Создание высокоскоростного воздушного транспорта – перспективное направление работы ученых и инженеров, требующее аккумуляции новых идей и технологий. Эта тематика исследований выступает одной из приоритетных для Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), являющегося координатором консорциума научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Сверхзвук»*. Площадкой для обсуждения актуальных проблем и решений в области разработки летательных аппаратов нового поколения стал XI международный научно-практический симпозиум «Безопасность космических полетов». Мероприятие состоялось в Санкт-Петербурге 12–15 июня.
Основой целью симпозиума послужила консолидация усилий по обеспечению безопасности космических полетов с опорой на достижения современной науки и возможности новых технологий. В научный организационный комитет в качестве сопредседателей вошли генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало и научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», вице-президент РАН, академик РАН Сергей Чернышев. Ключевыми темами программы мероприятия стали проблемы и решения создания высокоскоростного авиационно-космического транспорта нового поколения, силовые установки, суперкомпьютерное прогнозирующее моделирование в интересах космических программ и другие вопросы.
Симпозиум открылся пленарным заседанием, на котором Кирилл Сыпало – руководитель НЦМУ «Сверхзвук» – выступил с докладом «Интеллектуальные алгоритмы управления безопасностью полетов аэрокосмической техники» (соавторы С.Л. Чернышев, С.Г. Баженов). Он рассказал об основных направлениях исследований института в области систем управления и безопасности полета, в том числе – по линии консорциума НЦМУ «Сверхзвук», работающего над технологиями в интересах создания сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) нового поколения. Отдельно Кирилл Сыпало остановился на внедрении интеллектуальных систем. Они имеют обширный спектр функций и используют большое количество источников самой разнообразной информации (комплексные системы управления современных воздушных судов, системы авионики и т.д.).
«Благодаря применению интеллектуальных подходов мы можем реализовать широкий набор функций управления, предупреждения, ограничения параметров и разгрузки летчиков, проводить мониторинг состояния различных систем самолета, анализировать летную ситуацию. Здесь на помощь ученым и инженерам приходят инструменты искусственного интеллекта – методы нечеткой логики, конечные автоматы, нейронные сети и т.д. В конечном счете, передовые технологии способствуют повышению безопасности полета и отказобезопасности летательных аппаратов», – отметил он.
В рамках симпозиума состоялась секция «Проблемы и решения по созданию высокоскоростного авиационно-космического транспорта нового поколения», организованная в рамках реализации Программы создания и развития НЦМУ «Сверхзвук»**. Основными темами обсуждения стали вопросы концептуального проектирования, применение перспективных «умных» материалов и конструкций, а также искусственного интеллекта в интересах разработки сверхзвукового пассажирского самолета. Руководитель лаборатории НЦМУ «Сверхзвук» Сергей Чернышев в докладе (соавторы К.И. Сыпало, И.Г. Башкиров, А.А. Ионов) представил концепцию СПС нового поколения с учетом требований по звуковому удару и экологии.
«Создание такого летательного аппарата позволит обеспечить не только связанность территорий России, но также удобство международных перелетов. При этом работы по СПС стимулируют и развитие ключевых технологий в интересах авиакосмической индустрии. Это достижение высокой аэродинамической эффективности при одновременном снижении уровня звукового удара и шума на местности, внедрение изогридных конструкций планера из композиционных материалов, искусственный интеллект на борту, техническое зрение для визуализации закабинного пространства и другие направления», – подчеркнул он. Так, участники консорциума НЦМУ «Сверхзвук» изучают технологии обеспечения высокой топливной эффективности благодаря применению новой силовой установки, вопросы теплового баланса и комфорта в салоне воздушного судна. Отдельным вопросом является организация воздушного движения всей авиатранспортной системы, включающей СПС.
Также на секции были представлены результаты исследований, выполненных учеными института и других представителей консорциума НЦМУ «Сверхзвук» – ЦИАМ им. П.И. Баранова, НИИМ МГУ им. М.В. Ломоносова, ПФИЦ УрО РАН, МАИ. Это проблемы формирования единого информационно-управляющего поля кабины высокоскоростного многоразового авиационно-космического транспорта нового поколения, синтез алгоритмов диагностики электромеханических систем с использованием машинного обучения для повышения безопасности авиакосмической техники (совместно с ИПУ РАН), исследование положительной синергетики на прочность конструкции от взаимодействия основных элементов планера перспективного пассажирского самолета и т.д.
Основой целью симпозиума послужила консолидация усилий по обеспечению безопасности космических полетов с опорой на достижения современной науки и возможности новых технологий. В научный организационный комитет в качестве сопредседателей вошли генеральный директор ФАУ «ЦАГИ», член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало и научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», вице-президент РАН, академик РАН Сергей Чернышев. Ключевыми темами программы мероприятия стали проблемы и решения создания высокоскоростного авиационно-космического транспорта нового поколения, силовые установки, суперкомпьютерное прогнозирующее моделирование в интересах космических программ и другие вопросы.
Симпозиум открылся пленарным заседанием, на котором Кирилл Сыпало – руководитель НЦМУ «Сверхзвук» – выступил с докладом «Интеллектуальные алгоритмы управления безопасностью полетов аэрокосмической техники» (соавторы С.Л. Чернышев, С.Г. Баженов). Он рассказал об основных направлениях исследований института в области систем управления и безопасности полета, в том числе – по линии консорциума НЦМУ «Сверхзвук», работающего над технологиями в интересах создания сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) нового поколения. Отдельно Кирилл Сыпало остановился на внедрении интеллектуальных систем. Они имеют обширный спектр функций и используют большое количество источников самой разнообразной информации (комплексные системы управления современных воздушных судов, системы авионики и т.д.).
«Благодаря применению интеллектуальных подходов мы можем реализовать широкий набор функций управления, предупреждения, ограничения параметров и разгрузки летчиков, проводить мониторинг состояния различных систем самолета, анализировать летную ситуацию. Здесь на помощь ученым и инженерам приходят инструменты искусственного интеллекта – методы нечеткой логики, конечные автоматы, нейронные сети и т.д. В конечном счете, передовые технологии способствуют повышению безопасности полета и отказобезопасности летательных аппаратов», – отметил он.
В рамках симпозиума состоялась секция «Проблемы и решения по созданию высокоскоростного авиационно-космического транспорта нового поколения», организованная в рамках реализации Программы создания и развития НЦМУ «Сверхзвук»**. Основными темами обсуждения стали вопросы концептуального проектирования, применение перспективных «умных» материалов и конструкций, а также искусственного интеллекта в интересах разработки сверхзвукового пассажирского самолета. Руководитель лаборатории НЦМУ «Сверхзвук» Сергей Чернышев в докладе (соавторы К.И. Сыпало, И.Г. Башкиров, А.А. Ионов) представил концепцию СПС нового поколения с учетом требований по звуковому удару и экологии.
«Создание такого летательного аппарата позволит обеспечить не только связанность территорий России, но также удобство международных перелетов. При этом работы по СПС стимулируют и развитие ключевых технологий в интересах авиакосмической индустрии. Это достижение высокой аэродинамической эффективности при одновременном снижении уровня звукового удара и шума на местности, внедрение изогридных конструкций планера из композиционных материалов, искусственный интеллект на борту, техническое зрение для визуализации закабинного пространства и другие направления», – подчеркнул он. Так, участники консорциума НЦМУ «Сверхзвук» изучают технологии обеспечения высокой топливной эффективности благодаря применению новой силовой установки, вопросы теплового баланса и комфорта в салоне воздушного судна. Отдельным вопросом является организация воздушного движения всей авиатранспортной системы, включающей СПС.
Также на секции были представлены результаты исследований, выполненных учеными института и других представителей консорциума НЦМУ «Сверхзвук» – ЦИАМ им. П.И. Баранова, НИИМ МГУ им. М.В. Ломоносова, ПФИЦ УрО РАН, МАИ. Это проблемы формирования единого информационно-управляющего поля кабины высокоскоростного многоразового авиационно-космического транспорта нового поколения, синтез алгоритмов диагностики электромеханических систем с использованием машинного обучения для повышения безопасности авиакосмической техники (совместно с ИПУ РАН), исследование положительной синергетики на прочность конструкции от взаимодействия основных элементов планера перспективного пассажирского самолета и т.д.
*Цель НЦМУ «Сверхзвук» – достижение качественно новых летно-технических, экологических и акустических показателей сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения за счет решения фундаментальных научно-технических проблем сверхзвукового полета, а также конкурентоспособности России на мировом уровне в области исследований сверхзвукового полета. В состав центра входят ЦАГИ, ЦИАМ им. П.И. Баранова, МГУ им. М.В. Ломоносова, ГосНИИАС, ПФИЦ УрО РАН, ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, МАИ.
**Секция подготовлена в рамках реализации Программы создания и развития научного центра мирового уровня «Сверхзвук» на 2020–2025 годы при финансовой поддержке Минобрнауки России (соглашение от 17.05.2022 № 075-15-2022-1023).
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ – крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.
Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.
Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.
В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).
Источник: пресс-служба ЦАГИ
**Секция подготовлена в рамках реализации Программы создания и развития научного центра мирового уровня «Сверхзвук» на 2020–2025 годы при финансовой поддержке Минобрнауки России (соглашение от 17.05.2022 № 075-15-2022-1023).
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ – крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.
Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.
Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.
В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).
Источник: пресс-служба ЦАГИ