Достижение технологического суверенитета в авиастроении опирается на развитие флагманских проектов в сфере воздушного транспорта. Одним из примеров реализации курса на импортонезависимость является программа модернизации самолета SSJ-100, практическое воплощение которой – самолет SSJ-NEW. В этом процессе задействован Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). К настоящему времени ученые ЦАГИ выполнили цикл исследований, направленных на улучшение летно-технических и эксплуатационных характеристик воздушного судна. Работы проведены по техническому заданию филиала «Региональные самолеты» Корпорации «Иркут».
Программа исследований предусматривала решение целого спектра задач, в том числе – в направлении прочности. Ученые института провели комплекс расчетно-экспериментальных работ по обеспечению ресурса хвостовой части и стабилизатора, а также зоны крепления двигателя к крылу. Для анализа динамического нагружения конструкции самолета на взлетно-посадочных режимах в ЦАГИ выполнены испытания в аэродинамической трубе c использованием динамически-подобной модели в конфигурации, близкой к «натуре» при посадке. Также в институте разработаны рекомендации по проектированию самолета под заданный ресурс с учетом опыта испытаний и эксплуатации самолета SSJ-100.
В центре авиационной науки был решен и ряд вопросов, связанных с комплексной системой управления (КСУ) SSJ-NEW. Это исследования по снижению нагрузок на воздушных режимах, а также изучение поведения самолета на критических режимах и сопровождение работ по проектированию КСУ. В частности, ученые выполнили оценку повреждаемости крыла самолета с прототипом алгоритмов КСУ, включающим алгоритмы улучшения устойчивости и управляемости и алгоритмы снижения нагрузок при воздействии атмосферной турбулентности в типовом полете.
Среди других задач, выполненных в ЦАГИ по программе SSJ-NEW, – определение аэроакустических нагрузок и способов ограничения вибраций для элементов механизации, и участков фюзеляжа, а также исследования системы воздушных сигналов.
«Для ЦАГИ быть научным партнером программы SSJ-NEW – ответственная и большая работа, в реализации которой задействованы наши специалисты практически по всем направлениям: аэродинамика, прочность, динамика полета и т.д. Сотрудничество с ПАО «Корпорация «Иркут» и, в частности, филиалом «Региональные самолеты» – пример эффективного союза науки и промышленности. Такое взаимодействие является двигателем развития авиации – одной из стратегически важных отраслей», – отметил генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало.
 

Развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) — актуальная тенденция авиакосмической отрасли. Данное направление служит одной из тематик работ резидентов Технопарка Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). В конце марта здесь состоялась встреча участников программы «Орбита технопарка»* с экспертом в области БПЛА — генеральным директором ООО «МАЙНД» Михаилом Липатовым.
Каковы перспективы развития отечественных БПЛА? Как ведется производство такой техники сегодня? В чем особенность внедрения инноваций в этом сегменте летательных аппаратов? На эти и другие вопросы ответил Михаил Липатов, разработчик беспилотных аэрокосмических систем с искусственным интеллектом, создатель отечественного аэротакси.
На встрече с экспертом обсуждались новейшие БПЛА и их конструктивные особенности. Одной из ключевых тем стали возможности эксплуатации таких образцов воздушной техники, в том числе в сфере гражданского применения. Кроме того, Михаил Липатов поделился видением выстраивания бизнес-процессов, связанных с производством беспилотных систем и использования новейших технологий и решений для их создания.
«Приятно было получить активную обратную связь от аудитории и услышать так много вопросов — это говорит о том, что тема действительно востребована у молодого креативного поколения. Рад, что удалось рассказать все, что знаю об отрасли БПЛА, и поделиться опытом. Важно, что и обстановка Технопарка располагает к общению — получился полноценный диалог, который, уверен, оказался полезным для всех», — поделился впечатлениями спикер.
«Такие встречи показывают: будущее ближе, чем нам кажется. А возможность узнать об инновациях из первых уст, почерпнуть опыт человека, который буквально „живет“ ими — бесценно. Уверен, подобные мероприятия послужат отличной мотивацией для молодых ученых и инженеров стать новыми технологическими лидерами отрасли», — подчеркнул руководитель управления инновационной инфраструктуры ФАУ «ЦАГИ» Дмитрий Чернышёв.
*Встреча стала первым мероприятием программы лояльности «Орбита технопарка», созданной в ЦАГИ. Она действует для сотрудников института, компаний-резидентов Технопарка, а также студентов, молодых специалистов, исследователей и инженеров. Программа нацелена на расширение деловых контактов и возможностей для сотрудничества, стимулирование интереса к научно-техническому творчеству и изобретательской деятельности, развитие интеллектуального и творческого потенциала студентов, молодых исследователей и инженеров Московской области, формирование внешнего и внутреннего кадрового резерва центра авиационной науки, а также продвижение имиджа ЦАГИ как надежного привлекательного работодателя. Для участников программы запланированы ежемесячные мероприятия: встречи с экспертами, лекции и тренинги по развитию наиболее востребованных профессиональных компетенций.

Достижение технологического суверенитета страны невозможно без связанности ее территорий. Ответом на этот большой вызов является развитие региональной авиации, способной обеспечить транспортную доступность отдаленных муниципальных образований.
Для осуществления местных авиаперевозок предназначен легкий многоцелевой самолет ЛМС-901 «Байкал», разрабатываемый Уральским заводом гражданской авиации (АО «УЗГА»). Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») исследовали поведение самолета на закритических режимах полета.
Ранее специалисты ЦАГИ провели цикл испытаний модели ЛМС-901 в аэродинамических трубах малых скоростей Т-102 и Т-103. Были изучены летно-технические характеристики «Байкала» и особенности его обтекания воздушным потоком. Помимо этого, состоялся трубный эксперимент с экраном, в ходе которого удалось оценить влияние близости поверхности земли на взлетно-посадочные аэродинамические характеристики. Также сотрудники института проверили эффективность органов управления ЛМС-901 на всех режимах полета.
В настоящее время основной задачей ЦАГИ стали расчетно-экспериментальные исследования поведения самолета при выходе на большие углы атаки. В аэродинамической трубе Т-103 изучались нестационарные аэродинамические характеристики «Байкала» на закритических режимах полета — при углах атаки до 30 градусов и скольжения до 25 градусов. В вертикальной аэродинамической трубе Т-105 ученые института провели испытания модели воздушного судна на режиме штопора — при углах атаки до 90 градусов.
«В 2023 году самолет планируется сертифицировать. Для прохождения данной процедуры необходимо подтвердить предельно допустимый в полете угол атаки. Чтобы это можно было осуществить в ходе летных испытаний, сначала выход на критические режимы моделируется в аэродинамической установке на земле. Благодаря рекомендациям, подготовленным в ЦАГИ, пилот будет готов к нетипичному поведению машины в определенных ситуациях и сможет достичь углов атаки, которые станут зачетными», — сказал начальник отдела отделения аэродинамики самолетов ФАУ «ЦАГИ» Александр Корнушенко.
Кроме того, в институте прошли исследования, направленные на улучшение местной аэродинамики данного летательного аппарата и устранение мелких отрывных зон в местах сопряжения крыла с фюзеляжем и подкосами; доработку закрылка. По итогам всех экспериментов специалисты ЦАГИ подготовят и передадут заказчику рекомендации по методам пилотирования для остановки или предотвращения сваливания и выводу из непреднамеренного штопора для проведения заключительных сертификационных испытаний ЛМС-901 «Байкал».

На научно-информационном совещании в Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») обсудили технологии повышения экологичности авиационных двигателей.
Один из ключевых экологических трендов – это применение альтернативных авиационных топлив. Эмиссия вредных веществ перспективными двигателями, работающими на таких топливах, стала темой доклада представителя Российской Федерации в Комитете по охране окружающей среды от воздействия авиации (CAEP) ИКАО, начальника сектора ЦИАМ. Докладчик отметил, что в актуальных исследованиях ИКАО воздействие на климат самолетов на альтернативных топливах (таких, как водород, SAF (устойчивое авиационное топливо, англ. sustainable aviation fuel) и др.) определяется не столько выбросами CO2, сколько другими вредными выбросами: водяного пара, NOx, серы, сажи и др. При этом для корректного сравнения продуктов сгорания традиционных и альтернативных топлив в мировой практике принято использовать эмиссию за полный жизненный цикл топлива (от добычи/выращивания до сжигания в полете).
При сжигании водорода образуется значительно больше водяного пара, чем при сжигании авиакеросина, в связи с чем одним из главных факторов воздействия «водородных» самолетов на климат является образование инверсионных (конденсационных) следов. В ближайшие годы зарубежные компании планируют начать испытания по изучению образования таких следов при использовании водородных топливных элементов и способов воздействия на воздушный поток с целью снижения их образования.
В последнее время за рубежом активно ведутся комплексные расчетные и экспериментальные исследования выбросов двигателей на водороде и на «экологически чистом» (100%-ном) SAF. Докладчик проанализировал основные европейские научно-исследовательские проекты, в том числе:
- «Blue Condor» – анализ влияния горения водорода в ГТД на свойства инверсионного следа самолета и на эмиссию NOx;
- ECLIF3 и VOLCAN – оба проекта нацелены на исследование вредных выбросов и инверсионного следа при использовании 100%-ного SAF. Экспериментальная часть включает в себя наземные и летные испытания с использованием летающих лабораторий и самолетов-«преследователей», измеряющих выбросы двигателей на ближнем (до 100 м) и дальнем расстоянии (до 50 км).
Одним из основных факторов снижения эмиссии летательного аппарата является совершенствование камеры сгорания (КС) двигателя. Об исследованиях в этой сфере рассказал начальник отдела камер сгорания ЦИАМ. Он проанализировал основные направления работ в мире и в России. Это, в частности: экспериментальная валидация результатов расчетов по собственным и коммерческим программам при исследовании процессов горения и характеристик КС и их элементов в различных условиях работы, включая и силовые установки сверхзвуковых самолетов; разработка усовершенствованных экспериментальных методов измерения основных параметров КС; разработка малоэмиссионных КС, новых жаростойких материалов и др.
Традиция проведения в ЦИАМ научно-информационных совещаний, известных в отрасли как «информационные понедельники», насчитывает уже несколько десятков лет. В ходе встреч специалистов ЦИАМ и предприятий отрасли обсуждаются различные научно-технические аспекты авиационного двигателестроения. Эксперты ЦИАМ выступают с комментариями по актуальным вопросам профильных зарубежных исследований и разработок.

Пятый Евразийский аэрокосмический конгресс, который состоялся в Москве в конце июля, собрал более 600 участников из России, СНГ и дружественных стран, став крупнейшим отраслевым форумом Евразийского экономического союза (ЕАЭС). Его основной темой стали стратегические изменения в авиационно-космической деятельности, новые задачи и управленческие вызовы.Как известно, создание любого высокотехнологичного изделия – процесс сложный, а авиационного двигателя – один из самых наукоемких. Роли науки в создании российских двигателей было посвящено выступление заместителя генерального директора по науке Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») Александра Луковникова на конференции «Научно-технологические интересы и стратегические изменения в авиационно-космической отрасли».Докладчик рассказал об исследованиях, которые ЦИАМ ведет в области авиадвигателей всех типов, и осветил ход работ по отдельным направлениям. Он отметил, что к настоящему времени в институте разработаны: демонстраторы малоразмерных ТРД и ТРДД; гибридная и электрическая силовая установка мощностью соответственно 500 и 80 кВт, в том числе с использованием эффекта сверхпроводимости в электрических машинах; поршневые авиадвигатели в классе мощности 500 л.с. и др. Александр Луковников особо отметил исследования в обеспечение создания «больших» турбореактивных двигателей следующего поколения и работу в рамках комплексных научно-технологических проектов под руководством НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», нацеленную на создание к 2028 году научно-технического задела, необходимого для начала ОКР по перспективной авиационной технике с приемлемыми рисками.Эксперт также рассказал об оказываемом ЦИАМ научно-методическом сопровождении разрабатываемых в отрасли опытных двигателей и ЛА, в числе которых – ПД-8, ВК-800 и др., и о доводочных и сертификационных испытаниях, выполняемых в интересах предприятий-разработчиков на уникальной экспериментальной базе ЦИАМ.В рамках круглого стола, посвященного деятельности Научного центра мирового уровня «Сверхзвук», Александр Луковников представил результаты работы возглавляемой ЦИАМ лаборатории НЦМУ «Газовая динамика и силовая установка», цель которой – формирование облика и требований к созданию двигателя для перспективного сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения.Организаторами V Евразийского аэрокосмического конгресса выступили Евразийское партнерство аэрокосмических кластеров и АО «Внешавиакосмос» при поддержке Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, ГК «Роскосмос», ГК «Ростех» и Российской академии наук.

ОНПП «Технология» им. А.Г. Ромашина и рыбинское предприятие Объединенной двигателестроительной корпорации (входят в Ростех) подписали соглашение о поставке комплектующих для авиационных двигателей ПД-8 и ПД-14. До 2030 года «Технология» произведет и направит «ОДК-Сатурн» более 30 тысяч звукопоглощающих и прирабатываемых панелей, на 100% выполненных из отечественных композиционных материалов.
Многослойные сотовые звукопоглощающие панели предназначены для снижения шума в авиационном двигателе, а прирабатываемые – для обеспечения его эффективной работы. Применение современных полностью российских материалов в производстве комплектующих для отечественных двигателей позволило повысить надежность и увеличить эффективность силовых установок.
«Контракт, подписанный с рыбинским предприятием «ОДК-Сатурн», имеет для нас большое значение, так как позволит загрузить производство на годы в перед. В 2024 году мы поставим заказчику более 60 комплектов для сборки двигателей. К 2028 году предприятие должно выйти на мощность 240 комплектов в год. Для производства элементов конструкции ПД-14 и ПД-8 на ОНПП «Технология» в рамках программы импортозамещения были разработаны и выпущены алюминиевые и полимерные сотовые заполнители, также была разработана новая технология производства комплектующих из отечественных материалов. В настоящее время мы единственное предприятие в России, серийно выпускающее такие изделия», — сказал генеральный директор ОНПП «Технология» Андрей Силкин.
В один комплект для двигателя ПД-8 входят 38 панелей, для ПД-14 – 25 единиц изделий.

Одно из наиболее актуальных направлений развития авиаперевозок в России – это региональная авиация. Перспективные летательные аппараты местных воздушных линий должны стать экономичнее, экологичнее, безопаснее и быстрее. В исследованиях, направленных на создание научно-технического задела в этой области, задействован и Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).
 
Проекты летательных аппаратов местных авиалиний будущего разрабатывают в ЦАГИ ученые Центра комплексной интеграции технологий (ЦКИТ) в рамках НИР «MANGo», а винты – специалисты отделения аэродинамики силовых установок института.
 
Ранее была создана аэродинамическая компоновка шестилопастного воздушного винта на основе аэродинамических профилей ЦАГИ для маршевых силовых установок перспективных турбовинтовых самолетов вместимостью 9–19 пассажиров.
 
Особенностью разработанного проекта является его изначальная увязка с характеристиками перспективного двигателя и параметрами одно- и двухдвигательных самолетов местных авиалиний, разрабатываемых под требования обеспечения скорости полета 400–450 км/ч, дальности с максимальным числом пассажиров 1400–1500 км и длины взлетно-посадочной полосы (ВПП) 650 м.
 
«За счет такого инновационного подхода уже на ранних стадиях проектирования параметров системы «самолет – двигатель – воздушный винт» возможно обеспечение высокой топливной эффективности летательного аппарата при удовлетворении противоречивых требований по скорости, дальности и длине ВПП. Кроме того, удастся унифицировать силовые установки для 9- и 19-местного самолета. Это увеличит их серийность, снизит себестоимость производства и эксплуатации», – рассказал заместитель начальника ЦКИТ ФАУ «ЦАГИ» – руководитель программ реализации научных проектов авиации общего назначения и воздухоплавательной техники Андрей Дунаевский.
 
На следующем этапе была спроектирована, изготовлена и испытана модель воздушного винта. В ходе экспериментальных исследований в одной из аэродинамических труб института специалисты определили такие характеристики винта, как коэффициенты тяги и мощности, а также коэффициент полезного действия (КПД) на крейсерских режимах полета при числах Маха 0.36–0.4. Эти данные будут использованы для уточнения летно-технических характеристик самолетов. По итогам эксперимента было подтверждено, что спроектированный винт обладает высоким КПД – около 90%, что гарантирует эффективность использования энергии двигателя и экономичность воздушного судна в целом.
 
Следующим этапом исследований станут испытания в большой аэродинамической трубе малых скоростей для определения аэродинамических характеристик на взлетно-посадочных режимах.

Привлечение детей и молодежи к изучению технических дисциплин, популяризация работы ведущих авиационных и ракетно-космических предприятий — важный вектор в воспитании нового поколения ученых, инженеров и конструкторов. Одним из актуальных направлений в этой области является проведение форумов и конференций для ребят с участием научных специалистов ведущих авиационных компаний страны. Партнером одного из таких мероприятий — Детского авиакосмического салона (ДАКС) — выступил Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).
Сотрудники ЦАГИ приняли участие в деловой и развлекательно-познавательной программе ДАКС-2023.
Специалисты Демонстрационного центра ЦАГИ провели викторину-квиз для школьников «Найди себя в ЦАГИ», посвященную истории ведущего центра авиационной науки и российского самолетостроения. Демонстрировалась фотоэкспозиция «Испытано в ЦАГИ», охватывающая эволюцию аэродинамических экспериментов от военных бомбардировщиков до проектов наших дней. Были представлены модели сверхзвуковых самолетов, а также инновационные разработки для перспективных летательных аппаратов нового поколения.
На площадке Инновационного технологического центра TsAGIStart, входящего в состав Технопарка ЦАГИ, специалисты подразделения провели мастер-классы по авиамоделированию для младших школьников. Рассказ об учебной аэродинамической трубе технопарка был проиллюстрирован показом дистанционного эксперимента на установке. На экспозиции были представлены действующие дроны, кордовые модели самолетов, а также гоночный судомодельный катер чемпиона России, преподавателя технологического центра TsAGIStart Леонида Калинина. Стендовую экспозицию дополняли информационные видеоролики о деятельности технопарка и TsAGIStart.
Все желающие имели возможность освоить управление квадрокоптером на симуляторах полета. Кроме того, сотрудники Технопарка ЦАГИ провели лекцию «Что такое дрон?», на которой рассказали об особенностях создания, управления и принципах работы такого типа летальных аппаратов, а также возможностях их применения.
Начальник Инновационного технологического центра Технопарка ЦАГИ Олеся Евдокимова выступила в роли эксперта на круглом столе, посвященном проблемам малой авиации. Во встрече приняли участие такие организации, как СибНИА имени С.А. Чаплыгина, Клуб знаний (г. Чехов), Авиапарк «Орешково» (г. Калуга), МИФИ, МАИ, Росавиация и др.
«ДАКС» — первый в мире авиакосмический салон, организованный для детей. Он носит почетное имя Героя Советского Союза, летчика-космонавта СССР, заслуженного летчика-испытателя СССР Игоря Волка. В этом году третий по счету ДАКС прошел 26 августа на городской площадке в МУК «Дворец культуры» г.о. Жуковский.

Импортозамещенный самолет SJ-100, опытный образец которого совершил первый полет в августе этого года, – лайнер нового поколения, флагманское направление развития отечественной авиационной отрасли в условиях курса на технологический суверенитет. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») осуществляет научное сопровождение работ в части аэродинамики, прочности и ресурса. В настоящее время в центре авиационной науки проходит второй этап ресурсных испытаний лайнера по заказу ПАО «Яковлев».
 
Основная цель специалистов – сбор данных о поведении конструкции летательного аппарата при циклических нагрузках для установления максимально разрешенной наработки в полетах, часах и по календарному сроку службы самолета. «В лабораторных условиях мы воспроизводим полный жизненный цикл самолета, имитируя в случайных комбинациях сочетания всех возможных нагрузок, которые летательный аппарат может встретить при реальной эксплуатации. Это и контролируемые маневры, и турбулентность, и взлетно-посадочные режимы, и полет на крейсерском режиме», – рассказал начальник отделения ресурса конструкций летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ» Станислав Дубинский.
 
Для приложения нагрузок к самолету ученые института применяют компьютеризированные гидравлические силонагружатели с независимым цифровым управлением. Их использование позволяет повысить скорость испытаний и одновременно – сделать результаты более точными. Измерение отклика конструкции производится посредством специальной тензометрической системы, управление процессами нагружения, сбора и обработки данных осуществляется на оригинальном программном обеспечении, разработанном в ЦАГИ.
 
К началу осени были завершены испытания на усталостную прочность самолета в объеме 12 тысяч лабораторных полетов без выявления проблем в конструкции планера, а до конца этого года будет завершен второй этап в объеме 24 тысяч полетных циклов, что позволит подтвердить высокий начальный ресурс для импортозамещенного лайнера.

Перспективная боевая авиация не станет полностью беспилотной, нейросетевые технологии лишь автоматизируют некоторые процессы управления самолетом. Такое мнение в колонке для ТАСС высказал научный руководитель ГосНИИАС, академик РАН Евгений Федосов.
"Пилотируемая авиация останется навсегда, потому что человеческий мозг пока еще никто не превзошел. Наш мозг имеет большие ресурсы, которые проявляют себя в критической ситуации - и чем сложнее боевая операция, тем важнее "интеллектуальность". Поэтому мы пытаемся не заменить живого летчика машиной, а создать все условия для выполнения сложных боевых задач. Я убежден, что человека невозможно исключить из боевой операции", - пишет он.
По мнению Федосова, нейросети могут совершать миллиарды операций в секунду. Однако, когда необходима интуиция, а также в безвыходных ситуациях, не смогут принять решение. "Самолеты становятся все более "интеллектуальными", но это обычная автоматизация процесса управления", - заключил академик.
Источник: ТАСС