Полвека в авиации. Записки академика
Шрифт:
Как показала жизнь, создание в институте смешанной научно-объектовой структуры оказалось очень удачным делом. Если бы он был построен по отдельным научным направлениям, каждому подразделению пришлось бы при работе над той или иной боевой системой по отдельности раз за разом «выходить» на научного руководителя для решения множества текущих вопросов. Это неизбежно привело бы к тому, что весь объем такого общения оказался бы не по плечу руководству института. Ни к чему хорошему это бы не привело.
А когда мы создали структуры, отвечающие за определенные типы самолетов и их систем, то они автоматически объединили интересы всего института вокруг работы с тем или иным главным конструктором. Собственно, и по сей день институт сохранил структуру, предложенную мной в начале 70-х годов, хотя какие-то направления ушли в историю, какие-то родились в связи с появлением тех или иных технических систем.
Немало было обвинений и такого рода: «Ты больше делаешь ставку на создание конструкции, реальных систем, на работу с конструкторами, со смежниками — это хорошо, но наука-то страдает?! Мы же, однако, в первую очередь, — научный центр,
И конечно, писались статьи, выпускались отчеты, хотя делать это было непросто — мы работаем в области, где понятие секретности регламентирует практически всю деятельность, тем более издательскую. Все эти диссертации и отчеты давали конструкторам какие-то путеводные нити, на них учились целые поколения молодых сотрудников и выпускников вузов… Думаю, что такой подход к науке, который мы исповедуем и сейчас в ГосНИИАС, более продуктивен, чем если бы институт ударился в «чистую» научную деятельность.
Тогда же, в 70-е годы, мне удалось поднять на качественно новый уровень изучение вероятного противника. В конце концов, мы делаем систему не ради нее самой, а в расчете на то, что ей рано или поздно придется столкнуться с противником. Поэтому, к примеру, создавая фронтовой истребитель, мы должны понимать, как этот противник строит такой же самолет, какова логика его мышления, по каким принципам он наделяет свою машину теми или иными возможностями. При этом нельзя сказать, что какая-то страна опережает своих конкурентов — как правило, государства, создающие боевые и гражданские самолеты, находятся на одном уровне научно-технического и технологического развития, что и определяет облик и характеристики летательных аппаратов. Конечно, политика Хрущева в области боевой авиации привела СССР к резкому отставанию по времени от тех достижений, которые имели наши потенциальные противники. Но сделав МиГ-23, мы обошли «Фантом» по всем параметрам. Однако американцы тут же снова вырвались вперед, создав F-15 и F-16. И нам пришлось закладывать МиГ-29 и Су-27. Только они смогли свести на нет отставание от американских самолетов, которое отчетливо проявлялось в 60-70-х годах. И даже опередили их! Причем произошло это потому, что мы… слишком заидеализировали противника, посчитав его значительно умнее и сильнее, чем он был на самом деле. И строя МиГ-29 и Су-27, заложили в них решения с запасом на будущее. Вырабатывались же они на основе того глубокого изучения F-15 и F-16, которое мы вели у себя в НИИ. Это позволяет нашим машинам и сегодня, спустя почти двадцать лет после ввода в строй, существовать на мировом рынке вооружений и пользоваться хорошим спросом. В итоге глубокое изучение противника, которое мы вели, чтобы обеспечить МиГ-29 и Су-27 превосходство по боевой эффективности, сыграло свою роль, когда в России начались экономические реформы, и сохранило конкурентоспособность этих систем. Поэтому утверждение о том, что военно-промышленный комплекс «объел» всю страну, что он «обокрал» образование, медицину, науку и т. д., - по меньшей мере глупо. ВПК фактически сосредоточил в себе разработку и производство не только систем оборонного назначения, но и наукоемкой продукции и товаров длительного пользования: ведь магнитофоны, телевизоры, радиоприемники, фотоаппараты, холодильники и прочая, и прочая создавались на предприятиях оборонных отраслей, где были сосредоточены нужные технологии. И если рассматривать общий объем производства предприятий ВПК, то 60 процентов его составляла гражданская продукция, включая, конечно, и гражданскую авиацию, и лишь 40 процентов — военная. Авиационная промышленность тоже никогда не была дотационной, а приносила в бюджет страны только прибыль. И даже сейчас, после тяжелейшего удара, который по ней нанесли непродуманные экономические реформы, она сохранила возможность поставлять на внешний рынок конкурентоспособные высокотехнологичные изделия, какими являются наши боевые самолеты и вертолеты. Какая еще отрасль в стране на это способна? Мы и в области гражданской авиации начали выходить в конце 80-х годов на мировой рынок, но произошло то, что произошло…
Однако вернемся к изучению противника, конкурента и его философии. Я потребовал, чтобы оно велось каждым подразделением института, а полученная информация — тщательно анализировалась. Для такой «технической разведки» мы широко использовали зарубежные научно-технические издания, книги, брошюры, рекламные проспекты. Я лично курирую выставочную деятельность, потому что посещая авиакосмические салоны, опытный специалист может даже по косвенным признакам определить тенденции развития того или иного научного или технического направления в зарубежных фирмах. В то же время недооценка каких-то новинок, неправильный вывод из увиденного может завести институт в тупик, стать причиной опаснейших промашек в работе. Должен отметить, что такая работа помогла создать МиГ-29 и Су-27 в том виде, в котором они теперь известны всему миру.
В то время, когда мы проводили реформирование структуры у себя в НИИ, в отрасли стало формироваться понятие головных институтов. Это было связано с организацией главка — Главнауки, который выделился из Технического управления министерства. Главк, как планировалось, должен был отвечать за научно-исследовательскую деятельность и руководить работой множества НИИ, которые
В эту пятерку бесспорно вошел ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского, как родоначальник всей авиационной науки. Этот институт отвечает за аэродинамику и прочность летательных аппаратов, формирует их облик и еще многое другое. Вместе с генеральными конструкторами, бригадами общих видов работники ЦАГИ ведут огромную работу по выбору оптимальной конфигурации самолета, для чего используется продувка его моделей в аэродинамических трубах. Объемы этих продувок исчислялись тогда десятками тысяч часов.
Дальше, конечно, ЦИАМ — Центральный институт авиационного моторостроения, который отвечает за огромную подотрасль, связанную с созданием двигателей для самолетов и вертолетов.
В эту же пятерку вошел Летно-исследовательский институт им. М. М. Громова, ВИАМ — институт авиационного материаловедения и мы — те, кто отвечает за авиационное вооружение. Все эти научно-исследовательские институты получили статус головных… Правительством было утверждено общее положение о разработке авиационной техники в стране, в котором особая роль отводилась этим головным, системообразующим НИИ, как ответственным за научно-техническое сопровождение разработок.
Выше я уже частично коснулся такого понятия, как «система», которое в начале 70-х годов стало все активнее завоевывать себе место. Формально система — это некая совокупность самого летательного аппарата, энергетической установки, соответствующих общих самолетных подсистем, пилотажно-навигационного, прицельного оборудования, органов управления вооружением и самого оружия. Однако жизнь заставила расширить эти рамки. Оказалось, что всю совокупность можно формализовать в виде математических зависимостей и уравнений при выполнении самолетом той или иной целевой функции. Если он, например, ведет перехват воздушной цели, или наносит удар по наземной цели, то всю эту совокупность физически разных по своей природе элементов можно связать единым математическим описанием в виде уравнений движения самолета, процессов, происходящих в информационных каналах, исполнительных органах и т. д. И даже человек описывается, как биологическое звено… Так вот, сложный комплекс уравнений, описывающий поведение совокупности технических подсистем и самолета вместе для выполнения целевой задачи, — это, оказывается, и есть объединенное понятие системы, потому что мы как бы из физической среды реального времени и пространства переходим в некую математическую форму, или, как сейчас говорят, в виртуальную область.
И вот в ней-то наиболее четко видно, что же есть система. Возникают системные проблемы, которые призвана решать системная наука. Прежде всего, это — теория эффективности. Эффективность складывается под действием всей совокупности объектов и субъектов, участвующих в перехвате самолета противника или нанесении удара по наземным целям — это суммарный показатель. В этом же ряду — теория надежности системы, исследование операций и другие.
Сегодня системный подход приобретает решающее значение не только в авиации, но и в военно-морском флоте, в гражданских секторах. Современный гражданский самолет, к примеру, нельзя рассматривать просто как летательный аппарат: он — элемент транспортной системы. Выполняя целевую задачу перевозки грузов и пассажиров, воздушное судно встраивается в мощную инфраструктуру управления воздушным движением, бронирования билетов и организацию самих пассажиропотоков, в работу инженерно-авиационной службы и т. д. Самолет должен быть вписан в эту крупную сложную систему, только тогда он будет правильно решать свою задачу. Ну, а если взять современную подводную лодку… Это же целый город с громадной, сложнейшей конструкцией, большим количеством всевозможных систем, механизмов, которые должны быть грамотно спроектированы, скомплексированы и увязаны. Эта увязка, и в авиации, и во флоте, сначала воспринималась как искусство конструктора, который, благодаря своему опыту и интуиции, умеет правильно «завязать» будущее изделие. Но постепенно появился формальный аппарат и системные исследования становятся главным фактором в определении облика проектируемой машины, причем на всех этапах ее жизненного цикла.
Итак, прежде, чем сформировать тактико-технические требования на тот или иной самолет, обязательно надо провести операционные исследования, проанализировать поведение будущей системы в моделях воздушных операций, которые прогнозируются на базе сегодняшнего объема знаний и информации о вероятных противниках. Отсюда рождаются эти требования, ими определяются такие понятия, как «потолок», скорость, дальность полета, тяговооруженность… Это простейшие понятия, а на самом деле в ТТЗ включается гораздо большее количество параметров, буквально сотни и тысячи, когда вы «опускаетесь» до уровня конкретных агрегатов и подсистем, потому что на каждую из них надо выработать свои требования, которые в конце концов подчинены решению общей задачи. Поэтому концептуальные, как мы говорим, исследования — это уже исследования системные, то есть никто не анализирует самолет, как летательный аппарат, мы еще не знаем, какой будет самолет, — надо понять, каким он должен быть. Когда такое понимание приходит, только после этого в ЦАГИ начинают формировать облик летательного аппарата. Сегодня, например, спорим: нужно ли машине иметь крейсерскую сверхзвуковую скорость или не нужно? Это — принципиально, потому что от ответа зависит, из какого материала нужно строить самолет, какую ставить двигательную установку. Если не нужно иметь сверхзвуковую крейсерскую скорость, можно базироваться на современных алюминиевых сплавах. А если самолет должен летать с такой скоростью на крейсерских режимах, то надо брать титан, сталь, подходящие по тепловой прочности. Отсюда вытекают и требования к двигателю, его конструкции. А мы ведь взяли только один параметр — сверхзвуковой скорости на крейсерском режиме. Но их-то тысячи…