Обоснование целей и приоритетных направлений научно-технологического развития авиастроения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»

Обоснование целей и приоритетных направлений научно-технологического развития авиастроения

Рождественская С.М. начальник отдела

Сыпало К.И. д.т.н., член-корреспондент РАН,

первый заместитель генерального директора

Введение

Научно-технологическое развитие, НТР, особенно сейчас, когда оно требует значительных ресурсов, должно быть целенаправленным, целесообразным. Стратегические планы развития технологий должны задавать систему целей - т.е. следует применять принципы программно-целевого управления. Одним из первых отраслевых документов стратегического планирования в Российской Федерации, в котором эти принципы воплощены в сфере НТР, является План деятельности ФГБУ «Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» по развитию науки и технологий в авиастроении, утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 16 сентября 2016 г. № 1959-р. (далее - План деятельности).

В качестве стратегических приоритетов государства в области авиационной деятельности определены:

- Реализация и защита государственных интересов Российской Федерации в области национальной безопасности на основе обеспечения высокого технического уровня и боевой эффективности новых образцов авиационной техники и вооружения.

- Обеспечение доступности и качества услуг авиационного транспорта для населения, предприятий экономики, государственных служб Российской Федерации и ее субъектов.

- Обеспечение конкурентоспособности российского авиастроения на внутреннем и мировом рынках авиационной техники.

Эти государственные приоритеты, отвечающие потребностям общества, экономики, национальной обороны, далее конкретизируются до уровня целей развития науки и технологий в авиастроении. В соответствии с выбранными генеральными целями, определяются приоритетные направления и задачи развития науки и технологий в авиастроении. Так, например, для достижения цели повышения доступности авиаперевозок может быть актуальным снижение стоимости авиаперевозок, которое может быть достигнуто благодаря сокращению расхода авиатоплива, трудоемкости технического обслуживания и ремонта (ТОиР), и т.п. В свою очередь, снизить расход топлива можно несколькими способами. Таким образом, система целеполагания НТР авиастроения является иерархической (см. рис. 1).

Рисунок 1 Иерархия целей, направлений и задач развития науки и технологий в авиастроении (пример)

Цели НТР (на всех уровнях, от генеральных целей до целей более низких уровней) должны быть выражены в количественной форме. Именно такая система целеполагания, иерархическая и снабженная количественными показателями, обеспечивает направленность исследований на повышение конкурентоспособности наукоемкой продукции, а также возможность обоснованного определения потребных ресурсов и выбора приоритетных направлений исследований и разработок. Такой выбор неизбежен, поскольку ресурсы ограничены. Данный доклад посвящен обоснованию состава целей НТР авиастроения на всех уровнях иерархии, а также выбору приоритетов.

Состав целей научно-технологического развития авиастроения и интегральных показателей их достижения

Текущая редакция Плана деятельности предусматривает следующий состав генеральных целей развития науки и технологий в авиастроении:

- повышение экономической и физической доступности услуг, оказываемых с применением авиационной техники российского производства;

- повышение качества услуг, оказываемых с применением авиационной техники российского производства, и повышение конкурентоспособности авиационной техники российского производства;

- достижение приемлемого уровня эффективности обеспечения безопасности полетов;

- снижение вредного воздействия авиации на окружающую среду.

В результате критического анализа целей научно-технологического развития авиастроения, приведенных в Плане деятельности и их корректировки, было обосновано, что цели научно-технологического развития авиастроения в области создания авиационной техники гражданского назначения должны включать в себя:

- повышение экономической доступности услуг, оказываемых с помощью авиационной техники российского производства (далее - авиатранспортных услуг);

- повышение качества авиатранспортных услуг;

- повышение безопасности воздушного транспорта;

- снижение вредного воздействия авиации на окружающую среду;

- повышение конкурентоспособности продукции российского авиастроения.

Были определены следующие требования к составу интегральных показателей достижения целей научно-технологического развития авиастроения:

- интегральные показатели достижения целей научно-технологического развития авиастроения должны в количественной форме адекватно отражать степень достижения указанных целей, причем, на уровне социально-экономических, оборонных и т.п. эффектов, а не частных технологических изменений;

- состав интегральных показателей должен быть минимально необходимым, чтобы отразить степень достижения указанных целей.

На основе этих требований были проведены анализ и корректировка состава показателей достижения генеральных целей научно-технологического развития авиастроения. В результате было обосновано следующее.

А) Уровень экономической доступности авиатранспортных услуг следует измерять:

- коэффициентом доступности магистральных и региональных авиаперевозок для населения страны;

- суммарным объемом затрат на обеспечение выполнения заданных требований к качеству авиатранспортных услуги (транспортного стандарта) в регионах, где воздушный транспорт является безальтернативным.

Б) Уровень физической доступности авиатранспортных услуг не требует отдельных показателей, он характеризуется показателями достижения генеральных целей обеспечения экономической доступности и качества авиатранспортных услуг, а новые технологии позволяют улучшить баланс между этими показателями (конфликтными в отдаленных, труднодоступных и малонаселенных регионах);

В) Уровень качества авиатранспортных услуг следует измерять показателями:

- транспортного стандарта, то есть максимального суммарного времени в пути, дифференцированного по видам перевозок: между региональными центрами, между населенными пунктами внутри регионов;

- средней по авиатранспортной системе рейсовой скорости (отношения суммы тарифных расстояний к суммарному времени в пути для всех перевозок);

- средней по всем перевозкам задержки рейсов (абсолютной и относительной, к ожидаемому времени в пути), дифференцированной по видам перевозок;

- коэффициентом регулярности рейсов, то есть доли рейсов, выполненных в пределах допустимых задержек (по метеоусловиям и по техническим причинам), дифференцированного по видам перевозок;

- индексом связности сети и среднего по всем перевозкам количества пересадок, дифференцированных по видам перевозок.

Г) Уровень безопасности полетов следует измерять показателями

- частоты (в расчете на млрд. пассажиро-километров и на млн. перевезенных пассажиров) происшествий, дифференцированных по тяжести ущерба для здоровья и жизни граждан;

- частоты аварий и катастроф (в расчете на 100 тысяч полетов и на 100 тысяч летных часов).

Д) Уровень вредного воздействия авиации на окружающую среду следует измерять показателями:

- численности населения, проживающего в сегментах Б и В санитарно-защитных зон аэропортов;

- суммарных объемов эмиссии вредных веществ (СО₂, СО, оксидов азота, несгоревших углеводородов), возможно, дифференцированных по высотам.

Е) Уровень конкурентоспособности продукции российского авиастроения на рассматриваемом рынке следует измерять отношением стоимостного объема продаж продукции российского авиастроения (авиационной техники и послепродажного обслуживания, вместе взятых) к общему стоимостному объему продаж продукции авиастроения на данном рынке.

Оценка некоторых показателей (а, тем более, их прогнозирование на основе перспективного уровня развития технологий) требует совершенствования расчетных методов и разработки специализированных программных комплексов. Тем не менее, это необходимо, поскольку именно такие показатели характеризуют результативность научно-технологического развития на общесистемном уровне, характеризуют достижение декларируемых генеральных целей, влияние авиации и авиастроения на социально-экономическое развитие страны.

Была определена приоритетность улучшения показателей достижения целей научно-технологического развития авиастроения на период до 2040 г. Анализ механизмов влияния уровня научно-технологического развития авиастроения на социально-экономическое развитие Российской Федерации показывает, что механизм повышения конкурентоспособности продукции российского авиастроения и увеличения его непосредственного вклада как отрасли промышленности в социально-экономическое развитие останется слабым в пределах планового периода до 2040 г. Более значимо влияние на социально-экономическое развитие России характеристик гражданской авиации, обеспеченности населения и экономики авиатранспортными услугами и авиационными работами. Поэтому определять целевые значения интегральных показателей достижения генеральных целей следует, отдавая приоритет целям повышения доступности и качества авиатранспортных услуг, безопасности воздушного транспорта и снижения экологического воздействия авиации на окружающую среду. Цель повышения конкурентоспособности продукции отечественного авиастроения в пределах планового периода не должна рассматриваться как ведущая. Т.е. научно-технологическое развитие российского авиастроения до 2040 г. должно быть нацелено, прежде всего, на создание авиационной техники, позволяющей Российской Федерации эффективно решать государственные задачи социально-экономического и оборонного характера.

Актуализация перечня направлений достижения целей НТР авиастроения

В рамках иерархии целеполагания, принятой в Плане деятельности, направления технологического развития авиастроения - это подцели, цели 2-го уровня, т.е. пути достижения генеральных целей. Они, как правило, не конкретизируются до технологий, и не должны конкретизироваться до них, поскольку технологии - это уже конкретные способы решения задач НТР (т.е. достижения целей 3-го уровня в иерархии целеполагания). В рамках этой иерархии целей направления развития науки и технологий - это пути достижения генеральных целей, которые еще не предполагают конкретных технических решений и концепций. Например, генеральная цель повышения доступности авиаперевозок может достигаться по нескольким направлениям, соответствующим различным составляющим стоимости авиаперевозок - путем снижения стоимости кресло-километра полета (что, в свою очередь, может достигаться путем сокращения затрат на топливо, амортизации воздушных судов, затрат на их ТОиР), стоимости содержания аэропортовой инфраструктуры и т.п.

Первоначальный состав направлений НТР авиастроения был сформулирован в Плане деятельности. Однако он нуждается в актуализации и критическом анализе.

Во-первых, все направления должны быть одноуровневыми, относиться ко 2-му уровню целеполагания. Причем, даже генеральные цели уже подверглись некоторому пересмотру, и по итогам проведенного анализа их перечень таков:

Ш повышение безопасности воздушного транспорта;

Ш снижение уровня вредного воздействия авиации на окружающую среду;

Ш повышение доступности авиатранспортных услуг;

Ш повышение качества авиатранспортных услуг;

Ш повышение конкурентоспособности авиационной техники российского производства.

Во-вторых, перечень направлений НТР должен быть полон, т.е. он должен исчерпывать все возможные пути достижения генеральных целей. То же самое касается и задач развития науки и технологий в авиастроении, т.е. целей третьего уровня целеполагания. Ниже проведен критический анализ направлений достижения вышеприведенных целей развития науки и технологий в гражданском авиастроении, перечень направлений скорректирован и дополнен. В рамках каждого направления сформированы (в скобках) перечни задач развития науки и технологий. Кроме того, проведен качественный анализ влияния некоторых направлений и задач на достижение генеральных целей развития науки и технологий, выявлены «многоцелевые» направления и задачи, а также конфликтующие между собой.

Направления развития науки и технологий в области повышения безопасности воздушного транспорта

Ш повышение безотказности авиационной техники, АТ (задачи: системотехнические методы повышения надежности АТ, развитие методов и технических средств контроля и диагностики);

Ш снижение частоты неблагоприятных проявлений человеческого фактора (задачи: совершенствование человеко-машинного взаимодействия, улучшение эргономики, включая ситуационную осведомлённость, улучшение условий работы экипажа; ограничение ошибочных и некорректных действий экипажа, развитие систем предотвращения опасных ситуаций, в т.ч. за счет автоматизации управления; разработка технологий обучения экипажей, эксплуатационного персонала, тренажерных технологий);

Ш развитие организационных систем управления безопасностью полетов, СУБП - данное направление, строго говоря, влияет на оба вышеописанных, т.е. повышает и безотказность АТ, и устойчивость к человеческому фактору;

Ш повышение безопасности воздушного движения (задачи: предотвращение опасных сближений воздушных судов, ВС друг с другом и с препятствиями, совершенствование связи и навигации, развитие технологий взаимодействия ВС между собой, а также между ВС и управлением воздушным движением, УВД, технологий совместного использования воздушного пространства пилотируемыми и беспилотными ВС);

Ш снижение неблагоприятного воздействия внешних условий природного и техногенного характера (задачи: улучшение ситуационной осведомленности экипажей и УВД о метеоусловиях, сдвиге ветра и спутном следе, повышение устойчивости летательных аппаратов, ЛА к неблагоприятным метеоявлениям и атмосферной турбулентности);

Ш снижение тяжести авиационных происшествий (задачи: обеспечение безопасности аварийной посадки и приводнения; повышение пожаро- и взрывобезопасности; совершенствование аварийного покидания ВС, спасания экипажей и пассажиров, эвакуации пассажиров и экипажа);

Ш обеспечение антитеррористической защиты авиационного транспорта (задачи: развитие технологий мониторинга и прогнозирования критических ситуаций в кабине ВС, досмотра и контроля пассажиров и грузов; защита авиатранспортной системы от незаконного вмешательства, включая кибербезопасность УВД и управления ЛА).

Направления развития науки и технологий в области снижения вредного воздействия авиации на окружающую среду

Ш снижение авиационного шума на местности (задачи: снижение шума в источнике (в т.ч. шума силовой установки, планера ВС) - пассивное и активное (с помощью технологий активного шумоподавления), снижение уровня звукового удара сверхзвуковых ЛА (в принципе, может считаться частным случаем шума планера), эксплуатационные методы снижения шума на местности (путем оптимизации по критериям шума на местности траекторий полета, режимов работы силовой установки и конфигурации ЛА, особенно при взлете, посадке, наборе высоты и заходе на посадку));

Ш снижение эмиссии вредных веществ (задачи Возможно, их целесообразно рассматривать как поднаправления, поскольку они равноправны и несводимы ни к какому интегральному показателю.: снижение эмиссии парниковых газов, снижение дымности и эмиссии несгоревших углеводородов; снижение эмиссии угарного газа, снижение эмиссии оксидов азота; снижение возможных выбросов вредных технологических жидкостей и др. расходных материалов на протяжении всего жизненного цикла изделий авиационной техники, от производства до утилизации).

Направления развития науки и технологий в области повышения доступности авиатранспортных услуг и авиационных работ Поскольку доступность авиатранспортных услуг в рамках обновленной системы показателей достижения целей научно-технологического развития авиастроения измеряется себестоимостью перевозки пассажиров и грузов, направления достижения этой генеральной цели должны соответствовать снижению отдельных составляющих этой себестоимости. При этом отдельные направления могут быть и фактически являются конфликтными, например, сокращение расхода топлива может сопровождаться и ростом цены изделий АТ. Однако все, даже конфликтные, направления и задачи все равно следует отразить, поскольку априори неизвестно, какими именно направлениями и задачами целесообразно пожертвовать в пользу иных, более приоритетных. Далее выбор приоритетных направлений и задач в случае их конфликтности уже является предметом оптимизации.

Ш снижение топливных или иных энергетических затрат (задачи: повышение весового совершенства ВС, повышение аэродинамического качества ВС, сокращение удельного расхода топлива силовыми установками; расширение областей применения и повышение доступности альтернативных видов топлив или энергии в силовых установках ВС);

Ш снижение стоимости поддержания летной годности и обеспечения готовности парков авиационной техники (задачи: повышение долговечности и сохраняемости изделий АТ; повышение ремонтопригодности и эксплуатационной технологичности изделий АТ (включая обеспечение их взаимозаменяемости и модульность конструкции); развитие технологий интегрированной и автоматизированной логистической поддержки эксплуатации парков АТ);

Ш снижение затрат на оплату труда и подготовку экипажей (задачи: автоматизация управления движением ЛА и функционированием их систем (в т.ч. расширение областей применения роботизированных авиационных систем); новые технологии обучения, в т.ч. тренажерные - многоцелевые задачи, они же способствуют и повышению безопасности авиаперевозок);

Ш снижение уровня сборов за пользование воздушным пространством (задачи: автоматизация УВД, развитие навигации и самолетовождения - многоцелевые задачи, они же способствуют и повышению безопасности авиаперевозок; сокращение максимальной взлетной массы ВС - многоцелевая задача, она же относится и к направлению снижения расхода топлива и энергии, которое, в свою очередь, тоже является многоцелевым, способствуя повышению доступности авиатранспортных услуг и снижению вредного воздействия авиации на окружающую среду);

Ш сокращение длительности полета и длины траектории (на данных маршрутах) (задачи: совершенствование технологий навигации и УВД для «спрямления» траекторий; повышение пропускной способности воздушного пространства, сокращающее очереди и задержки) - многоцелевое направление, оно же способствует и повышению качества авиатранспортных услуг путем сокращения времени в пути, а также сокращению вредного воздействия авиации на окружающую среду. Также данное направление сокращает и вышеописанные статьи затрат за счет сокращения длительности полетов;

Ш сокращение стоимости изделий авиационной техники (задачи: снижение стоимости используемых материалов и сырья, сокращение материалоемкости, в т.ч. энергоемкости производства, снижение трудоемкости производства изделий АТ, сокращение затрат на разработку изделий АТ, сокращение длительности разработки и подготовки производства изделий АТ, что способствует снижению потребности в заемных средствах на предпроизводственных стадиях ЖЦИ и соответствующих финансовых потерь, которые также относятся на себестоимость изделий АТ);

Ш сокращение затрат на создание и эксплуатацию необходимой инфраструктуры (задачи: улучшение взлетно-посадочных характеристик ВС; расширение допустимых условий базирования, в т.ч. по параметрам несущей способности покрытия и коэффициента сцепления; сокращение необходимой номенклатуры средств наземного обслуживания; повышение автономности навигации - многоцелевая задача, которая относится и к повышению безопасности авиаперевозок).

Такой перечень направлений исчерпывает все возможные пути сокращения себестоимости авиатранспортных услуг и позволяет в комплексе оценивать эффективность новых технологий с точки зрения этой цели.

Направления развития науки и технологий в области повышения качества авиационных услуг и работ

Ш сокращение времени в пути - включая

Ш собственно продолжительность полета по данному маршруту (задачи: повышение крейсерской скорости полета, что вступает в противоречие с целью повышения доступности авиатранспортных услуг; повышение дальности беспосадочного полета; спрямление маршрутов и сокращение длительности ожидания ВС путем повышения пропускной способности воздушного пространства и аэропортов - многоцелевая задача, которая способствует и повышению доступности авиатранспортных услуг, и сокращению вредного воздействия авиации на окружающую среду);

Ш начально-конечные операции, при обеспечении безопасности (задачи: развитие технологий досмотра и контроля пассажиров и грузов - многоцелевая задача, способствующая и повышению безопасности авиаперевозок; сокращение длительности посадки-высадки пассажиров и операций с багажом);

Ш время ожидания рейса Последнее, при заданных пассажиропотоках, достигается только сокращением вместимости ВС, что, в свою очередь, вступает в противоречие с целью повышения доступности авиатранспортных услуг. Таким образом, может быть целесообразной разработка ВС, обладающих меньшей пассажировместимостью, чем известные, при сохранении прочих характеристик.;

Ш повышение регулярности рейсов (задачи: повышение готовности парка, в отличие от снижения затрат на ее обеспечение, соответствующее цели повышения доступности авиатранспортных услуг; повышение всепогодности эксплуатации, расширение диапазона условий безопасной эксплуатации ВС);

Ш повышение комфорта пассажиров (задачи: снижение шума, вибраций, перегрузок на всех режимах полета, обеспечение благоприятного состава атмосферы в кабине, улучшение обзорности, дополнительные информационные сервисы - это направление является многоцелевым, т.к. оно относится и к цели повышения безопасности воздушного транспорта, с учетом некоторых факторов влияния комфорта на здоровье пассажиров - напрямую, и косвенно - через улучшение условий работы экипажа.

Направления развития науки и технологий в области повышения конкурентоспособности продукции российского авиастроения

Если конкурентоспособность гражданских ВС достигается благодаря повышению экономической эффективности их эксплуатации (т.е. снижению себестоимости перевозок, при фиксированном качестве), а также обеспечению соответствия стандартам и нормам по безопасности и экологии, тогда направления повышения конкурентоспособности представляют собой объединение направлений повышения доступности авиатранспортных услуг, повышения безопасности и снижения вредного воздействия авиации на окружающую среду. Эти направления подробнее описаны выше. Поскольку они в значительной степени конфликтны, баланс между ними, с точки зрения конкурентоспособности, может определяться с помощью интегральных моделей доли рынка, занимаемой ВС с заданным уровнем себестоимости авиаперевозок, удовлетворяющих заданному набору стандартов и норм. Если качество авиатранспортных услуг меняется значимо (примеры - сверхзвуковые пассажирские самолеты, обеспечивающие значительное сокращение длительности полета на дальних маршрутах, дальнемагистральные самолеты, позволяющие выполнять беспосадочные перелеты вместо полетов с промежуточными посадками) и влияет на спрос, тогда к вышеперечисленным направлениям добавляются также направления повышения качества авиатранспортных услуг. Конфликтность достижения различных целей разрешается с помощью комплексных моделей долей рынка авиатранспортных услуг с различным уровнем себестоимости и качества, а также моделей рынка ВС с различными значениями дальности полета и себестоимости авиаперевозок.

Таким образом, направления повышения конкурентоспособности авиационной техники отечественного производства представляют собой совокупность направлений достижения всех прочих целей развития науки и технологий в авиастроении. Цель повышения конкурентоспособности авиационной техники не имеет обособленных направлений достижения, и, соответственно, задач развития науки и технологий. В принципе, к таковым можно отнести только расширение спектра авиационных работ и услуг (в т.ч. новые виды работ и услуг, которые ранее не выполнялись вообще, либо не выполнялись с помощью авиации).

научный технологический авиастроение технология

Обоснование выбора приоритетных направлений развития науки и технологий в авиастроении до 2040 г.

Выше перечислены все возможные направления развития науки и технологий в гражданском авиастроении, которые было бы желательно реализовать для достижения генеральных целей. Однако их перечень сформирован без учета ресурсных ограничений, реальных возможностей достижения тех или иных улучшений в этих направлениях (или «цены» таких улучшений, т.е. необходимых для их достижения затрат различных ресурсов), а также количественной оценки их «полезности», т.е. вклада в достижение генеральных целей развития авиастроения. Т.е. в реальности эти направления отнюдь не равноправны, хотя в системе целеполагания они находятся на одном - втором - уровне иерархии. Поэтому этот перечень следует воспринимать именно как список направлений-кандидатов на роль приоритетных. Необходима их приоритизация.

С одной стороны, приоритетными могут быть лишь те направления научно-технологического развития (подцели), которые вносят значимый вклад в достижение генеральных целей развития науки и технологий в отрасли (это определяется в рамках Форсайта спроса). С другой стороны, они должны быть реалистичными, т.е. в этих направлениях возможен значительный прогресс. Последнее на данном этапе можно оценить лишь предварительно, поскольку Форсайт предложения по всем возможным направлениям научно-технологического развития не проводился. Предварительно можно полагать, что наименьшим потенциалом улучшения обладают традиционные направления научно-технологического развития, принадлежащие к нынешнему технологическому укладу. Напротив, направления нового технологического уклада являются высокорисковыми, но оставляют Российской Федерации шанс на достижение успеха и даже лидерства.

В рамках проведенного Форсайта спроса показано, что достичь значимого прироста экономической доступности магистральных авиаперевозок можно, лишь сократив себестоимость кресло-километра в 2-2,5 раза относительно современного уровня. Это недостижимо в рамках современных технологий, используемых при создании магистральных воздушных судов. Поэтому, с учетом негативных перспектив достижения российским авиастроением значимой доли соответствующего рынка, соответствующие направления научно-технологического развития, связанные с совершенствованием магистральных воздушных судов с газотурбинными двигателями, не являются приоритетными в условиях ограниченности ресурсов.

Для развития в пределах 2040 г. значительного по емкости сегмента сверхзвуковых пассажирских и деловых перевозок в Российской Федерации нет социально-экономических предпосылок. В то же время, наличие научно-технического задела, позволяющего в среднесрочной перспективе создать сверхзвуковые пассажирские самолеты с приемлемым уровнем звукового удара, открывает перспективы развития соответствующего экспортного сегмента российского авиастроения. В случае если такое решение будет признано экономически целесообразным, потребуется развивать технологии создания экономичных газотурбинных авиадвигателей, возможно, с изменяемым циклом, обеспечивающим сверхзвуковой крейсерский полет.

В сегментах региональных воздушных судов, а также воздушных судов для местных воздушных линий, возможно значимое повышение доступности и качества авиатранспортных услуг при условии достижения себестоимости пассажиро-километра, соответственно, равной и превышающей не более чем в 1,5-2 раза уровень современных магистральных самолетов. При этом крейсерские скорости должны составлять не менее, соответственно, 500-600 и 250-300 км/ч (причем, должны быть обеспечены расширенные условия базирования). Принципиальная сложность достижения этих целевых ориентиров состоит в том, что указанные уровни научно-технического совершенства должны достигаться при малой вместимости воздушных судов, составляющей, соответственно, 9-19 мест и 3-5 мест. При этом уровень комфорта и безопасности полетов также не должен уступать современным магистральным самолетам. Удельные выбросы вредных веществ должны сократиться в несколько раз, чтобы планируемое многократное повышение подвижности населения на региональных и местных воздушных линиях не вызвало увеличения экологического воздействия авиации на окружающую среду. Управление такими воздушными судами должно быть существенно упрощено или даже автоматизировано, во избежание роста удельных (в расчете на пассажиро-километр) затрат на оплату труда и обучение экипажей, дефицита летных кадров высокой квалификации и снижения уровня безопасности полетов.

Значительные резервы улучшения социально-экономической ситуации, в т.ч. и возможности качественных изменений в пространственном развитии Российской Федерации, сохраняются в сегменте грузовых авиаперевозок, в т.ч. мультимодальных, «от двери до двери». При этом необходимо обеспечить:

- среднюю скорость доставки грузов не ниже 200-300 км/ч;

- себестоимость авиаперевозок в отдаленных, труднодоступных и малонаселенных регионах ниже, чем на наземном транспорте, в широком диапазоне размеров партий - от нескольких кг до нескольких тонн.

Осуществление таких авиаперевозок требует автоматического управления как отдельными воздушными судами, так и воздушным движением в целом. Также производство воздушных судов в широком диапазоне типоразмеров требует использования полимерно-композитных конструкционных материалов и аддитивных производственных технологий.

На основе представленных выше принципов выбора направлений развития науки и технологий в авиастроении до 2040 г., в качестве приоритетных направлений развития авиационной науки и технологий выделены следующие:

- снижение расхода топлива (в т.ч. путем расширения областей использования альтернативных авиационных топлив, а также расширения областей использования электрической энергии на борту) и массы воздушных судов;

- расширение сфер рационального использования гражданской авиации, авиации общего назначения и деловой авиации (в т.ч. путем создания комплексных систем управления перспективных беспилотных и опционально-пилотируемых воздушных судов, а также расширения областей применения роботизированных авиационных систем при решении транспортных и других народнохозяйственных задач).

Эти направления технологического развития приоритетны для нескольких основных платформ в гражданском авиастроении - воздушных судов региональных и местных воздушных линий, беспилотных и пилотируемых грузовых воздушных судов широкого диапазона грузоподъемности.

В то же время, именно эти классы воздушных судов являются предпочтительными объектами применения соответствующих новых технологий на начальных стадиях их развития:

- по технологическим причинам (соответствующие новые технологии проще вначале применить на воздушных судах меньшей размерности, или в менее ответственных сегментах рынка, например, в беспилотной авиации);

- по экономическим причинам, поскольку специфические условия эксплуатации этих классов воздушных судов позволяют эффективно использовать относительно дорогостоящие технологии, которые будут заведомо нерентабельными в сегменте магистральных воздушных судов.

Размещено на Allbest.ru