Одна из глобальных задач современного научного сообщества — развитие сверхзвуковой гражданской авиации. Над этим работают в том числе ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Для подведения промежуточных итогов и обсуждения дальнейшей стратегии работы ЦАГИ и Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова — участники консорциума Научного центра мирового уровня «Сверхзвук» (НЦМУ «Сверхзвук») — провели научный семинар. Мероприятие, председателем которого выступил ректор МГУ имени М.В. Ломоносова, доктор физико-математических наук, академик РАН Виктор Садовничий, прошло в фундаментальной библиотеке МГУ.
Генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН, руководитель НЦМУ «Сверхзвук» Кирилл Сыпало выступил с докладом, в котором отметил, что передовые разработки лабораторий НЦМУ «Сверхзвук» обеспечат создание сверхзвукового гражданского самолета (СГС) нового поколения. Среди них — технологическое обеспечение низкого уровня звукового удара и шума в районе аэропорта, обеспечение высокой аэродинамической эффективности, разработка системы технического зрения и искусственная визуализация закабинного пространства, создание силовой установки изменяемого цикла, изогридная бионическая конструкция из композиционных материалов, а также искусственный интеллект на борту СГС.
«НЦМУ „Сверхзвук“ будет развиваться и после 2024 года, когда официально заканчивается финансирование проекта. Наш консорциум уникален по многим показателям. Мы собрали целое созвездие именитых научных коллективов. Эти специалисты формируют фундаментальные знания и разрабатывают новые технологии, которые позволят подойти к созданию эффективной сверхзвуковой авиации второго поколения. Сделать ее доступной, экономичной с точки зрения ресурсов и в то же время экологичной», — подчеркнул Кирилл Сыпало.
С научным сообщением о деятельности лаборатории «Аэродинамика и концептуальное проектирование сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) с низким звуковым ударом» выступил возглавляющий ее научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», академик РАН Сергей Чернышев. Он рассказал о создаваемом НЦМУ «Сверхзвук» технологическом базисе, в который входят различные инструменты исследования звукового удара, технология интеграции силовой установки и планера с учетом требования «низкий звуковой удар — низкое сопротивление — низкий шум», а также — технологии многопараметрической оптимизации эпюры давления и соответствующих значений громкости звукового удара. Другими составляющими технологического задела являются разработка инновационных конфигураций летательного аппарата с низким звуковым ударом и шумом, высоким аэродинамическим качеством, а также полетные сценарии и технологии интерактивного управления траекторией СПС и др.
С достижениями лаборатории «Аэроакустика и вибрации» участников семинара познакомил ведущий научный сотрудник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», ведущий ученый НЦМУ—ЦАГИ Иван Беляев. Так, ученые ЦАГИ разработали новую концепцию малошумного перспективного СПС с бустерными винтовыми движителями, которые включаются на режимах взлета и посадки и позволяют маршевым двигателям работать на меньших режимах, что снижает уровень шума. Согласно предварительным оценкам, такой СГС удовлетворяет действующим нормам ИКАО по шуму на местности для дозвуковых самолетов.
Кроме того, на семинаре был представлен доклад руководителя лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции», академика РАН, научного руководителя Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН Валерия Матвеенко. Он озвучил ключевые результаты работы лаборатории: концепции перспективных пробионических конструктивно-силовых схем и smart-материалах, а также об автоматизированной установке, реализующей процесс лазерного ударного упрочнения широкой номенклатуры деталей авиационного назначения.
О деятельности лаборатории «Искусственный интеллект и безопасность полетов» рассказал ее руководитель, профессор, заведующий кафедрой МАИ, доктор технических наук Александр Ефремов. Среди достижений подразделения — разработка комплексных систем ручного и автоматического управления полетом, интеллектуальной системы поддержки экипажа, подсистем мониторинга состояния, их реконфигурации и кибербезопасности.
С содокладами также выступили представители НЦМУ—МГУ Дмитрий Георгиевский, Василий Веденеев и Степан Лемак.
Озвученные результаты работы используются консорциумом для решения ряда фундаментальных, поисковых и прикладных задач для достижения качественно новых экологических и экономических показателей СПС. Это позволит создать СПС с низким уровнем звукового удара и шума, не имеющий аналогов в мире.

Вопреки внешнему санкционному давлению, российская авиационная отрасль набирает силу, делая акцент на перспективные направления и запуск новых программ. Одна из них — достижение качественно новых летно-технических, экологических и акустических показателей сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения за счет решения фундаментальных научно-технических проблем сверхзвукового полета. Эти работы ведутся сегодня Научным центром мирового уровня «Сверхзвук» (НЦМУ «Сверхзвук»), координатором которого является Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Очередное заседание научного совета НЦМУ «Сверхзвук» состоялось на площадке ЦАГИ в январе.
В его рамках эксперты рассмотрели итоги деятельности научных лабораторий НЦМУ «Сверхзвук» за 2022 год. «Сегодня мы преследуем важную цель — создание основы для последующего развития сверхзвуковой гражданской авиационной науки. НЦМУ „Сверхзвук“ ориентирован на получение качественных результатов высокого уровня. В их числе — формирование отечественной базы данных для нормирования звукового удара, а также уникальной стендовой базы по сверхзвуковой авиации мирового класса», — сказал генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», руководитель НЦМУ «Сверхзвук», член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало.
С докладом о результатах работы лаборатории «Аэродинамика и концептуальное проектирование сверхзвуковых пассажирских самолетов с низким звуковым ударом» (ее участниками являются ЦАГИ и МАИ) выступил возглавляющий ее научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», академик РАН Сергей Чернышев. В прошлом году специалисты подразделения продолжили исследования по развитию концепции рациональной аэродинамической компоновки СПС, усовершенствованию методов расчета звукового удара и аэродинамических характеристик самолета в целом. В 2022 году была разработана новая математическая модель турбулентного приземного пограничного слоя для моделирования параметров атмосферы около Земли; создана программа расчета распространения звукового удара в неоднородной атмосфере и др. Кроме того, проведены расчеты характеристик звукового удара под трассой полета СПС по маршрутам Москва — Нью-Йорк и Москва — Пекин. Благодаря этому определены зоны покрытия на Земле как от первичного, так и вторичного звукового удара и трехмерные зоны его слышимости.
Руководитель лаборатории «Аэроакустика и вибрации» (помимо ЦАГИ, в нее входят сотрудники ИПМ имени М.В. Келдыша РАН, МГУ), начальник научно-исследовательского центра аэроакустики ФАУ «ЦАГИ», доктор физико-математических наук Виктор Копьев представил результаты очередного цикла работ, призванного решить одну из главных фундаментальных проблем проекта — снизить шум СПС. Среди основных задач — разработка метода расчета шума струй двигателей малой степени двухконтурности и подходов к созданию оптимальных звукопоглощающих конструкций на воздухозаборниках некруглого сечения; моделирование обтекания механизированного крыла СПС на режиме посадки; определение механизма передачи звукового удара внутрь помещения при акустической нагрузке, создаваемой СПС, за счет движения оконного блока, жесткость закрепления которого в проеме необходимо повышать, и др. Также сотрудники лаборатории рассмотрели возможность оптимизации различных концепций малошумного перспективного СПС с бустерными винтовыми движителями, изучили тематические модели носового шасси с длинными стойками. С помощью этих инновационных решений предполагается в перспективе значительно улучшить акустические характеристики авиалайнера на местности.
Ключевые результаты деятельности лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции» (участники — ЦАГИ, МАИ, ПФИЦ УрО РАН) озвучил научный руководитель Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, доктор технических наук, академик РАН Валерий Матвеенко. В их числе — создание нелинейных моделей анализа полетных нагрузок на конструкцию планера, разработка методики оптимизации бионической конструкции отсека фюзеляжа, метода моделирования накопления повреждений конструкции, программного комплекса, позволяющего выполнять отчетность по проведенным исследованиям в автоматизированном режиме и др.
Руководитель лаборатории «Газовая динамика и силовая установка» (входят ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (ЦИАМ) и МАИ), советник генерального директора по научной работе ЦИАМ, доктор технических наук Александр Ланшин представил результаты разработки методов и технических решений в обеспечение проектирования перспективной силовой установки нового СПС. На данном этапе ключевыми направлениями работы были исследования входных устройств в интеграции с планером, методов шумоглушения, улучшения экологических характеристик перспективной силовой установки. Исследовались также высокотемпературные керамические композитные материалы, отрабатывались технологии изготовления и испытаний деталей для горячей части двигателя, проведены исследования его рациональных схем и обликов.
О работе лаборатории «Искусственный интеллект и безопасность полетов», объединившей специалистов ЦАГИ, ГосНИИАС, МАИ, МГУ, рассказал ее руководитель, профессор, заведующий кафедрой МАИ, доктор технических наук Александр Ефремов. Он продемонстрировал результаты анализа, расчетов и экспериментов по разработке высоконадежных алгоритмов систем ручного и автоматического управления полетом СПС, формирования единого информационно-управляющего поля кабины самолета на основе технологий искусственного интеллекта, технического зрения и дополненной реальности, осветил вопросы оптимизации траектории СПС с целью снижения шума, разработки подсистем реконфигурации и кибербезопасности, создания перспективной системы визуализации и подвижности средств полунатурного моделирования. Еще одной темой обсуждения стало создание интеллектуальной системы поддержки экипажа в сложных режимах полета.
Измененный состав научного совета НЦМУ «Сверхзвук» был утвержден протоколом № 5 общего собрания участников 23 ноября 2022 года. В него входят ведущие ученые в области авиастроения — представители российских участников НЦМУ «Сверхзвук» и зарубежные эксперты. Председателем научного совета является профессор, заведующий кафедрой МАИ, доктор технических наук Александр Ефремов. Озвученные результаты работы используются консорциумом для решения ряда фундаментальных, поисковых и прикладных задач для достижения качественно новых экологических и экономических показателей СПС.

Диалог представителей науки, образования и бизнеса — продуктивная почва для генерации новых инициатив и реализации перспективных проектов и разработок. Одной из площадок для обсуждения направлений научно-технологического развития страны стал III Конгресс молодых ученых. Он состоялся при участии НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») — партнера мероприятия, а также научного центра мирового уровня «Сверхзвук» (НЦМУ «Сверхзвук»), координируемого ЦАГИ. Мероприятие прошло на федеральной территории «Сириус» в Сочи 28–30 ноября.
В конгрессе приняли участие генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Андрей Дутов, научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», руководитель лаборатории НЦМУ «Сверхзвук», вице-президент РАН, академик РАН Сергей Чернышев и начальник комплекса перспективного развития ФАУ «ЦАГИ», заместитель руководителя НЦМУ «Сверхзвук» Елена Пудалова.
В рамках конгресса при поддержке Центра трансфера технологий ЦАГИ была представлена экспозиция инновационных разработок института. Впервые был продемонстрирован автоматический калибратор, позволяющий обеспечить новый уровень достоверности результатов экспериментальных исследований. Гости мероприятия могли увидеть в действии набор средств для проведения оперативного ремонта конструкций из полимерных композиционных материалов. Еще один уникальный экспонат — модернизированный высокотемпературный нагреватель, который позволяет проводить испытания конструкций при температурах свыше 2000 К. Также посетители конгресса могли ознакомиться с преимуществами мобильной климатической камеры, созданной в ЦАГИ для проведения автономных испытаний крупногабаритной техники на работоспособность в арктических условиях. Данные инновационные разработки уже находят свое применение в решении актуальных научно-технических проблем в различных отраслях промышленности.
Благодаря интерактивным форматам участники конгресса узнали о роли ЦАГИ в современной авиационной отрасли и исследованиях НЦМУ «Сверхзвук» — этому был посвящен тизер на видеостене «Модерируем будущее вместе: кооперация науки, промышленности и образования (Консорциумы 2.0)».
На площадке конгресса прошел ряд мероприятий при участии НЦМУ «Сверхзвук». Центр выступил соорганизатором круглого стола Министерства науки и высшего образования Российской Федерации c участием РАН «Лучшие практики НЦМУ в реализации международных научно-исследовательских проектов». Модератором дискуссии выступил Сергей Чернышев. Обсуждение было сфокусировано на теме интеграции НЦМУ и математических центров мирового уровня (МЦМУ) с промышленностью, а также их вкладе в международные исследования. Эксперты обменялись мнениями о прорывных задачах, стоящих перед специалистами в условиях современной геополитической обстановки. Еще один круглый стол, прошедший при участии НЦМУ «Сверхзвук» на площадке конгресса, — «Лучшие практики НОЦ-2023». Мероприятие было посвящено обзору наиболее успешных примеров реализации научно-технологических проектов и дальнейшим планам по их продвижению. Повесткой обсуждения стала деятельность НОЦ — консорциумов, в основе которых лежит интеграция компетенций и возможностей системы образования, научных организаций, промышленности и бизнеса. Долгосрочное развитие таких центров является основой научно-технологического прогресса страны.
Одним из центральных пунктов программы НЦМУ «Сверхзвук» стало проведение стратегической сессии «Моделируем будущее вместе: кооперация науки, промышленности и образования (консорциумы 2.0)». Участники обсудили предложения по развитию научно-технологических и образовательных консорциумов, в том числе НЦМУ «Сверхзвук», в интересах реализации национального проекта «Наука и университеты». Дискуссия позволила экспертам наладить сотрудничество по совместному развитию НЦМУ, МЦМУ и НОЦ, в том числе в аспекте обмена информацией о лучших практиках и научно-технических достижениях. Мероприятие стало продолжением установочной сессии, организованной Министерством науки и высшего образования Российской Федерации в преддверии конгресса. В нем приняли участие руководители научных и математических центров мирового уровня.
«Создание НЦМУ „Сверхзвук“ — одно из знаковых событий для отечественной авиационной науки за последние годы и важнейшее направление деятельности ЦАГИ, инициатора этого консорциума. У центра масштабная цель — обеспечить конкурентоспособность страны в области сверхзвукового полета на мировом уровне. И ученые, которые работают под эгидой консорциума, уже достигли немалых результатов. О них мы рассказываем регулярно, в том числе и на площадке конгресса. Но необходимо двигаться вперед, и стратегическая сессия — эффективный формат дискуссии для оценки лучших практик научных консорциумов, применение которых позволит нам достичь большего», — отметил Сергей Чернышев.
Тому, как современные вызовы влияют на отечественный воздушный транспорт, была посвящена лекция Сергея Чернышева «Современные вызовы в авиастроении и развитие научно-технического задела». Научный руководитель ЦАГИ рассказал о глобальных требованиях, предъявляемых к летательным аппаратам, — таких, как повышение безопасности полетов, улучшение экологических показателей и т.д., а также подчеркнул важность укрепления технологического суверенитета в этом аспекте и особую роль в решении перечисленных задач авиационной науки, представляемой, прежде всего, НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» в тесной кооперации с РАН.
Сергей Чернышев также принял участие в специальном проекте «Научная гостиная: 100 вопросов академику». В формате живого общения он ответил на вопросы молодых ученых-участников конгресса. Исследования композитов, проблема турбулентности, деятельность научных школ — вот далеко не полный перечень тем, о которых представители нового поколения побеседовали с научным руководителем ЦАГИ, вице-президентом РАН.
Конгресс молодых ученых — ключевое событие Десятилетия науки и технологий, объявленного Указом Президента Российской Федерации в целях усиления роли науки и технологий в решении важнейших задач развития общества и страны. Мероприятие выступает крупнейшей площадкой для диалога передовой и фундаментальной науки, государственной власти и реального сектора экономики и задает основные векторы научно-технологического развития России.

В рамках реализации Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации в настоящее время создается и развивается сеть современных кампусов образовательных организаций высшего образования, которая позволит сформировать благоприятную среду для реализации индивидуальных и командных проектов. Научный центр мирового уровня «Сверхзвук» (НЦМУ «Сверхзвук»), координируемый Центральным аэрогидродинамическим институтом имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), на стратегической сессии Минобрнауки России «Формирование продуктовых проектов кампуса», состоявшейся на базе МГТУ имени Н.Э. Баумана, представил свой уникальный опыт управления научным консорциумом на примере НЦМУ «Сверхзвук».
Начальник комплекса перспективного развития ФАУ «ЦАГИ», заместитель руководителя НЦМУ «Сверхзвук» Елена Пудалова выступила с докладом о деятельности и принципах функционирования научного консорциума НЦМУ «Сверхзвук». Она рассказала о модели управления консорциумом, координации деятельности организаций — участников консорциума и созданном в ходе реализации программы создания и развития НЦМУ «Сверхзвук» научно-технологическом кластере. Кроме того, Елена Пудалова поделилась вариантами стратегического развития консорциального объединения, о сложностях руководства и существующих рисках, предложила пути оптимизации управленческой модели и многое другое.
В процессе диалога представителей науки, образования и бизнеса были определены первостепенные направления развития кампусов, включая создание тематических продуктовых программ в сферах космического приборостроения, биотехнологий, биомедицины и генетики, фотоники и сенсорики, а также урбанистики, инжиниринга и передовых производственных технологий. Проектные команды определили стратегию формирования сети современных кампусов и определили, какие инновационные продукты они будут разрабатывать в тесном сотрудничестве с индустриальными партнерами. С помощью большого количества открытых образовательных аудиторий планируется сформировать общую корпоративную культуру преподавателей, студентов и ученых. Это даст возможность вывести науку на новый уровень и привлечь в свою сферу молодые кадры.
«Подобные мероприятия представляют для нас возможность поделиться своим опытом. Наша основная задача — продемонстрировать научный потенциал и сделать его доступным для широкой аудитории. Наглядным примером являются достижения ученых консорциума НЦМУ „Сверхзвук“ в разработке скоростного пассажирского самолета нового поколения, система управления и организация внутренних процессов консорциума», — сообщила Елена Пудалова.
НЦМУ «Сверхзвук» играет немаловажную роль для отечественного самолетостроения и направлен на создание технологий для нового сверхзвукового пассажирского самолета и на проработку таких фундаментальных проблем сверхзвуковой авиации будущего, как снижение звукового удара, шума на местности, выбросов вредных веществ, повышение экономичности двигательных установок и многое другое.

Тема технологий как фактора развития регионов стала лейтмотивом XI Международного форума «Технопром» — площадки для выстраивания межрегиональных и международных кооперационных цепочек в целях импортозамещения и достижения технологического суверенитета. Представители Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») приняли участие в деловой и выставочной программе мероприятия, прошедшего в Новосибирске в конце августа.
Начальник комплекса перспективного развития ФАУ «ЦАГИ», заместитель руководителя научного центра мирового уровня «Сверхзвук» (НЦМУ «Сверхзвук») Елена Пудалова выступила на круглом столе форума. Предметом дискуссии стали итоги деятельности НЦМУ, выполняющих исследования по приоритетам научно-технологического развития, а также математических НЦМУ. Елена Пудалова рассказала о вкладе НЦМУ «Сверхзвук» в научно-технологическое развитие отрасли и регионов.
Программа создания и развития центра нацелена на решение ряда научно-технических проблем, связанных с созданием сверхзвукового пассажирского самолета (СПС). Среди них — достижение высокого уровня аэродинамических характеристик, обеспечение низкого уровня громкости звукового удара, допустимого уровня шума на местности при взлете и посадке и др. Елена Пудалова поделилась ключевыми результатами реализации программы. Так, одним из комплексных результатов НЦМУ является концепция сверхзвукового пассажирского самолета с качественно новыми летно-техническими, экологическими и акустическими характеристиками. В ее основе — многодисциплинарная оптимизация аэродинамического облика, пробионическая конструкция фюзеляжа, реконфигурация, обеспечение кибербезопасности бортового оборудования и систем СПС. Кроме того, была освещена стратегия создания на базе НЦМУ «Сверхзвук» нового НЦМУ «Перспективные фундаментальные исследования и технологии для авиакосмической техники» с расширенным перечнем научных направлений.
На круглом столе «Драйверы кооперации образования, науки и бизнеса» Елена Пудалова рассказала об управлении научным консорциумом на примере НЦМУ «Сверхзвук». Были затронуты такие вопросы, как модель управления, включая внутреннее взаимодействие лабораторий и организаций — участников консорциума и внешнее взаимодействие с индустриальными партнерами и федеральными органами исполнительной власти, ключевые функции коллегиальных органов управления, информационная система центра и др.
«Помимо значимых научных результатов, достигнутых в процессе реализации программы, есть и не менее важные итоги в стратегическом контексте. НЦМУ „Сверхзвук“ повлиял на развитие кадрового потенциала для отрасли: был сформирован исследовательский коллектив, представляющий собой конгломерат молодых и опытных ученых. Развивается и модернизируется научная инфраструктура: создан уникальный технологический кластер, включающий эталонные сверхзвуковые трубы, пилотажный тренажер, другие стенды и установки. Все это свидетельствует об эффективности программы и необходимости продолжать работу в том же русле», — отметила Елена Пудалова.
Наглядной иллюстрацией деятельности лабораторий НЦМУ стал демонстратор технологий особенностей системы управления СПС и его «темной» кабины (разработка ФАУ «ГосНИИАС»), который вошел в экспозицию форума. Объект состоит из ряда программных комплексов: математического обеспечения пилотажных моделирующих установок, визуализации кабины и внекабинного пространства на стереоскопической системе виртуальной реальности (шлем) и др. С помощью демонстратора отрабатываются принципы человеко-машинного интерфейса СПС.
Кроме того, сотрудники ЦАГИ были задействованы в работе IV Национального форума трансфера технологий, прошедшего на площадке «Технопром-2024». На состоявшихся в рамках мероприятия круглых столах обсуждались проблемы и перспективы развития прямого и обратного трансфера технологий, создания региональных институтов интеллектуальной собственности, а также взаимодействия центров трансфера технологий с реальным сектором экономики. На круглом столе «Сеть ЦТТ — выстраивание структуры взаимодействия и определение потребности в оформлении такой структуры» начальник отдела инноваций ЦТТ—ЦАГИ Анна Макуренкова представила доклад «Регионально-отраслевая сеть трансфера технологий: механизм научно-технической кооперации».
НЦМУ «Сверхзвук» решает фундаментальные, поисковые и прикладные научно-технические задачи для разработки сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения. Идеологом создания и координатором центра выступает ФАУ «ЦАГИ». Помимо ФАУ «ЦАГИ», в состав НЦМУ «Сверхзвук» входят ФГУ ФИЦ «Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша» РАН, ФАУ «ЦИАМ имени П.И. Баранова», ФАУ «ГосНИИАС», МАИ, МГУ имени М.В. Ломоносова, ФГБУ «ПФИЦ УрО РАН». Проект реализуется с 2020 по 2025 год. Планируемые результаты деятельности НЦМУ «Сверхзвук» — инновационные конфигурации сверхзвукового пассажирского самолета с низким уровнем звукового удара и шума, технология многокритериального проектирования летательного аппарата, система отображения информации на базе технического зрения и технологий дополненной реальности в кабине экипажа и др.

В Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») рассмотрели комплекс работ лаборатории «Газодинамика и силовая установка» в 2024 году и подвели итоги ее деятельности в целом.
В рамках НЦМУ, работающего при поддержке Министерства образования и науки России, ЦИАМ проводил фундаментальные и методические исследования в обеспечение создания силовых установок второго поколения для сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС).
– За эти годы лаборатория разработала базовые варианты двигателей с наиболее эффективными техническими характеристиками, компоновками на будущем летательном аппарате в нескольких постановках – от двухдвигательной до четырехдвигательной схемы, – отметил в своем выступлении научный сотрудник отдела «НЦМУ Сверхзвук». – Были рассчитаны и проанализированы технические сложности, связанные с удовлетворением основных требований к силовой установке. Помимо этого, проработаны проекты технического задания и технического предложения по созданию сверхзвуковой силовой установки как объекта научно-технического задела, выработана дорожная карта внедрения критических технологий.
В результате исследований, проведенных лабораторией ЦИАМ, появились математические модели, с помощью которых можно определить облик и провести исследования силовой установки гражданского сверхзвукового самолета и ее элементов с учетом разных факторов. Специалисты Института разработали матрицу риск-ориентированного подхода в технико-экономическом анализе создания силовой установки СПС.
– При построении карты рисков внимание уделялось как научно-техническим, так и экономическим рискам, – отметил докладчик.
По его словам, также был проведен анализ оптимального расположения воздухозаборного устройства (ВЗУ) перспективной СУ СПС, построена расчетная модель распределения акустических возмущений в канале ВЗУ, исследовались методы повышения характеристик ВЗУ, – рассказал докладчик.
Повышение экологических требований, предъявляемых к авиационной технике, легли в основу исследований лаборатории в области моделирования образования загрязняющих веществ от перспективной СУ СПС: это позволило оценить возможности снижения их эмиссии. Были изучены современные технологии организации малоэмиссионного горения в камере сгорания, разработана методика прогнозирования эмиссии вредных веществ.
Не обошли вниманием специалисты ЦИАМ и вопрос применения новых материалов в конструкции будущего двигателя – керамокомпозитов (ККМ). Был приведен анализ критериев их выбора, требования к покрытиям деталей и др. В рамках работ по опытной технологии была изготовлена экспериментальная рабочая лопатка турбины низкого давления, а также использована установка для изготовления деталей из таких материалов.
– Главной задачей лаборатории стало получение новых знаний в области разработки перспективных силовых установок сверхзвуковых пассажирских самолетов, – подчеркнул научный руководитель лаборатории, советник генерального директора по научной работе ЦИАМ Александр Игоревич Ланшин. – Это методическая работа, которая позволит ответить на вопрос – возможно ли создание уникального по своим характеристикам двигателя для нужд сверхзвуковой гражданской авиации: какими параметрами он должен обладать, какие сложности на этом пути необходимо решить для соответствия силовой установки всем требованиям. В любом случае ЦИАМ и в рамках этой работы, и в рамках других проектов, как и всегда, решает задачу по формированию научно-технического задела, беря на себя роль первопроходца в этой области.
Напомним, что НЦМУ «Сверхзвук» решает фундаментальные, поисковые и прикладные научно-технические задачи для разработки сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения. Координатор центра – ЦАГИ. В состав НЦМУ «Сверхзвук», помимо ЦАГИ и ЦИАМ, также входят ФИЦ «Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша» РАН, ГосНИИАС, МАИ, МГУ имени М.В. Ломоносова, ПФИЦ УрО РАН. Проект реализуется с 2020 по 2025 год. Планируемые результаты деятельности НЦМУ «Сверхзвук» – инновационные конфигурации СПС с низким уровнем звукового удара и шума, технология многокритериального проектирования летательного аппарата, система отображения информации на базе технического зрения и технологий дополненной реальности в кабине экипажа и др.