ПРОБЛЕМЫ ПРИКЛАДНОЙ НАУКИ
Являясь связующим звеном между фундаментальной наукой и промышленностью, отраслевые институты призваны создавать технологии, которые обеспечат глобальную конкурентоспособность отечественной авиационной техники. Однако добиться этого только путем увеличения финансирования, без комплексного решения организационных и структурных проблем прикладной науки, которые накапливались десятилетиями, невозможно.
Поэтому первоочередная задача НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» – выстраивание новой системы управления научными исследованиями на основе междисциплинарной конвергенции наук и межотраслевой интеграции технологий. Низкий уровень системного целеполагания, координации программ, текущего мониторинга процесса исследований и разработок ведет к неэффективной трате ресурсов и времени и не гарантирует появление новых технологий к требуемому сроку. В результате время разработки авиационной техники увеличивается, а ее вывод на рынок переносится на более поздние сроки. В этом случае заложенные характеристики уже не дают критических преимуществ перед продукцией ведущих мировых производителей, которые успевают обновить модельный ряд или провести глубокую модернизацию.
Такое положение обусловлено последствиями распада СССР, ликвидацией отраслевых министерств, которые управляли прикладными исследованиями, и длительным периодом упадка наукоемкой промышленности. В первую очередь решались задачи по выживанию и сохранению имеющегося потенциала, в то время как системная работа по созданию НТЗ была свернута, а механизмы стратегического планирования и формирования запросов на новые научные достижения и технологии – утрачены. Каждый институт в этих условиях действовал исходя из собственного видения. Даже если где-то удавалось достичь прорывных результатов, то отставание по другим связанным направлениям зачастую не позволяло своевременно реализовать перспективные технологии в серийных образцах.
Необходимость преобразований диктует и изменение модели получения новых знаний. Существующая организационная структура прикладной науки является деформированной наследницей советской и в целом сложилась к середине прошлого века. В ее основе лежит принцип нарастающей специализации. Сначала в 1918 г. был создан знаменитый ЦАГИ. В 1930-е гг. из его состава выделились ВИАМ и ЦИАМ, в 1940-е гг. – ЛИИ и СибНИА. В 1946 г. создан институт авиационного вооружения – сейчас это ГосНИИАС. Дальше каждый институт накапливал знания за счет все более глубокого погружения в свои узкие ниши. Однако уже в 1980-е гг. стало понятно, что многие традиционные технологические направления достигли пределов своего развития. Каждый новый шаг вперед достигается за счет все более возрастающих расходов, и в то же время бурно развиваются области знаний, которые находятся на стыке разных наук и дисциплин. Очевидна необходимость более широкой интеграции технологий из других научных областей, а также трансфера авиационных технологий в интересах различных отраслей экономики, что невозможно без изменений в системе управления как на стратегическом, так и тактическом уровне.
НОВАЯ ПЛАТФОРМА РАЗВИТИЯ
Именно поэтому разработка плана деятельности НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», который был утвержден распоряжением Правительства Российской Федерации РП № 1559 от 16 сентября 2016 г., является важной вехой в истории отечественной авиационной науки. Это основополагающий документ, на базе которого формируется комплексная программа НИР, взаимоувязанные стратегические программы развития экспериментальной базы и кадрового потенциала.
Для разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники создана научно обоснованная система приоритетов. Для этого на протяжении 2016 г. с учетом отечественного и международного опыта разрабатывалась методология, в том числе касающаяся проблем оценки результатов исследований, составления объективных прогнозных оценок.
В гражданском авиастроении определены следующие генеральные цели развития науки и технологий:
- достижение приемлемого уровня эффективности обеспечения безопасности полетов;
- повышение экономической и физической доступности и качества услуг авиационного транспорта;
- снижение вредного воздействия авиации на окружающую среду в соответствии с перспективными требованиями ИКАО.
Аналогичная система целей и показателей их достижения сформирована и в сфере развития авиационной техники военного и специального назначения.
Каждая из генеральных целей декомпозируется на нижестоящие уровни. Так, одним из способов повышения экономической и физической доступности является снижение расхода топлива. В свою очередь, расход топлива может быть сокращен за счет повышения аэродинамического качества, весового совершенства летательного аппарата, снижения удельного расхода топлива силовой установки, совершенствования управления воздушным движением и т. д. Далее каждое из обозначенных направлений разбивается на отдельные задачи, под которые уже формируется список приоритетных НИР.
При этом впервые в отечественной практике сформирована система показателей и индикаторов развития технологий на кратко-, средне- и долгосрочный периоды (2020, 2025 и 2030 гг.). Определены количественные индикаторы улучшения конкретных технологических параметров и коэффициенты, определяющие степень их влияния на показатели более высоких уровней, учитывается взаимное влияние новых технологий в различных компонентах сложных систем.
ФОРМИРОВАНИЕ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДЕЛА
Имея стройную иерархию целей и задач, количественных показателей и индикаторов их достижения становится возможным создание опережающего НТЗ, который во многом определяет национальную конкурентоспособность и безопасность страны в долгосрочной перспективе.
Вместо существующей так называемой «конструкторской» схемы создания наукоемкой продукции, когда сначала определяется облик перспективного образца, задаются его тактико-технические характеристики, а уже потом заказываются соответствующие НИР, предлагается перейти на «инновационную» систему. Ее отличие заключается в том, что решение о создании новой авиационной техники должно приниматься только при достижении соответствующего уровня готовности технологий (УГТ, или TRL, Technology Readiness Level).
Шкала УГТ представляет собой формализованную оценку степени зрелости технологий для практического использования при разработке и производстве, от идеи до прототипа целостной системы, испытанной в условиях, близких к реальным. Принятая в зарубежной авиационной науке и промышленности и внедряемая НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» шкала предусматривает 9 УГТ, из которых первые шесть охватывают период создания НТЗ, а последующие три относятся к проведению ОКР и созданию конкретных образцов авиационной техники.
Процесс формирования опережающего научно-технического задела в рамках такой системы авиастроении включает в себя две основные стадии. На 1 – 3 УГТ развитие науки и технологий в авиастроении реализуется в рамках проблемно-ориентированных проектов по приоритетным научно-технологическим направлениям. На данных этапах происходит отбор наиболее перспективных технологий на основании теоретических расчетов, лабораторных экспериментов.
По мере повышения уровней готовности технологий возникает необходимость их системной интеграции, обеспечивающей синергетический эффект. Она реализуется на 4 – 6 УГТ в рамках комплексных научно-технологических проектов («Авиатранспортная система», «Авиационные двигатели», «Боевая авиация», «Бортовое оборудование», «Винтокрылые летательные аппараты», «Гражданские самолеты», «Роботизированные авиационные системы»). На этих этапах ведется отработка выбранных технологий на стендах, демонстраторах, летающих лабораториях. Таким образом, в промышленность передаются уже готовые к внедрению решения.
Важно отметить, что шкала УГТ и система количественных индикаторов достижения целей призваны не устранить творческий процесс научного поиска, а сделать его измеримым. Это позволит более объективно оценивать достигнутые результаты и перспективы завершения НИР. Для этого потребуются дополнительные организационные усилия, однако прикладная наука сможет четко ответить на вопросы о важности проведения тех или иных НИР, обоснованно аргументировать целесообразность увеличения финансирования.
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Своевременность появления современной системы управления авиационной наукой особенно актуальна в свете появления новой Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, принятой 23 ноября 2016 г.
Указанные в этом документе проблемы и вызовы в полной мере относятся и к авиационной промышленности. При этом одними из основных задач, определенных Стратегией, является создание «условий для проведения исследования и разработок, соответствующих современным принципам организации научно-технической, инновационной деятельности и лучшим российским и мировым практикам», а также формирование «эффективной современной системы управления в области науки, технологий и инноваций, обеспечивающей повышение инвестиционной привлекательности сферы исследований и разработок».
Таким образом, авиастроение не просто готово, но уже приступило к практической реализации указанной Стратегии. Более того, управленческие методики и модели, внедряемые сегодня НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», могут быть адаптированы и для других наукоемких отраслей.
Являясь связующим звеном между фундаментальной наукой и промышленностью, отраслевые институты призваны создавать технологии, которые обеспечат глобальную конкурентоспособность отечественной авиационной техники. Однако добиться этого только путем увеличения финансирования, без комплексного решения организационных и структурных проблем прикладной науки, которые накапливались десятилетиями, невозможно.
Поэтому первоочередная задача НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» – выстраивание новой системы управления научными исследованиями на основе междисциплинарной конвергенции наук и межотраслевой интеграции технологий. Низкий уровень системного целеполагания, координации программ, текущего мониторинга процесса исследований и разработок ведет к неэффективной трате ресурсов и времени и не гарантирует появление новых технологий к требуемому сроку. В результате время разработки авиационной техники увеличивается, а ее вывод на рынок переносится на более поздние сроки. В этом случае заложенные характеристики уже не дают критических преимуществ перед продукцией ведущих мировых производителей, которые успевают обновить модельный ряд или провести глубокую модернизацию.
Такое положение обусловлено последствиями распада СССР, ликвидацией отраслевых министерств, которые управляли прикладными исследованиями, и длительным периодом упадка наукоемкой промышленности. В первую очередь решались задачи по выживанию и сохранению имеющегося потенциала, в то время как системная работа по созданию НТЗ была свернута, а механизмы стратегического планирования и формирования запросов на новые научные достижения и технологии – утрачены. Каждый институт в этих условиях действовал исходя из собственного видения. Даже если где-то удавалось достичь прорывных результатов, то отставание по другим связанным направлениям зачастую не позволяло своевременно реализовать перспективные технологии в серийных образцах.
Необходимость преобразований диктует и изменение модели получения новых знаний. Существующая организационная структура прикладной науки является деформированной наследницей советской и в целом сложилась к середине прошлого века. В ее основе лежит принцип нарастающей специализации. Сначала в 1918 г. был создан знаменитый ЦАГИ. В 1930-е гг. из его состава выделились ВИАМ и ЦИАМ, в 1940-е гг. – ЛИИ и СибНИА. В 1946 г. создан институт авиационного вооружения – сейчас это ГосНИИАС. Дальше каждый институт накапливал знания за счет все более глубокого погружения в свои узкие ниши. Однако уже в 1980-е гг. стало понятно, что многие традиционные технологические направления достигли пределов своего развития. Каждый новый шаг вперед достигается за счет все более возрастающих расходов, и в то же время бурно развиваются области знаний, которые находятся на стыке разных наук и дисциплин. Очевидна необходимость более широкой интеграции технологий из других научных областей, а также трансфера авиационных технологий в интересах различных отраслей экономики, что невозможно без изменений в системе управления как на стратегическом, так и тактическом уровне.
НОВАЯ ПЛАТФОРМА РАЗВИТИЯ
Именно поэтому разработка плана деятельности НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», который был утвержден распоряжением Правительства Российской Федерации РП № 1559 от 16 сентября 2016 г., является важной вехой в истории отечественной авиационной науки. Это основополагающий документ, на базе которого формируется комплексная программа НИР, взаимоувязанные стратегические программы развития экспериментальной базы и кадрового потенциала.
Для разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники создана научно обоснованная система приоритетов. Для этого на протяжении 2016 г. с учетом отечественного и международного опыта разрабатывалась методология, в том числе касающаяся проблем оценки результатов исследований, составления объективных прогнозных оценок.
В гражданском авиастроении определены следующие генеральные цели развития науки и технологий:
- достижение приемлемого уровня эффективности обеспечения безопасности полетов;
- повышение экономической и физической доступности и качества услуг авиационного транспорта;
- снижение вредного воздействия авиации на окружающую среду в соответствии с перспективными требованиями ИКАО.
Аналогичная система целей и показателей их достижения сформирована и в сфере развития авиационной техники военного и специального назначения.
Каждая из генеральных целей декомпозируется на нижестоящие уровни. Так, одним из способов повышения экономической и физической доступности является снижение расхода топлива. В свою очередь, расход топлива может быть сокращен за счет повышения аэродинамического качества, весового совершенства летательного аппарата, снижения удельного расхода топлива силовой установки, совершенствования управления воздушным движением и т. д. Далее каждое из обозначенных направлений разбивается на отдельные задачи, под которые уже формируется список приоритетных НИР.
При этом впервые в отечественной практике сформирована система показателей и индикаторов развития технологий на кратко-, средне- и долгосрочный периоды (2020, 2025 и 2030 гг.). Определены количественные индикаторы улучшения конкретных технологических параметров и коэффициенты, определяющие степень их влияния на показатели более высоких уровней, учитывается взаимное влияние новых технологий в различных компонентах сложных систем.
ФОРМИРОВАНИЕ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДЕЛА
Имея стройную иерархию целей и задач, количественных показателей и индикаторов их достижения становится возможным создание опережающего НТЗ, который во многом определяет национальную конкурентоспособность и безопасность страны в долгосрочной перспективе.
Вместо существующей так называемой «конструкторской» схемы создания наукоемкой продукции, когда сначала определяется облик перспективного образца, задаются его тактико-технические характеристики, а уже потом заказываются соответствующие НИР, предлагается перейти на «инновационную» систему. Ее отличие заключается в том, что решение о создании новой авиационной техники должно приниматься только при достижении соответствующего уровня готовности технологий (УГТ, или TRL, Technology Readiness Level).
Шкала УГТ представляет собой формализованную оценку степени зрелости технологий для практического использования при разработке и производстве, от идеи до прототипа целостной системы, испытанной в условиях, близких к реальным. Принятая в зарубежной авиационной науке и промышленности и внедряемая НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» шкала предусматривает 9 УГТ, из которых первые шесть охватывают период создания НТЗ, а последующие три относятся к проведению ОКР и созданию конкретных образцов авиационной техники.
Процесс формирования опережающего научно-технического задела в рамках такой системы авиастроении включает в себя две основные стадии. На 1 – 3 УГТ развитие науки и технологий в авиастроении реализуется в рамках проблемно-ориентированных проектов по приоритетным научно-технологическим направлениям. На данных этапах происходит отбор наиболее перспективных технологий на основании теоретических расчетов, лабораторных экспериментов.
По мере повышения уровней готовности технологий возникает необходимость их системной интеграции, обеспечивающей синергетический эффект. Она реализуется на 4 – 6 УГТ в рамках комплексных научно-технологических проектов («Авиатранспортная система», «Авиационные двигатели», «Боевая авиация», «Бортовое оборудование», «Винтокрылые летательные аппараты», «Гражданские самолеты», «Роботизированные авиационные системы»). На этих этапах ведется отработка выбранных технологий на стендах, демонстраторах, летающих лабораториях. Таким образом, в промышленность передаются уже готовые к внедрению решения.
Важно отметить, что шкала УГТ и система количественных индикаторов достижения целей призваны не устранить творческий процесс научного поиска, а сделать его измеримым. Это позволит более объективно оценивать достигнутые результаты и перспективы завершения НИР. Для этого потребуются дополнительные организационные усилия, однако прикладная наука сможет четко ответить на вопросы о важности проведения тех или иных НИР, обоснованно аргументировать целесообразность увеличения финансирования.
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Своевременность появления современной системы управления авиационной наукой особенно актуальна в свете появления новой Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, принятой 23 ноября 2016 г.
Указанные в этом документе проблемы и вызовы в полной мере относятся и к авиационной промышленности. При этом одними из основных задач, определенных Стратегией, является создание «условий для проведения исследования и разработок, соответствующих современным принципам организации научно-технической, инновационной деятельности и лучшим российским и мировым практикам», а также формирование «эффективной современной системы управления в области науки, технологий и инноваций, обеспечивающей повышение инвестиционной привлекательности сферы исследований и разработок».
Таким образом, авиастроение не просто готово, но уже приступило к практической реализации указанной Стратегии. Более того, управленческие методики и модели, внедряемые сегодня НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», могут быть адаптированы и для других наукоемких отраслей.
комментарии (0):
ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS