В 2020 году ведущие отечественные ученые начали коллективную работу над амбициозной задачей – разработкой сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) второго поколения. Проект предполагает создание принципиально новых технологий при соблюдении всех строгих критериев, которые сегодня предъявляют к такому летательному аппарату. В разработке наряду с именитыми учеными участвовали также молодые исследователи, и команда проекта уже добилась определенных успехов. Обо всем этом рассказали на сессии «Перспективные авиационные технологии: интеграция науки и промышленности» в ходе II Конгресса молодых ученых. Портал Наука.рф собрал ключевые заявления с мероприятия.
Масштабная кооперация
Сегодня работа над проектом ведется специалистами научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Сверхзвук». Это целый консорциум из ведущих организаций отрасли, в который входят Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) имени Н.Е. Жуковского, Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П.И. Баранова, Московский авиационный институт (МАИ) и многие другие. НЦМУ был создан и развивается при поддержке Минобрнауки России и нацпроекта «Наука и университеты».
«Запуская этот проект, мы понимали, что создание сверхзвуковой пассажирской авиации второго поколения просто невозможно без целого ряда фундаментальных исследований, без выдающихся технических решений, которые мы могли бы вложить. Главное, что нам необходимо – это полностью соблюсти его концепцию: дешевый, быстрый, экономичный и экологичный полет. То есть сделать то, чего не удалось добиться в самолете первого поколения», – объяснил генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН, руководитель НЦМУ «Сверхзвук» Кирилл Сыпало.
Сейчас для работы над проектом создано пять лабораторий, которые работают в тесной связке друг с другом. Они разделены по следующим направлениям: «Аэродинамика и концептуальное проектирование СПС с низким звуковым ударом», «Аэроакустика и вибрации», «Прочность и интеллектуальные конструкции», «Газовая динамика и силовая установка», а также «Искусственный интеллект и безопасность полетов». Перед ними стоят чрезвычайно амбициозные задачи, в том числе преодоление достигнутых на сегодня в науке пределов.
Кроме того, по словам ученого, этот самолет может стать флагманом, в котором впервые будет внедрена технология одного пилота. С точки зрения обеспечения безопасности летчиков постараются максимально разгрузить: им будут помогать интеллектуальные системы управления. Всего же специалисты НЦМУ сегодня работают над шестью основными технологиями.
Ключевые критерии
Вице-президент РАН, научный руководитель ФАУ «ЦАГИ» Сергей Чернышев, в свою очередь, отметил, что перед командой проекта стоит задача «как архитекторам слепить самолет будущего». При этом СПС должен удовлетворять сразу нескольким ключевым критериям.
«На техническом языке мы это называем «решить задачу многокритериальной оптимизации». В первую очередь самолет должен быть высокоэффективным, с хорошей аэродинамикой. Во вторую – он должен быть экологически совершенным. Соответственно, необходимо обеспечить очень низкий уровень шума при взлете и посадке, а также низкий уровень звукового удара, когда он летит на сверхзвуковой скорости. Третий критерий – самолет должен обладать хорошей экономикой: низкий расход топлива – не последняя по значению задача», – резюмировал эксперт.
При этом, по словам Чернышева, с точки зрения имеющихся технологий эти требования пока неизбежно вступают в противоречия друг с другом. Например, при улучшении аэродинамики ухудшаются параметры звукового удара, при уменьшении звукового удара – повышается сопротивление воздуха. Но это не отменяет того факта, что нужно прыгнуть выше головы и придумать, как совместить все три параметра одновременно. Приоткроем немного завесу тайны – исследователи уже приближаются к их решению, в том числе за счет изменения формы крыла и фюзеляжа.
Связь поколений
К разработке нового сверхзвукового самолета уже сейчас привлекают множество молодых исследователей. На это обратил внимание ректор Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Виктор Садовничий.
«Сегодня только в нашем отделении центра Московского университета работает 20 ведущих ученых, из которых 13 – молодые специалисты. Кроме того, для выполнения работ по целевым направлениям мы привлекли еще 20 аспирантов. Это молодая сила, которая активно взялась за работу», – рассказал он.
По словам ученого, научный центр мирового уровня выступает тем инструментом, который интегрирует молодежь в серьезную научную деятельность. Именно в таких местах молодых ученых привлекают к работе над крупными проектами.
Также Садовничий подчеркнул, что проект находится фактически под покровительством великого советского ученого, идеолога космической программы СССР Мстислава Келдыша.
«Мстислав Всеволодович для меня – это учитель, который обратил внимание на то, что фундаментальные работы должны иметь практическое приложение. Он был выдающимся специалистом в том числе по сверхзвуковым аппаратам, и я думаю, что мы должны оправдать это имя, особенно учитывая, что один из участников проекта – Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша», – заявил он.
Вячеслав Кокуркин
