Перед Вами очередной выпуск тематического дайджеста патентной информации. Мы собираем самые важные новости и предлагаем их в удобном формате.
Аддитивные технологии, или технологии послойного наращивания (англ. add, англ. - добавлять) - это процесс изготовления деталей сложной геометрической формы или структуры, который основан на создании физического объекта по электронной цифровой модели (или CAD-модели) методом послойного добавления материала. Получение изделия происходит послойно путем формирования слоя материала, отверждения или фиксации этого слоя в соответствии с конфигурацией сечения цифровой компьютерной модели объекта и соединения каждого последующего слоя с предыдущим.
Популярность данной технологии обусловлена рядом ее преимуществ:
сокращение времени разработки и производства: аддитивные технологии позволяют быстро создавать прототипы и готовые изделия, что существенно ускоряет и упрощает процесс их разработки;
возможность создания сложных геометрических форм: аддитивные технологии открывают новые возможности для проектирования и создания сложных геометрических структур, которые невозможно получить традиционными методами изготовления;
снижение затрат на материалы и производство: благодаря возможности создания сложных форм без необходимости использования дополнительных инструментов и оснастки аддитивные технологии позволяют снизить затраты на материалы и производственные процессы;
улучшение характеристик изделий: аддитивные технологии позволяют создавать лёгкие и прочные конструкции с оптимальными характеристиками для конкретных условий эксплуатации, что способствует повышению эффективности и надёжности изделий по сравнению с традиционными способами производства.
Аддитивные технологии широко применяются в различных отраслях промышленности, в том числе в ракетном двигателестроении. 3D-печать используется для создания инструментов, оснастки и сложных деталей (камеры сгорания, форсунки, клапаны и другие элементы) ракетных двигателей.
В настоящее время аддитивные технологии применяются для создания ракетных двигателей в зарубежных компаниях. Например, американская компания SpaceX активно использует технологии 3D-печати для создания двигателей SuperDraco для корабля CrewDragon. Данный корабль оборудован системой спасения из восьми двигателей SuperDraco, напечатанных при помощи технологии печати на 3D-принтере. Также технологии 3D-печати используются при изготовлении двигателя Raptor.
Частная компания Rocket Lab (США, Новая Зеландия) ввела в эксплуатацию 3D-принтер для создания многоразовой ракеты-носителя среднего класса Neutron, а также произвела методом аддитивных технологий большое количество деталей для аэрокосмической отрасли США.
Поиск патентных публикаций (опубликованные заявки, патенты на изобретения и полезные модели) по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» проводился в следующих базах патентной информации:
база данных ФИПС (Российская Федерация);
база данных Patentscope (Всемирная организация интеллектуальной собственности – ВОИС);
база данных Espacenet (Европейское патентное ведомство – ЕПВ);
сервис патентной аналитики PatSeer (Индия).
Поиск проводился по следующим ключевым словам и выражениям:
аддитивные технологии, 3D-модель, двигателестроение, 3D-печать (трехмерная печать), ракетный двигатель, ракетостроение, космическая промышленность;
additive manufacturing/additive fabrication/additive processes/additive techniques/additive layer manufacturing/freeform fabrication, 3D-model, engine construction/engine building/propulsion engineering, three-dimensional/3D printing, rocket engine/rocket motor, rocket science/aerospace engineering, space industry/aerospace industry.
Поиск проводился по следующим классам Международной патентной классификации (МПК): B64G, B33Y, B22F.
В результате поиска было выявлено 252 патентных документа, опубликованных в период с 2011 по 2025 год и относящихся к 112 техническим решениям. Дополнительно стоит отметить, что до 2010 года патентная активность по указанному направлению не наблюдалась. Резкий рост употребления понятий «аддитивное производство», «аддитивные технологии» в мире, а также популяризация использования данной технологии в различных отраслях промышленности зафиксированы после 2010 года. Данный скачок связан в том числе с быстрым совершенствованием электронной вычислительной техники и программного обеспечения, а также с разработкой стандартов по данному направлению.
На рисунке 1 представлены страны, в которых выявлены патентные публикации по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении».
Рисунок 1 – Страны, в которых выявлены патентные публикации по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» за период с 2011 г. по 2025 г.
Из рисунка 1 следует, что, с одной стороны, патентные документы по рассматриваемой теме публикуются в странах, являющихся ведущими в области создания ракетно-космической техники. С другой стороны, публикации также выявлены в странах, которые не являются ведущими в рассматриваемой области, что может свидетельствовать о повышении интереса к данному направлению и стремлении исследовать и развивать перспективные технологии.
На рисунке 2 представлено распределение количества патентных публикаций по странам и ведомствам за период с 2011 по 2025 год.
Рисунок 2 – Распределение количества патентных публикаций по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» по странам и ведомствам за период с 2011 г. по 2025 г.
Из рисунка 2 следует, что лидерами по количеству патентных публикаций являются Китай, США и Европейское патентное ведомство. В Китае, США и странах Европы в настоящий момент большое внимание уделяется разработкам и исследованиям в области ракетно-космической техники. Китай и США ежегодно осуществляют большое количество запусков космических аппаратов. При этом для их создания, а также при разработке и модернизации ракет-носителей все чаще используются аддитивные технологии.
На рисунке 3 представлено распределение количества патентных публикаций по рассматриваемой теме по годам за период с 2011 г. по 2025 г.
Рисунок 3 – распределение количества патентных публикаций по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» по годам за период с 2011 г. по 2025 г.
Из рисунка 3 следует, что, начиная с 2017 г., наблюдается рост количества патентных публикаций. Это может являться подтверждением повышения интереса к созданию деталей ракетного двигателестроения с использованием аддитивных технологий в виду популяризации их преимуществ. В 2025 г. учтено количество публикаций за первую половину года, в связи с чем показатель неокончательный.
На рисунке 4 представлено распределение количества патентных публикаций по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» с 2011 г. по 2025 г. среди организаций-лидеров.
Рисунок 4 – Распределение количества патентных публикаций по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» среди организаций-лидеров за период с 2011 г. по 2025 г.
Из распределения, представленного на рисунке 4, следует, что лидерами по количеству патентных публикаций являются крупнейшие промышленные корпорации стран, являющихся ведущими в области создания авиационной, космической и военной техники. Лидером среди организаций промышленности по количеству патентных публикаций является американская компания «The Boeing Company», которая широко применяет технологии 3D-печати для создания изделий в различных областях промышленности.
Также необходимо отметить, что среди лидеров по количеству патентных публикаций отсутствуют патенты компании SpaceX (США). Это обусловлено тем, что компания предпочитает обеспечивать правовую охрану своих инновационных технических решений в форме секрета производства (ноу-хау), а не в качестве объектов патентного права. На рисунке 5 представлено распределение количества патентных публикаций по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» в мире между организациями промышленности, научно- исследовательскими и образовательными организациями и физическими лицами за период с 2011 г. по 2025 г.
Рисунок 5 – Распределение количества патентных публикаций в мире по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» между организациями промышленности, научно-исследовательскими и образовательными организациями и физическими лицами за период с 2011 г. по 2025 г.
Из распределения, представленного на рисунке 5, следует, что большое количество патентных публикаций принадлежит организациям промышленности, а также значительный объем занимают публикации, принадлежащие научно-исследовательским и образовательным организациям. Это свидетельствует не только о том, что аддитивные технологии активно используются в производстве, но еще о том, что данная тема является объектом научных исследований. Наименьшая доля всего объема публикаций приходится на физические лица. Это может быть обусловлено тем, что проведение исследований по данному направлению требует наличия дорогостоящего оборудования, в связи с чем правообладателями технических решений, являются научные организации или организации промышленности, а не физические лица.
На рисунке 6 представлено распределение количества патентных публикаций Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент) по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» среди организаций-лидеров за период с 2011 г. по 2025 г.
Рисунок 6 – Распределение количества патентных публикаций Роспатентапо теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» среди организаций-лидеров за период с 2011 г. по 2025 г.
Из распределения, представленного на рисунке 6, можно сделать вывод, что в России заявителями и правообладателями, в основном, являются как российские, так и иностранные организации промышленности, осуществляющие деятельность в области ракетно-космической техники. Это позволяет сделать вывод о высокой заинтересованности разработчиков в данном направлении.
Необходимо также отметить, что российские организации ракетно-космической промышленности, являющиеся ведущими в области двигателестроения, часто выполняют исследования и разрабатывают перспективные технологии в рамках работ по государственным контрактам. В связи с этим правовая охрана перспективных технических решений в большинстве своем обеспечивается в режиме секрета производства (ноу-хау).
По результатам анализа патентной информации по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» было выявлено, что патентные публикации распределяются, в основном, по следующим группам МПК:
B33Y 10 /00 - Процессы технологии послойного синтеза;
B33Y 30/00 - Устройства для послойного синтеза; конструктивные элементы или аксессуары для них;
B33Y 80/00 - Продукты, полученные послойным синтезом;
B64G 1/10 - Искусственные спутники; системы искусственных спутников; межпланетные корабли;
B64G 1/22 - Основные составные части летательного аппарата и оборудование, устанавливаемое на нем или внутри него;
B64G 1/40 - Размещение и модификация двигательных систем.
Распределение наибольшего количества публикаций по группам МПК представлено на рисунке 7.
Рисунок 7 – Распределение количества патентных публикаций по группам МПК
На рисунке 8 представлено распределение количества публикаций непатентной литературы по годам по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» за период с 2017 по 2025 г., полученное на основании данных портала eLibrary.
Рисунок 8 – Распределение количества публикаций непатентной литературы по годам по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» за период с 2017 г. по 2025 г. (по данным портала eLibrary)
Из распределения, представленного на рисунке 8, следует, что с 2017 г. в России наблюдается увеличение количества публикаций непатентной литературы. Данная тенденция совпадает со значительным увеличением количества патентных публикаций по рассматриваемой теме (рисунок 7), что свидетельствует об актуальности рассматриваемого направления.
На рисунке 9 представлено распределение количества публикаций непатентной литературы по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» среди организаций-лидеров за период с 2017 г. по 2025 г., полученное на основании данных портала eLibrary.
Рисунок 9 – Распределение количества публикаций непатентной литературы по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» среди организаций-лидеров за период с 2017 г. по 2025 г. (по данным портала eLibrary)
Из распределения, представленного на рисунке 9, следует, что лидером среди организаций по количеству публикаций непатентной литературы является СибГУ им. М.Ф. Решетнева, одним из направлений исследований в котором являются методы создания жидкостных ракетных двигателей с применением революционных возможностей аддитивного производства.
На рисунке 10 представлено распределение количества публикаций непатентной литературы по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» между организациями промышленности и научно-исследовательскими и образовательными организациями за период с 2017 г. по 2025 г., полученное на основании данных портала eLibrary.
Рисунок 10 – Распределение количества публикаций непатентной литературы по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении» между организациями промышленности и научно-исследовательскими и образовательными организациями за период с 2017 г. по 2025 г. (по данным портала eLibrary)
Из распределения, представленного на рисунке 10, следует, что по количеству публикаций непатентной литературы преобладают научно-исследовательские и образовательные организации. Данный факт свидетельствует о высокой степень заинтересованности исследователей в рассматриваемой теме.
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что в настоящее время наблюдается рост количества патентных публикаций по теме «Применение аддитивных технологий в ракетном двигателестроении». Это может свидетельствовать о росте интереса к рассматриваемому направлению и увеличении числа разработок в данной области.
Лидерами по количеству патентных публикаций по рассматриваемой теме являются Китай, США и страны Европы. Данные страны являются ведущими в области ракетно-космической техники и вносят существенный вклад в область создания изделий ракетно-космической техники с использованием революционных возможностей аддитивного производства.
Лидерами по количеству патентных публикаций являются крупнейшие промышленные корпорации стран, являющихся ведущими в области создания авиационной, космической и военной техники. Лидером среди организаций промышленности по количеству патентных публикаций является американская компания «The Boeing Company», которая широко применяет технологии 3D-печати для создания изделий в различных областях промышленности.
До новых встреч, ваш #ДайджестПИ
Оставить отзыв о дайджесте
