Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.



  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

"Большие вызовы" для авиации, авиастроения и развития новых технологий
16 января 2018             

altВ рамках выполнения Государственного задания в 2017 году НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» выполнил научно-исследовательскую работу по формированию стратегических приоритетов научно-технологического развития авиастроения. В данной НИР сформирован научно обоснованный перечень «больших вызовов» для гражданской авиации, авиастроения и прикладной авиационной науки на период до 2040 года.
 

«Большие вызовы» для гражданской авиации

 Глобальные

Вызов

Комментарий

Противоречие между прогнозируемым значительным (в 2-3 раза) повышением объема авиаперевозок и необходимостью снижения экологического воздействия авиации на окружающую среду, а также ограниченной пропускной способностью воздушного пространства и аэропортов.

Чтобы повысить пропускную способность авиатранспортной системы для выполнения ожидаемого объема перевозок, потребуется многократно сократить интервалы эшелонирования и перейти к новым принципам безопасной организации воздушного движения. С учетом требуемого двукратного снижения суммарного объема выбросов углекислого газа гражданской авиацией, удельный уровень выбросов вредных веществ воздушными судами должен будет уменьшиться в 4-6 раз. Такие улучшения недостижимы на основе известных в настоящее время технологий.

Потребность в долгосрочной перспективе в обеспечении радикального повышения крейсерских и маршрутных скоростей полета на транс- и межконтинентальных маршрутах.

Для достижения значений скоростей, в 2-10 раз больше современных скоростей гражданских самолетов, необходимо осуществить переход к сверх- и гиперзвуковым скоростям полета при сохранении современных уровней безопасности перевозок и экологического воздействия авиации на окружающую среду. В настоящее время технологии не позволяют обеспечить экологичные и безопасные пассажирские авиаперевозки на сверх-, а, тем более, гиперзвуковых скоростях.

Угрозы существенного изменения климата и состава атмосферы.

По мере учащения природных и техногенных катастроф, может потребоваться авиационная техника, устойчивая к воздействию неблагоприятных природно-климатических факторов, включая извержения вулканов, изменения состава атмосферы и т.п. В целом, остается актуальным достижение реальной всепогодности применения авиации, расширение условий базирования и безопасной эксплуатации авиационной техники различного назначения и классов.

 

Национальные

Вызов

Комментарий

Необходимость радикального повышения доступности услуг воздушного транспорта для населения

Повышение доступности услуг воздушного транспорта с нынешнего уровня, составляющего 20-30% населения, до уровня развитых стран мира, т.е. 85-90%, требует, с учетом реальной и прогнозируемой социально-экономической ситуации, радикального - в 2-3 раза - сокращения себестоимости авиаперевозок. Такое сокращение недостижимо на основе известных технологий.

Необходимость обеспечения транспортной связности территории страны с низкой плотностью населения и слаборазвитой наземной инфраструктурой.

В России около 2/3 площади составляют отдаленные, труднодоступные и малонаселенные регионы с низкой (порядка 1-10 чел./кв. км) плотностью населения и его подвижностью, практическим отсутствием наземной транспортной инфраструктуры.

 

В таких условиях обеспечение заданного качества транспортных услуг (например, возможности добраться до райцентров за фиксированное время) с помощью существующих технологий требует неприемлемо высоких капиталовложений.  Спрос на перевозки настолько низок, что даже при использовании малых воздушных судов (9-19 мест) заполняемость кресел будет очень низкой, и все рейсы придется дотировать, а себестоимость перевозок на этих воздушных судах относительно больших по-прежнему остается высокой.

 

Необходимо обеспечить расширенные условия базирования воздушных судов, их высокие взлетно-посадочных характеристики, малую вместимость - порядка нескольких кресел. При этом себестоимость полетов, их безопасность и комфорт должны приближаться к уровню, характерному для современных магистральных воздушных судов. Такие противоречивые требования также невыполнимы на базе известных технологий.

«Большие вызовы» для авиастроения*

Глобальные

Вызов

Комментарий

Нестабильность спроса на продукцию авиационной промышленности.

Спрос на авиационную технику как продукцию длительного пользования обладает высокой чувствительностью к колебаниям пассажирооборота гражданской авиации и даже темпов его изменения. Вследствие этого нестабильность развития сектора авиаперевозок порождает еще большую нестабильность объема производства и продаж воздушных судов. В сочетании с выраженными динамическими эффектами обучения и забывания это приводит к существенным колебаниям выручки, затрат и прибыли (убытков) авиастроительных производств, повышая уровень экономических рисков их развития.

Противоречие между объективной потребностью в государственной поддержке отрасли и угрозами сокращения этой поддержки в условиях глобализации экономики.

Ввиду высокой длительности предпроизводственных стадий жизненного цикла авиационной техники и неопределенности будущих объемов ее продаж, высоки финансовые риски реализации авиастроительных проектов, усугубляющиеся неизбежными операционными убытками на ранних этапах периода серийного производства и продаж новых типов авиационной техники. Эти особенности повышают уровень отраслевых рисков и снижают инвестиционную привлекательность авиастроения, делая необходимой периодическую государственную поддержку отрасли даже в странах, занимающих в этой отрасли лидирующие позиции в мире.

 

С другой стороны, в условиях глобализации экономики возможности применения прямых протекционистских мер ограничены. В рамках ВТО запрещена прямая финансовая поддержка и предоставление налоговых льгот для национальных промышленных предприятий. Тем не менее, в силу вышеперечисленных особенностей отрасли национальные правительства вынуждены применять эти меры, что периодически становится предметом международных судебных разбирательств, по итогам которых авиастроительные компании облагаются штрафами.

Противоречие между потребностью в разработке «прорывных» изделий и невозможностью их создания на основе существующих технологий.

Основным способом стабилизации объемов производства и выручки авиастроительных предприятий в долгосрочной перспективе является выход на рынок с новыми изделиями, обладающими «прорывным» превосходством над современными. Однако на данном этапе технологического развития мирового гражданского авиастроения создание таких изделий затруднено или даже невозможно.

 

Последовательное ужесточение экологических стандартов, норм по безопасности полетов и др. стандартов и норм в области гражданской авиации может иметь эндогенную природу, т.е. является не внешним вызовом для мировой авиационной промышленности, а способом стимулирования продаж долговечной продукции в условиях замедления роста сектора авиаперевозок, а также инструментом конкурентной борьбы для лидеров мирового авиастроения.

Национальные

Вызов

Комментарий

Многократно меньшие возможности государственной поддержки развития отрасли и продвижения ее продукции на мировые рынки, в сравнении со странами-лидерами мирового авиастроения.

 

Малая емкость внутреннего рынка гражданской авиационной техники.

Российский рынок гражданских воздушных судов составляет 2-3% от мирового. Это, в сочетании с сильными эффектами масштаба, приводит к многократному возрастанию себестоимости разработки, производства и эксплуатации воздушных судов, по сравнению со странами-лидерами (США и ЕС), даже внутренний рынок которых составляет 20-25% мирового.

Трудность возвращения на утраченные или выхода на новые рынки, занятые конкурентами, связанная с «эффектом блокировки».           

Данный вызов обусловлен последствиями кризисного этапа существования отечественного авиастроения с 1990-х гг. Этот период характеризовался практически полным прекращением серийного выпуска продукции, деградацией потенциала отрасли, в том числе кадрового, производственного, а также рыночного, т.е. утратой рыночных позиций и авторитета у заказчиков. В значительной мере причиной этих явлений послужила слабая сторона российского авиастроения - неразвитость системы послепродажного обслуживания продукции, вызванная историей развития отрасли в специфических экономических условиях.

 

Поскольку в кратко- и среднесрочной перспективе российское авиастроение (как и зарубежное) не сможет предложить заказчикам «прорывные» изделия, то завоевать необходимую для обеспечения рентабельности производства долю в рыночных нишах, уже занятых конкурентами, будет практически невозможно.

 

«Большие вызовы» для прикладной авиационной науки

Глобальные

Вызов

Комментарий

Необходимость преодоления технологического разрыва.

С одной стороны, потребность мирового и российского авиастроения в качественно новых технологиях открывает для прикладной авиационной науки благоприятные возможности их разработки и успешного решения проблем предыдущих звеньев инновационной цепочки. С другой стороны, в современной ситуации технологического разрыва (предшествующей смене технологических укладов, когда потенциал современного уклада уже исчерпан, но технологии нового уклада еще не достигли уровня развития, сравнимого с нынешними) технологии с требуемым уровнем совершенства принципиально невозможно создать экстенсивным путем, за счет эволюционного развития известных технических концепций и решений

 

Разработка «прорывных» технологий нового технологического уклада требует:

1) межотраслевой интеграции прикладных исследований (с целями использования идей и технических решений, разработанных в других отраслях, а также распределения общих затрат ограниченных ресурсов на большее количество отраслей и большие объемы продукции);

2) использования фундаментального научного задела, ранее не вовлеченного в сферу создания технологий авиастроения (в т.ч. достижений в области источников и накопителей энергии, сверхпроводимости, лазеров и квантовой электроники, и т.д.).

Сокращение значимости авиационной науки для общества и государства, влекущее угрозы сокращения ее финансирования.

Это явление обусловлено особенностями текущего этапа технологического развития авиастроения, исчерпанием возможностей достижения прорывов в рамках известных технологий.

 

Указанные глобальные вызовы носят универсальный характер и актуальны в т.ч. и для российской прикладной науки. Более того, доказано, что вызов, порождаемый технологическим разрывом, для нее даже более актуален, чем для стран-лидеров мирового авиастроения, поскольку перед российским авиастроением стоит задача не удержания рынка, а его завоевания или возвращения на утраченные рынки, что требует «прорывного» превосходства над конкурентами. Для нынешних лидеров ситуация технологического разрыва, напротив, может рассматриваться как благоприятная возможность.

Национальные

Вызов

Комментарий

Низкий ожидаемый уровень финансирования прикладных исследований в авиационной науке

Малая емкость внутреннего рынка авиационной техники обусловливает в Российской Федерации низкий уровень «спроса» на прикладные исследования, что ограничивает стимулы государства и частных инвесторов к сохранению финансирования авиационной науки.

 

Ограничения международной кооперации в стратегически важных высокотехнологичных отраслях.

Меньшие возможности совместной работы международных коллективов приводят к уменьшению «предложения» новых технологий в интересах российского авиастроения. Ввиду ограниченного доступа российской прикладной науки к информации о новейших иностранных разработках и к передовой экспериментальной базе, сокращаются возможности генерации новых технических идей и их развития. Таким образом, вынужденная автаркия в части научно-технологического развития (обусловленная текущей геополитической ситуацией) создает специфический вызов для российской прикладной науки, который может быть преодолен лишь за счет радикального повышения эффективности организации науки, в том числе формирования интеграционных организационных структур и центров коллективного пользования объектами экспериментальной базы.

Угроза радикального сокращения уровня финансирования российской авиационной науки, слабость ее позиций при распределении ресурсов по сравнению с организациями промышленности

Это обусловлено такими слабыми сторонами российской авиационной науки, как:

- неурегулированность ее правового статуса;

- несформированность эффективной системы управления прикладными исследованиями и разработками, включая планирование в количественных показателях развития технологий, объективный отбор приоритетных проектов, контроль уровней готовности технологий, оптимальное сочетание проектных и венчурных принципов планирования, финансирования и контроля результатов;

- методологическая слабость в части количественной оценки эффективности новых и разрабатываемых технологий, с учетом их системного влияния на рынки авиаперевозок, авиационной техники и продукции смежных отраслей.

Вследствие этого, затруднено или даже невозможно обоснование целесообразности ресурсного обеспечения исследований и разработок в условиях жестких ресурсных ограничений.

 

 
*С учетом экономической специфики авиастроения как отрасли промышленности, которая и в России, и за рубежом характеризуется:
  • высокими объемами постоянных затрат на исследования и разработки, характерными для наукоемких отраслей;
  • сильными положительными эффектами масштаба производства, характерными для высокотехнологичных отраслей, в т.ч. эффектом обучения;
  • спецификой рынков авиационной техники как изделий длительного пользования;
  • значительной длительностью как всего жизненного цикла продукции, так и его предпроизводственных стадий.
 
«Список «больших вызовов» для России отражен в Стратегии научно-технологического развития. В рамках Государственного задания Минпромторг поставил перед нами задачу - с учетом общегосударственных вызовов сформировать аналогичный перечень вызовов, стоящих перед гражданской авиацией, авиастроением и наукой на период до 2040 года. Данные вызовы являются основой для дальнейшего определения приоритетов развития технологий в авиастроении с учетом национальной специфики», - отметил генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Андрей Дутов.

Он подчеркнул, что принципиальным моментом является формирование данного перечня на основе SWOT-анализа и его валидация с помощью математического моделирования. Также важно разграничение вызовов для взаимосвязанных отраслей: воздушного транспорта, авиационной промышленности и прикладной науки: угрозы для первых двух ставят амбициозные задачи для последней, поскольку могут быть устранены в первую очередь путем развития соответствующих технологий.

«Мы постарались предоставить максимально объективную оценку и убеждены, что составленный нами перечень вызовов может стать основой для разработки других отраслевых документов стратегического планирования и позволит правильно выбрать приоритеты развития отрасли. В частности, по итогам данной работы будет проведена корректировка целей, направлений и задач развития технологий, заявленных в Плане деятельности НИЦ», - сказал Андрей Дутов.

К основным «большим вызовам», которые стоят перед российской гражданской авиацией, можно отнести необходимость радикального повышения доступности услуг воздушного транспорта и обеспечение связности территории страны. Малая емкость внутреннего рынка, а также трудности выхода на новые и утраченные рынки вследствие существующего технологического разрыва и «эффекта блокировки» со стороны конкурентов - главные вызовы для отечественного авиастроения.

Анализ данных больших вызовов показывает, что ответ на них невозможен без разработки новых технологий и формирования опережающего научно-технического задела. Необходимо организационно быть готовыми к переходу к новому технологическому укладу, что требует реформирования системы управления наукой и технологиями в стране.

В рамках указанной научно-исследовательской работы также разработана методология прогнозирования влияния научно-технологического развития на конкурентоспособность продукции авиастроения в обеспечение социально-экономического развития и национальной безопасности страны, определен состав интегральных показателей достижения целей научно-технологического развития авиастроения, а также создана методика обоснования их целевых значений.

Национальный исследовательский центр "Институт имени Н.Е. Жуковского" создан в соответствии с Федеральным законом №326-ФЗ от 4 ноября 2014 года 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. В состав центра входят Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ), Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (ГосНИИАС), Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина (СибНИА) и Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (ГкНИПАС).


Обсудить статью на Форуме Машиностроителей






Комментариев пока нет
{c_navigation}

Написать комментарий

Другие публикации по теме





Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
(495) 662-43-70
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
(495) 668-13-58
ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
(495) 668-13-58 доб. 4
Реклама на сайте и-Маш Реклама на сайте и-Маш      
pr()i-mash.ru