Чтобы покорить небо, людям пришлось совершить огромный технологический рывок, но в первую очередь – отказаться от стереотипов. Как только изобретатели прекратили делать громоздкие конструкции, копирующие тела птиц, а вместо этого стали изучать и применять законы аэродинамики, тогда и появились по-настоящему управляемые летательные аппараты.
Международный авиационно-космический салон МАКС в подмосковном городе Жуковский. Раз в два года сюда со всего мира приезжают инженеры и конструкторы, чтобы вновь разрушить сложившиеся за последние десятилетия стереотипы и даже посягнуть на те самые законы аэродинамики. Яркий пример – российский истребитель пятого поколения Т-50.
Необычные двигатели, композитные крылья и лопасти винтов, всевозможные гибриды и принципиально новые формы самолетов и космических аппаратов. Готовые к демонстрации прототипы есть далеко не у каждого, но МАКС дает шанс всем. Поэтому даже скромные макеты, больше похожие на детскую игрушку, могут вызвать серьезный интерес у экспертов и инвесторов.
"Данная аэродинамическая схема позволяет повысить топливную эффективность, повысить коэффициент подъемной силы на углах атаки, -рассказывает Артур Арутюнов, аспирант МГТУ гражданской авиации. — Благодаря применению динамического наплыва в этой зоне создается зона разряжения, то есть зона обратных токов, что способствует дополнительному разряжению над крылом, тем самым увеличивая коэффициент подъемной силы".
Идея совмещения классической аэродинамической схемы со схемой "летающее крыло", принцип известного американского бомбардировщика B-2 Spirit, не нова. Но серьезного успеха в этом симбиозе так никто и не добился. Сегодня у этого московского аспиранта есть реальная возможность воплотить свой проект, как говорят, в железе. Модель успешно прошла первичные испытания. Следующий шаг – заинтересовать разработкой крупное конструкторское бюро. "Мы проводили аэродинамические исследования в программе Ansys cfx, продувки – это программа наиболее приближена к реальности, у нее очень хорошая математическая модель. Там мы получили коэффициенты и подъемной силы, и лобового сопротивления, и аэродинамическое качество самолета, что позволило нам сделать вывод, что данная концепция интегральной компоновки является перспективной", — пояснил Артур Арутюнов.
По расчетам автора новый самолет сможет совершать беспосадочный перелет на 15 тысяч километров, перевозя при этом 1125 пассажиров или 250 тонн груза. Такими способностями сейчас не обладает ни один летательный аппарат в мире. Ни Ан-70, ни Ан-124 "Руслан". Даже знаменитый Airbus А380 в одноклассовой конфигурации может принять на борт максимум 853 человека. Всем понятно, что такой проект необходим, но вкладывать в него колоссальные средства без обоснованных выкладок никто не будет.
На презентации публика притязательная – сплошь технические эксперты, и те, кому этот самолет в будущем придется эксплуатировать. Задача конструктора — доказать, что концепция нового самолета продумана до мелочей, от летных характеристик до безопасности пассажиров и экипажа.
За несколько дней авиасалона перспективность этого проекта признали многие эксперты. Но даже если браться за его реализацию сегодня, в серии такой самолет для средних и дальних перелетов может появиться в России лет через десять. Никак не раньше. "Это не из-за научной рутины. Есть требования сертификации и так далее. Любое конструктивное решение требует фиксации в документах, затем согласования. Например, Sukhoi SuperJet 100. Основное время было затрачено не на конструктивное решение, а на юридическое оформление и технических решений, и согласований на международном уровне. Изменений, которые должны быть безопасны, надежны . Это требует времени и денег, вот почему такая дорогая техника — и авиа-, и космическая", — пояснил Вячеслав Желтов, эксперт по оценке, консультант.
Еще одна серьезная проблема на пути продвижения новых проектов – отсутствие деловых связей между разработчиками и так называемыми эксплуатантами. Именно по этой причине уже в седьмой раз на МАКСе у Департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы есть свой собственный стенд.
"Дело в том, что в Москве работает около 100 предприятий, которые так или иначе связаны с авиационной или космической отраслью, и более 150 работающих на эти предприятия. Я имею виду предприятия, которые в какой-то кооперации. Поэтому, конечно, нам важно, чтобы московские компании были представлены на такой площадке, площадке мирового уровня, чтобы они могли показать свои достижения, чтобы они могли найти новых партнеров и в конечном итоге получить новые заказы. Соответственно, улучшится экономика города, появятся новые рабочие места", — подчеркнул Алексей Комиссаров, руководитель департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы.
Мобильный комплекс дополненной реальности для управления воздушным судном – еще один перспективный проект, разработанный в стенах московского технического университета гражданской авиации совместно с компанией "Аэрофлот". Это действующая модель, она защищена патентами и уже готовится к серийному производству. Цель презентации на МАКСе — заинтересовать в продукте иностранные авиакомпании.
"Мы можем ответственно заявить, что, будь у пилота польского президента в 2010 году в кармане это решение, трагедии не произошло бы. Это действительно карманное решение – это прозрачные очки дополненной реальности и контроллер размером со смартфон. Надев эти очки, пилот продолжает видеть все то, что он видит и без очков, и еще пилот увидит маркеры, трассирующие траекторию полета", — рассказал Андрей Горбунов, советник ректората МГТУ гражданской авиации по инновациям.
На симуляторе представлена одна из наиболее опасных для пилотирования ситуаций. Самолет должен идти на посадку, но из-за тумана полосу не видно. Когда пилот надевает специальные стереоочки, перед ним прямо в воздухе появляется виртуальный тоннель., чтобы точно войти в торец посадочной.
"Идея туннеля в воздухе не нова. Что касается нашего решения, его изюминки, она заключается, во-первых, в его компактности и мобильности – это буквально карманное решение. Во-вторых, оно на порядок как минимум ниже аналогов и, в-третьих, мы обеспечиваем стереоскопическое представление этого тоннеля, что обеспечивает естественное представление о своем пространственном положении у пилота без дополнительной ментальной нагрузки на конвертацию какой-то символьной информации или какой-то другой навигационной информации, которая обычно представлена на дисплеях – вот это ощущение пространственного положения", — добавил Андрей Горбунов.
Разработчики уверяют: через год, после того как прибор пройдет окончательные летные испытания и сертификацию, такое виртуальное карманное решение будет по карману любой авиакомпании.
На одиннадцатом МАКСе среди разработчиков как никогда много молодежи. На одной площадке технические колледжи презентуют роботов для исследования космоса, рядом — небольшие станки собственного производства. Кстати, на выставке вообще много чего не связанного напрямую с ракетами и самолетами. Например, линейка разработок, действующая по принципу срехширокополосной радиолакации. "По этому принципу были разработаны несколько приборов? один из которых – это медицинский радиолокатор, позволяющий дистанционно, на расстоянии определять пульс человека и частоту его дыхания. Он может быть очень сильно востребован в медицинских центрах, в которых лежат больные, доступ к телу которых несколько ограничен. Это, например, больные с большой поверхностью ожога тела. Также это грудные дети, у которых после рождения может возникать остановки дыхания, за которыми нужно круглые сутки следить", — рассказал Дмитрий Фетисов, инженер Научно-исследовательского центра Московского авиационного института.
Еще один медицинский прибор, основанный на том же принципе, предназначен для измерения пульсовой волны пациента – важнейшего показателя при определении состояния сердечно-сосудистой системы человека. "Один из датчиков мы располагаем на шее или на яремной впадине пациента. Второй датчик мы располагаем на бедренной или подколенной артерии. Когда датчики размещены на теле человека, мы можем наблюдать на экране сигналы пульса, и программа автоматически высчитывает задержку между верхним и нижним датчиком. Это и является скоростью пульсовой волны", — пояснил Виктор Скуратов, инженер Научно-исследовательского центра Московского авиационного института.
Сегодня Всемирная организация здравоохранения уже рекомендует врачам измерять скорость пульсовой волны при первичном осмотре пациента вместе с измерением температуры тела и давления. "С ней работать может абсолютно любой человек без какой-либо подготовки. Датчики размещаются там, где происходит биение пульса , нащупать это может абсолютно любой. Все регистрируется и вычисляется – все очень легко и просто", — добавил Виктор Скуратов.
Если этот прибор вскоре может получить массовое распространение, то следующий прототип вряд ли появится в свободной продаже. "В нашем центре разрабатываются приборы, позволяющие обнаружить людей за оптически непрозрачными преградами. Прислонив прибор к стенке, мы можем наблюдать, что в данный момент в помещении пусто. Теперь я попрошу зайти своего коллегу в помещение, и мы можем наблюдать на диаграмме, что появилась цель, движущаяся на расстоянии где-то примерно двух-трех метров", — говорит Дмитрий Фетисов, инженер Научно-исследовательского центра Московского авиационного института.
Секрет работы радиолокатора — все в той же сверхширокополосной технологии. Прибор излучает особый, очень короткий импульс длительностью всего в несколько наносекунд. Дальше он принимает отраженный сигнал, обрабатывает его и получает необходимую информацию о движении объекта, его размерах и положении в пространстве. Кирпич, бетон, дерево – преград от такого сигнала практически нет. Разве что стальная арматура может дать небольшие помехи. "При разработке мы консультировались с силовыми спецструктурами Российской Федерации, потому что они, в первую очередь, заинтересованы в приборах такого рода. При проведении спецопераций им необходимо разведывать помещения, в которых будет производится захват", — отметил Дмитрий Фетисов.
Какие из представленных на одиннадцатом МАКСе разработок в будущем будут выставляться в музеях авиации и космонавтики, а какие так и останутся всего лишь интересным проектом, сейчас никто не может предсказать. Риск, везение, поддержка государства – здесь все играет роль.
