Технологическая платформа «Авиационная мобильность и авиационные технологии»

Главная страница / Деятельность / Предпроектные разработки и импортозамещение

Предпроектные разработки и вопросы импортозамещения

В 2022 году общая геополитическая обстановка и условия деятельности авиационной отрасли в нашей стране существенно изменились. Широкомасштабное сотрудничество с западными странами, в т.ч. в области закупок авиационной техники, приобретения комплектующих, технологического и иного оборудования, прекратилось, и ближайшие годы вряд ли будет возобновлено. В этих условиях ключевой задачей отрасли стала ускоренная разработка и вывод на рынок российских воздушных судов, двигателей, импортозамещение отдельных систем и агрегатов, создание необходимых отечественных материалов, станков, оборудования, программного обеспечения. Технологическая платформа заинтересована в развитии компетенций российских разработчиков и производителей авиационной техники, и мы ведем эту деятельность с самого начала создания Платформы.

Для обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации, а также учитывая многочисленные обращения и пожелания организаций - участников Платформы, секретариатом Ассоциации, совместно с экспертами ТП, был разработан данный раздел, посвященный проектам и инициативам, находящимся на ранней стадии реализации и нуждающимся в дополнительной поддержке, а также предполагающим необходимость дополнительного (предпроектного) обсуждения и экспертизы.

Решением Правления Ассоциации от 27 июля 2023 г. был утвержден План мероприятий по обеспечению деятельности Технологической платформы на 2023 год и на период до 2027 г., включающий в себя как обязательные (ежегодные) мероприятия, необходимые для обеспечения нормального функционирования Ассоциации, так и стратегические (тематические) направления, соответствующие актуальным задачам деятельности Платформы и развития авиационной отрасли в нашей стране (подробнее – см. в разделе «Кабинет ТП» по адресу: https://aviatp.ru/cabinettp#27072023).

План (ТП, 2023-2027 гг.)

В качестве основных тематических (стратегических) направлений, включенных в текущую редакцию Плана, следует выделить следующие:

О ходе реализации Комплексной программы развития авиатранспортной отрасли Российской Федерации до 2030 года;
Анализ хода импортозамещения авиационной техники – от компонентов до готовых продуктов;
Приоритеты технологического развития авиационной техники в новых условиях;
Беспилотные авиационные системы;
Аддитивные технологии;
О развитии рынков авиации общего назначения и малой авиации в Российской Федерации.

Основные принципы (подходы) при выборе направлений (тематик) предпроектной экспертной и информационно-аналитической работы:

учтены традиционные технологические направления, по которым в предыдущие годы был накоплен определенный опыт и объем информации в рамках деятельности Платформы;
соответствие приоритетам и направлениям Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы;
включены новые (дополнительные) направления, выявленные в процессе предпроектных исследований и учитывающие современные реалии.

Данные и другие направления (мероприятия) Плана были сформированы по результатам проведенного аппаратом Ассоциации опроса организаций - участников ТП и поступивших предложений (инициатив) и предполагают возможность их гибкой (поэтапной) реализации с использованием современных способов коммуникации и адаптивных механизмов организации работ (с учетом возможностей организаций - участников и стадии/глубины проработки темы), включая:

→ предварительные исследования, сбор и анализ информации;

→ интервью «Мнения экспертов»;

→ открытие на сайте (для новых направлений) специальных разделов по заданной теме;

→ подготовку публикаций и аналитических материалов для сайта ТП и внутренних обсуждений с членами Ассоциации;

→ организацию научных исследований и коммерческих проектов по теме;

а также разнообразные удобные форматы проведения мероприятий: круглые столы, онлайн-совещания, выездные мероприятия (встречи с экспертами), заседания рабочих групп, рассмотрение отдельных вопросов с привлечением членов Правления и других членов органов управления Ассоциации с помощью современных средств связи, и др.

Тематическая часть Плана подлежит периодической актуализации и корректировке: некоторые направления могут пролонгироваться и (или) уточняться; возможно включение дополнительных предложений и актуальных вопросов – в соответствии с пожеланиями (инициативами) организаций - участников и экспертов ТП.

* * *

В предыдущие годы в рамках деятельности Технологической платформы рассматривались (на разных уровнях зрелости и с разной степенью проработки) довольно большое количество перспективных технологических направлений (конкретных технологий и проектов), представляющих интерес для участников Платформы, в том числе:

Развитие экспериментальной и испытательной базы;
Развитие цифровых технологий;
Создание сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения;
Развитие аэростатических летательных аппаратов;
Конвертируемые ЛА для развития малой и региональной авиации, в т.ч. в городских агломерациях;
Развитие аддитивных и лазерных технологий;
Создание и развитие системы концептуального (предварительного) проектирования перспективных летательных аппаратов;
Прикладная аэродинамика;
Развитие поршневого двигателестроения;
Создание перспективных бортовых радиолокационных комплексов для отечественной авиационной техники;
Создание и внедрение композиционных и других перспективных конструкционных материалов;
Авиационное и научно-технологическое обеспечение развития Арктики.

Подробная информация о данных направлениях и разработках представлена в разделе «Аналитический центр» по адресу: https://aviatp.ru/prospdirections.

Большинство данных направлений включено в состав текущей редакции Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы и остаются актуальными для развития в рамках деятельности Платформы. Аппарат и эксперты ТП продолжают осуществлять мониторинг развития данных направлений; многие из них включены в текущий План мероприятий по обеспечению деятельности Технологической платформы на 2023 год и на период до 2027 г.

Ключевым отличием и особенностью направлений и проектов, рассматриваемых в качестве перспективных для развития в рамках деятельности Платформы на современном этапе, в отличие от ранее рассматриваемых (развиваемых) направлений, является то, что в настоящее время не так обязательно стремиться исключительно к научно-технической новизне на мировом уровне; но важно обеспечить полноту (наличие) необходимых технологий для российских разработчиков и производителей авиационной техники.

С учетом новых реалий приоритет в наполнении данного раздела будет отдан направлениям и задачам, связанным с созданием технологий, обеспечивающих ускоренное достижение технологического суверенитета Российской Федерации и обеспечение технологической независимости страны.

1-е Направление:

Создание в Российской Федерации авиационных поршневых двигателей

В настоящее время в силу ряда исторических объективных и субъективных причин производство авиационных поршневых двигателей в Российской Федерации фактически отсутствует, а разрабатываемые отечественные летательные аппараты малой и региональной авиации, а также беспилотные ЛА, оснащаются двигателями иностранного производства. При этом, парк воздушных судов малой и региональной авиации, включая воздушные суда авиации общего назначения, составляет около 5 тыс. ед. (не считая сверхлегких ЛА), что значительно превосходит парк магистральных и региональных реактивных самолетов. Прогнозируемый экспертами Технологической платформы спрос на поршневые двигатели для малой и региональной авиации, а также беспилотные воздушные суда среднего и тяжелого класса (взлетной массой более 200 кг) гражданского назначения (без учета ЛА нетрадиционных типов: дирижабли, экранопланы, и др.) на 10-летний период оценивается: в базовом сценарии – в 2 050 ед., в оптимистическом сценарии – в 3 550 ед. Следует отметить, что данные оценки делались в 2020 году, и в настоящее время могут быть пересмотрены в бόльшую сторону, с учетом прогнозируемого ускоренного роста спроса на беспилотные летательные аппараты.

Самолет-амфибия Л-72 c двигателями Lycoming (США)

Важно также учитывать, что в настоящее время в стране имеются определенные компетенции, накопленные в рамках выполнения работ по созданию научно-технического задела и разработке конкретных двигателей, осуществляемых за счет средств федерального бюджета, а также инициативных разработок, выполненных отдельными российскими государственными и частными компаниями.

Актуальность создания в Российской Федерации собственного производства авиационных поршневых двигателей определяется, с одной стороны, необходимостью оснащения новых и имеющихся в Российской Федерации пилотируемых и беспилотных воздушных судов авиационными двигателями необходимой размерности, а с другой стороны, важностью решения задач ускоренного достижения технологического суверенитета и обеспечение технологической независимости страны.

_________________

Наши компетенции:

В предыдущие годы Ассоциацией было выполнено ряд серьезных научно-исследовательских и аналитических работ по тематике двигателей для малой и региональной авиации, а также беспилотных авиационных систем, по результатам которых:

– были разработаны сценарии развития рынка малой и региональной авиации и беспилотных авиационных систем, а также прогноз потребностей в авиационных поршневых двигателях для летательных аппаратов отечественной разработки (производства);

– сформированы приоритеты развития авиационных поршневых двигателей для малой и региональной авиации и беспилотных авиационных систем в части характеристик и типажа двигателей, а также соответствующих инженерно-технических направлений;

– разработаны технически- и экономически обоснованные предложения по созданию типоразмерного ряда перспективных отечественных авиационных поршневых двигателей для легких самолетов, вертолетов и БЛА гражданского назначения в Российской Федерации;

– сформированы требования к техническому облику перспективных авиационных поршневых двигателей, обеспечивающих их конкурентоспособность на российском и мировом рынках;

– сформирован перечень конструктивно-технологических решений, обеспечивающих создание перспективных авиационных поршневых двигателей, конкурентоспособных на российском и мировом рынках.

Подробнее с основными результатами и особенностями выполнения данных работ можно ознакомиться в разделе «Коммерческие проекты» по адресу: https://aviatp.ru/commercprojects#Engines_SRA.

В число организаций - участников Технологической платформы входит ряд организаций, непосредственно занимающихся разработкой авиационных поршневых двигателей; среди экспертов ТП имеются более 200 специалистов, имеющих различные компетенции в данной сфере. Следует также отметить деятельность созданной в рамках функционирования Технологической платформы рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации, многие члены которой принимали участие в выполнении указанных выше коммерческих работ Ассоциации, а также провели ряда инициативных экспертно-аналитических мероприятий и предпроектных разработок (подробнее – см. в разделе «Двигателестроение для легкой и малой авиации» по адресу: https://aviatp.ru/newturn).

В 2022 году Ассоциацией на основании обращения одного из членов ТП – ООО «ЗК-Мотор» было проведено экспертное рассмотрение заявки (проекта) создания поршневого двигателя мощностью 200 л.с., планируемой к подаче на конкурс в Фонд содействия инновациям.

По мнению экспертов Технологической платформы, создание и организация производства авиационных поршневых двигателей в Российской Федерации в современных условиях является важной государственной задачей, и наша Ассоциация также заинтересована в развитии компетенций российских разработчиков и производителей в данной сфере (соответствующее направление включено в состав Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы).

В экспертизе (оценке) данного проекта приняли участие 14 экспертов Технологической платформы, которыми были сформулированы ряд замечаний и предложений, касающихся, как научно-технических, так и организационных аспектов ведущихся работ. Вопросы и комментарии были направлены авторам (инициаторами) проекта, которые, в свою очередь, выразили благодарность и представили ответные пояснения. По информации ООО «ЗК-Мотор», многие замечания экспертов Платформы будут учтены при планировании и выполнении дальнейших работ по проекту.

Большинство экспертов подтвердили актуальность работ по проекту в части выбранного диапазона мощностей и размерности планируемого к созданию базового двигателя, с учетом существующего парка летательных аппаратов малой авиации в Российской Федерации и потенциала его дальнейшего развития, в т.ч. в целях использования на беспилотных ЛА.

Секретариатом ТП было подготовлено рекомендательное письмо по данному проекту в Фонд содействия инновациям, так как большинство экспертов сочли целесообразным поддержать проект. Ассоциация заинтересована в развитии авиационного поршневого двигателестроения в нашей стране; мы считаем, что реализация проекта позволит, как минимум, экспериментально отработать ряд важных конструктивно-технологических решений и создать научно-технический задел, который может быть в дальнейшем применен, как в данном двигателе, так и в других проектах создания авиационных АПД.

Основная информация о результатах проведенной экспертизы и наиболее острых (дискуссионных) вопросах, возникших при рассмотрении проекта, представлена в разделе «Экспертная деятельность» по адресу: https://aviatp.ru/expertcouncil#15042022. Подробная информация об экспертизе, включая заключения экспертов, размещена в разделе сайта «Внутренние документы Ассоциации» (вход в раздел: https://aviatp.ru/cabinettp#internaldocs, и далее в раздел «Экспертный совет»: https://aviatp.ru/expertinfo#13-21April2022; доступен только для официальных представителей организаций - членов Ассоциации и членов органов управления).

Со своей стороны, Ассоциация готова участвовать в рассмотрении (оценке, экспертизе) результатов дальнейших работ по данному проекту, включая подготовку предложений по внедрению наиболее эффективных разработок в текущие и перспективные авиастроительные проекты (программы).

В 2023 году руководство ООО «ЗК-Мотор» обратилось в Ассоциацию с просьбой оказать содействие в доведении информации о проекте и выполненных разработках до широкого круга организаций с целью поиска потенциальных инвесторов или партнеров. Подготовленный компанией материал «Предложение для инвесторов: доведение авиационного поршневого двигателя ЗК-2000 «Модуль-Д» до стендовых и летных испытаний» представлен ниже.

Двигатель - демонстратор технологий «Аэроэндуро» на испытательном стенде
(п/п «Мочище», январь 2018 г.)

Предложение (ЗК-Мотор)

Обращаемся ко всем заинтересованным организациям и экспертам с просьбой рассмотреть данное предложение и сообщить свое мнение о данном проекте и перспективах его дальнейшего развития, включая возможности привлечения ресурсов для доведения и последующего внедрения наиболее эффективных разработок в текущие и перспективные авиастроительные проекты (программы). Также будем благодарны за возможность предоставления контактов организаций и лиц, которые по Вашему мнению, потенциально могут быть заинтересованы в сотрудничестве с компанией «ЗК-Мотор».

Контактное лицо для решения организационных и оперативных вопросов – Ким Алексей Анатольевич (тел. +7 (495) 980-04-23; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.).

* * *

В продолжение темы создания в Российской Федерации отечественных авиационных поршневых двигателей размещаем информацию о проектах малоразмерных поршневых двигателей для БПЛА, предлагаемых А.Г. Костенко.

С Алексеем Геннадьевичем Костенко, как одним из опытных и квалифицированных специалистов в области поршневого двигателестроения, мы знакомы с 2020 года. С этого времени А.Г. Костенко является активным участником расширенного состава рабочей группы Технологической платформы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации, участвовал в большом количестве экспертиз, занимает активную гражданскую позицию по продвижению проектов и инициатив, связанных с развитием отечественной промышленности. Решением Правления Ассоциации от 27 июля 2023 г. А.Г. Костенко включен в состав официальных экспертов Технологической платформы.

Для справки. А.Г. Костенко работал конструктором на Ульяновском и Волгоградском моторных заводах, где в частности проводил ресурсные испытания и постановку на серийное производство МГД-двигателя «Сунгирь-2». В качестве представителя Волгоградского моторного завода принимал участие в государственных испытаниях тракторного двигателя В-500 в составе бульдозера Т-25 производства Чебоксарского агрегатного завода. В период работы в Проектно-конструкторском технологическом институте «Арктикнефтегазстройпроект» руководил группой конструкторов по нестандартному оборудованию. Работал на ОАО «Каустик» начальником лаборатории неорганической химии, где участвовал в разработке специальных производств и технологических процессов, имеющих мировой уровень. Имеет авторские свидетельства на машину для строительства газопроводов, на конструкции 2-тактных двигателей, на топливную форсунку. В составе группы соавторов имеет патент на технологию получения синтетического сырьевого материала для стекла, за патент выплачено авторское вознаграждение.

В конце 2023 года А.Г. Костенко обратился в аппарат Технологической платформы с просьбой рассмотреть предлагаемые им проекты создания авиационных поршневых двигателей для БПЛА с целью привлечения к ним внимания общественности и поиска потенциальных инвесторов или иных заинтересованных лиц.

4-тактный золотниковый двигатель с кривошипно-кулисным механизмом

С учетом значимости тематики создания в стране производства авиационных поршневых двигателей, аппаратом ТП было организовано экспертное рассмотрения материалов, полученных от А.Г. Костенко. В рассмотрении проекта приняли участие члены рабочей группы Технологической платформы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации, а также большое количество профильных специалистов.

Письменные заключения получены от 10 экспертов ТП, на большинство из которых автор дал развернутые пояснения. Ряд замечаний экспертов были учтены А.Г. Костенко при доработке проектов. На текущий момент, исходя из полученных отзывов и комментариев, мнения экспертов разделились. Одна часть считает, что проекты крайне перспективны, и необходимо приложить максимум усилий для их скорейшей реализации. Другие, признавая инновационность разработки, отмечают высокие риски практической реализации данных проектов и необходимость проведения масштабных предварительных экспериментальных работ.

Приведем лишь некоторые наиболее яркие комментарии, полученные от экспертов:

«Здравствуйте, Алексей Геннадьевич! С большим удовольствием читал Ваши статьи и смотрел чертежи, спасибо Вам – сейчас таких мало. Модели выполнены отлично! В Ваших предложениях заложены самые прогрессивные идеи: золотниковое управление газораспределением, кривошипно-кулисный механизм (в компрессорах он «плавает» в масле), уравновешивание тронкового механизма... [на предыдущем месте работы эксперта] делали моторы с вращающейся гильзой – работал, по схеме Баландина, РПД – проводили длительные испытания и т.д. За нашими плечами было опытное производство, стенды и мощнейший завод. Серийно выпускали поршневые двигатели (несколько миллионов штук). В ЦИАМ также были такие работающие моторы, но больших мощностей с великолепными параметрами. Сейчас нужно начинать все с нуля, это под силу НАМИ, ЦИАМ при поддержке заводов. Ваш мотор, как и любой другой, технологически сложен – в «гараже» его не сделать».

«ДВС с золотниковой системой газораспределения можно пробовать разрабатывать в качестве силовой установки для БПЛА, но, учитывая полное отсутствие у современного поколения конструкторов опыта в подобных системах, целесообразно для начала провести НИР в этой области и создать, при наличии инвестора, экспериментальный мотор мощностью 5…8 л.с., на котором отработать параметры системы, подобрать материалы, проверить ресурс и т.п.».

Благодарим всех экспертов, принявших участие в рассмотрении (оценке) проекта!

Материалы проекта, а также результаты проведенной экспертизы, включая заключения экспертов и ответы (комментарии) автора, размещены в закрытом разделе «Экспертный совет» (вход в раздел: https://aviatp.ru/cabinettp#internaldocs, и далее по адресу: https://aviatp.ru/expertinfo#Kostenko; доступен только для официальных представителей организаций - членов Ассоциации и членов органов управления).

По результатам рассмотрения проекта были получены предложения по сотрудничеству с автором; соответствующие шаги по организации взаимодействия специалистов со стороны аппарата Технологической платформы были предприняты.

По согласованию с автором, размещаем на сайте ТП пояснительную записку А.Г. Костенко по предлагаемым им разработкам.

Пояснительная записка

Полные материалы проекта могут быть предоставлены по отдельному запросу. При наличии предложений по взаимодействию с автором и комментариев по проекту необходимо связаться с аппаратом Ассоциации. Контактное лицо для решения организационных и оперативных вопросов – Ким Алексей Анатольевич (тел. +7 (495) 980-04-23, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.).

Результаты данной экспертизы являются достаточно показательными с точки зрения текущего состояния экспертной деятельности нашей Технологической платформы, а также проблем в организации работ в области инноваций и импортозамещения в Российской Федерации. Весь опыт нашей предыдущей экспертной деятельности показывает, что качество экспертизы Платформы находится на достаточно высоком уровне и позволяет грамотно и профессионально выявлять суть рассматриваемых вопросов (проектов), с учетом имеющихся научно-технических и организационных рисков.

В то же время возможностей для практического внедрения и продвижения проектов (разработок), которые являются действительно актуальными и перспективными в современных условиях, у Платформы, как и у многих малых компаний и отдельных специалистов, крайне мало. Напомним, что российские технологические платформы создавались именно для того, чтобы на базе качественной и высокопрофессиональной экспертизы помогать государству в определении направлений исследований и разработок, имеющих реальную коммерческую перспективу. К сожалению, в настоящее время результаты экспертной деятельности техплатформ практически не востребованы со стороны федеральных органов государственной власти.

При этом, многие перспективные разработки, выполняемые отдельными компаниями и специалистами, в т.ч. в целях импортозамещения, выявленные по результатам экспертизы Технологической платформы, не могут быть доведены до серийного производства по причине отсутствия у данных коллективов достаточных ресурсов для проведения необходимых экспериментальных исследований и испытаний. Одной из наиболее острых проблем остается состояние и доступ к объектам экспериментальной базы российского авиастроения.

В этих условиях, по мнению Технологической платформы, крайне важно объединить высококачественную экспертизу, выполняемую на базе Платформы, с доступом к необходимым объектам экспериментальной базы с тем, чтобы сконцентрировать ресурсы на наиболее важных (приоритетных) направлениях, обеспечивающих технологический суверенитет. Теме развития и модернизации экспериментальной и испытательной базы в сфере деятельности Платформы как раз и посвящен следующий раздел.

2-е Направление:

Развитие и модернизация экспериментальной и испытательной базы,
в том числе в интересах разработки и производства беспилотных авиационных систем

Развитие и модернизация экспериментальной и испытательной базы (ЭИБ) является важнейшей задачей и необходимым условием эффективного функционирования авиационной отрасли. Объекты экспериментальной и испытательной базы используются на всех стадиях жизненного цикла, начиная от фундаментальных и поисковых исследований и заканчивая демонстрационными и сертификационными испытаниями, предваряющими внедрение полученных результатов в производство, а также непосредственно в процессе производства. Особое значение ЭИБ имеет на стадии создания новых образцов авиационной техники, а также при их модернизации (модификации), когда разработанные инновационные технические решения должны подтвердить свою жизнеспособность и эффективность, а также безопасность будущей эксплуатации.

Учитывая высокую стоимость создания объектов ЭИБ, а также необходимость осуществления затрат по их дальнейшему содержанию, важно обеспечить применение технически и экономически обоснованных принципов и подходов при планировании и реализации мероприятий и проектов по развитию и обеспечению эффективного функционирования данных объектов.

Следует подчеркнуть, что традиционные экономические методы оценки эффективности инвестиций не применимы к объектам ЭИБ, имеющим универсальный и в значительной степени уникальный характер, в отличие от объектов, связанных с разработкой и производством конкретной продукции (изделия). Опыт стран - ведущих производителей авиационной техники (США, Европейский союз, Китай) показывает, что данные объекты рассматриваются, прежде всего, как элементы национальной (исследовательской) инфраструктуры, а их развитие и поддержание в работоспособном состоянии является задачей (функцией) государства.

Номенклатура и характеристики объектов ЭИБ, прежде всего, должны соответствовать требованиям потенциальных заказчиков – планам работ по созданию научно-технического задела и разработке авиационной техники, в первую очередь, осуществляемым за счет средств федерального бюджета. С другой стороны, важно обеспечить минимизацию совокупных затрат по строительству (модернизации) и содержанию объектов ЭИБ путем исключения (сокращения) количества дублирующих объектов в различных организациях науки, промышленности, образования и т.д.; и обеспечения их стабильной и высокой загрузки. Этому лучше всего соответствует концепция центров коллективного пользования, подразумевающая предоставление равных прав доступа к данным объектам любым субъектам, осуществляющим исследования и разработки в области авиационной техники.

Общая схема организации и управления развитием экспериментальной и испытательной базы.

В предыдущие годы Технологическая платформа вложила существенные ресурсы в разработку предложений по обеспечению текущего функционирования и развития экспериментальной и испытательной базы авиастроения Российской Федерации. В проекте Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы (https://aviatp.ru/strategicprogram) в качестве перспективных направлений работ заложены планы и мероприятия по обеспечению содержания и развитию экспериментальной и испытательной базы, развитию и совершенствованию методов проведения экспериментальных исследований и испытаний, проведению соответствующих прогнозных и аналитических исследований. Аппарат и эксперты Ассоциации регулярно осуществляют мониторинг состояния экспериментальной и испытательной базы авиастроения и смежных отраслей, а также участвуют в обсуждении планов (проектов) по ее развитию.

На сайте ТП представлены материалы, разработанные Ассоциацией по данному направлению (https://aviatp.ru/expbasedev), в т.ч. основные результаты НИР, выполненной Ассоциацией по разработке обосновывающих материалов и проекта Комплексной программы развития экспериментальной и полигонной базы авиастроения (шифр «ЭПБ-3 – Ассоциация»; подробнее – см. в разделах «Аналитический центр» и «Деятельность» по адресам: https://aviatp.ru/expbasedev#10112019; https://aviatp.ru/commercprojects#NIR_2).

_________________

Наши компетенции:

Наиболее значимыми результатами (разработками) Ассоциации, полученными в рамках данной НИР, являются:

– систематизация и интеграция информации о проектах развития экспериментальной и полигонной базы научных организаций, в т.ч. необходимых для проведения летных исследований и испытаний, а также испытательной базы конструкторских и производственных организаций и их технико-экономическом обосновании;

– предложения и механизмы поддержания объектов экспериментальной и полигонной базы в нормативном состоянии, в т.ч. путем предоставления субсидий на финансовое обеспечение затрат в связи с выполнением работ по обеспечению постоянной технической готовности и безаварийной эксплуатации объектов экспериментальной и полигонной базы, необходимых для проведения государственных (сертификационных) испытаний, выполнения работ по созданию научно-технического задела, контроля результатов исследований и разработок, осуществляемых за счет средств федерального бюджета;

– предложения по выделению специальных направлений государственной поддержки научных организаций, направленных на обеспечение развития экспериментальной базы и авиастроения в целом, в т.ч. путем проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по совершенствованию и развитию объектов экспериментальной и полигонной базы, необходимых для проведения государственных (сертификационных) испытаний, выполнения работ по созданию научно-технического задела, контроля результатов исследований и разработок, осуществляемых за счет средств федерального бюджета; а также проведения научно-исследовательских работ по созданию и развитию методов экспериментальных исследований и испытаний, включая методы математического (численного) моделирования, необходимых для проведения государственных (сертификационных) испытаний, а также выполнения работ по созданию научно-технического задела и разработке авиационной техники, осуществляемых с участием средств федерального бюджета;

– проект Комплексной программы развития экспериментальной и полигонной базы авиастроения на период до 2035 года.

В 2022 году аппаратом и экспертами Платформы в рамках проведения анализа ситуации, складывающей в отрасли в связи с введением масштабных экономических и технологических санкций со стороны западных государств, и подготовки предложений по ее дальнейшему развитию (подробнее – см. в разделе «Кабинет ТП» по адресу: https://aviatp.ru/cabinettp#Aviation) были сформулированы направления (мероприятия), связанные с развитием экспериментальной и испытательной базы отрасли, включающие в себя:

определение ключевых объектов, необходимых для создания и испытаний авиационной техники, создаваемой в рамках реализуемых программ (проектов), а также перспективных летательных аппаратов ближней перспективы;
определение объектов, необходимых для проведения испытаний изделий, запасных частей и материалов, изготавливаемых для обеспечения эксплуатации иностранных воздушных судов;
разработку предложений по исключению дублирования и оптимизации расходов по созданию объектов экспериментальной базы;
обеспечение за счет средств государственного бюджета содержания ключевых объектов;
формирование обоснованных планов по созданию и развитию ключевых объектов экспериментальной и испытательной базы.

На текущий момент, аппарат Ассоциации с участием экспертов ТП продолжает осуществлять мониторинг состояния объектов экспериментальной и испытательной базы авиастроения Российской Федерации, а также проектов, связанных с ее развитием, в т.ч. путем участия в профильных (отраслевых) мероприятиях. Кроме того, мы стараемся по возможности отслеживать развитие объектов ЭИБ иностранных государств с целью сопоставления их с имеющимися в РФ экспериментальными и испытательным возможностями.

Из последних мероприятий, прошедших с участием Ассоциации, следует отметить 2 крупных мероприятия в области развития экспериментальной и испытательной базы:

Первое, состоявшееся 26 июля 2023 г. совещание по модернизации и развитию экспериментальной аэродинамической базы ЦАГИ, в том числе в интересах разработки и производства беспилотных авиационных систем, прошло в ЦАГИ и включало в себя посещение одних из ключевых и уникальных объектов экспериментальной базы ФАУ «ЦАГИ» – дозвуковых аэродинамических труб АДТ-101 и АДТ-104;
и экспертное мероприятие (секцию) на тему «Формирование облика научно-экспериментальной, испытательной и стендовой базы в области аэродинамики, надежности, безопасности и эффективности для проведения исследований БАС», состоявшееся в рамках Международного конгресса по аэронавтике 4 декабря 2023 г., в подготовке и проведении которого приняли участие представители Технологической платформы, с более расширенной тематикой докладов. На мероприятии были представлены доклады, посвященные экспериментальной базе ЦАГИ и других организаций, потенциально применимой для разработки и испытаний беспилотных летательных аппаратов. Также в рамках мероприятия обсуждались проекты (доклады), связанные с развитием ряда объектов ЭИБ, с целью повышения эффективности разработки перспективных БАС.

Среди представленных на мероприятии докладов стоит отметить доклад заместителя начальника отделения аэродинамики ФАУ «ЦАГИ» А.В. Корнушенко, в котором были сформулированы направления модернизации и технического перевооружения комплекса дозвуковых аэродинамических труб ЦАГИ, применимых в том числе для разработки и испытаний беспилотных авиационных систем.

Еще одним докладом, вызвавшим большой интерес, стал доклад начальника отделения проектирования экспериментальных установок ФАУ «ЦАГИ» Н.И. Батуры о создании новой дозвуковой аэродинамической трубы Т-204.

Отдельно следует выделить доклад группы сотрудников Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН, в котором была представлена экспериментальная установка, специально созданная для комплексных исследований БАС в лабораторных условиях.

Применительно к текущим планам и задачам развития отрасли, в т.ч. связанным с возможным дальнейшим развитием экспериментальной и испытательной базы авиастроения, следует отметить, что в 2024 году начнется реализация национального проекта «Развитие беспилотных авиационных систем». Как известно, нацпроект состоит из пяти федеральных проектов, которые будут реализовывать 3 федеральных министерства – Минтранс России, Минпромторг России и Минобрнауки России:

Минпромторг России:

– Федеральный проект «Разработка, стандартизация и серийное производство БАС и комплектующих»;

– Федеральный проект «Стимулирование спроса на отечественные БАС»;

Минтранс России:

– Федеральный проект «Развитие инфраструктуры, обеспечение безопасности и формирование специализированной системы сертификации БАС»;

Минобрнауки России:

– Федеральный проект «Кадры для беспилотных авиационных систем»;

– Федеральный проект «Фундаментальные и перспективные исследования в сфере БАС».

На наш взгляд, как минимум, в 3-х федеральных проектах может быть в том или ином качестве предусмотрено участие объектов экспериментальной базы, это:

Федеральный проект «Разработка, стандартизация и серийное производство БАС и комплектующих»;
Федеральный проект «Развитие инфраструктуры, обеспечение безопасности и формирование специализированной системы сертификации БАС»;
Федеральный проект «Фундаментальные и перспективные исследования в сфере БАС».

Для формирования обоснованных предложений по участию в Национальном проекте необходима серьезная и активная экспертная и аналитическая работа.

Подробнее с обзором докладов, представленных на данных мероприятиях, можно ознакомиться в нашей Публикации.

Публикация (ЭПБ)

Также, по согласованию с авторами, размещаем на сайте ТП основную информацию о проекте создания перспективной аэродинамической трубы больших дозвуковых скоростей Т-204, представленном в докладе начальника отделения проектирования экспериментальных установок ФАУ «ЦАГИ» Н.И. Батуры.

Доклад (Т-204)

В целом, структуру объектов научно-экспериментальной и испытательной базы российских организаций можно представить следующим образом:

аэродинамические трубы;
аэроакустические установки;
установки для проведения прочностных испытаний ЛА;
стенды и установки для проведения исследований и испытаний силовых установок ЛА;
стенды и установки моделирования динамики полета ЛА;
экспериментальная база в области гидродинамики и моделирования расширенных условий базирования ЛА;
объекты и оборудование для проведения летных исследований и испытаний.

Наиболее значимые объекты экспериментальной и испытательной базы авиастроения находятся в ведущих российских организациях науки и промышленности – ФАУ «ЦАГИ», ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова», АО «ЛИИ им. М.М. Громова», ПАО «Яковлев», ПАО «Туполев», ПАО «Ил», АО «ОДК-Авиадвигатель», АО «ОДК-Пермские моторы», ПАО «ОДК-Сатурн», ПАО «ОДК-Кузнецов», ПАО «ОДК-УМПО», АО «ОДК-Климов», ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», ФАУ «ГосНИИАС».

Одним из ведущих научных центров, обладающих уникальной экспериментальной базой, является входящий в структуру Минобрнауки России Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН). Кроме своих традиционных направлений экспериментальных исследований, коллеги активно изучают наиболее актуальные тенденции развития авиастроения и осуществляют собственные разработки экспериментальны разработок. Одной из таких разработок стала малая климатическая аэродинамическая труба (МКАТ), предназначенная для исследования процессов обледенения.

Моделирование условий обледенения, часто сопровождающих эксплуатацию пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов, является одним из важных направлений исследований и испытаний авиационной техники. Опыт показывает, что обледенение является одним из наиболее опасных факторов воздействия внешней среды на авиационную технику, который существенно влияет на безопасность полетов.

При проектировании и практическом опробовании противообледенительных систем обычно требуются многочисленные исследования и испытании в полете и на земле. Для летных испытаний необходим поиск условий естественного обледенения, что ведет к большим финансовым затратам и неприемлемо увеличивает стоимость работ. Кроме того, условия естественного обледенения, как правило, кратковременны и неконтролируемы. Затраты и период разработки могут быть сокращены за счет испытаний на наземных установках, которые могут надежно создавать контролируемые условия обледенения.

Задача расчетно-теоретического моделирования процессов обледенения летательных аппаратов является достаточно сложной в физическом и диагностическом плане, поскольку характеризуется неравновесными двухфазными течениями с фазовыми переходами. Эта задача охватывает несколько фундаментальных вопросов механики многофазных систем, в частности, межфазные процессы обмена массой, количеством движения и энергией; а также физических процессов, связанных с разрушением льда, применительно к противообледенительным системам.

Учитывая сложность летных испытаний и отсутствие надежных методик численных расчетов, наземные испытания остаются востребованным способом изучения процессов обледенения. Наиболее важным наземным испытательным оборудованием для исследования обледенения и борьбы с обледенением самолетов является аэроклиматическая труба. За последние 70 лет в мире было построено несколько десятков аэродинамических труб для исследования обледенения, в основном в США, Канаде, Италии, Китае и Франции.

В Российской Федерации в настоящее время имеется ряд экспериментальных установок для моделирования условий обледенения при полете летательных аппаратов (так называемые «аэроклиматические установки»), в т.ч. в ведущих научно-исследовательских организациях страны – ЦАГИ и ЦИАМ. Однако они имеют определенные ограничения, в частности, по периодичности действия (сезонности) и стоимости проведения испытаний.

В то же время, по мнению многих экспертов, существует реальная потребность в проведении аэроклиматических аэродинамических исследований на стадиях предпроектных и проектных разработок. Особенно такая потребность увеличилась в связи с ростом спроса на беспилотные летательные аппараты.

Аэроклиматические трубы важны при моделировании условий обледенения в контролируемой среде. Они позволяют не только изучать физику процесса обледенения, но и отрабатывать методы противообледенительной защиты, проводить валидацию численных методов расчета процессов обледенения, и многое другое.

В настоящее время в Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (член Ассоциации с 2015 г.) практически завершено создание малой климатической аэродинамической трубы (МКАТ).

С целью ознакомления организаций - членов Ассоциации, экспертов ТП и других заинтересованных организаций с новыми экспериментальными возможностями ИТПМ, коллегами подготовлена обзорная статья, содержащая сведения об имеющихся в РФ и в мире аэроклиматических установках, и подробное описание параметров и особенностей функционирования новой установки.

В данной статье представлено подробное описание малой климатической аэродинамической трубы, которая была спроектирована и построена в ИТПМ СО РАН. Это установка имеет рабочую часть размером 500 x 360 x 1 000 мм и позволяет получить скорость потока до 50 м/с при температуре воздуха до -20°С.

Большинство аэроклиматических установок, имеющихся в России на текущий момент, являются сезонными или слишком дорогими в эксплуатации для выполнения фундаментальных, поисковых и прикладных работ в области изучения процессов обледенения. МКАТ ИТПМ СО РАН, благодаря малым размерам и дешевизне эксплуатации, позволит решать такого рода задачи. Сюда относится изучение физики процесса обледенения, в том числе – валидация численных методов расчета, а также – отработка методов и средств противообледенительной защиты различных аппаратов, конструкций и оборудования.

Данная установка позволит решать различные фундаментальные, поисковые и прикладные задачи, связанные с проблемой обледенения. К фундаментальным относится изучение физики процесса обледенения, в том числе – валидация численных методов расчета. Поисковые и прикладные задачи включают отработку методов и средств противообледенительной защиты различных аппаратов, конструкций и оборудования.

МКАТ (ИТПМ)

Предлагаем организациям - членам и экспертам ТП, а также всем заинтересованным организациям ознакомиться с особенностями новой экспериментальной установки и сообщить свое мнение о возможностях ее использования в проводимых и (или) планируемых исследованиях и разработках.