Главная страница / Платформа / Международный опыт

Международный опыт деятельности технологических платформ.

Планирование перспективных исследований и разработок в области аэронавтики.

Структура раздела:

При формировании принципов функционирования технологических платформ в Российской Федерации активно изучался мировой опыт в сфере организации и повышения эффективности инновационного процесса. В результате, за основу была принята европейская модель, развитие которой в странах Европейского Союза осуществляется с первой половины 2000-х годов. Основной целью создания европейских технологических платформ была интенсификация исследований и разработок путем максимально широкого вовлечения бизнеса в определение приоритетов научно-технологического развития и реализацию межгосударственных и национальных программ, устранение (минимизация) барьеров в создании и внедрении инноваций, получение максимальной прибыли от инвестиций в перспективные исследования и разработки. Дополнительной задачей при формировании европейских платформ была интеграция исследовательских и промышленных ресурсов стран - членов ЕС, расширение круга организаций и экспертов, участвующих в реализации исследовательских и технологических программ, максимально полное использование имеющегося кадрового, технологического и инновационного потенциала.

Стратегические цели и задачи европейских технологических платформ

Источник: Evaluation of the European Technology Platforms. Final Report. August 2008.

Создание платформ происходило, прежде всего, путем активного взаимодействия Европейской комиссии с крупным европейским бизнесом или отраслевыми бизнес-ассоциациями, заинтересованными в активизации и координации исследовательских и инновационных процессов. Основными принципами создания и функционирования европейских технологических платформ (ЕТП) являются:

• Обеспечение баланса интересов участников, открытость и прозрачность управления
• Соблюдение баланса спроса и предложения – т.е. наличие среди участников платформы разработчиков и потребителей новой продукции и технологий. Каждая ЕТП должна обеспечивать свободный доступ всех групп интересов без доминирования какой-либо узкой группы и лоббирования. В 2004 г. был сформулирован своеобразный «кодекс деловой этики» ЕТП, предусматривающий ротацию членов и руководителей Консультационного комитета (высшего органа, координирующего деятельность платформы);
• Информационная доступность, открытость и регулярность деятельности
• Регулярные встречи участников ЕТП, открытый доступ для новых членов, создание веб-сайта. В среднем, руководящие органы собираются 4 раза в год, горизонтальные и вертикальные рабочие группы – 7-8 раз в год, в большинстве ЕТП пленарное заседание (общее собрание) проводится ежегодно. Предусматривается широкая информационная доступность результатов деятельности ЕТП для всех заинтересованных участников. Для этого проводятся регулярные встречи лидеров ЕТП с европейским Комиссаром по науке, исследованиям и инновациям, конференции и семинары с участием представителей ЕК, стран - членов ЕС, региональных властей и международных организаций, на веб-сайте ЕК представлена детальная информация о деятельности ЕТП.

В рамках деятельности платформ осуществляется разработка и согласование стратегических программ исследований и инноваций, которые периодически обновляются (актуализируются) и представляют собой стратегическое «видение» и детализированный план исследований и разработок на средне- и долгосрочную перспективу. Составной частью плана (или отдельным документом) является «дорожная карта» с указанием конкретных временных и финансовых параметров, разбитых по периодам.

Реализация стратегических программ ЕТП, как правило, осуществляется Европейской комиссией путем финансирования соответствующих исследовательских программ (рамочные программы ЕС, программа «Горизонт-2020», совместные  исследовательские инициативы), а также на уровне отдельных государств - членов ЕС в рамках соответствующих национальных программ; тематики (конкретные планы работ, конкурсные лоты) которых формируются на основе программ ЕТП.

На начальном этапе финансирование организационных расходов платформ, как правило, осуществляла Европейская комиссия: в расчете на платформу выделялось от 500 тыс. до 2 млн евро, однако это касалось не всех платформ. На более поздних стадиях основным источником финансирования становятся взносы участников. В организационном плане часть платформ функционирует в форме некоммерческих организаций; некоторые платформы создали так называемые «совместные  исследовательские инициативы», представляющие собой частно-государственные партнерства, в рамках которых осуществляется совместное финансирование перспективных исследовательских программ. Оставшиеся ЕТП прекратили свое существование или действуют в форме «общественных инициатив» (без образования юридического лица), финансирование деятельности которых осуществляет бизнес-сообщество.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПЛАТФОРМЫ ЕС (ПЕРЕЧЕНЬ)

Наиболее близким аналогом Технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии» является Консультативный совет по авиационным исследованиям в Европе (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe, ACARE), который был создан в 2001 году и разработал первую редакцию Стратегической программы исследований (в настоящее время – Стратегическая программа исследований и инноваций; Strategic Research and Innovation Agenda, SRIA), направленной на обеспечение достижения целей, сформулированных в разработанном годом ранее документе «Европейская аэронавтика: взгляд в 2020 год». В состав ACARE в настоящее время входят практически все ведущие европейские разработчики и производители авиационной техники, исследовательские центры, университеты, авиакомпании, аэропорты, поставщики аэронавигационных услуг и услуг ТОиР, производители топлива, представители стран - членов ЕС, Европейской комиссии и регуляторов, а также ряд компаний - авиапроизводителей из стран, не входящих в ЕС (всего – 112 организаций).

В 2017 году была разработана новая редакция Стратегической программы исследований и инноваций ACARE, которая устанавливает основные направления (приоритеты) в проведении исследований и разработок, которые должны обеспечить достижение целей, установленных в Flightpath 2050 – стратегическом документе, содержащем «видение» будущего развития авиации в Европе.

Основными причинами (факторами) разработки новой редакция Стратегической программы исследований и инноваций, по мнению ACARE, являются:

• Последствия таких событий, как катастрофы рейсов MH370, MH17, Germanwings 9525, которые могут повлиять на исследования и инновации, или на общеотраслевую политику;
• Угрозы кибербезопасности, например, оборудованию летательных аппаратов или системам ОрВД;
• Развитие и разработки в сфере цифровизации и больших данных;
• Жесткость будущих стандартов выбросов CO₂ и ультрамалых частиц;
• Возрастающее значение шумовых факторов и влияния авиации на здоровье;
• Новые концепции систем мобильности, стейкхолдеры, бизнес-модели и виды (типы) транспортных средств, включая БАС (беспилотные/дистанционно-пилотируемые авиационные системы);
• Новые вызовы конкурентоспособности для европейских стейкхолдеров воздушного транспорта;
• Новые технологии, материалы, производственные процессы и системные концепции, жизненно важные для европейского авиационного сектора;
• Появление нового законодательства о вредных веществах, влияющего на процессы сертификации авиационной техники и продукты;
• Наличие (доступность) соответствующей исследовательской и испытательной инфраструктуры;
• Наличие (доступность) необходимых кадровых ресурсов.

По мнению авторов (разработчиков) новой редакции Программы, будущие летательные аппараты и авиационные системы потребуют изменения (сдвига) методологической парадигмы в сторону сертификации и испытаний, межплатформенной интеграции и создания полномасштабных демонстраторов.

Важная роль в реализации Программы отводится анализу и мониторингу достигнутых результатов. Так, в качестве примера приводится информация о том, что в 2015 году рабочая группа ACARE по энергетике и окружающей среде оценила общее сокращение выбросов СО₂ на 1 пасс.-км на 38% против целевого показателя в 50% к 2020 году. Аналогичным образом, анализ имеющихся технических решений показал потенциальную возможность сокращения уровня воспринимаемого шума на 37% по сравнению со значением целевого показателя в 50%, также запланированного к достижению в 2020 году. По мнению ACARE, необходимо продолжить регулярный мониторинг и анализ развития технологий с точки зрения достижения планируемых результатов.

Основные направления (приоритеты) исследований и разработок в области аэронавтики

Стратегической программы исследований и инноваций ACARE

Далее приводятся представленные в томе 1 новой редакции Стратегической программы исследований и инноваций ACARE основные направления (приоритеты) исследований и разработок в области аэронавтики Европейского Союза, направленные на достижение целей, установленных в Flightpath 2050, а также наши комментарии к данным направлениям (приоритетам), в т.ч. с учетом особенностей Европейского Союза и Российской Федерации.

1) Удовлетворение потребностей общества и рынка:

• Понимание ожиданий и возможностей потребителей, рынка и общества;
• Разработка и внедрение интегрированной интермодальной транспортной системы;
• Разработка возможностей для оценки концепций мобильности, инфраструктуры и характеристик;
• Обеспечение инструментов управления для информированного выбора мобильности;
• Информационное обеспечение мобильности: информация о поездках, данные и связь;
• Обеспечение инструментов для повышения системной устойчивости транспортной системы, предотвращения нарушений и сбоев;
• Развитие (превращение) аэропортов в интегрированные, эффективные и устойчивые узлы интерфейса воздушного транспорта;
• Разработка и внедрение интегрированной платформы информации, связи, навигации и наблюдения;
• Разработка будущих концепций управления воздушным движением и предоставления услуг пользователям воздушного пространства;
• Решение межсистемных проблем: интеллектуальные системы, человеческий фактор и развитие автоматизации, автономность и устойчивость.

Данные направления (приоритеты) исследований и разработок направлены на достижение целей, установленных в Flightpath 2050:

1. Европейские граждане способны принимать информационно-обоснованные решения о своей мобильности.
2. 90% путешественников в Европе могут совершить свое путешествие «от двери до двери» в течение 4 часов.
3. Разработана согласованная наземная инфраструктура.
4. Задержка прибытия рейсов не превышает 1 минуты.
5. Создана ОрВД позволяет обслуживать не менее 25 миллионов полетов в год всех типов ЛА.

Данные направления, на наш взгляд, отражают территориально-демографическую специфику и текущий уровень социально-экономического развития и общего развития воздушного транспорта в странах Европейского союза, в частности: уровень жизни населения, высокую плотность населения, большое количество действующих аэропортов, высокий уровень технического оснащения системы ОрВД.

2) Поддержание и расширение индустриального лидерства:

• Повышение конкурентоспособности в индустриализации продукта;
• Разработка технологий производства с высокой добавленной стоимостью;
• Внедрение высокоэффективных технологий в жизненном цикле продукта;
• Целенаправленные и последовательные инвестиции;
• Использование потенциала текущей эксплуатации и ТОиР;
• Разработка инновационных и оптимизированных методов испытаний;
• Создание новых бизнес-моделей и инициатив;
• Лидерство в разработке стандартов;
• Рациональная сертификация.

Данные направления (приоритеты) исследований и разработок направлены на достижение целей, установленных в Flightpath 2050:

1. Вся европейская авиационная промышленность является высоко-конкурентной, предоставляет лучшие продукты и услуги по всему миру и занимает долю более 40% на глобальном рынке.
2. Европа будет поддерживать передовые технологии проектирования, производства и системной интеграции и рабочие места, основанные на качественных, стратегически-ориентированных, передовых проектах и программах, охватывающих весь инновационный процесс от фундаментальных исследований до полномасштабных демонстрантов.
3. Оптимизированные системный инжиниринг, проектирование, производство, сертификация и процессы их модернизации позволили преодолеть сложность и значительно снизить затраты на разработку (включая 50%-е снижение стоимости сертификации). Разработано новое поколение передовых стандартов.

Учитывая достаточно высокий уровень развития авиационной отрасли в Российской Федерации, данные направления, в целом, на наш взгляд, применимы и к российской авиационной индустрии. Серьезное отставание, по мнению многих экспертов, имеется в сфере сертификации и разработки стандартов – тем более данные направления в России требуют особого внимания.

3) Защита окружающей среды и энергообеспечение:

• Разработка летательных аппаратов будущего: эволюционные шаги;
• Разработка летательных аппаратов будущего: революционные шаги;
• Повышение эффективности использования ресурсов и уровня их переработки;
• Улучшение экологических характеристик воздушных операций и управления воздушным движением;
• Улучшение экологической обстановки в аэропортах;
• Обеспечение необходимых объемов доступных видов альтернативных топлив;
• Понимание влияния авиации на изменение климат;
• Адаптация к изменению климата;
• Разработка стимулов и правил.

Данные направления (приоритеты) исследований и разработок направлены на достижение целей, установленных в Flightpath 2050:

1. Сокращение выбросов CO₂ на 1 пасс.-км на 75%, NOx – на 90% и уровня шума – на 65% по сравнению с 2000 годом.
2. Отсутствие выбросов вредных веществ при рулежке ВС.
3. Воздушные суда спроектированы и производятся как способные для вторичной переработки.
4. Европа является центром превосходства в области устойчивых альтернативных видов топлива, в том числе для авиации, на основе сильной Европейской энергетической политики.
5. Европа находится на переднем крае исследований атмосферы и лидирует в разработке плана приоритетных действий по охране окружающей среды и установлению глобальных экологических стандартов.

Экологическая политика является безусловной доминантой в политике стран - членов ЕС. Другой движущий фактор – недостаточная собственная обеспеченность углеводородными энергетическими ресурсами и зависимость от внешних поставок. Это определяет экологическую ориентированность Стратегической программы исследований и инноваций ACARE и других программ (планов) исследований и разработок в области аэронавтики в Европейском союзе. Более того, основной объем финансовых ресурсов выделяется именно в целях защиты окружающей среды (см., например, программу «Clean Sky»).

4) Обеспечение безопасности полетов и защиты авиации от актов незаконного вмешательства:

• Сотрудничество в целях безопасности полетов;
• Оптимизация человеческих и организационных факторов безопасности полетов;
• Создание и использование интеллектуальных систем безопасности полетов;
• Обеспечение безопасности полетов при эксплуатации ЛА;
• Проектирование, производство и сертификация в целях обеспечения безопасности полетов;
• Сотрудничество в целях защиты авиации от актов незаконного вмешательства;
• Привлечение авиационного персонала и общества к обеспечению защиты от актов незаконного вмешательства;
• Создание и использование интеллектуальных систем защиты от актов незаконного вмешательства;
• Обеспечение защиты от актов незаконного вмешательства при эксплуатации ВС;
• Проектирование, производство и сертификация в целях обеспечения защиты от актов незаконного вмешательства.

Данные направления (приоритеты) исследований и разработок направлены на достижение целей, установленных в Flightpath 2050:

1. Менее 1 аварии на 10 миллионов рейсов коммерческих самолетов для всей европейской авиатранспортной системы.
2. Точная оценка метеоусловий и других негативных погодных явлений погоды, адекватное снижение рисков.
3. Европейская система воздушного транспорта функционирует на основе интероперабельных и сетевых инфраструктур, обеспечивая безопасную эксплуатацию пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в одном воздушном пространстве.
4. Эффективные бортовые и наземные системы проверки безопасности в целях защиты от актов незаконного вмешательства обеспечивают непрерывную безопасность глобальных перевозок. Проверки пассажиров и грузов в целях защиты от актов незаконного вмешательства осуществляются максимально деликатным образом, без наружного вмешательства.
5. Конструкция воздушных судов устойчива к текущему и прогнозируемому уровню угрозы от актов незаконного вмешательства – на борту и на земле, как внутри, так и снаружи ВС.
6. Система воздушного транспорта оснащена полностью защищенной глобальной сетью передачи данных с высокой пропускной способностью, упрочненной и устойчивой по своей конструкции к возможным кибер-атакам.

По сравнению со среднемировыми показателями уровень безопасности полетов в Европейском союзе достаточно высок. В то же время необходимо учитывать высокую плотность воздушного движения над Европой, а также повышенную загруженность многих аэропортов. С учетом географических и социально-экономических особенностей, это позволяет адекватно оценивать усилия (действия) стран - членов ЕС по повышению безопасности полетов, а также защиты авиации от актов незаконного вмешательства.

5) Приоритизация исследований, возможностей экспериментальной базы и образования:

• Регулярный мониторинг развития технологий (поддержание осведомленности с помощью эффективной «technology watchtower»);
• Разработка всеобъемлющей стратегии исследований, охватывающих всю цепочку инноваций;
• Выбор направлений инвестиций на основе объективных процессов отбора (критериев);
• Развитие и поддержание в актуальном состоянии испытательной инфраструктуры;
• Создание и обеспечение функционирования устойчивой сети операторов испытательной инфраструктуры;
• Обеспечение мирового лидерства в авиационном образовании;
• Стимулирование участие заинтересованных сторон (стейкхолдеров) в образовании;
• Создание привлекательного имиджа авиации для привлечения (притока) молодежи в образовательные программы.

Данные направления (приоритеты) исследований и разработок направлены на достижение целей, установленных в Flightpath 2050:

1. Европейские исследовательские и инновационные стратегии определяются совместно всеми заинтересованными сторонами – государственными и частными, и реализуются скоординированным образом при индивидуальной (персональной) ответственности. Охватывается вся инновационная цепочка – от поисковых исследований до демонстрации и инноваций.
2. Создание сети междисциплинарных технологических кластеров на основе сотрудничества между промышленностью, университетами и научно-исследовательскими институтами.
3. Идентификация, поддержание и постоянное развитие стратегических европейских аэрокосмических испытательных и экспериментальных объектов (установок), а также средств разработки (проектирования) АТ. При необходимости интеграция наземных и летных процессов валидации и сертификации.
4. Карьера в авиации привлекательна для студентов. Учебные курсы, предлагаемые европейскими университетами, полностью соответствуют потребностям авиационной промышленности, ее исследовательских учреждений и администраций и постоянно развиваются по мере развития этих потребностей. Постоянное в течение профессиональной карьеры и непрерывное образование в авиации является нормой.

На наш взгляд, данное направление – чрезвычайно актуально для нашей страны, особенно, в части приоритезации направлений исследований и разработок и выбора наиболее актуальных тематик на основе объективных процессов (критериев) отбора (экспертизы). В странах ЕС данному направлению придается большое значение и накоплен серьезный опыт, который вполне может быть использован в российских условиях.

Кроме основных (приоритетных) направлений исследований и разработок, соответствующих целевым ориентирам Flightpath 2050, в состав Стратегической программы исследований и инноваций ACARE также входит том 2, содержащий более детализированную информацию о приоритетах в проведении исследований и разработок в области аэронавтики, включая: сферу активности; ключевой элемент; задачи (потребности) в исследованиях и разработках (2 дополнительных уровня детализации); категории (типы), характеризующие планируемые (ожидаемые) результаты исследовательской активности (концепции, политика, знания, технологии, инфраструктура); сроки достижения значимых результатов; ключевые показатели (индикаторы, KPI). Фактически том 2 представляет собой детализированный план («дорожную карту») программы исследований и разработок в области аэронавтики Европейского Союза.

С учетом особенностей социально-политического развития Европейского Союза, основной объем исследовательских работ по ключевым направлениям развития авиационной техники сосредоточен в направлении (блоке, вызове) 3 Программы – «Защита окружающей среды и энергообеспечение» («Protecting the environment and energy supply»), который представляет для нашей Платформы особый интерес. Ниже представлены детализированные направления работ, задачи и требования к ожидаемым результатам, а также сроки их достижения по 2-м ключевым направлениям:

1) Разработка летательных аппаратов будущего: эволюционные шаги:

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ШАГИ (ПЕРЕЧЕНЬ)

2) Разработка летательных аппаратов будущего: революционные шаги:

РЕВОЛЮЦИОННЫЕ ШАГИ (ПЕРЕЧЕНЬ)

Анализ содержания направлений исследований и разработок Стратегической программы исследований и инноваций ACARE, в том числе их сравнение (сопоставление) с направлениями исследований и разработок, предлагаемыми к включению в состав Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии», а также с планами (работами) ведущих российских научно-исследовательских организаций, позволяет сделать следующие основные выводы:

1. Спектр направлений исследований и разработок Стратегической программы исследований и инноваций ACARE чрезвычайно широк и охватывает практически все сферы авиационной деятельности – летательные аппараты, систему ОрВД, наземную авиационную инфраструктуру.

2. С учетом особенностей социально-политического развития стран - членов ЕС, основной объем работ по созданию (развитию) летательных аппаратов и других видов авиационной техники сосредоточен в блоке (направлении работ) «Защита окружающей среды и энергообеспечение» («Protecting the environment and energy supply»).

3. Направления исследований и разработок Стратегической программы исследований и инноваций ACARE включают в себя как направления работ (задачи) на ближне- и среднесрочную перспективу (2020 г., 2030 г.), так и более отдаленные цели (2040 г.).

4. Данные задачи направлены не только на создание перспективных летательных аппаратов, но и на развитие (совершенствование) существующих видов авиационной техники в рамках традиционных концепций (компоновок), а также на разработку (развитие) производственных технологий, методов проектирования, сертификации, послепродажного (эксплуатационного) обслуживания, утилизации авиационной техники, развитие вторичного рынка.

5. Постановка задач (потребности в исследованиях и разработках) максимально детализирована и включает в себя: элемент конструкции ЛА (авиатранспортной системы); 2 уровня детализации потребностей в исследовательских работах; категории (типы) планируемых результатов (концепции, политика, знания, технологии, инфраструктура); сроки достижения результатов (2020 г., 2030 г., 2040 г.); а также ключевые показатели (индикаторы, KPI), характеризующие требования к результатам планируемых работ.

6. Направления и задачи исследовательских и технологических работ (проектов), предлагаемых к включению в состав Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии», также достаточно широки и в значительной степени корреспондируют с направлениями (задачами) Стратегической программы исследований и инноваций ACARE. Отличия обусловлены, прежде всего, существующим уровнем развития российской авиационной отрасли и ее особенностями, а также намерением сфокусировать исследовательскую активность на ключевых, наиболее универсальных направлениях, результаты которых могут быть востребованы как при создании летательных аппаратов будущего, так и при развитии (модернизации, модификации) существующих ЛА.

7. Представленные ниже тематики (наименования) работ ведущих российских научно-исследовательских организаций, выполняемых в рамках подпрограммы 7 «Авиационная наука и технологии» государственной программы Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы», сформулированы максимально кратко и не позволяют идентифицировать требования, предъявляемые к их конечным (ожидаемым) результатам. Исключение составляют проекты (работы), выполняемые в рамках международных научно-технического сотрудничества.

Ниже представлены результаты сравнения (сопоставления) содержания направлений исследований и разработок Стратегической программы исследований и инноваций ACARE с направлениями исследований и разработок, предлагаемыми к включению в состав Стратегической программы исследований и разработок Технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии», а также планами (работами) ведущих российских научно-исследовательских организаций, выполняемыми в рамках государственной программы Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы».

НАПРАВЛЕНИЯ R&D (ACARE, сравнительный анализ)