Академик РАН Сергей Чернышёв: Сверхзвуковые лайнеры скоро вернутся
Чем различаются Ту-144 и «Конкорд»? Будут ли пассажиры летать быстрее звука в обозримом будущем? Как ЦАГИ выжил во время дикого капитализма? Вернётся ли опередивший время двигатель НК-93 и есть ли шанс его восстановить? Как заставить самолёт не шуметь? Почему в Жуковском даже продавцы в магазинах радуются авиационному шуму и грохоту аэродинамических труб? Об этом и многом другом главному редактору «Аргументов недели» Андрею УГЛАНОВУ рассказывает советский и российский учёный в области аэродинамики, бывший генеральный директор, а ныне научный руководитель ЦАГИ, академик Российской академии наук, вице-президент РАН, доктор физико-математических наук Сергей ЧЕРНЫШЁВ.
Что убило Ту-144 и «Конкорд»?
– Здравствуйте, Сергей Леонидович! Я брал интервью у многих академиков, но наконец-то впервые в гостях у человека, имеющего практически ту же специализацию, что и я. Я окончил Московский авиационный институт и в курсе, что такое аэродинамика. А вы – крупнейший в России специалист в этой дисциплине. Вы руководили Центральным аэрогидродинамическим институтом в городе Жуковском. Мы говорим с вами на одном языке, и нам будет легко общаться. Что такое «теория звукового удара», которую вы разрабатывали? Чем этот удар вреден для аэродинамики самолёта?
– Звуковой удар – это явление, связанное с полётом самолёта со сверхзвуковой скоростью. В конце 40-х годов прошлого века был преодолён звуковой барьер, самолёты вышли на сверхзвук. При движении самолёта в воздухе со скоростью, большей скорости звука, возникают ударные волны, которые распространяются в атмосфере и уносят с собой часть энергии самолёта. Возникает дополнительное «вредное» волновое сопротивление. При этом люди на земле, здания и сооружения подвергаются воздействию взрывного шума – звукового удара. Людям это, конечно, не нравится.
– Была ли такая проблема с легендарным Ту-144?
– Звуковой удар сопровождает любой сверхзвуковой полёт, и при полёте самолёта Ту-144 он возникал тоже. Но главное, что связано с этим самолётом, это сама демонстрация возможности сверхзвукового полёта большого авиалайнера, вмещающего порядка 90 человек. Ту-144 был первым в истории человечества. Чуть позже появился сверхзвуковой французско-британский «Конкорд». Бытует мнение, что это очень похожие самолёты. Но для специалиста в них очень много различий. Наш, кстати, больше в размерах и имел большую пассажировместимость. Отличали его от первых версий «Конкорда» и небольшие высоконесущие крылышки в носовой части фюзеляжа, которые позже европейские коллеги заимствовали для своего самолёта.
Ту-144 вышел на массовые коммерческие полёты, к сожалению, на очень короткое время – менее года. Звуковой удар не успел никого напугать. А вот «Конкорд» летал через Атлантику больше 10 лет. И проблема звукового удара при использовании этого самолёта высветилась в полной мере. Живущее в прибрежных зонах европейского побережья население массово протестовало. Кому понравятся постоянные взрывы над головой, да ещё если они происходят посреди ночи? В итоге полёты над населёнными районами были запрещены. А в Конгрессе США приняли закон, который запрещал такие полёты над населёнными районами. У них такого самолёта не было, так что запрет ударил исключительно по европейцам. Поэтому французско-британский «Конкорд» над землёй летал на дозвуке и переходил на сверхзвук исключительно над океаном.
Но мечту человека летать быстрее звука не убить. Думаю, ещё при нашей с вами жизни время сверхзвуковых пассажирских лайнеров настанет. Но понятно, что в явлении звукового удара надо было обязательно разобраться, какие у него закономерности, как его можно моделировать и как уменьшить его воздействие на земле. Моя работа была посвящена именно этому.
Двигатели будущего
– Работают ли в ЦАГИ над аппаратами, способными выдавать больше 5 Махов? То есть в пять раз быстрее скорости звука.
– В ЦАГИ моделируются в экспериментальных установках и теоретическим расчётным путём все летательные аппараты, что сегодня летают в атмосфере и будут летать в ближайшие десятилетия. Диапазон скоростей очень широкий – от дозвуковых и трансзвуковых режимов полёта до сверхзвуковых и гиперзвуковых, от 5 Махов до 20. Моделируются разного рода явления, возникающие на таких скоростях движения.
– В ЦАГИ есть трубы, которые могут моделировать 20 Махов?
– Да, конечно. У нас есть ряд аэродинамических труб для проведения исследований и отработки аэротермодинамики современных высокоскоростных летательных аппаратов. Разумеется, это не трубы для полноразмерных моделей. Но в них в полной мере используются законы подобия. То есть аппарат уменьшается в размерах, но при этом, согласно законам подобия, особенности обтекания соответствуют тому, что будет наблюдаться в полёте. Всё это потом точно пересчитывается, как мы говорим, на натуру. То есть на объект натуральной величины. Это целая наука. В итоге ещё до создания полноразмерного прототипа мы достаточно точно знаем будущие характеристики летательного аппарата. Можем заранее менять его форму для оптимизации аэродинамики. И когда уже в металле или композите появляется реальный полноразмерный аппарат, он довольно неплохо исследован и даже оптимизирован.
– Те самые гиперзвуковые аппараты с прямоточным двигателем, получается, исследовались уже давно?
– Эту тему мы изучали ещё в МФТИ на классических курсах гиперзвуковой аэродинамики. Конечно, не конструктивные детали современных летательных аппаратов, потому что это достаточно конфиденциальная тема. Упор делался на основные физические принципы, методы моделирования. Выясняли, почему для этого нужны именно прямоточные двигатели с отсутствием компрессора. Для скоростей порядка 4 Махов ещё может применяться компрессор, который сжимает газ и создаёт на входе барьер, чтобы горячий газ не вырвался вперёд, а истекал назад с большой скоростью в виде горячей струи, создавая реактивную тягу. На больших скоростях этого не нужно. Воздух, набегающий на летательный аппарат с высокой скоростью, попадает в специально сконструированное воздухозаборное устройство, сильно сжимается и тем самым создаёт необходимую преграду, так что истечение реактивной струи происходит в нужном направлении. При этом, конечно, получается большое сопротивление, но такой ценой мы приобретаем необходимую тягу. «Прямоточка» – это двигатель будущего, которое уже наступает. Наука полным ходом осваивает эту тему. И можно сказать, что рубеж взят, идёт совершенствование по многим направлениям.
Дело – труба
– В 90-е годы вы вошли в руководство ЦАГИ. Это было смутное время, когда из-за всеобщей нищеты и дикого капитализма научные учреждения рвали на части и распродавали с молотка. А ведь ваши гигантские аэродинамические трубы, включая самую большую мощностью в 100 мегаватт, лакомый кусочек. Как вам удалось сохранить и сам институт, и его имущество, которое нечистые на руку приватизаторы могли тупо отжать и продать в металлолом?
– Не только ЦАГИ, практически весь наш оборонно-промышленный комплекс страны, который имел разнообразную экспериментальную стендовую базу, в то время боролся за выживание. Вы упомянули самую большую, 100-мегаваттную трубу. Но в ЦАГИ аэродинамических труб несколько десятков – разного назначения, разных диапазонов скоростей, разных размеров. В целом это уникальный комплекс, который служит на благо авиастроения и является предметом нашей национальной безопасности. Экспериментальная стендовая база института – это собственность государства, и никто на неё не может посягнуть. Нам установки просто переданы в управление.
По логике вещей, содержать такое сложное хозяйство должно помогать государство. Никакие коммерческие контракты не могут полностью закрыть проблему поддержания в работоспособном состоянии и развития экспериментальной базы. Но в 90‑е до государства было очень трудно достучаться. Только в нулевые появились программы поддержки стендовой базы. Деньги выделялись не очень большие, но хоть что-то. Государство наконец стало поворачиваться к нам лицом.
А как удалось сохранить свою базу? Наверное, чудом. Нам в то время ждать поддержки от государства не приходилось. Люди не получали зарплату по полгода. Специалисты увольнялись, институт сократился по численности работников в три раза. Причём ушли самые активные, которые могли найти себя на стороне и чего-то там добиться. Мы решили, что нас могут спасти коммерческие контракты. Ведь ЦАГИ не только главный центр авиационной науки страны, но и хорошо известный центр компетенции мирового масштаба. Это крупнейший в мире испытательный центр в своей области. Чтобы вы понимали ценность ЦАГИ в мире: когда немцы пытались взять Москву в 1941-м и усиленно её бомбили, на своих картах обвели ЦАГИ в Жуковском красной чертой – здесь не бомбить. Они хотели получить научный комплекс в целости и сохранности и использовать для своих целей.
Что касается 90-х годов прошлого века, то коммерческие контракты нам очень помогли выжить и остаться на плаву.
– Что за контракты?
– Это были миллионные контракты с гражданским подразделением «Боинга», с космическим подразделением компании «Локхид» с их космическим ракетоносителем «Атлас», другие престижные мировые проекты, для которых мало было иметь аэродинамические трубы, надо было обладать и высочайшей квалификацией для проведения исследований. Эти контракты помогли нам самим понять свою собственную цену. Мы зарабатывали миллионы, когда сто долларов для многих было целым состоянием.
А к нулевым и в стране всё начало понемногу налаживаться. Появились государственные программы развития авиастроения, и дело понемногу пошло. Но 90‑е были страшными годами. Такие провалы в поддержке промышленного сектора очень трудно восстанавливать. Вспоминая лихие годы, отчётливо понимаешь, в каком экстремальном режиме приходится сегодня трудиться правительству, чтобы восстановить многие системообразующие отрасли экономики вроде станкостроения, которое практически разрушено. В перечень можно добавить общее и транспортное машиностроение, тяжёлое машиностроение, электронную промышленность… Всё это требует огромных человеческих усилий и капиталовложений.
– А как дела в авиастроении?
– Государство поддерживает авиационную отрасль, выделяются огромные ассигнования. Грех жаловаться. Но провал 90-х ощущается до сих пор. В технологической сфере нас всё ещё выручает научно-технический задел советского времени. Мы должны наращивать его, занимаясь не только насущными задачами сегодняшнего дня, но и работать на перспективу. Также радуют и значительные капитальные вложения в обновление экспериментальной базы. Мы наконец-то начали создавать новые установки, а не только обслуживать старые!
– У вас же и старые лучшие в мире!
– Жизнь диктует новые задачи. Например, идут широкое внедрение полимерных композиционных материалов в конструкцию воздушных судов, тотальная цифровизация и использование искусственного интеллекта в системах управления и других самолётных системах. Всё это требует более тщательных моделирования и отработки систем в лабораторных условиях.
Опередившие время
– Мы много писали о двигателях НК-93. Это были уникальные двигатели с огромной тягой, с уровнем шума, который сейчас никому не доступен. Двигатель был доведён до лётных испытаний на летающей лаборатории Ил-76. И на последней стадии испытаний всё остановилось. Было сказано, что эти движки никому не нужны. Вы у себя в Жуковском «продували» этот двигатель? Есть ли у него перспективы? Сейчас в Ульяновске собираются возобновить производство гигантского самолёта Ан-124, которому этот двигатель очень бы пригодился.
– Николай Дмитриевич Кузнецов, на «фирме» которого был создан этот двигатель, – наш выдающийся конструктор авиадвигателей. У него было множество действительно великих задумок, многие из которых были реализованы. Его двигатели НК-32 или НК-12 совершенно уникальны. НК-32 стоит на стратегических ракетоносцах Ту-160, а НК-12 специально делался для «стратегов» Ту-95. Это эффективные и надёжные двигатели. НК-12 опередил время, он работает уже более 60 лет и до сих пор является рекордсменом по мощности и экономичности, обеспечивая при этом крейсерскую скорость до 900 км/ч. Это просто нереально, винт не может работать на таких скоростях! А у Кузнецова – работает!
НК-93 был двигателем технологического прорыва. Он опередил своё время на многие десятилетия! Двигатель с ультравысокой степенью двухконтурности – есть такой термин в зарубежном авиастроении. Мы называем это винтовентиляторной концепцией. Там вначале стоят винты в качестве первого контура, а потом – традиционный турбореактивный двигатель. Такая конфигурация позволила Николаю Дмитриевичу и коллективу его конструкторского бюро создать невероятно эффективный с точки зрения экономии топлива двигатель. Да, диапазон тяги по нынешним временам не очень впечатляет. Порядка 18 тонн. При этом у НК-93 очень большой диаметр, почти три метра. Это характерно для современных двигателей. Наша нищета в 90‑е, многотемье, неспособность выделить приоритеты привели к тому, что шанс запустить этот двигатель в производство был утерян. Как и утерян шанс быть первыми в создании суперэкономичного двигателя с ультравысокой степенью двухконтурности. Как бы он нам сейчас пригодился! Он бы как родной встал и на Ан-124, и на пассажирский Ил-96, и на Ту-204.
– Можем ли мы сейчас перезапустить этот проект?
– Проводились такие оценки. Но с начала этих работ прошло больше 30 лет, огромное время. Технологии проектирования сейчас совсем другие, цифровые. Другие материалы, другие критические параметры, такие как температура на турбине, это уже пройденный этап. Восстанавливать старую технологию – слишком дорого и по времени, и по усилиям, и по деньгам, это сравнимо с созданием нового двигателя. Притом что у нас полным ходом уже идут другие программы.
– Какие?
– Например, продолжается программа развития двухконтурного турбореактивного двигателя ПС-90. У него первоначальная тяга была чуть меньше, чем у НК-93, около 16 тонн. Но более поздние его модификации рассчитаны уже на большую тягу. Кроме того, появился современный двигатель ПД-14 с тягой в 14 тонн, но с возможностью модернизации до 16 тонн. Это всё одноклассники НК-93. А двигатель живёт очень долго.
Приведу пример. Двигатель CFM56, американо-французский, который стоит на всех «Боингах-737» и многих «Эрбасах», – ему уже более 40 лет. Но у него только название старое, а сам двигатель постоянно меняется, в нём постоянно что-то подкручивают, совершенствуют, добавляют. Экономика лучше, шумы меньше – он всё время становится совершеннее. Так и наш ПД-14, первенец в постсоветское время, который соответствует всем современным требованиям. А дальше конструкторы под руководством академика А.А. Иноземцева доведут его до превосходного состояния.
Ну и наконец, полным ходом идёт разработка двигателя ПД-35 на новой технологической основе. Это наша надежда. Пока некоторые характеристики чуть не дотягивают до заданных, но в процессе доводки, я уверен, они превысят все пожелания. Это двигатель с тягой 35 и с вариацией свыше 40 тонн! Поэтому возвращаться к НК-93, когда новые двигатели уже на подходе, не очень рационально. Жаль, что было упущено время для его запуска. Что называется, родился не вовремя.
– Говоря о проектах, опередивших своё время, не могу не вспомнить самолёт «Беркут» с обратной стреловидностью крыла. Вы наверняка подобные машины «продували». Скажите, почему такие самолёты не пошли в производство?
– Для аэродинамиков этот проект был очень важным. Нам нужно было пощупать это своими руками. Кто-то скажет, что это слишком дорогое удовольствие, чтобы удовлетворить наше любопытство. Но самолётостроение – это вообще очень дорогая отрасль, которую далеко не каждая страна может себе позволить. Теоретические выигрыши от такой конструкции очевидны. Если у вас крыло обратной стреловидности, то за счёт схода с конца крыла ослабленного вихревого жгута значительно уменьшается индуктивное сопротивление. Но было понятно, что главная проблема будет на стыке аэродинамики и прочности. При увеличении нагрузки это крыло имеет свойство дивергентности. То есть оно как бы закручивается и может потерять устойчивость и попросту развалиться. Это и исследовалось в полёте. Смотрели, насколько это реально и фатально.
В истории с «Беркутом» я принимал участие ещё молодым специалистом. Главным конструктором «Беркута» был нынешний академик Михаил Асланович Погосян. Это его родная, что называется, машина. Он работал с большой группой «цаговских» учёных. Некоторых уже нет с нами. Но многие до сих пор работают. Идея Погосяна заключалась в том, чтобы сделать крыло из композита, слои которого выложить таким образом, чтобы противодействовать дивергенции. И это получилось. Дивергенция на этом крыле наступала с запозданием. В этом плане наш самолёт сильно отличался от американского аналога.
Когда кто-то не слишком умный заявляет, что, мол, мы «содрали» всё с американского образца, это довольно обидно. Попробуй позаимствуй, когда перед тобой сложнейший механизм, в котором переплетаются в единый клубок проблемы аэродинамики, материаловедения, нелинейной механики, аэроупругости! Самолёт был создан трудом нашей отечественной самолётостроительной школы. И академик Погосян с решением сложной задачи блестяще справился. Хотя тогда он академиком ещё не был. А может, даже и доктором наук ещё не был, не помню точно. Но был просто молодым талантливым учёным-конструктором. Наш самолёт оказался более технологически продвинутым, нежели американский. Так что своё любопытство мы удовлетворили. Была получена масса полезных данных, которые потом пригодились при проектировании также композитного самолёта Су-57, который сегодня уже стоит у нас на вооружении. Так что ничего зря не пропало, всё пошло в дело. Хотелось бы, чтобы и в наше время такие прорывные работы проводились.
Без шума, без пыли
– Говоря о науке, всегда хочется заглянуть в будущее. Тем более что любая фантастика норовит превратиться в реальность. В моём детстве самолёт, пролетавший над нами на огромной высоте, ревел страшно. А сейчас их почти не слышно. Как удалось справиться с шумом?
– С шумами борются в основном, воздействуя на источник шума с целью уменьшить его интенсивность и/или путём гашения шума путём применения звукопоглощающих конструкций. Конечно, главным источником шума на современном турбореактивном самолёте является реактивная струя, истекающая из двигателя. Но это не единственный источник шума. Шумит не только двигатель, но и сам планер. Если уменьшенную в размерах модель самолёта поместить в поток воздуха аэродинамической трубы, то свистящий шум будет таков, будто на нём установлен двигатель. Это шумит турбулентный пограничный слой. Такой шум внутри салона самолёта гасят различной звукоизоляцией, а звукопоглощающие панели, установленные на самолёте или в двигателе, и воздействуют на внешний шум. Есть и другой способ, когда в противофазе генерируется волна. Но это возможно, только когда есть один тон с превалирующей частотой. Эта технология запатентована в ЦАГИ одним из наших учёных. Когда при посадке выпускается шасси, двигатели уже задросселированы и не являются главным источником шума, а вот планер и особенно выпущенные шасси становятся очень мощным источником звука. Именно в этой фазе полёта самолёт обычно проходит над населёнными пунктами, над головами людей. Так вот шум от шасси имеет ярко выраженную частоту и легко определяется. Учёный-акустик ЦАГИ Виктор Феликсович Копьев со своей командой исследовали этот момент, сделали генератор шума в противофазе. Эффект ослабления шума был очень заметным. Результат оценили не только у нас, но и в мировом научном сообществе. Изобретение запатентовано, и приоритет технологии принадлежит России.
– Фантастические антигравитационные двигатели и устройства также должны в теории использовать противоволны. Гравитация же – это тоже волна.
– Гравитационные волны предсказал Эйнштейн лет 100 назад. Но реально в эксперименте их обнаружили всего лет 10 назад, а то и меньше. Эйнштейн назвал это рябью в пространстве-времени, её очень трудно обнаружить. Амплитуда ряби мизерная, сравнима с размером протона. Поэтому уловить гравитационные волны очень сложно. Такие открытия актуальны для глобальных астрономических исследований, где электромагнитные волны уже не улавливаются и какую-то информацию о происходящем в других галактиках, например структуру далёкой галактики, можно получить с помощью наблюдений за гравитационными волнами. А вот для нашей бренной жизни на Земле явления с масштабом размера протона вряд ли применимы. Тем более что длина гравитационной волны может составлять до полмиллиона километров, в десятки раз больше самой Земли. Потому их так долго не могли определить. Эти вещи будоражат ум и прорываются в кино, становятся частью виртуального мира фантастики.
– Вернёмся на грешную землю. Не так давно возникла идея на базе стратегического бомбардировщика Ту-160 создать бизнесджет. Есть ли перспектива создания гиперзвуковых гражданских летательных аппаратов?
– Про гражданский гиперзвук в ближайшей перспективе говорить пока не приходится, а вот новый сверхзвуковой лайнер – вполне реальная перспектива. Ракетоносец Ту-160 имеет сверхзвуковую крейсерскую скорость. Идея вместо огромного бомбового отсека сделать пассажирский салон со всеми удобствами была, и воплотить её технически можно. Но к пассажирским самолётам предъявляются особые требования – к уровню комфорта, шума, в том числе и внутреннего, звукового удара, вибрации, эмиссии и многому другому. То, что допустимо для военного самолёта, часто недопустимо для пассажирского. Поэтому просто взять военный самолёт, поставить в нём пассажирские кресла и запустить на авиалинии не получится.
Что касается нового поколения сверхзвуковых лайнеров, то работы в этом направлении у нас идут. При этом Россия, хотя и не слишком богата в финансовом плане, богата в другом – интеллектом. И работы над сверхзвуковым пассажирским самолётом у нас никогда не прерывались. Да, в известное время они схлопнулись, и занималась этим маленькая группа учёных. Я сам к этой группе принадлежу, поэтому знаю, о чём говорю. Мы работали, и работали не за деньги, а за интерес. Были отработаны инструменты исследований, изучены основные особенности сверхзвукового обтекания самолёта, включая вопросы образования звукового удара, и др. Наработанный научно-технический задел нам очень пригодился и пошёл в дело при выполнении нескольких работ по линии Минпромторга, направленных на создание сверхзвукового пассажирского самолёта нового поколения. Работы возглавил Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского», в который и входит ЦАГИ. Полным ходом идёт отработка всех базовых технологий, а также разработка лётного демонстратора.
– Что это такое?
– Немного уменьшенный в размере сверхзвуковой самолёт, величиной с МиГ‑29, но который спроектирован как пассажирский сверхзвуковой самолёт с хорошей аэродинамикой, удовлетворяющий требованиям низкого звукового удара и шума при взлёте и посадке. Многие технологические решения будут проверяться и отрабатываться именно на летающем демонстраторе. Работа финансируется по линии Министерства промышленности и торговли РФ.
– Когда можно ждать это чудо в воздухе?
– Время сейчас сложное, и точно сказать трудно. По текущим планам лётный демонстратор должен подняться в воздух в 2028 году, а прототип сверхзвукового пассажирского самолёта – после 2035-го.
– На какую скорость вы рассчитываете? 5 Махов можно ждать?
– Нет, конечно. Пока речь идёт о крейсерской скорости в 1, 8 Маха. Объясню почему. При полёте на большой скорости металл нагревается и начинает терять свои свойства, также он подвергается температурному расширению. Предельная скорость для авиационного алюминия не должна превышать 2, 2 Маха. Именно с такой максимальной скоростью летал Ту‑144. При этом самолёт в полёте становился длиннее.
– Это не военная тайна? А как же стыки, окна, двери?
– Нет, это просто физика. Конструкторы заложили всё это в конструкцию самолёта, чтобы он оставался герметичным. А для самолёта нового поколения ключевой характеристикой является эффективность. Он должен быть эффективен во всём – с точки зрения аэродинамики, экологии, иметь малый удельный вес, то есть в конструкцию сразу напрашиваются полимерные композиционные материалы. Причём не простой заменой металла на композит по той же конструктивной схеме – продольные стрингеры, поперечные шпангоуты и т.д. Нет! Речь идёт о сеточных конструкциях, которые пришли из ракетостроения. Причём у сетки ячейки неравномерные – где больше нагрузка, там более густая сеть. Создание так называемых бионических силовых конструкций планера самолёта – это новая задача для авиационной науки. Эту и ряд других не менее амбициозных фундаментальных задач в интересах сверхзвукового пассажирского самолёта нового поколения мы решаем в рамках деятельности Научного центра мирового уровня, который создан ЦАГИ вместе с МГУ, МАИ, ЦИАМ и который так и называется – «Сверхзвук».
– КАКИЕ всё-таки решаются задачи, если не секрет?
– Например, сверхзвуковой самолёт очень вытянутый. Если помните Ту-144, его нос отклонялся вниз на взлёте и посадке только для того, чтобы лётчик мог видеть внекабинную обстановку. Тогда не было видеокамер, которые можно было бы для этого использовать. Сейчас другое время, предлагается использовать так называемое «техническое зрение», которое, конечно, будет многократно резервировано. Если отказал один канал, включается другой, который вообще работает на других принципах. Пилот будет лететь в виртуальной кабине. Причём он будет, скорее всего, один, а не двое, как раньше, рядом с ним будет находиться «виртуальный лётчик», то есть искусственный интеллект (ИИ). По сути, именно ИИ будет управлять самолётом, а человек только контролировать процесс. И это только одна из задач, которые встают перед нами.
– Западные учёные к вам присматриваются?
– И очень сильно. Им очень интересно, что мы делаем. Но поскольку контакты с нами им обрезали, то ещё неизвестно, кто от этих санкций больше страдает.
Революция дронов
– Сейчас происходит настоящая революция дронов. Многие предрекают широкое использование в этом секторе искусственного интеллекта. Вы занимаетесь в ЦАГИ этими летательными аппаратами?
– Да, занимаемся, с точки зрения нового авиационного транспортного средства – как дроны будут использоваться в разных сферах экономики, как развиваться, как сосуществовать с нынешними транспортными средствами, в том числе и наземными. В плане городской мобильной среды есть несколько подходов. Во Франции считают, что это будут некие дороги в небе, где дроны и другие летательные аппараты будут перемещаться по неким заранее заданным маршрутам. В Южной Корее совсем другой подход. Мы изучаем все концепции. Главная проблема в задаче обустроить авиационную городскую мобильность – это обеспечить её безопасность. Абсолютную безопасность полётов. Пассажир аэротакси должен быть в полной безопасности, и ничто с неба не должно упасть на головы ничего не подозревающих граждан. Сегодня безопасность воздушного транспорта на два порядка выше, чем при поездках на автотранспорте. И не важно, в чём считать, – в количестве инцидентов или в людях. Авиационный транспорт очень надёжен. На страже его безопасности стоят система поддержания лётной годности, жёсткие правила полётов. И с новым видом городского авиатранспорта всё должно обстоять так же, и никак иначе. Может быть, в этом плане предпочтительнее беспилотный вариант, чтобы исключить человеческий фактор.
– Кто по этой дороге продвинулся дальше других?
– Я бы отметил Китай, Эмираты, Южную Корею. Они уже или приступили к реальным коммерческим перевозкам людей в городе, или стоят на пороге этого.
– Не могу обойти вниманием странно участившиеся происшествия с самолётами компании «Боинг». То колесо отвалится, то кусок обшивки прямо в полёте, то дверь вышибет. Понятно, что всё это из-за аэродинамики и материалов. А кто у «Боинга» за это отвечает? Вот у нас есть ЦАГИ, двери и не отваливаются.
– Аэродинамика – царица наук. Именно аэродинамические нагрузки являются главным фактором в полёте летательных аппаратов. Хочу заметить, что российская школа авиастроения и западная имеют свои отличия. На Западе, в частности в США, крупные авиастроительные фирмы имеют свои инжиниринговые центры и даже собственные исследовательские центры с аэродинамическими трубами. Если им нужно изучить какие-то новые сложные явления при обтекании летательного аппарата, они обращаются в государственные лаборатории НАСА.
У нас в ЦАГИ аэродинамические трубы принадлежат государству, но мы поддерживаем их в работоспособном состоянии и обслуживаем. При этом любая самолётостроительная фирма – не важно, военная или гражданская, – обращаются к нам и в начале пути, когда формируется концепция летательного аппарата, и в конце, когда нужно оптимизировать аэродинамическую компоновку аппарата и выжать из неё все резервы. Это исследовательский центр единый для всех. Такой подход, конечно, менее затратен и более эффективен, нежели западный, с множеством, по сути, схожих центров испытаний при каждой фирме. Замечу также, что у них государственные лаборатории не отвечают за финальный продукт. Если где-то произойдёт катастрофа с американским самолётом, НАСА никогда не является ответчиком. У нас – другое дело, за свои рекомендации и заключения наука должна отвечать. Задают вопрос – как вы можете сертифицировать то, в чём сами принимали участие? Это неверная постановка вопроса. Изначально мы «продуваем» и всесторонне моделируем разными методами проектируемый летательный аппарат совместно с разработчиком. Далее самолётостроительная компания с большой долей самостоятельности создаёт аппарат. Это их детище. Но на финальном этапе мы проверяем по специально утверждённой программе, что в итоге получилось. Если всё нормально – выдаём заключение, необходимое для получения сертификата воздушного судна. А если есть сомнения – не выдаём. При этом институт и соответствующий руководитель, подписавший положительное заключение, несут ответственность.
Город героев
– Вы окончили МФТИ. Сегодня – завкафедрой «Физика полёта» факультета аэромеханики и летательной техники МФТИ. Много ли сейчас желающих поступить в Физтех?
– Сейчас к нам приходят абитуриенты с уже определённым уровнем сдачи ЕГЭ. В прошлом году он был не ниже 93, 5 балла. Уровень ЕГЭ для поступления в Физтех – самый высокий в стране. То есть конкурс высокий, но не явный. Раньше абитуриенты отсеивались по мере сдачи экзамена в вуз, а документы подавали все, кто желал. Отсюда большое количество претендентов. Когда я поступал в МФТИ, он составлял семь человек на место. А сейчас к нам приходят только лучшие по результатам ЕГЭ. Кстати, появилась проблема, связанная не с поступлением, а с выпуском. Многие студенты после окончания Физтеха уходят, например, в банковскую сферу, где широко внедряется искусственный интеллект, «Яндекс», другие организации непромышленной сферы. Ребята уходят и во всякого рода аналитические центры при крупных корпорациях, занимающихся, например, добычей полезных ископаемых.
Там платят больше, чем в традиционных областях экономики, и в результате критически важные для государства направления промышленности, энергетики, транспорта лишаются ценнейших научных кадров. Физтех по сравнению с другими всегда был небольшим вузом. Но он снабжал нашу науку «серым веществом», учёными верхнего уровня, которые привносили новое качество, создавали что-то абсолютно новое. Сейчас с этим возникают проблемы. Мы готовим таких специалистов для себя, а они уходят на сторону. Понимаем, что банально надо больше платить. Нельзя сказать, что ничего в этом направлении не делается. Выделяются всевозможные гранты. Но переломить тенденцию пока не получается. Надеюсь, что в ближайшие годы ситуацию всё-таки удастся поправить.
– Как живёт ваш родной Жуковский? Это же особый город, там всегда что-то летает. Когда ещё много лет назад я в нём бывал и слышал рёв аэродинамической трубы, то думал, что случилось что-то страшное. А вот прохожие на улице не обращали на этот рёв никакого внимания.
– Я влюблён в наш город. Я приехал в него накануне поступления в Физтех. Это, наверное, единственный город в России, где радуются авиационному шуму. Когда на форсаже взлетает истребитель, жители восхищённо смотрят в небо, при этом полгорода знает фамилию того, кто в кабине, а вторая половина догадывается или как-то к этому причастна. Те же мощные аэродинамические трубы моделируют большие скорости, поэтому создают невероятный шум. Но многих он радует, потому что раз шумит, значит, выполняется важная работа. Значит, будет зарплата, будет спрос в магазинах, и так по цепочке.
У нас в городе есть «Клуб Героев России», в котором около тридцати ныне живущих кавалеров Золотой Звезды Героя разных поколений. Например, Виктор Георгиевич Пугачёв. Помните знаменитую «Кобру Пугачёва»? Легендарный человек! Все думают, что это какая-то седая древность, а он наш современник и очень симпатичный человек. Многие герои живут среди нас. Я со многими знаком близко и общаюсь с ними как с обычными людьми. Но я всегда помню, какого великого мужества эти люди, какую великую задачу они решают. Когда новый самолёт встаёт на крыло, существуют тысячи причин, по которым лётчик может погибнуть. А эти люди, бывает, что специально доводят самолёт до самого края его возможностей и даже переходят через этот край, чтобы лётчики в войсках знали, чего можно ожидать от этой машины. Они сознательно идут на смертельный риск. Это знают все жители нашего города и относятся к ним и с уважением, и с гордостью, потому что такие люди живут среди нас. Это настоящий цвет нации, элита из элит. И государство об этом, к счастью, не забывает.
Они получают хорошую пенсию и вообще окружены заботой. Кроме героев-лётчиков у нас в городе очень много учёных. Практически все дети семей жуковчан поступают в вузы. Это тоже о многом говорит. Город живёт и развивается. Руководство города сверяет все свои шаги с руководством крупнейших наших предприятий – ЦАГИ, ЛИИ и других организаций. Я возглавляю совет директоров этих предприятий. Много раз хотел уйти, но не отпускают. Говорят, раз с ЦАГИ всё началось, пусть так и продолжается. Это хороший пример сплава, не олигархического, а интеллектуального, когда власть работает на своих главных работодателей. Так и должно быть в идеале везде. Поэтому мы себя в нашем городе чувствуем очень комфортно. В Жуковском всегда было хорошо жить, даже в трудные времена. А сейчас, как мне кажется, наступают лучшие времена.
– Вы долгое время возглавляли ЦАГИ. Как вам этот опыт помогает на посту вице-президента Российской академии наук?
– Действительно, помогает. Наш президент РАН академик Геннадий Яковлевич Красников пригласил меня на пост вице-президента. У нас, конечно, выборы, но первое слово в наборе команды за ним. Смысл был в том, чтобы наш опыт работы в прикладной сфере, приближённой к финальным продуктам, приложить на уровень фундаментальных и поисковых исследований. Фундаментальная наука развивается по своим законам, но всё же хотелось, чтобы большинство исследований имели практическую направленность, чтобы результаты не легли на пыльные полки, а перешли на этап прикладных исследований и создания конкретной новой технологии, чтобы это не было знанием ради знания. Хотя получение новых знаний всегда было и остаётся важнейшей целью фундаментальных исследований. И всё-таки ориентация на конкретный результат высокой практической значимости – это, если хотите, требования времени и приоритет государства на пути научно-технологического развития страны. Мы хотим, чтобы Российская академия наук заняла достойное место в реализации важнейших технологических проектов страны! Как в своё время это произошло с ядерной программой, воплотившейся ныне в абсолютное мировое лидерство России в ядерной энергетике и в прочный ядерный щит, как это произошло с космической программой. Наша цель в том, чтобы и в наше время академия решала крупные задачи, которые благотворно отразятся на жизни и экономике нашей страны для её процветания и технологического суверенитета.