25 ноября состоялся круглый стол «Перспективы развития сверхзвука в гражданской авиации». Организаторами встречи выступили Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), являющийся инициатором Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Сверхзвук», МГУ имени М.В. Ломоносова, входящий в консорциум данного Центра, и Клуб директоров по науке и инновациям (iR&Dclub).
Эксперты круглого стола обсудили вопросы, связанные с экономическими и технологическими перспективами развития сверхзвука в гражданской авиации. Модератором мероприятия выступил Алексей Филимонов, исполнительный директор Клуба директоров по науке и инновациям (iR&Dclub).
Проректор МГУ Олег Карасев в своем приветственном слове рассказал, что НЦМУ «Сверхзвук» создан в 2020 году в рамках национального проекта «Наука».
«Несмотря на то, что 2020 год привнес негативные тенденции в транспортную сферу, задача внедрения инноваций в транспортном секторе продолжает оставаться актуальной… Существуют очевидные факторы, которые обуславливают интерес к высокоскоростным перевозкам. По мере того, как спрос на транспортные услуги будет восстанавливаться, эти факторы будут проявляться все более сильно. Особенности географического положения нашей страны являются тем дополнительным фактором, который создает экономические стимулы для развития этого сегмента», – отметил Олег Карасев.
По его словам, практика сверхзвуковых авиаперевозок не является новой: опыт эксплуатации отечественного самолета Ту-144 и французского «Конкорда» свидетельствует о том, что такие услуги принципиально осуществимы. «Помимо технологических задач, таких как повышение топливной эффективности воздушных судов данного типа, есть и экономические барьеры, которые в свое время не удалось преодолеть, в результате чего в 2003 году эксплуатация “Конкорда” была завершена. Билет на рейс Париж – Нью-Йорк стоил в нынешнем эквиваленте порядка 20 тысяч долларов, что обуславливало весьма ограниченный спрос на такой перелет. Тем не менее применение инновационных технологических решений способно придать новый импульс развитию в этом направлении», – считает проректор МГУ.
«Деятельность НЦМУ “Сверхзвук” как раз призвана способствовать развитию технологической платформы для создания принципиально новых типов воздушных судов. Мы, Московский университет, придаем большую значимость нашему участию в этом проекте, поскольку он способствует реализации фундаментальных заделов, которые создавались и создаются сейчас российскими учеными в транспортной сфере. Продвижение такого рода исследований требует широкого междисциплинарного сотрудничества, в этой связи мы очень рады видеть представителей разных организаций на сегодняшней площадке», – сообщил Олег Карасев.
Сергей Коротков, генеральный конструктор – заместитель генерального директора Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК), выступил с докладом о перспективах создания сверхзвукового пассажирского самолета с учетом мировых конкурентных разработок.
«В декабре этого года исполняется 52 года [с момента], когда был первый вылет Ту-144, когда наша страна подтвердила статус государства, которое является великой авиационной державой. В настоящее время перед авиационной промышленностью Российской Федерации стоит вопрос, можем ли мы сегодня, имея компетенции, практический опыт, потенциал, который был накоплен в области создания сверхзвуковых гражданских самолетов, создать проект, который соответствовал бы новым экономическим, климатическим, я бы даже сказал, политическим условиям и был бы по-настоящему коммерческим… Сегодня как никогда важно определиться с концепцией данного летательного аппарата, понять этапность реализации возможных направлений (будь то сверхзвуковой деловой самолет [СДС] либо сверхзвуковой гражданский самолет [СГС]). Мы сегодня обязаны создать комплексный научно-технический задел, а самое главное, довести технологии до требуемого уровня готовности и создать реалистичную бизнес-модель разработки, производства и эксплуатации выбранного типа летательного аппарата», – обратил внимание спикер.
«С одной стороны, решение данной задачи требует консолидации усилий науки и производства в рамках практически всех наукоемких отраслей промышленности [и], безусловно, больших государственных затрат. С другой стороны, сверхзвуковой самолет обладает колоссальным синергетическим эффектом и может явиться одним из драйверов экономики страны», – считает Сергей Коротков.
«Выбранный сегодня путь разработки комплексного научно-технологического проекта по СПС [сверхзвуковому пассажирскому самолету] с выходом на комплексные целевые программы является наиболее, на мой взгляд, правильной формой организации научных исследований и сопутствующих проектов. Мы в этом проекте видим головным исполнителем данной работы НИЦ Жуковского. ПАО “ОАК” сегодня выступает в качестве индустриального партнера НИЦ», – отметил Сергей Коротков.
Академик Сергей Чернышев, научный руководитель ЦАГИ (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), сообщил: «Сейчас мы должны, конечно, учитывать все глобальные тенденции в области безопасности полетов…, влияния авиации на окружающую среду (выбросы, шум, для сверхзвука это еще и звуковой удар), удобство пассажиров, комфорт».
Спикер перечислил глобальные вызовы, связанные с созданием СГС нового поколения, среди которых:
– Отсутствие международных норм по допустимым уровням звукового удара при полете над населенными районами;
– Отсутствие реактивных двигателей, обеспечивающих требуемую дальность полета СГС и нормы Международной организации гражданской авиации (ИКАО) по шуму в зоне аэропортов;
– Труднодостижимый компромисс между высокой аэродинамической эффективностью и низким экологическим воздействием;
– Особые условия эксплуатации СГС и его интеграция в систему организации воздушного движения.
Сергей Чернышев также описал новые ключевые технологии, способные обеспечить успех проекта по созданию СГС:
– Технологии обеспечения высокой аэродинамической эффективности, низкого уровня звукового удара и шума в зоне аэропорта;
– Технологии обеспечения высокой топливной эффективности путем применения нового двигателя и его рациональной интеграции с планером летательного аппарата (ЛА);
– Создание высокоэффективной силовой установки изменяемого цикла с длительным сверхзвуковым режимом работы;
– Технологии обеспечения весовой эффективности, в том числе с использованием бионической изогридной конструкции планера;
– Технологии обеспечения теплового баланса и комфорта в салоне;
– Техническое зрение – искусственная визуализация закабинного пространства;
– Искусственный интеллект на борту для управления ЛА и мониторинга технического состояния;
– Технологии организации воздушного движения всей авиатранспортной системы, включающей СГС.
По словам Сергея Чернышева, программа НЦМУ «Сверхзвук» в значительной степени охватывает направления, сформулированные в «дорожной карте» ИКАО по принятию новых норм для сверхзвуковых полетов над сушей.
В составе НЦМУ «Сверхзвук» выделены научные лаборатории. Спикер описал основные задачи лаборатории «СуперАэро», деятельность которой посвящена аэродинамике и концептуальному проектированию ЛА с низким звуковым ударом, низким сопротивлением и низким шумом.
Аэроакустика и вибрации – направление работы второй лаборатории, о чем рассказал ее руководитель Виктор Копьев, начальник отделения аэроакустики ЦАГИ. В состав данной лаборатории, в частности, войдет исследовательская группа Московского университета, пояснил заведующий лабораторией экспериментальной гидродинамики Научно-исследовательского института механики МГУ Василий Веденеев. Он подробно остановился на плане работ и научном заделе Московского университета в области вибраций конструкций под действием акустических нагрузок. Группа МГУ уже проводила исследования, посвященные влиянию падающего акустического излучения на отклик деформируемых элементов конструкций (в том числе из композиционных материалов), а также вибропрочности зданий и сооружений, подверженных интенсивному акустическому излучению и воздействию ударных волн.
Дмитрий Карелин, заместитель генерального конструктора по научно-исследовательской работе Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК), выступил с докладом о научно-техническом заделе в области создания двигателей СПС. Спикер, в частности, представил изделия ОДК для создания демонстратора СПС, а также перспективные газогенераторы для силовых установок СПС-2030.
«Когда мы говорим про сверхзвуковые самолеты, надо четко понимать, а) с какой скоростью мы собираемся летать…, б) размерность самолета», – считает Дмитрий Карелин. По его словам, предъявляемые к сверхзвуковому самолету требования, которые пока не сформулированы, позволят определить реализуемость тех или иных мероприятий, а также перейти к решению озвученных выше вызовов. «Мы ведем сегодня работу... над нашим турбореактивным двухконтурным двигателем по снижению струи…, [осуществляем] многие мероприятия, которые... можем использовать для реализации снижения шума струи, это мы закладывали и в развитие боевой авиации. Соответственно, решения есть, весь вопрос зависит от того, какие будут требования к тому самолету, который мы собираемся реализовать», – отметил Дмитрий Карелин.
По мнению Михаила Курьянского, руководителя проекта широкофюзеляжного самолета ОАК, разработка сверхзвукового самолета связана с необходимостью создания единой платформы. «Сегодня [стоит] вопрос возобновления международного маркетинга…: куда идти, в какую размерность, и именно этапность, что начать делать, делать ли СДС, делать ли сверхзвуковой гражданский самолет… Необходимо, наверное, идти по комплексному пути – создать единую платформу. Единая платформа – это не обязательно летательный аппарат. Элемент единой платформы – это может быть универсальный двигатель, который будет годиться под СДС и, соответственно, под СГС», – рассказал Михаил Курьянский.
«Мы должны найти элементы бизнеса именно для нашей страны, с учетом всех географических особенностей, которые позволили бы разумно эксплуатировать этот летательный аппарат… Говорить, что мы сделаем чисто экспортный продукт, – думаю, в существующих политических реалиях это весьма проблематично», – заметил спикер.
Председатель правления Клуба директоров по науке и инновациям (iR&Dclub) Андрей Полозов-Яблонский привел причины, почему, по его мнению, «рынок регулярных авиаперевозок в России на сверхзвуке не просматривается». При этом эксперт выразил поддержку проекту, так как разработка сверхзвукового самолета связана с созданием научно-технологического задела. «Если промышленность сможет этот самолет произвести, продать и вывести программу в ноль, это будет большой успех, потому что мы останемся с научно-технологическим заделом», – отметил Андрей Полозов-Яблонский.
Виктор Чертополохов, научный сотрудник межфакультетской лаборатории математического обеспечения имитационных динамических систем МГУ, выступил с докладом «Совместное применение систем виртуальной реальности и подвижных платформ в подготовке пилотов». Спикер рассказал о научном заделе (в области синхронизированной динамической и визуальной имитации управляемого движения) и основных задачах Московского университета в составе пятой лаборатории НЦМУ «Сверхзвук», посвященной искусственному интеллекту и безопасности полетов. Задачи МГУ распределены по трем прикладным направлениям исследований: тренажерные системы, объективная оценка пространства кабины СПС и информационная поддержка пилота.
Отдельно спикер остановился на следующих блоках задач: алгоритмы для подвижных стендов и систем визуализации нового поколения; оценка информационно-управляющего поля СПС; изучение возможностей дополненной реальности как средства информационной поддержки; математическое обеспечение визуальной и динамической имитации движения СПС; когнитивная и гальваническая коррекция активности вестибулярного аппарата; методика максиминного тестирования качества управления движением СПС.
Руководитель пятой лаборатории НЦМУ «Сверхзвук», заведующий кафедрой МАИ Александр Ефремов в ответ на выступление Виктора Чертополохова заметил: «Работа очень интересная. У нас несколько направлений: вопросы синтеза систем (включая интеллектуальные системы), системы отображения информации, вопросы создания рычагов управления, вопросы контроля бортового оборудования и реконфигурации. Все эти вопросы должны отрабатываться на экспериментальном оборудовании».
В состав НЦМУ «Сверхзвук» также входят лаборатории по направлениям прочности, газовой динамики и силовых установок.
