ЦАГИ должен способствовать внедрению фундаментальных исследований в промышленность

BUSINESS GUIDE: Какие стратегические цели развития вы ставите для ЦАГИ на ближайшие годы?

КИРИЛЛ СЫПАЛО: Институт отмечает вековой юбилей, и многое в стратегии развития связано с историей ЦАГИ и его традициями. ЦАГИ был создан как системный институт в области авиастроения для решения проблем безопасности, надежности и строительной прочности летательных аппаратов. Эти направления остаются неизменными для всей авиационной науки в интересах как гражданской, так и государственной авиации России. В то же время отрасль находится на рубеже смены технологического уклада: развитие технологий подошло к этапу насыщения. ЦАГИ, находясь на острие прикладной науки, должен способствовать внедрению новейших фундаментальных исследований в технологическую и промышленную сферу. Поэтому одно из основных направлений, которое будет развивать ЦАГИ, связано с внедрением новейших достижений и научных открытий в области материалов, конструкций и технологий их обработки. Речь идет о синергетическом эффекте от внедрения этих элементов в конструкцию новых воздушных судов с учетом вопросов безопасности и привязки к ужесточающимся нормам Международной организации гражданской авиации.

BG: Какие разработки ЦАГИ, внедряемые в промышленность, будут развиваться?

К. С.: ЦАГИ наряду с традиционными методами передачи знаний через участие в ОКР по доводке и испытаниям авиационной техники планирует создать и поддерживать цифровую базу знаний и эталонов математических моделей, методов испытаний и исследований и паспортов продуктовых и производственных технологий, разработанных в институте. ЦАГИ как системный институт продолжит внедрять цифровые технологии. В определенном смысле ЦАГИ является одним из пионеров этого процесса — когда в рамках программы по созданию космической системы «Энергия-Буран» институт, являясь ключевым исполнителем прежде всего в области аэротермодинамики многоразового летательного аппарата, служил информационным центром для большой кооперации промышленных предприятий. Тогда была создана вся цифровая инфраструктура, включая волоконно-оптические сети, единый вычислительный центр. Сейчас в ЦАГИ активно развивается сквозная цифровая технология проектирования, изготовления и испытаний аэродинамических моделей, в том числе цифровых.

BG: На фоне внедрения цифровых технологий есть мнение, что теперь можно отказаться от натурных испытаний. Вы с этим согласны?

К. С.: «Отказаться» — не совсем верный термин. Натурные испытания следует разумно дополнять цифровыми в целях сокращения сроков и стоимости испытаний. Именно поэтому так важен процесс создания и поддержания эталонов методов и моделей. По сути, мы говорим о новой цифровой культуре обеспечения непрерывного процесса разработок и испытаний, основанной на накоплении и обработке больших массивов данных нарастающего объема. Смысл цифровой обработки состоит в последовательной актуализации как методов, так и моделей прежде всего на основе данных натурных экспериментов. Кроме того, во многих случаях именно натурный эксперимент может дать ответ на те или иные вопросы и пока остается дешевле цифрового. Поэтому основной тренд связан с совмещением и комплексированием обоих видов испытаний.

BG: Для внедрения новых технологий необходимо привлекать молодые кадры. Как изменился кадровый состав ЦАГИ за последние годы?

К. С.: Кадровый состав института молодеет. В ЦАГИ порядка 35% исследователей младше 35 лет. Этот факт — следствие долгой и кропотливой работы ЦАГИ в течение последних десяти лет, когда вырабатывались организационные меры для привлечения молодежи в прикладную науку. Основное достижение института связано с появлением бюджетной аспирантуры в ЦАГИ, и на подготовку аспирантов уже получено государственное задание. В этом году поступили 7 человек, в следующем — 11, и так постепенно количество аспирантов будет расти. Основной персонал ЦАГИ — это исследователи, кадры высшей квалификации, как их было принято раньше называть, а их обучение — весьма длительный процесс.

BG: Как ЦАГИ выстраивает взаимодействие с РАН после ее реформы?

К. С.: ЦАГИ всегда имел теснейшие связи с РАН, а руководство института, как правило, являлось членами Академии наук. С 2012 года в институте была сформирована отдельная трехлетняя программа взаимодействия с институтами РАН. Сейчас ЦАГИ начинает новый цикл совместных исследований, выполняемых или в рамках государственных контрактов, или за собственные деньги ЦАГИ. Эти исследования — фундаментальная подготовка к прикладным работам, в которых отражены традиционные направления деятельности института: аэродинамика, прочность, надежность, безопасность и динамика полета. Помимо синергии материалов, конструкций и технологий основу новой программы ЦАГИ—РАН составят энергетические методы влияния на воздушные потоки, фундаментальные представления о возможности использования новых видов топлива. В связи с реформой академии меняется формат сотрудничества: в ЦАГИ есть как цикл прогнозно-аналитических работ с президиумом РАН, который представляет и формирует программу фундаментальных исследований всей Академии наук, так и программа работ с отдельными институтами.

BG: Недавно правительство утвердило сразу несколько масштабных мероприятий, которые войдут в нацпроект «Наука». Участвует ли ЦАГИ в этой программе?

К. С.: Да, конечно. В правительство Московской области уже представлены предложения по участию ЦАГИ во всех мероприятиях проекта, в областях, где институт признан на международном уровне всеми основными зарубежными партнерами: в сверхзвуковой аэродинамике, акустике, прочности авиационных конструкций. Кроме того, НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского готовит более масштабное предложение, где отражены аспекты деятельности всех институтов, научных центров, входящих в НИЦ, по всем мероприятиям, которые предполагает национальный проект «Наука». Это подготовка кадров, установки мегасайенс (то есть уникальные установки международного уровня для решения фундаментальных и прикладных задач), создание научно-образовательных центров и научных центров мирового уровня.

BG: В каких областях авиационной науки ЦАГИ остается признанным лидером, а где больше ориентируется на зарубежных партнеров?

К. С.: Научный мир все-таки не спорт. Любая научная организация сверяет часы со всеми международными партнерами. Стратегия развития, тактика ведения научных исследований так или иначе скоординирована, как правило, со всем мировым сообществом. В то же время сильной стороной ЦАГИ всегда являлись два мощнейших компонента — это экспериментальная база, которая создавалась всей страной и в разные периоды была уникальной не только в стране, но и в мире, а также научный потенциал и квалификация ученых и инженерно-технического персонала. В части экспериментальной базы можно выделить аэродинамическую трубу Т-101, которая в 1940-х годах была самой большой трубой в мире, или труба Т-128, до сих пор по многим параметрам обладающая уникальными характеристиками. Несмотря на все сложности 1990-х годов, известные проблемы недофинансирования, страна и ЦАГИ поддерживают эту базу в достойном состоянии. Некоторые ее установки, возможно, в меньшей степени, чем хотелось бы, но, как минимум, они соответствуют международным аналогам. Особенность научно-инженерного коллектива ЦАГИ заключается, с одной стороны, в вековой преемственности по отношению к историческим личностям и созданным ими школам, развивающим авиационную науку, а с другой — в создании новых центров компетенций мирового уровня, возглавляемых действительно уникальными учеными ЦАГИ, признанными мировым сообществом в качестве лидеров соответствующих направлений. В ЦАГИ существует уникальная научная школа по динамике полета и системам управления летательными аппаратами, созданная легендарным академиком АН СССР Георгием Сергеевичем Бюшгенсом и развиваемая научным руководителем НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского» академиком РАН Борисом Сергеевичем Алешиным, заложившая теоретические основы и разработавшая алгоритмы и программно-аппаратные решения для всех систем управления гражданских и боевых самолетов СССР и России. Не могу не отметить также таких ученых, как Виктор Феликсович Копьев — безусловный международный авторитет в области аэроакустики — и научный руководитель ЦАГИ академик РАН Сергей Леонидович Чернышев, возглавляющий школу разработок сверхзвуковых летательных аппаратов. Поэтому основная стратегия для руководства ЦАГИ заключается в развитии этих центров компетенций, поиске новых ниш, где будут востребованы научные исследования ЦАГИ.

BG: Промышленность создает заказ для развития определенных компетенций ЦАГИ?

К. С.: Несомненно, при этом в авиастроении этот процесс формализуется в виде документов стратегического научно-технологического прогнозирования, формируемых двумя путями. С одной стороны, это инициатива снизу, когда отраслевые институты формируют так называемый форсайт предложений то есть то, что они могут сделать исходя из понимания научно-технологического развития отрасли (в 2014 году правительство утвердило «Прогноз научно-технологического развития РФ до 2030 года по направлению „Транспортные и космические системы“» или разработанный в ЦАГИ форсайт "Авиационная наука и технологии 2030«.— «Ъ»). С другой — сама промышленность совместно с авиакомпаниями формирует прогноз спроса на авиационную продукцию с учетом текущей рыночной конъюнктуры. Стратегия научно-технологического развития и Программа совместной деятельности НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского», отражающие эти документы научно-технологического прогнозирования, обязательно согласуются с промышленностью.

BG: Возможно ли привлечь к развитию российской авиационной науки частных инвесторов, как это происходит за рубежом?

К. С.: За рубежом немного другой рынок частного капитала, и это нужно понимать. Культура его взаимодействия с промышленностью отличается от российской. Но ситуация постепенно улучшается: появляются инвесторы в подотраслях, где время и стоимость жизненного цикла относительно невелики. Прежде всего это радиоэлектронные компоненты, рынок программного обеспечения. Но в крупные проекты — создание планера, самолета — частный бизнес в современном состоянии пока еще не готов вкладываться. Это достаточно долгий процесс, на значительный промежуток времени, поскольку время жизни современных самолетов превышает 20, а иногда 60 лет.

BG: Поэтому инвесторов больше интересует малая авиация...

К. С.: Условия инвестирования в малую авиацию проще с точки зрения стоимости проекта. Уральский завод гражданской авиации активно внедряет коммерческие продукты, в том числе с участием ЦАГИ. На Гидроавиасалоне в Геленджике был представлен самолет L-410, производимый раньше в Чехии, хотя, по сути, это аппарат советского производства. Специально для выставки он был «оморячен», а поплавки для него проектировал ЦАГИ, изготавливал МАИ. По оценкам специалистов, в таком исполнении самолет обладает очень неплохим экспортным потенциалом и подлежит дальнейшей модификации. «Вертолеты России», образовав частное предприятие «ВР-Технологии», активно продвигают сейчас семейство абсолютно новых винтокрылов — многоцелевой беспилотный комплекс VRТ300 и легкий вертолет VRT500. ЦАГИ уже приступил к испытаниям винтовой группы и самого аппарата. Поэтому элементы взаимодействия с частными инвесторами уже начинают появляться на системной основе.

BG: Получается, что для некоторых проектов создания летательных аппаратов ЦАГИ эффективнее продолжать использовать советский задел авиастроения?

К. С.: Это характерно для малой авиации, где не так много технологических инноваций, которые подлежат внедрению, потому что превалирующими требованиями являются дешевизна такой техники и удобство эксплуатации. Но стремление снизить вес самолета, повысить топливную эффективность неизбежно подтолкнут нас к использованию новых материалов и конструкций. Пока мы видим процесс преемственности тех технологических решений (например, высокие несущие свойства крыла), которые были разработаны в 1940–1950-х годах, а потом уже в 1970-х годах, и их адаптации к современным условиям.

BG: Какую поддержку государство оказывает ЦАГИ?

К. С.: ЦАГИ исполняет государственные функции: содержит и поддерживает экспериментальную базу, развивает методы и технологии испытаний. Поэтому помимо традиционных контрактов по созданию техники из бюджета выделяются определенные ресурсы на эти составляющие. Другой вопрос, что организационно-правовая форма института — ФГУП, что не позволяет наиболее эффективным образом организовать процесс научных исследований в совокупности с развитием и поддержанием базы, особенно в части долгосрочного планирования и проведения системных исследований. Оптимальным бы виделась трансформация ЦАГИ в федеральное государственное бюджетное учреждение для выполнения государственного задания на системной основе.

BG: В какие сроки могла бы произойти трансформация статуса ЦАГИ?

К. С.: По нашей оценке — в течение от одного года до двух лет. Это определяется, с одной стороны, необходимостью проведения инвентаризации имущественного комплекса, что на таком крупном предприятии всегда сопряжено с некоторыми финансовыми и временными издержками, а с другой — с разработкой и утверждением государственного задания и изменением требуемой нормативной базы.

BG: В чем будет заключаться основная суть государственного задания ЦАГИ?

К. С.: В идеальном случае государственное задание ЦАГИ в соответствии с государственными функциями института как минимум должно содержать две компоненты: с одной стороны, это задание на выполнение комплекса прикладных научно-исследовательских и технологических работ, направленных прежде всего на развитие и поддержание комплекса (или библиотеки) цифровых эталонных моделей и методов исследований и испытаний (включая расчетные). С другой — возмещение затрат на содержание уникальной испытательной и экспериментальной базы, составляющей основу государственного испытательного и сертификационного центра ЦАГИ.

BG: Насколько эффективным для внедрения отечественных технологий оказался проект технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии», инициатором которой выступил ЦАГИ?

К. С.: Инструмент технологических платформ в целом оказался пока не очень эффективным и не заработал в полную силу. Прежде всего он предназначался для эффективной реализации элементов государственно-частных партнерств. Но из-за геополитической обстановки или в силу устройства нашей промышленности, серьезно зависящей от государственных интересов и высокой стоимости начальных вложений, тема пока не получила широкого распространения. Несмотря на это, ЦАГИ активно продвигал эту идею, и в рамках технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии» были сформированы проекты практически всех ныне действующих документов отраслевого стратегического планирования.

BG: Какие документы формирует ЦАГИ на базе технологической платформы?

К. С.: Институт отрабатывал нормативные документы для распоряжения правительства о плане деятельности НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского» по развитию науки и технологий в гражданском авиастроении с 2016 по 2030 год. Также ЦАГИ участвовал в Комплексной программе НИР и развития экспериментальной и полигонной базы из программы совместной деятельности НИЦа, утвержденной наблюдательным советом НИЦа.

Кроме того, ЦАГИ был соорганизатором совещаний и формирования документов для программ развития региональной авиации и авиации общего назначения. Некоторые работы и документы получают дальнейшее развитие, например в сегменте беспилотной техники. Ее роль возрастет: сейчас глобальный рынок такой техники оценивается примерно в $20 млрд. Но ее эксплуатация — это серьезный вызов. Перед РФ и мировым сообществом стоит задача разработки правил использования воздушного пространства беспилотной техникой. ЦАГИ вместе с Росавиацией и Госкорпорацией по организации воздушного движения (ФГУП ГК по ОрВД), Минтрансом начали формировать концепции и проект национальной «дорожной карты». Если для больших судов и авиации общего назначения существует диспетчерское сопровождение или ответственность летчика, то в случае с беспилотными аппаратами следует определить зону ответственности автоматики и алгоритм взаимодействия с людьми в рамках единого воздушного пространства.

BG: С момента создания НИЦ имени Жуковского прошло три года. Что удалось сделать к настоящему моменту и как выстраивается взаимодействие институтов, которые были включены в НИЦ?

К. С.: Прежде всего создана нормативная и нормативно-методическая база управления исследованиями и разработками. На базе НИЦ уже работает комплексная программа научных исследований, программа развития экспериментальной полигонной базы, создаются стратегии по отдельным аспектам деятельности. Уже выпущена стратегия развития IT-технологий, отдельно формируются программы единого управленческого учета, кадровой политики. Данные документы системно и комплексно координируют работу научных институтов, образующих НИЦ, имеют общие принципы, но при этом учитывают специфику институтов. Кроме того, развиваются компоненты цифровой экономики в нашей зоне ответственности: формируется единая база знаний и технологий в авиастроении, комплекс ситуационного моделирования и система управления исследованиями и разработками на базе системы проектного управления Минпромторга России.

BG: Какие авиационные программы уже начал координировать НИЦ?

К. С.: НИЦ в настоящее время сосредоточился на координации программ с синергетическим эффектом, где заметна междисциплинарность исследований. Например, развитие малой авиации, где, с одной стороны, развиваются аспекты проектирования летательных аппаратов, а с другой — учитываются возможности создания новых двигателей или адаптации двигателей в рамках проекта «Кортеж», развиваемого Минпромторгом России для автопрома, но адаптированного для авиационного использования. НИЦ также занимается программой создания полностью электрического самолета. Пока она представляет собой совокупность связанных государственных контрактов по тематике авиационных двигателей и вопросам компоновок гибридных или комбинированных силовых установок. Прежде всего речь идет о разработке электрического двигателя с использованием эффекта высокотемпературной сверхпроводимости, накопителей энергии, линий передачи электричества. ЦАГИ разрабатывает схемы размещения комбинированных силовых установок, а ГосНИИАС — и новый комплекс авионики и общесамолетных систем.

BG: Когда электрические летательные аппараты могли бы выйти на рынок?

К. С.: В 2020 году ЦАГИ и Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова планируют создать первый демонстратор. Полноценное промышленное изготовление первых электрических самолетов малой авиации, авиации общего назначения и беспилотных аппаратов начнется примерно в 2025 году. На рынке региональная электрическая техника появится к 2030–2035 годам, а к 2040–2050 годам мы (как и мировое сообщество) ожидаем появления дальнемагистральных самолетов, использующих или комбинированные, или гибридные силовые установки.