Лететь, срезая углы

Система «Спираль» – в действии. Вернее, предполагалось, что так она будет действовать.
Источник: Независимая газета

Некоторые особенности тактики и стратегии развития отечественного авиастроения

Недавно куратор отечественного военно-промышленного комплекса, вице-премьер правительства РФ Дмитрий Рогозин озвучил неплохую мысль: «Нам бессмысленно сегодня догонять Запад в вопросах создания вооружения и военной техники. По некоторым направлениям мы здорово отстали. Но есть смысл в другом – попытаться понять тенденцию развития ВВТ (вооружений и военной техники), способы ведения вооруженной борьбы и «срезать угол».

Эти слова можно отнести и к авиастроению. «Срезать угол», если мы правильно поняли Дмитрия Олеговича, – это создавать образцы новой техники, имеющие значительные качественные отличия от серийных образцов, в том числе и зарубежных. Или создавать технику на несколько иных принципах, чем конкуренты. Другими словами, перегонять – не догоняя. Сделаем небольшой обзор по тем видам летательных аппаратов, по которым есть научно-технический задел, позволяющий создать в ближайшем будущем качественно новую технику.

Большая малая авиация

Для нашей страны малая авиация совсем не малая, а очень-очень большая. Без нее о развитии огромных территорий России можно даже не мечтать. Общие кризисные явления в гражданской авиации России в 90-е годы, пожалуй, в наибольшей мере затронули именно малую авиацию. Объемы перевозок, выполняемых малой авиацией, сократились в 40–50 раз. Авиапарк практически перестал пополняться, и сейчас его основу составляют устаревшие по всем параметрам самолеты и вертолеты, которые в скором времени будут списаны.

Предпринимаемые действия по исправлению ситуации, по нашему мнению, мягко говоря, неоднозначны. Прежде всего это касается ставки на широкое производство в стране зарубежной авиатехники по примеру автопрома – по «отверточной» технологии с последующей полной локализацией. Усугубляется эта «политика» еще и тем, что планируется собирать технику далеко не первой свежести.

DHC-6 Twin Otter Series 400 (Канада)

Так, хороший в целом канадский самолет DHC-6 TwinOtterSeries 400, производство которого должно осуществляться в Ульяновске, является модификацией DHC-6 TwinOtter разработки еще 1964–1965 годов. Обсуждается также проект производства чешских L-410 (разработка конца 1960-х). Мы уж не говорим про модернизацию еще не сгнивших старушек Ан-2 (разработка 1947 года). Все это означает, что наш парк многоцелевой малой авиации будет в значительной мере состоять пусть из модернизированных, но уже отставших от современного уровня зарубежных самолетов.

Таким образом, сев на одну иглу нефтегазовую (что плохо, но очень прибыльно), мы пытаемся подсесть еще на «отверточную иглу», что тоже для развития отечественного машиностроения и сохранения конструкторского потенциала плохо и где прибыли почти никакой. (Может быть, только для отдельных чиновников, заключающих контракты).

Теперь о «срезании углов» в малой авиации.

В середине 90-х предложена и с успехом опробована триплан-тандемная аэродинамическая конфигурация. Триплан-тандемы, в отличие от самолетов традиционной схемы, обладают неоспоримыми преимуществами, доказанными во многих реальных полетах. Они не срываются в штопор, не сваливаются на крыло в активном маневре и удивительно плавно проходят болтанку при порывах ветра. Поэтому они пригодны для большого количества пилотов не самой высокой квалификации. Незначительный перерасход топлива из-за увеличения аэродинамического сопротивления проявляется только на длительных крейсерских перелетах. Но это не столь важно для частых взлетов-посадок небольших грузопассажирских самолетов. Кроме того, нельзя не учитывать повышение уровня безопасности для экипажа и пассажиров, что, безусловно, важнее экономии горючего.

В свое время под руководством Глеба Лозино-Лозинского был сделан по трипланной схеме проект двухмоторного самолета с номинальной взлетной массой 10 т, грузоподъемностью 2–4 т и дальностью полета от 1 до 2 тыс. км. Взлет и посадка такого самолета возможны не только в условиях грунтового аэродрома, но и ровных проселочных дорог.

Этот проект грузопассажирского самолета обладает особенностями, выгодно отличающими его от других транспортных малоформатных самолетов, разрабатываемых и у нас, и за рубежом. На его базе сегодня возможны довольно быстрая разработка и запуск в серию еще более совершенного триплана, себестоимость которого будет в разы меньше зарубежных машин.

Видимо-невидимые бомбовозы

Решение высоких инстанций о создании нового стратегического бомбардировщика, и к тому же дозвукового, вряд ли кого из специалистов привело в восторг. Мы опять повторяем американские новации, несмотря на их определенную сомнительность. Ведь при всех ухищрениях с невидимостью нового самолета наверняка к 2020 году, когда планируются первые поставки в войска, средства обнаружения воздушных целей сделают очередной скачок и невидимость в сегодняшнем понимании станет видимостью.

Неплохо было бы вспомнить о работах по созданию менее уязвимых для систем ПВО гиперзвуковых самолетах, предназначенных для межконтинентальных перелетов на высотах около 40 км. Такие работы достаточно широко проводились в Советском Союзе, несмотря на кажущуюся их фантастичность. Сделано было достаточно много, и задел здесь имеется солидный, причем не только «бумажный». Достаточно напомнить об уникальных и передовых для своего (и не только) времени проектах «Спираль» творения Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского и Ту-2000 ОКБ имени А.Н. Туполева. И что важно отметить: разрабатывались многоцелевые самолеты как для военного, так и гражданского применения, а также как разгонщик авиационно-космических систем.

К сожалению, ситуация 90-х поставила крест на этих работах. Продолжение разработок с учетом новейших научно-технических достижений позволило бы нам не идти след в след за нашими заокеанскими коллегами, а, по выражению президента Владимира Путина, «заглянуть за горизонт» и занять действительно передовые позиции в авиастроении. И, что немаловажно, «встряхнуть» академические и отраслевые НИИ, возродить творческое вдохновение и энтузиазм, серьезно утраченные почти во всех КБ и НИИ в последние 15–20 лет. Задача, конечно, амбициозная, если учесть существующие проблемы гиперзвука при создании даже малых гиперзвуковых аппаратов. Необходима тщательная оценка всех «за» и «против» ее решения. Возможно, потребуется «резать угол». Например, сосредоточить все усилия на создании ударного стратегического беспилотника, способного решать задачи без риска для пилотов. Это тоже амбициозная задача. Но как показывает вся история науки и техники, только амбициозные задачи являются обязательным условием прогресса, в том числе и в авиации.

А пока приходится полагать, что от принятой программы большой плюс только один: туполевское КБ и казанский авиазавод наверняка будут загружены. Есть, правда, и маленький плюсик. Он состоит в том, что финансовые затраты на программу довольно велики (по некоторым оценкам, не меньше 100 млрд руб.), а значит, и суммы откатов тоже. Может быть, из-за этого плюсика дозвуковой бомбардировщик получает карт-бланш?

МАКС – это не только авиасалон

Совсем грустно нам вспоминать заброшенный Министерством обороны РФ, но почти сделанный в середине 90-х годов экземпляр многоцелевой авиакосмической системы – МАКС. Этот проект, по мнению европейских специалистов из British Aerospace и DASA, а также делавших похожий проект американцев из «Рокуэлл», был реальным, стоил не очень дорого и опередил свое время на десятилетия.

Ан-225 «Мрия» и «Буран»: совместный испытательный полёт.

Его дозвуковой самолет-разгонщик «Мрия» (кстати, самый грузоподъемный в мире) летал и летает. Трехкомпонентный двухтопливный двигатель РД-701 работал на стенде, опытный подвесной топливный бак был сделан заводом «Южмаш». 22-тонный орбитальный самолет, спроектированный из композитов, имел много новаций, реальных и опирающихся на опыт работ по многоразовому авиакосмическому челноку «Буран». Пользуясь таким грандиозным заделом, можно было бы в короткие сроки реализовать проект МАКС, а не сглатывать горькую досаду при чтении сообщений о полетах американского прототипа Х-37.

Но ВПК и Минобороны пока только раздумывают, «как срезать углы», и почесывают затылки (как, впрочем, и Роскосмос). Если кто не знает или забыл, зачем нужен МАКС, сообщаем, что эта система позволяет значительно дешевле, чем ракетоносители, и с любого приличного аэродрома выводить спутники на околоземную орбиту, а также инспектировать околоземное пространство.

ТАС уполномочен заявить

«Буран» перенес нас в авиакосмическую эру, а два экспериментальных аппарата «Бор-4» и «Бор-5», созданные для исследований его теплозащиты и аэродинамики, привели к идеям создания трансатмосферных систем (ТАС). Или, говоря проще, ракетопланов.

В начале двухтысячных мы направили президенту страны письмо о необходимости развития этого направления, и оно каким-то чудом дошло непосредственно до адресата. После этого состоялось совещание в Генштабе Министерства обороны, были выделены небольшие деньги на научно-исследовательские работы (НИР). Выполненные в середине прошлого десятилетия исследовательские проработки по трансатмосферной тематике подтвердили возможность длительных маневренных полетов миниатюрных ракетопланов без двигателей по границе атмосферы.

Но недолго музыка играла. Нировские деньги кончились, НПО «Молния» впало в кому, многообещающий проект остановился.

В конце 2011 года появилось сообщение американского агентства передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), что третий испытательный полет ракетоплана Falkon HTV-2 закончился успешно. Длительность и дальность полета были небольшие, но стало понятно, что американские коллеги вышли на этап летной отработки. (Кстати, на работы по проекту Falkon HTV-2 уже затрачено свыше 300 млн долл.). Казалось бы, этот факт должен был подстегнуть наших потенциальных заказчиков подобных аппаратов на активные действия. Однако воз и ныне там. Определенность проявил только Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), письменно заявив, что считает работы по трансатмосферным системам актуальными и перспективными и с удовольствием примет в них участие при наличии финансирования.

Гиперзвуковой аппарат Falcon HTV-2. Источник: topspeed.com

Возможно, писать о перипетиях с ТАС не стоило бы. Но ситуация близка к абсурду. Руководство страны настойчиво говорит о необходимости новаций и модернизаций и даже «смотреть за горизонты» и «срезать углы», но когда доходит до реального серьезного дела, чиновников, желающих и способных вникать в тонкости того, что видится за горизонтом, и принимать решения, что-то не находится. Российским ракетопланам пока откровенно не везет. Видимо, придется ждать еще несколько лет, пока в США не начнутся испытания следующего поколения ракетопланов Falkon HTV-3 или даже HTV-4. Неужели у нас такая судьба – долго запрягать и все время догонять?

Управление без управления

Весь отечественный и мировой опыт показывает, что государство играет решающую роль в развитии авиации. В нашей стране роль «государева ока» в этой сложнейшей и стратегически важной отрасли возложена на департамент авиационной промышленности Минпромторга. В сфере его внимания находится 248 предприятий и около 400 тыс. человек. Численность департамента составляет… 40 человек!

Нелишне вспомнить, что в ведении Минавиапрома СССР находилось 242 предприятия; численность работавших в его системе была около 1,5 млн человек. Аппарат Минавиапрома составляли опытные в этой области работники численностью около 1000 человек (без учета хозяйственных подразделений). Для решения «прорывных» задач создавались специальные структуры, как, например, 12-е Главное управление численностью 30 человек для организации кооперации, государственного планирования и финансирования работ по теме «Буран». Неудивительно, что результаты деятельности авиапромышленности были впечатляющими и мы пользуемся ими до сих пор.

Космический корабль "Буран"
Источник: Игорь Курашов/ РГ

При существующих ножницах между «мощью» аппарата департамента авиапромышленности и сложностью проблем в этой отрасли обеспечить их эффективное решение объективно практически невозможно. Как следствие, Счетная палата в 2011 году выявила огромное количество крупных недостатков при реализации федеральной целевой программы по развитию гражданской авиационной техники. Было отмечено, что государственная политика в области развития авиационной техники не в полной мере учитывает социально-экономические условия России и интересы национальной безопасности. И, что вообще ранее было немыслимо в принципе, – единственным организационным документом планирования и управления реализации федеральной программы являлся кассовый план департамента авиационной промышленности Минпромторга России.

Сборка макета корабля "Буран" для авиасалона МАКС-2011 в Жуковском.
Источник: РИА Новости

Конечно, возрождать советский Минавиапром в современных условиях бессмысленно. Но как минимум следовало бы привести в соответствие человеческие ресурсы государственных органов управления авиапромышленностью с объемом и сложностью решаемых задач. Ну а лучше было бы создать высокоэффективный современный управленческий орган с руководителем, похожим по деловым качествам на Сергея Шойгу хотя бы на 70–80%.

К сожалению, руководителями департамента авиационной промышленности в последнее время назначаются лица с образованием то юриста, то дипломата. К тому же не имеющие серьезного опыта работы в авиапромышленности. Неужели нет ни одного талантливого человека с образованием, полученным в МАИ, МВТУ, МАТИ, и опытом работы по специальности (как было в Минавиапроме СССР)? Или их просто не искали? Если с тем, что министр Минпромторга не имеет диплома инженера-машиностроителя, можно еще как-то мириться, то отсутствие такого диплома у директора департамента стратегической отрасли – это уже перебор…

4,5 трлн руб., которые, по словам заместителя министра обороны Юрия Борисова, планируется направить на развитие авиации, это очень значительные средства. Если не усовершенствовать систему управления и не укомплектовать ее специалистами, денежки скорее всего уйдут в песок.

Инструменты для «срезания углов»

Наряду с необходимостью совершенствовать управление авиастроением есть еще одна тема, без внимания к которой решить проблему «отставания-догоняния» будет невозможно.

В процессе создания «Бурана» было придумано и реализовано много новаций. Одной из наиболее значительных следует считать методологию автоматизированного проектирования. В частности, были созданы алгоритмы поиска рациональных равнопрочных силовых схем с оптимальным распределением масс по силовым элементам планера. На основе алгоритмов был разработан комплекс программного обеспечения, позволявший проделывать огромную расчетную работу в несколько минут. И повторять цикл расчетов приходилось не один десяток раз. Экономилось не только время проектирования. Получался качественно иной результат, который невозможно получить «ручными» расчетами.

Этим примером мы хотели бы подчеркнуть следующее. Автоматизация проектирования сегодня на месте не стоит, но ее развитие требует намного большего внимания и финансовых вливаний, нежели есть сейчас. В противном случае конкурировать в авиации Россия не сможет. Мы и сейчас сильно проигрываем США, а очень скоро начнем проигрывать и Китаю, и, видимо, отставание будет увеличиваться.

То же самое можно сказать о методах поиска новых технических идей и решений. Наиболее ярко и талантливо их разработку и пропаганду начал в России в 60-е годы Генрих Альтшулер. Японцы сумели воспользоваться наследием Альшулера и уже долгое время возглавляют международные рейтинги по изобретательству. Мы не сумели – и возглавляем этот рейтинг с другого конца.

Если кто-то думает, что можно «срезать углы» без высокого уровня изобретательской активности инженеров, то это глубокое заблуждение.

Современные эвристические методы поиска новых решений (в том числе и автоматизированные) позволяют многократно усилить творческие способности инженеров-разработчиков и генерировать технические решения высокого уровня в нужном количестве и в короткие сроки, создавая при этом реальную основу для «срезания любых углов».

И еще одно небольшое замечание. Все почему-то уверены, что если футболистам не платить высоченные зарплаты, они не будут хорошо играть. Но почему-то никто не желает понимать, что если инженерам-разработчикам платить нищенские зарплаты, чудеса отечественной техники можно будет увидеть только во сне.

Михаил Иванович Осин – доктор технических наук, профессор, лауреат премии СМ СССР за работу по «Бурану»;

Михаил Осин, Николай Светлов, Владимир Шауров.