Несмотря на то что наша авиационная конструкторская школа считается чуть ли не лучшей в мире, новые модели российских самолетов и вертолетов, появившиеся на рынке за последнее десятилетие, можно пересчитать по пальцам одной руки. Да и стоят они порой гораздо дороже западных аналогов. Но это лишь полбеды. Наши авиаконструкторы тратят на их создание слишком много времени и ресурсов. Если американские и европейские концерны новый авиалайнер делают в среднем за семь-восемь лет, а вертолет — за пять, то у нас на это почти всегда уходит не меньше десятилетия. Изменить эту ситуацию должен Национальный исследовательский центр «Институт имени Н. Е. Жуковского», объединивший под своей эгидой все отраслевые авиационные институты и центры. Этот институт будет выполнять роль единого центра управления отечественной прикладной наукой в авиационной сфере для формирования опережающего научно-технического задела на основе принципов междисциплинарной конвергенции наук и межотраслевой интеграции технологий. О том, как изменится работа наших авиационных НИИ и КБ, почему необходимо разделить финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок и для чего НИЦ должен делать собственные форсайты, в интервью «Эксперту» рассказал его глава Андрей Дутов.
— Андрей Владимирович, почему возникла необходимость создания НИЦ?
— Большинство институтов авиационной промышленности созданы еще в первой половине прошлого века. У каждого была своя специализация, своя экспериментальная база, и все занимались разными вещами. Один — аэродинамикой, второй — моторами, другие — испытаниями на земле и в воздухе, авиационным вооружением. А самолеты создавались следующим образом. Сначала возникало ви́дение продукта, и все силы и средства бросались на то, чтобы его сделать. Конструкторские работы начинались на основе решения, что нужен конкретный образец. Это было характерно прежде всего для военной техники периода холодной войны. У нас должен был быть ответ на каждый вид американских моделей. Такой же подход существовал и в гражданской отрасли. Требовались самолеты всех классов. Но еще в 1980-е годы возник новый тренд. Американцы с помощью программы «Звездные войны», или СОИ (Стратегическая оборонная инициатива), попытались переосмыслить прикладную науку в области создания сложных систем. Они же первыми осознали, насколько повысились риски принятия решений при создании авиационной техники. Не удавалось получать и заявленные тактико-технические характеристики. Тогда появилась концепция опережающего научно-технического задела и была придумана новая схема. В соответствии с ней сначала создаются технологии и, если подтверждается, что они работают, приступают к опытно-конструкторским разработкам. Таким образом можно сократить риски того, что технологию придется дорабатывать на более поздних этапах —а это дорого и требует дополнительного времени. Выдерживаются и плановые тактико-технические характеристики. В рамках СОИ американцы влили огромное количество денег в создание опережающего научно-технического задела, чтобы посмотреть, где можно получить прорывные вещи. В итоге решили, что не стоит делать все подряд, а надо сосредоточиться на двух-трех проектах, которые обеспечат превосходство. И такой подход применим как к военным, так и к гражданским разработкам.
— То есть вы стремитесь сократить издержки и повысить скорость создания новой техники?
— Совершенно верно. Но самое главное — уменьшить риски. Американцы проходили этот путь тоже непросто. К примеру, стратегический бомбардировщик B-2 создавался по новой схеме. Но через какое-то время после начала производства они резко затормозили. Серия была существенно сокращена, а проект закрыт, потому что цена превысила все разумные пределы.
— Насколько мы помним, стоимость одного такого самолета перевалила за миллиард долларов.
— А еще огромные затраты на разработку. И понятно почему. Наука, технологии, конструкторы — все не были готовы сделать такой самолет. И поэтому впоследствии был установлен порядок, согласно которому государство переходит к опытно-конструкторским разработкам лишь после того, как отработаны все технологии, обеспечивающие тактико-технические характеристики изделия.
— Но проблему все равно решить не удалось. Даже рьяный лоббист американского ВПК сенатор Джон Маккейн на слушаниях в Конгрессе заявил, что истребитель пятого поколения F-35 Lockheed Martin делается по фактическим затратам. Да еще и получает сверху несколько процентов маржи…
— Это же идет постоянная борьба и поиск компромиссов. Промышленность всегда будет заинтересована в максимальной загруженности, ей важно постоянно иметь набор опытно-конструкторских работ, даже если она не готова его выполнить. Любой компании нужен объем, потому что все пытаются заработать денег. При этом, если мы говорим о системе управления, все равно надо придумывать какие-то механизмы, которые, с одной стороны, обуздают это рвение в зарабатывании денег, а с другой — повысят обоснованность принятия тех или иных государственных решений. США над этим начали работать еще в 1980-е. Нам тоже эти механизмы надо отлаживать, повышать эффективность расходования средств. Могу сослаться на Юрия Ивановича Борисова, отвечающего в нашем военном ведомстве за государственный оборонный заказ. Он говорит, что Министерство обороны некоторое время назад начинало финансировать опытно-конструкторские работы без подготовленного научно-технического задела. В результате были ошибки, сроки затягивались и мы не получали необходимых характеристик изделий. Но та система, которая сейчас формируется в нашей стране, в будущем позволит этих ошибок избежать. Ее смысл в том, что еще до создания нового образца техники, когда формируются технологии, нам нужно определить, какой вклад каждая из них внесет в конечное изделие. Вы знаете, что больше всего мешает самолету летать, как смеются в ЦАГИ? Двигатель! Потому что он нарушает аэродинамическое качество самолета. Это, конечно же, шутка. Но на самом деле у любой технологии есть плюсы и есть минусы. Раньше такой проблемы не было, так как техника была относительно простой. Все формировалось в головах конструкторов. Когда мы перешли к новому технологическому укладу с компьютерным моделированием, сложность объектов и уровень требований резко возросли. В одной голове или даже в нескольких учесть все факторы уже нельзя. В результате появилась такая дисциплина, как системная инженерия. Конструктор использует совокупность отдельных готовых технологий, учитывает их взаимовлияние с помощью современных IT-решений, определяет, как их использовать, и суммирует дивиденды, которые дают стопроцентные ТТХ. А минусы отсекаются раньше.
— А как формируются требования к образцу?
— У военных свои требования. В гражданской авиации существуют международные нормы ICAO — это безопасность, экология и так далее. Определенные технологии позволяют повысить экологичность. Например, уменьшить шумность, которая особенно чувствуется живущими возле аэропортов людьми при взлете и посадке самолетов. Шумит и фюзеляж, и шасси, и двигатель. Двигатель создает до шестидесяти процентов общего шума. И чем он мощнее, тем больше шума. Эту проблему надо решать на начальных стадиях создания самолета. Например, ученый занимается какой-то проблемой. Он хорошо продвинулся, приходит и говорит: «Государство, дай мне денег!» Но возникают вопросы: а каков будет эффект от внедрения предлагаемой технологии, насколько снизится уровень шума, как это повлияет на другие параметры и сколько будет стоить? В зависимости от этого и принимается решение, давать ли ему деньги, развивать конкретное направление или нет. И это решение должно приниматься на уровне экспертного сообщества на основе численных оценок. Необходимость управления рисками стало одним из оснований для того, чтобы появился один координирующий орган в виде Национального исследовательского центра, который будет системно планировать и контролировать научно-исследовательские работы. Наша цель — реализовать модель квалифицированного заказчика в области научно-технического задела, который в первую очередь будет исходить из стратегических интересов государства.
— В какой форме это создается? На базе ЦАГИ?
— Нет, не на базе ЦАГИ. Все уже создано. Еще в 2014 году появился указ президента. Сегодня НИЦ — отдельное федеральное госучреждение, объединяющее ведущие институты авиационной промышленности — ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИАС, СибНИА, ГкНИПАС.
— То есть НИЦ как мозговой центр координирует работу всех институтов по перспективным исследованиям?
— Да. У нас есть все регламенты по управлению, которые используются при принятии решений, разработаны необходимые методологии — все это мы уже начинаем внедрять. Принимаются решения о том, как работают научно-координационные советы, на каких принципах распределяются деньги, которые приходят по государственной программе развития авиационной промышленности. Самое главное, нам удалось начать переход от отдельного дисциплинарного финансирования к комплексному научно-технологическому. Например, делаем магистральный самолет. Его созданию должен предшествовать научно-технологический проект или технологическая платформа. Методами системной инженерии можно сформировать комплекс необходимых технологий. Аэродинамика, управляемость, прочность, фундаментальные науки должны соединиться в рамках комплексного научно-технологического проекта. Учитывается взаимовлияние технологий, происходит их системная интеграция. В итоге конструктор получает готовые решения, отработанные на демонстраторах, на основании которых он может сконструировать самолет.
— Как принимаются решения о готовности? Существует ли какая-то экспертиза? Через какое время можно будет ощутить эффект и станет ясно, что все выполняется гораздо лучше?
— В международной практике принято различать девять уровней готовности технологий. Первые шесть — это непосредственно создание технологий, формирование научно-технического задела. Переход с одной стадии на другую занимает примерно год. Поэтому до реальной технологии, которую можно передать в промышленность, проходит шесть-семь лет. Новая система управления прикладной наукой, создаваемая в НИЦ, позволяет понять, на какой стадии мы находимся, принять решение, что делать дальше, и оценить, какой эффект будет при внедрении той или иной технологии. Например, у немецких коллег в DLR двадцать процентов трудоемкости уходит на поисковые исследования, восемьдесят процентов — на доводку существующих технологий. У нас, к сожалению, ситуация обратная: восемьдесят процентов — поиск, двадцать процентов — доводка. Наша задача — перевернуть это соотношение.
— Когда пришло понимание, что эту ситуацию нужно менять?
— Проработка проекта создания НИЦ началась около шести лет назад. Надо было разобраться в сложных документах, в системе управления. Сейчас есть полное понимание и необходимая методологическая и нормативная база. Есть стандарты предприятий как реальный инструментарий, есть внутренние регламенты. Но идея еще должна овладеть массами. Ученые должны осознать, что отдельные знания вне системы не представляют интереса для конструктора и заказчика. На это потребуется время. К счастью, в Министерстве промышленности и торговли, в Министерстве обороны прекрасно понимают, что изменения необходимы. Без новой системы управления прикладной наукой ответить на стоящие перед авиастроением вызовы не получится.
— А не выйдет ли так, что вы внедрите новую модель управления, а промышленность и конструкторы будут действовать так же, как раньше?
— Они все прекрасно понимают. У них своя так называемая гейтовая система. Например, Михаил Асланович Погосян делал гейтовую систему для конструкторских решений еще при создании Sukhoi Superjet 100. Она не противоречит нашему подходу к созданию научно-технического задела, а дополняет его. Как это происходит? Технологии разработаны, проверены и готовы к внедрению. Что остается науке после того, как они переданы в промышленность? Контроль ТТХ. Зачатки этой системы были еще при СССР. У нас, дай Бог ему здоровья, жив академик Евгений Александрович Федосов, Герой социалистического труда. Ему восемьдесят семь лет, он трудится в ГосНИИАС и помнит, что любой доклад великих конструкторов — Туполева, Сухого — сопровождался его содокладом на коллегии министерства. И он говорил именно о рисках в достижении тех или иных технических характеристик. Таким образом государство осуществляло надзорную функцию за конструкторскими разработками. Сейчас мы это восстанавливаем. В противном случае конструкторы сразу начинают что-то чертить и желаемый продукт не получается. Потому что та или иная технология либо материалы не готовы. Они обращаются в институт. Институт говорит: «Приходите лет через десять». В итоге вместо того, чтобы уменьшить срок проектирования, все происходит наоборот. А требования предъявляются очень жесткие. Boeing стремится сократить срок разработки новых моделей самолетов до четырех-пяти лет. Пока не получается. На проектировку наших самолетов уходит семь-восемь лет. Однако по многим направлениям существуют проблемы. Например, работа над самолетом МС-21 по разным причинам задержалась на несколько лет. Поэтому одна из ключевых задач — сократить сроки проектирования и выхода на рынок новый техники и, соответственно, уменьшить затраты.
— А на сколько планируется сократить сроки? Можно оценить это в годах?
— Как минимум, на два-три года.
— И какой эффект это принесет с точки зрения экономии средств?
— Оценить в деньгах очень сложно. Дело в том, что у нас и научно-исследовательские, и опытно-конструкторские разработки финансируются из бюджета по одной статье — НИОКР. Но, по моему мнению и по мнению моих коллег, это неправильно. Термины НИР и ОКР необходимо разделить, так как это по-разному управляемые виды работ. Научное исследование — венчурный процесс, он может и не получиться. Эффект здесь отнюдь не гарантирован. А ОКР — это уже проектное управление, должен получится конкретный результат в заданный срок. В одной терминологии с одним бюджетом соединить эти разные системы управления невозможно. Они должны финансироваться отдельно, и мы добиваемся того, чтобы в Бюджетном кодексе были две разные статьи. Кстати, по правилам ВТО государственное финансирование ОКР запрещено, так как считается, что это прерогатива бизнеса. А вот финансировать различные НИР страны могут безо всяких ограничений.
— Но правила ВТО, например, в части государственного финансирования работ по созданию аэрокосмической техники нарушают все страны. Boeing, Airbus, Embraer, Bombardier — все они так или иначе получают помощь от своих государств и правительств и бесконечно жалуются друг на друга…
— И в результате все время судятся. Тем не менее есть определенные принципы, которым следуют государства в зависимости от того, какую систему они строят. Например, в Германии ко всем серьезным компаниям предъявляются огромные экологические и социальные требования. Производители давно бы ушли в Китай, но их останавливает один очень важный момент. Дело в том, что в Германии в рамках институтов Общества Макса Планка или, скажем, Общества Фраунгофера за государственные средства разрабатываются новейшие технологии, которые затем передаются разным компаниям совершенно бесплатно, но с требованием организации производства внутри страны. Таким образом, государства и отдельные их территории конкурируют между собой и осуществляют региональное управление промышленностью. Примерно такая же система выстроена и в ЕС в целом. Там существует много разных финансовых инструментов для поддержки местной промышленности. Там так же разрабатываются технологии за счет общеевропейского бюджета и затем передаются отдельным компаниям для внедрения. Все это регулируется специальными документами, которые подписывают все двадцать семь стран Евросоюза. Они же и решают, в какой стране, на какой территории можно локализовать ту или иную разработку, созданную за общеевропейский счет.
И здесь есть очень много нюансов. Например, если говорить об авиационной технике, то в качестве стран для локализации производства чаще всего выбирают Германию, Италию, Францию, что-то делают в Испании, Чехии, Австрии и Швеции. Все остальные страны с этим так или иначе соглашаются. У них либо нет для этого компетенций в конкретной области, либо им это по какой-то причине не нужно, либо они просто не смогли договориться.
Но факт остается фактом: управление технологиями — основа основ промышленной политики. Если это системно не стимулировать, не финансировать в должной мере, не содержать гигантскую экспериментальную базу, которая не может быть коммерческой, потому что в принципе не может окупиться, то тогда не будет того или иного направления промышленности. И наоборот, если государство хочет развивать ту или иную отрасль, оно должно комплексно поддерживать науку, чтобы она генерировала новые технологии для создания самолетов, вертолетов и прочей техники на уровне мировых стандартов. И даже больше — чтобы завоевывать глобальные рынки.
— А как эта система выстроена в США?
— Там все то же самое. Технологии — это либо коммерческая, либо государственная тайна. Даже в проектах, которые ведутся в рамках европейских программ, где активно участвует ЦАГИ, нас пускают не дальше третьего уровня готовности технологий, когда идет первоначальный анализ идей и концепций. А все реальные технологии они делают сами. Америка считает Европу своим конкурентом, поэтому там по кооперации также есть ограничения. При этом американская система предъявляет очень жесткие требованиями как к результатам работ, так и к финансовой отчетности по использованию выделенных им средств.
— У нас тоже будет внедряться такая система?
— Первое, что нам надо сделать, — разобраться в центрах компетенций, которые у нас есть. У нас ведется очень много исследований. Некоторые из них в активной фазе, некоторые в зачаточном состоянии. Но ревизии всех этих направлений давно уже не было. Между тем она нужна для того, чтобы мы объективно понимали, какую конкурентоспособную технику и когда мы можем создать. Возможно, какие-то работы надо будет закрыть, а на другие, наоборот, выделить больше ресурсов. Надеюсь, что в течение нынешнего года мы такую ревизию проведем.
— Но это сотни исследований и, соответственно, сотни технологий. А значит, нужно где-то взять сотни специалистов. Неужели за год реально все проверить?
— У нас нет цели закрепить надсмотрщика за каждой технологией, да и такого количества специалистов в НИЦ действительно нет. Но они есть в институтах. Наша задача — грамотно скоординировать и организовать эту работу, чтобы они сами это сделали. Для этого мы собрали авторитетных специалистов, которые будут курировать этот процесс.
— Но в институтах вряд ли возьмутся за дело с энтузиазмом. Их задача, наоборот, как можно больше выбить денег на свои исследования, которые они ведут годами, если не десятилетиями. И будут вести еще столько же, пока не выйдут на пенсию…
— А вот пускай и докажут, что то направление, которым они занимаются, те технологии, которые находятся в разработке, действительно необходимы государству. Причем докажут не кому-то одному, а всему научному сообществу, своим коллегам, тем же главным генеральным конструкторам и технологам в ОАК и в ОДК, которые подписывают с государством конкретные контракты на создание тех или иных изделий.
— А кто будет принимать итоговое решение?
— Большой научно-технический совет в самом НИЦ. Наша задача сделать так, чтобы ученые, инженеры и конструкторы вышли из тени профессионального монополизма. Сейчас многие из них говорят так: я этой темой один занимаюсь уже много лет, все здесь знаю, не мешайте мне работать. Но такой подход неприемлем. Для научного сообщества публичность — главный залог успеха. Если в коммерции все надо засекретить, то здесь, наоборот, надо все выносить на суд профессионального сообщества. Все должны понимать, что то, что ты делаешь важно, что это можно где-то применить и получить отличный результат. А значит, у тебя есть перспективы и ты можешь развиваться и двигаться дальше.
— Почему это так важно?
— Потому, что во всем мире идет переход на новый технологический уклад. Можно спорить о том, когда это случится, в 2020 году или в 2025 году. Но очевидно, что базовые технологии, характеризующие сейчас авиационную промышленность, в ближайшем будущем в корне изменятся. Исследования, в том числе европейские, четко указывают, что при сегодняшних технологиях в авиапроме выполнить перспективные требования ICAO по экологии, которые будут введены в действие к 2030 году, можно будет только на 35–40 процентов. При этом применение несущего фюзеляжа даст до пяти процентов, законцовок крыла — два-три процента. Наибольший эффект — до 15 процентов — можно получить за счет изменений в двигателе. И то лишь в том случае, если все это будет сделано с использованием новых материалов с высокой температурной стойкостью. Это означает по сути одно: добиться радикальных улучшений на нынешнем уровне технологий невозможно. Параметры двигателей практически близки к максимально возможным. И вот эти 15 процентов — это максимум, чего можно добиться. То есть потенциал развития существующих технологий практически полностью исчерпан. А значит, необходимо создавать какие-то новые, качественно иные технологии.
— Какие?
— Если говорить о самолетах, то многие эксперты считают, что к 2035 году мы сможем перейти на полную электрификацию всех систем, включая электрические двигатели, на самолетах местных и региональных линий, а к 2050 году — на магистральных. Это подтверждает и наш собственный форсайт. Вообще, увеличение энерговооруженности на борту — общая тенденция, касающаяся не только авиатехники, но и судостроения, автомобильной промышленности и так далее. Просто в авиации она наиболее четко выражена. Мы видим, что мир идет к полностью электрическому самолету. А раз так, то, наверное, нужно активизировать исследования и разработки в области сверхпроводимости. Здесь важно не только провести комплексный анализ имеющихся технологий, но и сконцентрировать усилия на тех направлениях, которые все посчитают наиболее перспективными.
Есть и еще один важный момент. Он заключается в том, что эта работа должна быть разбита на несколько этапов. То есть до 2035 года, когда необходимо будет представить решения по авиации, должны быть созданы технологии для применения в других отраслях, где требования к конечному изделию, в первую очередь по массе, не такие жесткие. Например, для судостроителей или, скажем, для производителей железнодорожного транспорта. Иными словами, мы не должны сидеть и ждать восемнадцать лет, пока появится электрический авиационный двигатель.
— Почему так важен межотраслевой аспект этой деятельности?
— Потому, что прорывы надо искать в самых разных дисциплинах, в одной это сделать очень сложно. Если говорить о междисциплинарных вещах, то самые важные направления работ — это оптика, радиолокация, навигация, материалы, электротехника, технологии синтезированного видения и так далее. Эти технологии могут использоваться в разных отраслях. За этим будущее. Ученый не должен сидеть в какой-то своей нише. Для конкретного человека это большой риск, так как приоритеты могут поменяться. Он должен понимать, как свои знания, свои технологии можно инкорпорировать в разные виды техники. Если ты сделал технологию, которая применяется в различных отраслях, то у тебя кратно возрастает серийность и так же кратно сокращаются издержки, что очень выгодно государству с точки зрения затрат. А если ты создал что-то одно, для какой-то узкой сферы применения, то тогда это просто социальный проект.
— Получается, что вы не только будете проводить аудит и экспертизу технологий, которые предлагают вам институты, вошедшие в НИЦ, но и у самого НИЦ будет собственный форсайт?
— Здесь очень важно понимать, что мы не надстроечная структура и не отделяем себя от наших институтов. Непосредственно в НИЦ работает всего сто человек, многие из которых имеют ученые степени докторов и кандидатов наук. Но мы не позиционируем себя как основной центр компетенций, так как эти компетенции сосредоточены как раз в институтах. Мы — организаторы работы научного сообщества, вместе с которым и будем определять перспективные направления работы, делать форсайты и так далее. Ряд форсайтов мы уже сделали, а к лету сделаем еще несколько. Правда, большинство из них касаются военной тематики.
— И все секретные?
— Могу сказать лишь о концепции скоростного вертолета. Не секрет, что вертолет при всем желании нельзя заставить летать с такой же скоростью, как реактивный самолет, просто в силу физических ограничений. Теоретически скоростной вертолет может полететь со скоростью 400–450 километров в час. Максимум — до 500 километров в час, но вряд ли больше. Сама схема винтов не позволяет увеличить скорость. Именно поэтому американцы пошли по другому пути и сделали конвертоплан Osprey.
— То есть нам тоже нужно делать конвертоплан?
— В первую очередь необходимо исходить из потребностей транспортной системы, которую создает государство и под которую разрабатывается та или иная авиационная техника. Наоборот нельзя, иначе ты создашь авиатехнику, а транспортная система поменяется — и то, что ты сделал, окажется никому не нужным. Поэтому разработка новой техники должна быть увязана с развитием самой транспортной системы. И совсем не очевидно, что для такой системы обязательно нужен скоростной вертолет. Впрочем, этот форсайт пока еще находится в работе и делать окончательные выводы рано.
— Вы сделаете несколько форсайтов, представите свое видение будущего. А как это все будет увязано с программой развития авиационной техники, с государственной программой вооружений?
— Государство нам передало часть экспертных функций, и мы уже активно принимаем участие в подготовке различного рода стратегий и правительственных программ. Мы глубоко погрузились в эту работу, и все наши знания и представления будут инкорпорированы в эти документы. Это, собственно, уже происходит. Наш наблюдательный совет возглавляет первый заместитель председателя Военно-промышленной комиссии. В этот же совет входят восемь заместители министров, сенаторы и депутаты Госдумы, представители корпораций и Российской академии наук. То есть это достаточно представительный орган, который позволяет нам влиять на различного рода документы, которые готовит правительство.
— То есть нечто вроде американского агентства DARPA, только для авиационной индустрии…
— Определенные аналогии здесь, конечно, прослеживаются. Но наш конек — это все-таки комплексность решения задач, поэтому мы достаточно тесно взаимодействуем с Фондом перспективных исследований. Но их задача выловить какую-то перспективную технологию и обеспечить ее развитие. А нам надо целенаправленно формировать научно-технический задел для создания конкретной техники, конечных изделий, в которых эти технологии найдут свое место. Поэтому мы здесь ни в коей мере не пересекаемся, а скорее дополняем друг друга.
