Авиация России

Перспективы и технологические вызовы разработки российского сверхзвукового пассажирского самолёта нового поколения, снижение звукового удара, материалы и интеллектуализация кабины стали темами интервью, которое «Российской газете» дал научный руководитель ЦАГИ, вице-президент РАН, академик Сергей Чернышёв.

В отличие от зарубежных проектов, ориентированных на океанские маршруты, российские разработчики ставят задачу обеспечить возможность полётов над сушей, где требования к акустическому удару существенно строже, и требует новых подходов к аэродинамике, конструкции и силовой установке.

Сергей Чернышёв подчеркнул, что отечественные учёные разрабатывают газотурбинный двигатель с малошумными воздухозаборниками, а также методы расчёта звукового удара с учётом реальной атмосферы и рельефа местности. Для этого предлагается интеграция силовой установки с планером, применение сетчатых и бионических конструкций для снижения веса, а также использование специальных форм фюзеляжа и крыла, минимизирующих ударную волну.

По его словам, проведено моделирование распространения звукового удара в реальных атмосферных условиях, включая фокусировку ударных волн и их воздействие на населённые территории. «Наши исследования показывают: скачок давления не должен быть больше 15 паскалей. А если использовать для оценки звукового удара громкость, то её приемлемый уровень для населения в городах может составить около 65 децибел. Он сравним с шумом большого города», – отметил научный руководитель ЦАГИ. Эти параметры рассматриваются как на будущие новые международные нормы, разрабатываемые в рамках ИКАО при участии российских специалистов.

В СибНИА на летающей лаборатории Як-40ЛЛ прошли испытания технологий ИИ для сверхзвукового самолёта

В проекте СГС «Стриж» реализуется аэродинамическая схема с удлинённым носом для снижения звукового удара, композитные конструкции с волоконно-оптическими датчиками, а также интеллектуальные системы технического зрения. В апреле 2025 года проведены первые испытания управления самолётом без остекления кабины – только с помощью камер разного спектра. Это подтверждает тенденцию к интеллектуализации кабины и внедрению систем искусственного зрения, которые должны обеспечить пилотам обзор, превосходящий человеческие возможности. «Это огромный рывок вперёд!», – добавил Сергей Чернышёв.

Он пояснил, что работа по созданию сверхзвукового гражданского самолёта ведётся в условиях международной конкуренции и требует решения ряда нормативных, технических и экологических задач. Российские учёные активно участвуют в международных проектах, например, RUMBLE и рабочих группах ИКАО, и имеют возможность влиять на формирование новых стандартов.

«Наши исследования, испытания в аэродинамических трубах доказали, что самолёт может быть сделан и с хорошей аэродинамикой, и с очень низким уровнем звукового удара. Нами рассматривается несколько вариантов: самолёт на 12-16 пассажиров, на 60-80. Есть вариант совсем маленького делового самолёта – на 6-8 пассажиров. Это разные по весу и размерам воздушные суда. Пока речь идёт о создании небольшого по размерам самолёта, для которого проще решаются технологические проблемы. Это разумный старт на новом витке освоения мирного сверхзвука», – рассказал научный директор ЦАГИ.

Параллельно с аэродинамическими и конструкционными решениями, большое внимание уделяется интеллектуализации управления: внедрение систем технического зрения, интеллектуальных помощников и автоматизированных средств контроля состояния конструкции. Это соответствует общемировым тенденциям развития авиации, где искусственный интеллект и цифровые технологии становятся неотъемлемой частью новых проектов. А первым применением технологий ИИ в авиации было использование нечёткой логики (Fuzzy Logic) в законах управления самолётом Ту-204.

«На этих принципах были реализованы ограничители нормальной перегрузки и угла атаки, внедрение которых значительно подняло уровень безопасности полетов. Эти алгоритмы, подвергаясь постоянной модификации, внедрялись и на следующих самолетах – «Суперджет 100″ и МС-21», – отметил специалист, добавив, что удобными для реализации логически сложных законов управления оказались конечные автоматы, которые применяются для контроля и обеспечения согласованного функционирования многоканальной системы управления.

На SJ-100 стартовали сертификационные испытания отечественной системы автоматического управления

Говоря об интеллектуализации пассажирских самолётов и сокращении лётного экипажа до одного пилота, Сергей Чернышёв отметил отсутствие пока как в России, так и за рубежом единого устоявшегося определения понятия «виртуальный второй пилот». По его словам, в профессиональной среде этот термин обычно трактуется как программно-аппаратный комплекс, который глубоко интегрируется во все функциональные системы бортового оборудования воздушного судна. Такая система использует математические и логические методы, включая алгоритмы нечёткой логики, и предназначена для автоматизации всех задач, которые традиционно выполняет второй пилот в составе двухчленного экипажа при условии сохранения высокого уровня безопасности полётов.

«Человеко-машинный интерфейс, то есть дисплеи и органы управления в кабине экипажа, – важное и очень перспективное применение технологий искусственного интеллекта. Главная задача здесь – анализ лётной ситуации и обеспечение экипажа актуальной именно для этой ситуации информацией без перегрузки второстепенными данными. Это касается как текущей информации, так и прогноза развития лётной ситуации, обеспечения экипажа необходимыми предупреждениями и рекомендациями», – рассказал он.

В качестве примера уже разработанной системы Сергей Чернышёв привёл систему предупреждения об опасности выкатывания самолёта за пределы взлётно-посадочной полосы.

196