Аналитический обзор

С 29 января по 1 февраля 2008 г. в Москве с участием зарубежных ученых состоялись ХXXII академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С.П.Королева и других выдающихся отечественных ученых – пионеров освоения космического пространства. Российское ракетно-космическое сообщество было представлено на чтениях значительным числом участников – более 1680 человек, из более, чем 150 организаций. Доклады представили 1005 ученых и специалистов, 425 из которых выступили с ними публично на пленарных и секционных заседаниях. В рамках чтений состоялись два пленарных заседания, работали двадцать секций. Всего состоялось 44 секционных заседания.

Открылись Чтения пленарным заседанием в Большом зале Учебно-лабораторного корпуса МГТУ имени Н.Э.Баумана, на котором по традиции к собравшимся обратился председатель Оргкомитета академик Б.Е.Черток.

Первое пленарное заседание было посвящено столетним юбилеям трех замечательных людей – это пионеры освоения космического пространства – академики В.П.Глушко, А.Н.Пилюгин и А.М.Исаев. С докладами выступили: Генеральный директор НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко Н.А.Пирогов, Генеральный конструктор Б.И.Каторгин - «Академик В.П.Глушко. К 100-летию со дня рождения», Генеральный директор НПЦ АП имени академика Н.А. Пилюгина Е.Л. Межирицкий, первый заместитель генерального конструктора В.А.Немкевич, начальник отдела Г.М.Присс - «Основоположник отечественных систем автономного управления ракетными и ракетно-космическими комплексами – академик Н.А.Пилюгин», Генеральный директор КБхиммаш имени А.М.Исаева В.А. Петрик, первый заместитель Генерального директора – генеральный конструктор И.А. Смирнов - «Главный конструктор А.М.Исаев - выдающийся создатель ЖРД и ЖРДУ для ракетно-космической техники».

Второе пленарное заседание посвящалось проблемам изучения и освоения дальнего космоса. С докладами выступили: Заместитель директора Астрокосмического Центра ФИАН РАН В.Г.Курт- «Современные достижения внеатмосферной астрономии» и Генеральный конструктор и генеральный директор НПО имени С.А.Лавочкина Г.М.Полищук, заместитель главного конструктора ОКБ В.В.Ефанов - «Современные и перспективные космические комплексы НПО имени С.А. Лавочкина для инновационного социально-экономического развития России».

При анализе итогов работы XXXII академических чтений по космонавтике, имеющих в своем составе два десятка секций, целесообразно провести их структуризацию по тематическому принципу, объединив в соответствующие блоки. Таких тематических блоков может быть образовано пять.

Первый, по ракетно-космической тематике и наземной инфраструктуре, в составе трех секций: «Летательные аппараты. Проектирование и конструкция», «Автоматические космические аппараты для планетных и астрофизических исследований. Проектирование, конструкция, испытания и расчет», «Объекты наземной инфраструктуры ракетных комплексов». Второй, по ракетным двигателям в составе четырех секций: «Развитие космонавтики и фундаментальные проблемы газодинамики, горения и теплообмена», «Основоположники аэрокосмического двигателестроения и проблемы теории и конструкций двигателей летательных аппаратов», «Космическая энергетика и космические электроракетные двигательные системы – актуальные проблемы создания и обеспечения качества, высокие технологии», «Комбинированные силовые установки для гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов». Третий, по проблемам навигации в составе трех секций: «Прикладная небесная механика и управление движением», «Космическая навигация и робототехника», «Системы управления космических аппаратов и комплексов». Четвертый, по производственной тематике: «Наукоемкие технологии в ракетно-космической технике», «Производство конструкций ракетно-космической техники». Пятый, по гуманитарным проблемам космонавтики в составе пяти секций: «Экономика космической деятельности», «Космонавтика и устойчивое развитие общества», «Аэрокосмическое образование и проблемы молодежи», «Космическая биология и медицина», «Космонавтика и культура». Секции «Исследование научного творчества пионеров освоения космического пространства» и «История ракетно-космической техники» в силу своей тематической специфики не могут быть включены ни в один из пяти названных блоков.

На заседаниях секции первого блока «Летательные аппараты. Проектирование и конструкции» традиционно обсуждалась проектно конструкторская тематика, представляющая пионерские работы с перспективой в 5 – 10 лет. Она разномасштабна – от внедрения новых конструктивных решений и материалов до глобальных программ типа обновления принципов космической связи, навигации дистанционного зондирования Земли, создания лунных станций. Следующая группа проблем рассматривалась на заседаниях секции в этом году: программные разработки ГКНПЦ им. М.В.Хруничева и РКК «Энергия» по ракетам-носителям на чистых компонентах для стартов из Плесецка («Союз-2-3», «Ангара»); проекты новых мощных ракет на метано-кислородном топливе, по которым зарубежные разработчики работают очень активно; программа развития малых и микроспутников для систем связи, дистанционного зондирования Земли, навигации, решения задач МЧС и контроля за природными ресурсами. По мнению участников чтений программы такого уровня и значимости для технологического скачка аэрокосмической и связанных с ней отраслей требуют специальной Государственной программы. Кроме того, получила общее одобрение позиция о том, что Королевские чтения могут стать «общественной палатой» российской космонавтики, свободной от влияния конъюнктурных целей и частных интересов предприятий. Были высказаны конструктивные критические замечания: о непродуктивности формирования лунной программы при финансировании её в объёме меньшем, чем 3% от соответствующей американской программы; схемы «Энергии» на базе существующих разгонных модулей с большим количеством стыковок или схемы НПО им. С.А. Лавочкина, повторяющие аппараты Г.Н. Бабакина, в лучшем случае копируют экспедиции «Apollo» 37-летней давности, не образуя долгоживущего «нулевого цикла» обитаемой лунной базы.

На секции «Автоматические космические аппараты для планетных и астрофизических исследований. Проектирование, конструкция, испытания и расчет» был заслушан и обсуждён широкий спектр докладов, среди которых можно выделить следующие направления: обсуждение проектов космических систем для перспективных направлений планетных и фундаментальных астрофизических исследований; современные научные и проектно-конструкторские разработки, новые методы расчета основных параметров систем и устройств, опыт испытаний и эксплуатации существующих образцов космической техники; дистанционное зондирование Земли из космоса.

Другая группа проблем этого блока секций была связана с тематикой «Объекты наземной инфраструктуры ракетных комплексов». Наиболее значимыми научными направлениями исследований по этой тематике являются: разработка и применение автоматизированных, ресурсосберегающих и информационных технологий в стартостроении; исследование характеристик газодинамических, акустических, динамических и тепловых процессов в стартовом оборудовании в период подготовки и пуска ракетно-космических систем; разработка методов диагностики технического состояния конструкций технологического оборудования стартовых и технических комплексов, моделирования и оптимального управления эксплуатацией стартовым оборудованием.

Участники заседаний секции второго блока по фундаментальным проблемам газодинамики, горения и теплообмена выделили для обсуждения следующие проблемы: теоретическое и экспериментальное, в том числе, натурное, исследование проблемы выбросов двигателей современных КЛА; новые результаты исследований процессов горения и детонации гомогенных и гетерогенных топливных смесей, направленных на разработку перспективных воздушно-реактивных двигателей современных летательных аппаратов; исследования физико-химических процессов в потоках, содержащих мелкодисперсные частицы конденсированной фазы, а также новые результаты по исследованию модели образования кластеров, скорости нуклеации и фазовых переходов для конкретных веществ; работы, посвящённые созданию программных продуктов и разработкам новых методов и расчётных моделей, направленных на расширение возможностей вычислительных экспериментов при проведении работ по новым космическим программам, в том числе, численному моделированию в задачах радиационной газовой динамики; обзор новейших результатов расчетных и экспериментальных исследований рабочих процессов в тракте перспективных двигателей высокоскоростных летательных аппаратов (в том числе, сверхзвукового горения в каналах).

Тематика «Аэрокосмического двигателестроения и проблемы теории и конструкции двигателей летательных аппаратов» была исследована участниками соответствующей секции: по проблемным вопросам разработки ЖРД; проектирование и отработка ракетных двигателей на твердом топливе; результаты исследований ядерных ракетных двигателей, ракетно-прямоточных двигателей; конверсионное использование ЖРД.

Тематика «Комбинированные силовые установки для гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов» содержала актуальные проблемы: вопросы создания гиперзвуковых воздушно-реактивных двигателей аэрокосмического и артиллерийского назначения с газодинамическим (взамен геометрического) регулированием потоков в контурах проточной части двигателя. Одним из выводов по результатам этих работ является идея создания теплогазодинамических обтекателей для снижения лобового сопротивления, а также для тепловой защиты спускаемых кабин космических летательных аппаратов; проблемы создания аэрокосмических двигателей нового типа – пульсирующих детонационных двигателей; формирование оптимального облика силовых установок летательных аппаратов с числами М полета 4…5. Доклады по указанным проблемам докладывались и обсуждались и на предыдущих академических чтениях. На XXXII чтениях они получили более глубокие теоретические обоснования и практическую направленность. Одно из заседаний, проведено совместно с секцией №1 было посвящено 100-летию со дня рождения академика В.П.Глушко и А.М.Исаева.

Третий блок включал в себя тематику «Прикладная небесная механика и управление движением» и был представлен следующими проблемами: исследование движения естественных небесных тел (астероидов) и их наблюдение, динамика полёта искусственных космических аппаратов в космосе и в атмосфере, управление их движением, системы ориентации и стабилизации спутников и т.п.; результаты разработок в космических проектах по спутнику «Фотон М-2» и магнитометру «Мираж»; создание активной магнитной системы управления для наноспутника ТНС-0; исследования траектории сближающегося с Землёй, астероида 99942 Apophis (2004 MN4), открытого в 2004 году, риска столкновения и проблему коррекции его орбиты.

Первое заседание Секции №5 было посвящено «Научной деятельности академика Д.Е.Охоцимского», являвшегося неизменным руководителем секции с момента её создания. Интересные и яркие выступления представили не только теоретические и прикладные научные достижения академика Д.Е.Охоцимского, но и их развитие во многих научных школах в различных областях знаний динамики космического полёта, робототехники и других сфер теоретической механики и математического моделирования. Во многих докладах были рассмотрены задачи космической механики, в разработке и постановке которых участвовал уважаемый Учитель.

Тематика исследований по «Космической навигации и робототехнике» была представлена двумя основными проблемами: космическая навигация и баллистико-навигационное обеспечение полета; роботизированные измерительные комплексы и приборы для навигационных измерений.

Третий блок содержал также тематику «Системы управления космических аппаратов и комплексов». На заседаниях секции того же названия рассматривались принципы построения, методы расчета и проектирования систем автоматического и автоматизированного управления разнообразными объектами РКТ, а также перспективные направления разработки и создания интеллектуальных систем управления такими объектами. Важное место в сообщениях занимали проблемы обработки информации в системах управления и повышения их точности функционирования, а также использование современных технологий расчета, проектирования, вопросы моделирования и наземной отработки этих систем.

Заседание секции, состоявшееся 31 января, было посвящено 100-летию основоположника отечественных систем автономного управления ракетными и ракетно-космическими комплексами – академика Н.А.Пилюгина. На этом заседании были заслушаны 6 докладов специалистов ФГУП «НПЦ АП» имени академика Н.А. Пилюгина и МГТУ им. Н.Э.Баумана, посвященных развитию идей и творческого наследия академика Н.А.Пилюгина в области разработки систем навигации и управления объектами РКТ. В работе секции принимали участие иностранные специалисты, представляющие: Технический университет имени Ле Куи Дона (СР Вьетнам, Ханой) и Технологический университет (Корея, Сеул).

Производственные вопросы ракетно-космической отрасли были представлены тематическими заседаниями четвертого блока секций. Тематика «Наукоемкие технологии в ракетно-космической технике» ставила целью обсуждение актуальных проблем создания и эксплуатации ракетно-космической техники: надежность и экологическая безопасность эксплуатации ракетно-космической техники, применяемой для исследования ближнего и дальнего космоса в интересах народного хозяйства и развития земной цивилизации в целом; глобальная информатизация предприятий аэрокосмической отрасли, создание корпоративных территориально распределенных информационно телекоммуникационных систем управления предприятиями, внедрение в повседневную практику интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) и других элементов ИПИ–технологий, обеспечивающих информационную поддержку изделий ракетно-космической техники на всех стадиях жизненного цикла, реструктуризация бизнес процессов, создание компьютеризированных интегрированных производств (КИП) с целью более тесной и полной интеграции Российской аэрокосмической отрасли в мировое экономическое сообщество; внедрение в производственный процесс разработки аэрокосмической техники наукоемких ресурсо- и энергосберегающих экологически безопасных технологий, обеспечение выхода России на мировой рынок наукоемких технологий.

Тематика «Производство конструкций ракетно-космической техники» включала в свой состав проблемы изготовления, организации производства изделий ракетно-космической техники. В докладах отражены разработки в области всего спектра наукоемких ракетно-космических технологий: заготовительные процессы, механическая обработка, физико-химические методы обработки, сборка, контроль и испытания деталей, узлов, систем. В частности, на заседании секции большое внимание уделялось проблемам изготовления конструкций из композиционных материалов. Перспективные технологические методы были представлены докладами о ультраструйной, магнитно-импульсной технологиях обработки, а также об исследованиях в рамках традиционной механической обработки, в частности о повышении качества поверхностного слоя, диагностики качества поверхности. Существенная часть докладов посвящена проблемам заготовительного производства, например формовке, листовой штамповке, легированию жаростойких сплавов, применяемых в РКТ. В докладах секции прозвучали новшества в методах нанесения функциональных покрытий. Весомая доля докладов была традиционно посвящена проблемам сборки и контроля крупногабаритных, маложестких конструкций, в частности: рефлектора диаметром 12 м, трехслойных панелей для корпусов летательных аппаратов. Были рассмотрены актуальные проблемы в проектировании и применении испытательных стендов для ракетно-космической техники.

Гуманитарная проблематика была развернута в докладах секций пятого блока. Доклады и сообщения, представленные на секции «Экономика космической деятельности», были посвящены многообразным проблемам развития и совершенствования экономики космической отрасли, как в нашей стране, так и в условиях глобального космического рынка. Среди этих проблем могут быть выделены: разработка стратегии космической деятельности в России, национально-ориентированных космических проектов и программ; разработка стратегии и принципов реформирования отрасли, реструктуризации отрасли и отдельных предприятий и организаций; создание и развитие системы маркетинга и менеджмента аэрокосмической промышленности; проблемы и перспективы инновационных и инвестиционных проектов в отрасли; исследование аспектов финансирования разработки и реализации космических проектов различного уровня; вопросы космической деятельности зарубежных стран – ведущих участников глобального космического рынка; подготовка инженерно-экономических кадров для ракетно-космической отрасли. Наряду с традиционными вопросами, представляющими существенный интерес с точки зрения экономико-социальных аспектов функционирования ракетно-космической отрасли, в работе секции нашли свое отражение проблемы, возникшие в последнее время: инструменты финансового рынка (инвестиции, кредит, страхование, ценные бумаги и др.) и их использование в космической деятельности; модели и критерии оценки коммерческой, бюджетной и социальной эффективности космических проектов; методы и модели оценки эффективности инвестиционных проектов в отрасли; конкурентная среда на международном космическом рынке; кадровое и правовое обеспечение космической коммерческой деятельности и др.

На секции «Космонавтики и устойчивое развитие общества (концепции, проекты, решения)» обсуждались основные проблемные вопросы этой тематики: космическая деятельность России, проблемы перспективы развития, международное право и космическая деятельность; перспективы развития техники и технологии освоения космоса, освоения Луны; проблемы планирования и управления, обеспечения экономической безопасности, системное проектирование РКД, экологическая безопасность РКД; решение проблем астероидной безопасности с помощью средств ракетно-космической техники. Основная задача работы секции – обсудить и привлечь внимание к проблемам взаимообусловленного развития космонавтики и общества, исследовать закономерности такого развития в настоящем и будущем, выявить перспективные направления развития космонавтики.

На заседаниях секции «Аэрокосмическое образование и проблемы молодежи» были подняты вопросы, касающиеся проблем подготовки специалистов в современных условиях. Участники Чтений обсудили методы подготовки инженерных кадров для наукоемких отраслей промышленности и, прежде всего, для авиационно- и ракетно-космического комплекса страны. Многие авторы обращали внимание на проблемы в подготовке кадров, связанные с реформированием системы образования. Именно последние являются наиболее актуальными и требующими решения на сегодняшний день. Отдельные решения по реформе или модернизации образования в угоду международной интеграции, требованиям ВТО и т.д. нанесли большой ущерб высшему профессиональному образованию, привели к снижению уровня подготовки специалистов. Наблюдается зависимость состояния вузов от состояния базовых отраслей промышленности. Стандартизация в образовании ведет к фактическому разрушению системности российского инженерного образования, разрушению технологии подготовки профессионально мобильных специалистов. Наблюдается также реальная угроза утраты многими вузами способности готовить кадры для наукоемких производств страны ввиду старения преподавательских кадров, отсутствия кадрового резерва из-за нежелания молодежи работать в вузах. Все это требует принятия экстренных мер со стороны Правительства РФ. На одном из заседаний были представлены доклады студентов, аспирантов и молодых ученых, в которых затрагивались вопросы перспектив модернизации отечественных ракет-носителей, разработки твердотопливных управляющих двигателей космических аппаратов, усовершенствования конструкции колес и их подвески марсохода «Спирит», создания методов моделирования взаимодействия многочисленных группировок космических аппаратов в конфликтных ситуациях, проектирования аэрокосмического летательного аппарата, входящего в атмосферу Земли после завершения марсианской экспедиции и другие.

Как всегда тематика секции «Космонавтика и культура» привлекла внимание научной и культурной общественности. Секция изучает вопросы взаимосвязи и взаимовлияния космонавтики и культуры в различных сферах. Её работа вызывает значительный интерес в широких кругах ученых и специалистов различных направлений науки, культуры и техники. С докладами выступили: ученые, историки, искусствоведы, музееведы, журналисты, летчики-космонавты, композиторы, инженеры. Космонавтика оценивается не только как научно-производственная отрасль, но и как явление культуры, качественно меняющая суть нашей цивилизации. В программе секции находят отражение вопросы перспектив развития космонавтики средствами литературы и искусства (музыки, живописи, скульптуры, архитектуры), с помощью научных и культурно-просветительских учреждений (музеев, архивов, библиотек) и средств массовой информации.

Тематика «Космическая биология и медицина» рассматривалась на заседаниях соответствующей секции. Основное внимание в представленных докладах было уделено медико-биологическому обеспечению полетов человека в космическое пространство. Главный вопрос, которому было посвящено большинство докладов, связан с созданием перспективных систем жизнеобеспечения человека при длительных космических полетах. Были рассмотрены различные технологии, обеспечивающие возможность длительного существования человека в гермозамкнутом объеме в условиях изоляции от Земли. В представленных докладах обсуждены способы и методы, позволяющие оптимизировать работу существующих систем жизнеобеспечения космических экипажей. Представлены результаты исследований, показывающие высокую эффективность систем жизнеобеспечения, основанных на биогенных методах регенерации среды обитания. Даны критические оценки перспективности разных методов регенерации среды, возможность их применения в ближайших межпланетных полетах. Рассмотрены критические моменты, на которые необходимо обратить пристальное внимание уже сегодня при подготовке пилотируемых межпланетных космических экспедиций. Представлены результаты перспективных технологий, позволяющих повысить уровень безопасности в космических полетах. Результаты, представленные в докладах, в большинстве своем, являются итогом многолетних фундаментальных исследований на борту орбитального комплекса «МИР» и на борту Российского сегмента Международной Космической Станции (МКС). Эти результаты имеют и большое прикладное значения для подготовки и реализации будущих межпланетных космических полетов (Луна, Марс). Поскольку XXXII Академические чтения по космонавтике были посвящены 100-летним юбилеям академика В.П.Глушко, академика Н.А.Пилюгина и А.М.Исаева, две трети докладов секции «Исследование научного творчества пионеров освоения космического пространства» были приурочены к этим датам. К 100-летию основоположника отечественного жидкостного ракетного двигателестроения академика В.П. Глушко было заслушано 8 докладов, сделанных сотрудниками НПО Энергомаш. 100-летний юбилей конструктора ЖРД А.М. Исаева был отмечен пятью докладами. Чрезвычайно интересным оказался доклад о создании двигателей для ракет морского базирования.

Вопросы истории ракетно-космической техники, рассмотренные на соответствующей секции, являются весьма актуальными для современной космонавтики, поскольку служат объективным источником описания и анализа роли событий и достижений прошлого отечественной космонавтики для её развития. Секция настаивает на безотлагательном развёртывании работ по разработке академического издания Истории отечественной космонавтики, предложив проект концепции этой работы.