Большое интервью с участием научного руководителя Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), вице-президента РАН, академика Сергея Чернышева вышло на iz.ru. Эксклюзивно изданию он рассказал о проектах ЦАГИ, прорывных разработках и технологиях в отечественной авиации. Публикуем самые интересные моменты этой беседы на нашем портале 2051.vision. Полную версию читайте на сайте издания «Известия». Автор: Андрей Коршунов
О сверхзвуковых технологиях
— Один из проектов ЦАГИ — разработка пассажирского сверхзвукового самолета нового поколения. На каком этапе находится проект?
— Сейчас это комплексный научно-технический проект, который реализуется при поддержке Минпромторга в составе кооперации научных и образовательных организаций, где НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» выполняет интегрирующую и руководящую роль по отношению ко всем участникам проекта, включая ЦАГИ.
Предполагается, что гражданское сверхзвуковое воздушное судно будет летать с крейсерской скоростью, соответствующей числу 1,8 Маха, что на высоте 14–16 км составит порядка 2200 км/ч. Большинство технологий в рамках проекта проработано на уровне цифрового моделирования и наземных экспериментов. В том числе посредством продувки уменьшенных моделей самолета в аэродинамических трубах.
— На каком этапе находится проект?
— Сейчас для натурных экспериментов создается сверхзвуковой самолет — демонстратор технологий. Он позволит проверить режимы полета (взлет, посадку, преодоление звукового барьера) и отработать наиболее важные технологии, такие как уменьшение звукового удара и шума, проверить упругие свойства конструкции планера и его прочность, оценить другие характеристики будущего самолета.
Демонстратор технологий — это важный источник информации. Он поможет перейти к созданию полноразмерного прототипа сверхзвукового пассажирского самолета.
О мировых трендах в работе отечественной авиационной научно-инженерной школы
— Расскажите, какие проекты могут обеспечить технологическое лидерство?
— Задачи сегодняшнего дня не отменяют работу на перспективу. При этом отечественная авиационная научно-инженерная школа учитывает мировые тренды в своей работе. Речь идет прежде всего о безопасности полетов и исключении человеческого фактора в качестве причины авиационных происшествий за счет глубокой автоматизации процессов на борту самолета и применения высокоинтеллектуальных систем управления. Отмечу, что российская научная школа в области процессов управления и искусственного интеллекта — одна из самых сильных в мире.
Другое направление — это уменьшение эмиссии двигателей за счет оптимального расхода топлива, снижение шума реактивной струи и шума планера, увеличения аэродинамической эффективности самолета, уменьшения удельного веса конструкции, оптимальной интеграции двигателя и планера самолета и ряда других направлений.
Улучшение аэродинамики самолета, в свою очередь, может быть обеспечено за счет применения нетрадиционных аэродинамических компоновок (типа «летающего крыла»), оптимальной интеграции двигателей и планера, управления обтеканием самолета, использования распределенных силовых установок и др.
Для «облагораживания» потока вокруг самолета, которое ведет к уменьшению аэродинамического сопротивления, отрабатываются различные методы: воздействие на отрывные зоны с целью их уменьшения, использование естественной или искусственной ламинаризации.
О перспективных конструкциях воздушных судов
— Есть ли в разработке ЦАГИ аппараты, условно говоря, на новых физических принципах?
— Да, проверка реализуемости новаторских конструкций — один из профильных видов деятельности института. Например, в ЦАГИ разрабатывают вертолет, который в полете превращается в самолет.
Этот аппарат оснащен несущим винтом, который в определенных режимах полета фиксируется и становится просто крылом. При этом толкающие двигатели продолжают работать, и воздушное судно летит как самолет. То есть машина совмещает преимущества вертикального взлета (как у вертолетов) и высокую скорость перемещения по горизонтали, которую обеспечивает самолетная компоновка.
Эта технологическая новинка нами запатентована. Однако не все идеи воплощаются в реальности. После подтверждения работоспособности той или иной концепции начинается долгий путь создания рабочих технологий, обеспечивающих безопасность полета и высокую аэродинамическую эффективность и надежность летательного аппарата.
О дирижаблях
— Как вы относитесь к перспективе дирижаблей, построенных с учетом современных технологий и материалов?
— В ЦАГИ работает группа, которая глубоко изучает дирижабли и механику полета этих аппаратов. Основная проблема таких аппаратов — парусность. Например, при сильном боковом ветре могут возникнуть нагрузки, на которые двигатели не смогут быстро среагировать, что чревато аварией.
Это главный сдерживающий фактор развития дирижаблей. Однако такие аппараты можно применять для различных специальных назначений — дистанционного зондирования Земли или обеспечения связи и навигации в труднодоступной местности, несения навигационных приборов. Также они могут быть использованы для доставки грузов и почтовых отправлений в отдаленных районах при необходимости.
О беспилотной авиации
— Как беспилотная авиация сейчас влияет на пилотируемую?
— Конкурировать с пилотируемой авиацией в сфере магистральных пассажирских перевозок беспилотники пока не могут. Тем не менее в ближайшие 10–15 лет в авиастроении будут вестись разработки беспилотного транспорта для индивидуального использования. Например, воздушных такси.
Это наиболее логичный вариант, но он требует тщательной проработки для обеспечения безопасности полетов. В частности, нужно прописать нормативную базу, создать инфраструктуру для низколетящих аппаратов. Это особенно важно в городских агломерациях.
В некоторых странах рассматривают варианты воздушных такси, которые летают в беспилотном режиме по заданным маршрутам, ориентируясь на стационарные навигационные станции. То есть они будут летать по воздуху, как ходят трамваи по рельсам. Такие аппараты смогут курсировать на высоте в несколько десятков или сотен метров от поверхности земли. При этом нужно исключить пересечение траекторией полетов беспилотных и пилотируемого судов.