных температурах) по приемлемой цене

5

«ЦСКБ – Прогресс» - ведущий

производитель

ракет-носителей

ОАО «Кузнецов» – ведущий

производитель

ракетных двигателей

6

ЛАЗЕРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

• Общий оборот рынка лазерной промышленности в 2011 году - $7,6B,

прирост 14% - $ 1 B *

• Сегмент рынка лазеров с накачкой ( Pump lasers ) $297 M - прирост 17%

крупнейшие игроки IPG Photonics (USA), Coherent (USA), Jenoptic

(Germany), Trumph (Germany)

• Основное ограничение развития рынка зажигания- отсутствие надежных и

недорогих лазерных модулей (снижение цены до 10 раз и повышение

надежности )

Серийный лазер

IPG Photonics

10 mJ - 100 ns

цена - $25 000

20 mJ – 2 ns

Экспериментальный образец

цена модуля -$50 000

серийный выпуск - $10 000

Экспериментальный

образец CTR

30 mJ – 2 ns цена модуля

€ 50 000

7 *По данным LaserFocus World,2012

КОНКУРИРУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЖИГАНИЯ

Лазерное Электро-

искровое

Пиротех-

ническое

Хими-

ческое

Снижения массы и размера да нет да нет

Многократный

запуск двигателя да да нет нет

Возможность выбора

оптимальных зон в камере

сгорания для воспламенения да нет нет нет

Стоимость комплекта высокая высокая низкая высокая

Электромагнитные помехи нет есть нет нет

• НПО «Энергомаш» – ЖРД

• ОАО «Кузнецов» – ЖРД

• ОАО «КБХА» - ЖРД

• Snecma ( Франция )- ЖРД

• Aerojet (США) - ЖРД

• «ЦСКБ – Прогресс» – РН

• «ГКНПЦ Хруничева» – РН

• Arianespace ( Франция) – РН

• Boeing (США)- РН

• Lockheed Martin (США) – РН

8

ЛАЗЕРНОЕ ЗАЖИГАНИЕ ДЛЯ РН «СОЮЗ»

• На запуск РН «СОЮЗ» будет использоваться 32 или 64 лазерных

модуля по 1 или 2 на камеру сгорания

• Первый запуск модификации РН «СОЮЗ-2» с лазерным зажиганием

двигателей с космодрома «Восточный» в 2015 году

2009 2010 2011 2012 до 2020 ( в год)

ВСЕГО ЗАПУСКОВ В

МИРЕ 78 74 84 90 110

ВСЕГО ЗАПУСКОВ В

РОССИИ 32 31 32 45 40

РН «СОЮЗ»

«ЦСКБ – ПРОГРЕСС» 13 12 19 24 30

9

ЛАЗЕРНОЕ ЗАЖИГАНИЕ ДЛЯ РН «АНГАРА»

• Второй продукт - лазерный модуль для многократного лазерного

зажигания двигателя разгонного блока КВТК

• Первый запуск в 2018 году с космодрома «Восточный»

10

ИННОВАЦИИ

Адаптация для условий

использования в ЖРД

Диодные лазеры накачки на основе

фотонных кристаллов

Технологии микрочип-лазеров

• снижение в разы стоимости 1 ватта энергии накачки

• повышение эффективности и срока службы

• снижение расходов на изготовление и эксплуатацию

• уменьшение термического напряжения и наведенного лучепреломления

• улучшение выходных характеристик лазера

11

ПОЧЕМУ СКОЛКОВО ?

Поддержка при взаимодействии с

Роскосмосом, предприятиями

космической промышленности и

региональными администрациями

Мы уже пользуемся :

• налоговыми льготами

• услугами Центра Интеллектуальной

собственности

• услугами прототипирования

• услугами по оформлению виз и

приглашений для иностранных

специалистов

• услугами по бухгалтерскому учету

Возможности грантовой поддержки и

снижение рисков венчурных инвесторов

и акционеров

12

КОМАНДА

Дмитрий Цейтлин – CEO, учредитель, 20-летний опыт международного маркетинга и

бизнеса, венчурных инвестиций в технологические стартап компании и

коммерциализации технологий в России, Израиле и Германии

Сергей Ребров – Соучредитель, технический директор, д.т.н., начальник отдела

Центра Келдыша, автор 8 изобретений, более 100 научных публикаций, лауреат

Премии Правительства РФ в области науки и техники за 2002 год, 25-летний опыт

разработки энергетических систем для космического назначения. Ведущий эксперт в

области лазерного зажигания для ракетных двигателей

Николай Леденцов – Соучредитель, научный консультант, чл.-корр. РАН, вед.

научный сотрудник ФТИ им. Иоффе, автор 19 патентов, 3 монографий, более 700

публикаций по полупроводниковой физики, оптоэлектронике и нанофотонике,

индекс Хирша – 60, опыт стартап компаний в Германии, России.

Виктор Голубев - аспирант Центра

Келдыша, специалист в области лазеров

и оптики

Никита Гордеев – Старший научный

сотрудник. Инст. Иоффе. к.ф.-м.н

Иннокентий Новиков - Старший научный

сотрудник. Инст. Иоффе. к.ф.-м.н.

Александр Шестаков – начальник отдела НИИ «Полюс»,

к.т.н., специалист в области твердотельных лазеров и

кристаллооптики.

Виталий Гутерман - главный конструктор КБХА, к.т.н. –

эксперт по лазерным системам космического

применения

Андрей Голиков - начальник сектора в Центре

Келдыша, д.т.н., специалист по лазерам

Александр Шернин – стажер – исследователь МФТИ и

Роснано

13

НАША ЦЕЛЬ – СОЗДАТЬ КОМПАНИЮ – ЛИДЕР

НА РЫНКЕ ЛАЗЕРНОГО ЗАЖИГАНИЯ

По данным LaserFocus World,2012

Рынок лазеров и лазерных систем

$7,6B в 2011 году рост 14%

• Диодные лазеры занимают 50% рынка

• В основе изобретение проф. Ж.И.Алферова 1963 года

• Сегмент лазеров с диодной накачкой - $297М прирост 17%

• Перспективный рынок - лазерное зажигание

14

СИСТЕМЫ ЛАЗЕРНОГО ЗАЖИГАНИЯ

ГАЗОПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

• К 2040 г потребление электроэнергии в мире вырастет на 80% *

• Существенный прирост производства электроэнергии за счет газа

• Установленные мощности газопоршневых электростанций в 2020 году

составят 40 GWT **

• Важная проблема – повышение эффективности газопоршневых

двигателей

• Возможное решение проблемы - замена электроискрового

зажигания на лазерное

ExxonMobil * Department of Energy USA **

15

ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЗАЖИГАНИЯ

И РЕШЕНИЕ – ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

• Повышение эффективности достигается за счет повышения

давления в камере сгорания.

• Высокое давление в цилиндрах требует повышенного напряжения

в системе - более 40kV

• При повышении давления и напряжения снижается надежность

системы зажигания и ускоряется износ свечей

• Необходимость замены свечей (16-20 ) каждые 1000-2000 ч

• Не смотря на применение более прочных материалов (платина,

иридий), срок службы свечей все равно ограничен

ЛАЗЕРЫ МОГУТ РАБОТАТЬ 10 000 и БОЛЕЕ ЧАСОВ БЕЗ ЗАМЕНЫ

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ РЫНОК ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ ЗАЖИГАНАНИЯ

БОЛЕЕ $1B В 2020 Г.

16

ИСТОРИЯ ПРОЕКТА

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРОВ

Проект начат

Д.Цейтлиным и

Н.Леденцовым

Патентные заявки,

первые протипы

Венчурное финансирование

фондом Русские Технологии –

2,6 млн. долл. Гранты

правительства Израиля

420 000 долл, испытания

потенциальными покупателями

Создана компания PBC Lasers Ltd.

Финансирование через Израильскую

систему инкубации грант 250 000

долл, патентование, прототипы,

испытания

2001 2002 2003 2004 2005

2006 2007 2008 2010 2011 2012

Получены патенты, смена

менеджмента, работа в

области применения

технологии в оптической

записи и проекционных

дисплеях

Создание PBC Lasers GmbH в

Германии, привлечение

инвестиций, стратегического

партнера и лицензирование для

применений технологии в

обработке материалов

Создание компании

Спектралазер. Получение

статуса резидента

Сколково, новая команда,

бизнес план

17