О стратегии развития национального авиастроения

Доклад «О стратегии развития
национального авиастроения».
Олейников Вадим Анатольевич,
советник генерального директора ФГУП ГосНИИ ГА,
эксперт Комитета по транспорту Государственной Думы ФС РФ.
летчик-испытатель МО и МАП СССР.
Мы много и откровенно продолжаем говорить и о необходимости создания
опорной аэродромной сети, успешно уничтоженной, и о необходимости
государственной поддержки авиаперевозчиков, субсидировании и отмене
различных налогов, отмене пошлин на приобретаемые западные воздушные суда
и т.п. А в это время российская авиационная промышленность просто умирает,
мы теряем драгоценные кадры и технологии, теряем свои приоритеты.
В современных условиях российская авиационная промышленность
сталкивается с ожесточенной конкуренцией как на внешнем, так и на внутреннем
рынках. Конкурентные позиции российских производителей гражданских
воздушных судов на мировом и внутреннем рынке ослаблены настолько
существенно, что возникают концептуальные вопросы о возможности и
целесообразности сохранения гражданского авиастроения в России. В связи с
этим необходимо решить проблему стратегического позиционирования
российского авиастроения во избежание его окончательного разрушения.
Спрос на воздушные перевозки в нашей стране крайне низок, несмотря на
исключительную роль воздушного транспорта в России по причинам большой
географической протяженности территории и недостаточного развития наземной
транспортной инфраструктуры. Учитывая определяющую роль авиации для
развития страны и экономики, участие Правительства Российской Федерации в
решении системных проблем отечественной авиационной промышленности имеет
решающее значение. Однако такое участие окажется эффективным и
результативным только в случае избрания эффективного концептуального
подхода, позволяющего избежать неоптимальных дорогостоящих решений.
На сегодняшний день удовлетворение потребностей авиакомпаний в
воздушных судах не является единственной целью развития национального
авиастроения. В России только за счет внутреннего спроса нельзя достичь
рентабельных объемов продаж авиатехники. Благодаря предпринимаемым
Правительством Российской Федерации усилиям, авиационная промышленность
обеспечивает массовую занятость и подготовку высококвалифицированных
кадров, стимулирует научно-технологическое развитие страны.
Однако российская авиационная промышленность при существующих
незначительных объемах выпуска воздушных судов не в состоянии достичь
удовлетворительных уровней рентабельности. Поэтому ее эффективное развитие
предполагает не сокращение оставшихся предприятий и квалифицированного
персонала, а обеспечение массового производства конкурентноспособной
авиационной техники, востребованной и на внутреннем, и на внешнем рынке. При
этом важно понимать, что даже конкурентноспособная авиационная
промышленность нуждается в государственной поддержке (в т.ч. финансовой) изза большой длительности жизненного цикла изделий и высокого уровня
финансовых рисков. По этим причинам авиастроительные проекты являются
малопривлекательными для частного капитала.
Поскольку произошедший в России с начала 1990-х годов спад выпуска
авиатехники грозит потерей накопленного опыта ее производства и разрушением
авиастроения, необходима стабилизация объемов продаж авиатехники и объемов
авиаперевозок перевозок в стране. Наиболее существенный прирост спроса на
авиатехнику – даже при неблагоприятной конъюнктуре рынка перевозок –
достигается благодаря качественному обновлению парка, т.е. досрочной заменой
морально устаревшей авиатехники воздушными судами нового поколения. Но для
того, чтобы авиакомпании были экономически заинтересованы в такой замене,
новое поколение должно обладать значительным, «прорывным» превосходством в
экономической эффективности перед эксплуатируемыми в настоящее время
воздушными судами.
«Прорывное» превосходство означает, что в момент появления нового
изделия на рынке эксплуатирующим организациям выгодно вывести из
эксплуатации старые изделия, даже если их ресурс не выработан до конца. При
этом сам новый тип изделий относят к качественно новому поколению. Этот
критерий был предложен и обоснован российским ученым Т.М. Гусмановым.
Именно «Прорывное» превосходство является самой важной причиной
обновления парка воздушных судов авиакомпаниями.
Во-первых, как для российских, так и для зарубежных компаний по
объективным причинам невозможно достижение такого превосходства в рамках
современных технологий проектирования летательных аппаратов в силу
исчерпания резервов их развития. Классические подходы к формированию
компоновки летательных аппаратов исчерпали себя. Дальнейшее совершенствование
летательных аппаратов классической аэродинамической схемы движется очень
медленно и требует неоправданно огромных затрат. Очевидно, что для создания
воздушных судов с «прорывным» превосходством необходимо использовать новые
принципы при проектировании.
Второй важной причиной обновления парка гражданских воздушных судов
является ужесточение экологических норм и стандартов безопасности полетов. С
одной стороны, в развитых странах эти процессы имеют коммерческую
мотивацию, т.е. используются для управления объемами продаж новой
авиационной техники (особенно в периоды стагнации на рынке) путем прямых
запретов на эксплуатацию воздушных судов старого поколения. При этом
интересы авиакомпаний развитых стран мира не ущемляются благодаря тому, что
воздушные суда, не удовлетворяющие новым нормам, можно продавать в страны
третьего мира. С другой стороны, государственное вмешательство объективно
необходимо для повышения экологической чистоты парка авиатехники. Помимо
прямых запретов на эксплуатацию воздушных судов старого поколения возможно
и налоговое стимулирование их ускоренной замены. Причем наиболее обосновано
прямое налогообложение эксплуатации воздушных судов старого поколения, а не
налогообложение вредных выбросов двигателями воздушных судов всех типов,
предусмотренное Киотским протоколом.
Современные и перспективные гражданские воздушные суда, создаваемые
в России, по своим технико-экономическим характеристикам не являются
«прорывными». Проекты их производства чрезвычайно рискованны с
коммерческой точки зрения, однако, безусловно, должны быть реализованы из
стратегических соображений. Более того, реализацию таких проектов следует
форсировать (в т.ч. за счет прямой финансовой государственной поддержки),
поскольку даже относительно небольшое запаздывание вывода новых типов
воздушных судов на рынки грозит полным коммерческим провалом проектов.
Перспективы прямой конкуренции российского гражданского авиастроения
с авиастроением развитых стран малопривлекательны. Поэтому, в долгосрочной
перспективе российскому авиастроению следует искать новые емкие ниши рынка
гражданских воздушных судов, по возможности не вступая в непродуктивную и
рискованную
прямую
конкуренцию
с
ведущими
зарубежными
авиастроительными компаниями (Boeing и Airbus).
При разработке принципиально новых воздушных судов целесообразно
сосредоточиться на обеспечении массовой доступности авиатранспорта для
большинства населения России и развивающихся стран мира, особенно в
регионах с неразвитой наземной инфраструктурой. При этом необходимо также
максимально ограничить возрастание совокупного потребления энергоресурсов и
объема эмиссии вредных веществ. Выполнение этого требования возможно лишь
при условии радикального сокращения удельного расхода невозобновляемых
энергоносителей (даже ценой снижения крейсерской скорости). Такая постановка
задачи на долгосрочную перспективу требует принципиально новых
конструктивно-технологических решений, для выработки которых целесообразно
развернуть широкий спектр фундаментальных и поисковых исследований и
разработок во всех областях авиационной науки. При этом не следует опасаться
того, что далеко не все направления поиска приведут к успеху. Диверсификация
поисковых исследований и разработок, объединенных эффективным
концептуальным подходом к созданию новых образцов авиационной техники,
позволит достичь серьезного преимущества во времени перед конкурентами, что
критически важно на рынках инновационной продукции. Важно также понимать,
что на фоне кризисного состояния российской промышленности успех развития
зарубежного гражданского авиастроения – успех лишь относительный. Мировая
авиационная промышленность и гражданская авиация все в большей мере
ощущают на себе глобальные противоречия – энергетические, экологические,
социальные и т.п. Нельзя сказать, что за рубежом уже готовы ответить на эти
вызовы будущего.
Также целесообразен поиск новых сфер применения авиации в различных
отраслях экономики, в том числе беспилотной. Это достигается существенным
увеличением экономической эффективности выполнения полетов, позволяющим
существенно увеличить объем авиационных работ и достигнуть большего
эффекта в отраслях-потребителях авиационных работ.
Таким образом, несмотря на то, что емкость внутреннего российского
рынка традиционных воздушных судов действительно мала, а конкуренция на
внутреннем и внешнем рынках традиционных самолетов крайне высока,
существуют немалые резервы повышения емкости рынков авиационной техники,
если развитие национального авиастроения будет направлено на комплексное
решение насущных социально-экономических проблем широких слоев населения
и проблем различных отраслей экономики.
Серьезный научный задел, сформировавшийся в России в области
самолетостроения, и самые современные технологии позволяют сформулировать
новые, практически реализуемые принципы построения летательных аппаратов для
гражданской авиации:
1. Объединение функций крыла и фюзеляжа с использованием аэродинамически
несущего корпуса, что дает возможность обеспечить многофункциональность
летательного аппарата в связи с большими внутренними полезными объемами (новая
аэродинамическая компоновка самолета);
2. Активное и с малыми энергозатратами управление пограничным слоем, что
приводит к снижению аэродинамического сопротивления, повышению устойчивости и
управляемости летательного аппарата, безопасности полета в целом;
3. Использование взлётно-посадочного устройства на воздушной подушке,
обеспечивающего посадку аппарата на аэродромах любой категории, земляных
площадках, водных и смешанных водно-земляных или снежно-ледовых поверхностях,
что позволяет снизить риски, связанные с взлетом и посадкой в нештатных
ситуациях и существенно уменьшить состав наземной инфраструктуры;
4. Применение комбинированных многотопливных силовых установок, работающих
как на традиционных (керосин, бензин, дизельное топливо), так и на альтернативных
(сжиженные метан, природный и попутный газы) видах топлива. Это существенно
улучшает экологию и снижает эксплуатационные расходы. Это неограниченный
рынок сбыта альтернативного (СПГ) топлива и для летательных аппаратов, и для
обеспечения наземной (автотранспорт, коммуникации и т.п.) инфраструктуры. На
современных и перспективных ВС с традиционной компоновкой разместить
необходимые объемы топлива, несмотря на положительные результаты летных
испытаний, невозможно.
5. Широкое использование современных материалов (в т.ч. композиционных),
обеспечивающих снижение веса, технологичность и долговечность конструкции.
Указанные пять принципов были сформулированы и реализованы в России в
период 80-х – 90-х годов прошлого столетия под руководством выдающегося русского
ученого профессора Льва Николаевича Щукина при создании летательных аппаратов
нового типа «ЭКИП» (Экология и прогресс).
В работах участвовали ведущие
отечественные научные организации авиационного и ракетно-космического комплекса
России. При этом важно отметить следующее.
Национальный план исследований и разработок в области авиации, принятый в
США в декабре 2007 года (www.nasa.gov), предусматривает для следующего
поколения воздушных судов (N+1-го, если за N принять современные изделия)
сокращение удельного расхода топлива в среднем на 33% относительно уровня 1998
года – за счет использования полимерно-композиционных материалов в конструкции
планера, авиадвигателей с большой степенью двухконтурности, некоторого улучшения
аэродинамики, но при сохранении традиционной аэродинамической компоновки. В
следующем, N+2 поколении изделий, создание которого предполагается после 2025
года, планируется снизить удельный расход топлива уже на 40% относительно уровня
1998 года. Для этого решено отказаться от традиционной аэродинамической схемы,
используя компоновки с несущим фюзеляжем (летающее крыло). N+3 поколение
должно появиться после 2035 года, сокращение удельного расхода планируется на
уровне 70% относительно уровня 1998 года. Однако конструктивно-технологические
решения, способные обеспечить такой прорыв не конкретизируются, поскольку
необходимый научно-технологический задел в США еще только предполагается
создать. Примечательно, что из пяти уже серьезно проработанных и реализованных в
России коллективом профессора Л.Н. Щукина принципов принятый в США
национальный план (N+2) упоминает только два.
Для N+3 поколения из пяти, уже по сути реализованных, принципов
проектирования «ЭКИПА» в национальном плане США упоминаются только три. В
указанных терминах «ЭКИП» – аппарат N+4 поколения, т.к. NASA даже не
сформулировало те требования к перспективным летательным аппаратам, которые уже
реализованы профессором Щукиным Л.Н. на летающих моделях.
Для реализации национального плана уже в октябре 2008 года NASA
выделило 12,4 миллиона долларов США нескольким объединённым командам
институтов и промышленных гигантов на проработку передовых концепций
гражданских воздушных судов — Fundamental Aeronautics Program. Это событие
следует рассматривать только как начало финансирования. Очевидно, что для
создания очередной стратегии развития гражданского авиастроения США
денежных средств будет потрачено гораздо больше.
Специалистам было предложено проработать эскизные проекты
экономичных, чистых и тихих пассажирских лайнеров различной вместимости,
как дозвуковых, так и сверхзвуковых. Аппараты должны были опираться на
существующие и находящиеся на стадии лабораторных опытов технологии. К
началу 2010 года своё видение летательных аппаратов будущего представили
Массачусетский технологический институт (MIT), компании Lockheed Martin, GE,
Northrop Grumman и Boeing, а также ряд их партнёров (в их числе известная
Aurora Flight Sciences), подготовившие для NASA обстоятельные доклады на
сотни страниц.
Исследования показали, что в США все еще не достигнут научный и
технологический задел, а также отсутствует концептуальный подход, сравнимый
по эффективности с теми результатами, которые получил профессор Л.Н. Щукин
и ведущие российские научные организации.
Все это позволяет российской авиационной промышленности без
повторения концептуальных ошибок указанных зарубежных организаций
действительно создать «прорывной» продукт и в сжатые сроки решить массу
фундаментальных проблем. Завершение научно-исследовательских и опытноконструкторских работ по летательным аппаратам «ЭКИП» и внедрение их в серийное
производство обеспечит:
- массовую доступность аппаратов «ЭКИП» для большинства населения
России и развивающихся стран мира даже в регионах с неразвитой аэродромной
инфраструктурой и, как следствие, появление новых емких ниш рынка
гражданских воздушных судов без прямой конкуренции с ведущими
зарубежными авиастроительными компаниями;
- массовый выпуск российской авиационной промышленностью
востребованных как на внутреннем, так и на внешнем рынке наукоемких
летательных аппаратов, обладающих «прорывным» превосходством;
- авторитет авиационной промышленности России, который будет достигнут
высокой эффективностью и высоким качеством «прорывного» продукта;
- серьезное увеличение объема перевозок российскими авиакомпаниями, что
позволит преодолеть системный кризис в российской гражданской авиации;
- наличие «прорывной» экономической эффективности российских воздушных
судов в течение не менее 30 лет;
- массовое внедрение в гражданской авиации альтернативных гораздо более
дешевых и экологичных видов топлива (сжиженные метан, природный и попутный
газы), что невозможно достичь в традиционных компоновках современных
самолетов;
- кардинальный пересмотр требований к наземной аэродромной
инфраструктуре в сторону ее резкого удешевления.
Согласно реализуемой ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация»
стратегии развития отечественного авиастроения, к 2025 году планируется занять
порядка 10% мирового рынка гражданской авиатехники. Но на данный момент
потенциал российских предприятий, даже с учетом государственной поддержки, не
позволяет обеспечить конкурентноспособность на рынке гражданской авиатехники.
Поэтому стратегия развития отечественного авиастроения не предусматривает
конкуренции с зарубежными предприятиями во всех сегментах рынка – предлагается
сконцентрировать ресурсы на немногих приоритетных проектах.
В гражданском самолетостроении России в настоящее время реализуется в
кооперации с зарубежными партнерами два крупных проекта:
1) Разработан и готовится к серийному производству региональный
пассажирский самолет Sukhoi SuperJet 100 (SSJ-100) пассажировместимостью 75 и 95
мест. Дальность полета – около 3000 км;
2) Объединенными силами ОКБ им. А.С. Яковлева, ОКБ им. С.В. Илюшина и
ОКБ им. А.Н. Туполева разрабатывается ближне- и среднемагистральный
узкофюзеляжный пассажирский самолет средней вместимости МС-21 (магистральный
самолет 21 века), вывод которого планируется в 2015-2016 годах. В настоящее время
предусмотрено 3 варианта пассажировместимости (в одноклассной компоновке, в
скобках – при уплотненной компоновке салона):
- МС-21-200 – 150 (162) мест;
- МС-21-300 – 181 (198) мест;
- МС-21-400 – 212 (230) мест.
Дальность полета – до 5000 км (МС-21-400 до 5500 км).
Эти два крупных проекта обязательно должны финансироваться и
поддерживаться государством для сохранения авиационной промышленности, опыта
проектирования и постройки гражданских воздушных судов, не смотря на
существенные риски их полного провала. При этом необходимо признать, что
разработка и внедрение в производство этих двух самолетов являются для
авиационной промышленности «переходными» проектами и не могут рассматриваться
специалистами в качестве «прорывных».
Новые технологические решения, заложенные в проекты SSJ-100 и МС-21,
должны обеспечить относительно низкий уровень операционных затрат
авиакомпаний. Однако для осуществления прорыва на новые или утраченные рынки
российской авиапромышленности недостаточно предложить продукт, лишь
сравнимый по экономической эффективности с продукцией лидеров мирового
авиастроения. В активе зарубежных авиастроительных компаний – тысячи воздушных
судов и авиадвигателей, успешно эксплуатируемых во всем мире на протяжении
многих лет; авторитет, накопленный благодаря высокому качеству изделий и
сервисных услуг, значительные финансовые и кадровые ресурсы. Авиакомпании,
эксплуатирующие зарубежные самолеты, уже располагают подготовленным
персоналом, средствами диагностики и обслуживания самолетов, налаженными
связями с производителями и ремонтными предприятиями.
Таким образом, преимущество новых российских самолетов перед
зарубежными аналогами должно быть «прорывным», чтобы оправдать отказ
авиакомпаний от уже ставшей привычной авиатехники американского или
европейского производства.
Долгосрочным, «прорывным» проектом для авиационной промышленности
России должен сдать проект создания аппаратов типа «ЭКИП», как наиболее
проработанный и имеющий серьезный научно-технологический задел, в т.ч. и по
комбинированным многотопливным силовым установкам. Важно отметить, что такая
продуктовая политика полностью укладывается в рамки государственной Стратегии
развития авиационной промышленности на период до 2015 года, опубликованной
на сайте Минпромторга России (www.minprom.gov.ru). В соответствии с указанной
стратегией государство поддерживает коммерческие проекты «переходных»
продуктов и стимулирует создание «прорывного» продукта. В настоящее время
по инновационному проекту «ЭКИП» государству необходимо обеспечить только
завершение разработки и освоение серийного производства (самый рискованный этап
с коммерческой точки зрения), все остальное в состоянии самостоятельно решить
авиационная промышленность совместно с гражданской авиацией России.
Сборка прототипа ЛА «ЭКИП Л2-3» на Саратовском авиационном заводе.
Характерный объем потребных затрат на разработку и освоение серийного
производства новых, но не «прорывных», самолетов и авиадвигателей обычно
составляет несколько миллиардов долларов. С учетом того, что основные
фундаментальные исследования и испытания уже сделаны, ЭКИП Л2-3 с
максимальным взлетным весом 12 тонн, полезной нагрузкой в 4 тонны (или 40
пассажиров) и дальностью полета 2500 км. может быть запущен в России в серийное
производство в течение 5-6 лет, при этом затраты на разработку и освоение серийного
производства не превысят 400 миллионов долларов. Разработку и освоение серийного
производства комбинированных многотопливных силовых установок для аппаратов
«ЭКИП» возможно осуществить в течение 4-5 лет при затратах не более 300
миллионов долларов.
Таким образом, затраты на разработку и освоение серийного производства
ЭКИП Л2-3 не превысит 700 млн. долларов, которые окупятся в кратчайшие сроки
уже только потому, что этому летательному аппарату для взлета и посадки требуется
не более 300 метров любой поверхности (в т.ч. земляной, снежной и водной), а не
дорогостоящие аэродромы, как для классических самолетов. Кроме того, этот аппарат
находится в таком сегменте рынка авиационной техники, который не интересует
ведущие зарубежные самолетостроительные компании (Boeing и Airbus).
Предлагаемая концепция развития национального авиастроения обеспечит
на многие десятилетия работой не только авиационную промышленность России,
будет мощным стимулом для развития всей авиационной науки (аэродинамики,
газодинамики, прочности, динамики полета и пр.) в русле самых современных
практических требований к созданию новых, эффективных образцов летательной
техники, позволит преодолеть системный кризис гражданской авиации, создаст
условия для массового использования дешевых альтернативных видов топлива
(сжиженные метан, природный и попутный газы).
Благодарю за внимание.
«ИнтерАэроКом Санкт-Петербург-2010»
12 августа 2010 года.
Используемая литература:
1) Стратегия развития авиационной промышленности на период до 2015 года //
официальный сайт Минпромторга России www.minprom.gov.ru;
2) Стратегия развития ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация» до 2025
года // официальный сайт ОАК www.uacrussia.ru;
3) National Plan for Aeronautics Research and Development and Related Infrastructure //
официальный сайт NASA www.nasa.gov, декабрь 2007;
4) Клочков В.В. Управление инновационным развитием гражданского авиастроения:
монография. – М. ГОУ ВПО МГУЛ, 2009;
5) Клочков В.В., Гусманов Т.М. Проблемы прогнозирования спроса на
перспективные пассажирские самолета российского производства // Проблемы
прогнозирования, № 2, 2007, с. 39-45;
6) Г.С. Бюшгенс Теория и практика самолетостроения: актуальные проблемы //
Новости ЦАГИ, № 4(78), 2009, с. 1 и 6.;
7) Сайт авиационного концерна «ЭКИП» www.ekip-aviation-concern.com;
8) NASA собрало урожай фантастических лайнеров будущего // Научнопопулярный интернет-журнал, www.membrana.ru, 20 мая 2010 г.
Контактные телефоны:
8(495) 601-49-20
Моб.:8 985 920 55 39
E-mail:18vista374@mail.ru