Глава Крыловского центра: роботы станут непременными атрибутами кораблей разных классов
23–28 июня в Санкт-Петербурге пройдет X Международный военно-морской салон (МВМС-2021). Накануне этого события в интервью ТACC генеральный директор ФГУП "Крыловский государственный научный центр" Олег Савченко рассказал о том, с чем подошла к юбилейному смотру достижений в области военно-морской техники ведущая научная организация отечественного кораблестроения, а также какие перспективные концепции она разрабатывает сегодня и ожидаются ли изменения привычного облика боевого корабля.
— Олег Владиславович, президент России объявил 2021 год Годом науки и технологий. Отразилось ли это на решаемых Крыловским центром задачах?
— Неожиданная формулировка… Кораблестроение — процесс долгоиграющий. От замысла нового корабля — а современный корабль — сложнейшее инженерное сооружение — до его ввода в состав флота проходят многие годы: несколько последовательных этапов проектирования, сопровождающихся необходимыми опытно-конструкторскими работами, затем — подготовка производства, строительство, всесторонние заводские и приемо-сдаточные испытания. Место нашего научного центра в наибольшей степени на начальных стадиях этого процесса, ну и в ходе испытаний отчасти. Поэтому результаты нашей работы одним годом никак не измерить (кроме бухгалтерской отчетности, естественно).
С другой стороны, конечно, хотелось бы, чтобы Год науки и технологий явился поводом обратить внимание российского правительства именно на отраслевую науку. И вот здесь как раз уместно поговорить о задачах базового научного центра.
Во-первых, это создание научно-технического задела, обеспечивающего повышение боевых и эксплуатационных качеств кораблей следующих поколений.
Эффективность корабля оценивается сочетанием целого набора этих качеств. Крыловский центр предметно занимается широким спектром вопросов: гидроаэродинамика (повышение параметров ходкости, мореходности, управляемости), обеспечение прочности и надежности корабельных конструкций при минимизации их массы, обеспечение живучести корабля, снижение уровней физических полей различной природы, оптимизация состава и характеристик судовых энергетических установок различных типов и электротехнических систем
Все эти задачи — постоянные: накопление опыта исследований, развитие новых технологий создают предпосылки для улучшения характеристик техники, в нашем случае — морской техники. Постановка и решение таких задач последовательно и непрерывно выполняется главным образом в рамках соответствующих государственных программ (степень последовательности и непрерывности определяется параметрами текущего финансирования этих программ).
Следующая задача — комплексная реализация научно-технического задела, созданного по каждому из указанных научных направлений, применительно к перспективным кораблям. Ее следует обозначить как "проектные исследования": в рамках многовариантных предпроектных проработок, которые раньше обычно называли аванпроекты, а сейчас — концепт-проекты, выполняются оценки комплексно достижимых характеристик конкретного корабля, включая и стоимостные параметры жизненного цикла. К сожалению, применительно к перспективным заказам Минобороны такие работы давно практически не финансируются, а применительно к гражданским заказам — финансируются в незначительном объеме в рамках госпрограммы "Развитие судостроения и техники для освоения шельфовых месторождений".
Таким образом, из процесса создания новых кораблей выпал важнейший этап, позволяющий всесторонне обосновать технические требования к ним, а из портфеля заказов Крыловского центра — направление, многие десятилетия являвшееся одним из определяющих. Вместе с тем необходимость таких комплексных проектных исследований признают практически все руководители проектных бюро отрасли, генеральные и главные конструкторы проектов, которые не обладают ни финансовыми, ни сроковыми, ни кадровыми возможностями реализации таких исследований в достаточных объемах в рамках практического проектирования. Это всегда было прерогативой Крыловского центра (естественно, в сотрудничестве с конструкторскими бюро и другими институтами). Полагаем, что МВМС, где встречаются руководители и ведущие специалисты организаций Военно-морского флота (ВМФ) и промышленности, является хорошей площадкой, чтобы вновь обозначить и обсудить этот вопрос.
Еще одна задача, которую перед нами также не ставят, — прогнозные исследования, являющиеся основой для формирования программ кораблестроения. И это еще один вопрос для обсуждения: базовая отраслевая научная организация, априори являющаяся "арбитром" между заказчиком и промышленностью, давно не привлекается к разработке таких программ. Кстати, о печальных последствиях этого говорил в интервью газете "Красная звезда" академик В.М. Пашин, 20 лет руководивший ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова. Знаете когда? Еще летом 2003 года, как раз в дни проведения первого МВМС. Больная тема для шуток, но столь многолетняя нерешаемость проблем прикладной науки — еще одна характеристика "долгоиграющей" кораблестроительной отрасли.
— Планируете ли показать на МВМС-2021 какие-то новинки?
— На предыдущих МВМС мы периодически представляли свои концепции кораблей нового поколения, явившиеся результатом как раз проектных исследований, причем выполненных преимущественно в инициативном порядке. Например, предлагали свое видение авианосца, универсального десантного корабля. Эти разработки всегда вызывали живой интерес, обсуждались специалистами как на салоне, так и за его рамками. В этот раз мы не предлагаем новых проектов, возвращаемся к некоторым уже показанным ранее разработкам, техническую дискуссию по которым мы не считаем завершенной.
Мы считаем участие в МВМС стратегически важным мероприятием, представляющим широкие возможности для демонстрации наиболее значимых идей и разработок, и стараемся расширять спектр демонстрируемых работ и услуг. В этот раз значительный сегмент нашей экспозиции посвящен направлению развития систем электродвижения судов и отдельных элементов этих систем
Значительный прорыв в этой области связан с реализацией Крыловским центром работ по созданию системы электродвижения атомного ледокола типа "Арктика" проекта 22220 мощностью 60 МВт, огромный опыт накоплен в процессе сдаточных испытаний головного судна, обеспеченных нашими специалистами. Сегодня по результатам испытаний мы обеспечиваем доводку системы для серийных ледоколов этого проекта и уже приступили к разработке системы электродвижения для атомного ледокола "Лидер" мощностью на валах 120 МВт.
Мы считаем наши наработки по системам электродвижения перспективными для реализации и на некоторых типах боевых кораблей, в том числе в связи с развитием деятельности ВМФ в Арктике. В частности, представляем результаты работ по созданию винто-рулевой колонки высокой мощности с электродвигателем в гондоле. Это аналог широко известного "Азипода", но полностью на основе оригинальных отечественных технических и технологических решений.
Перспективным направлением считаем также развитие водородной энергетики, причем не только в составе воздухонезависимых энергоустановок неатомных подводных лодок, но и для других применений, в частности, там, где к объектам морской техники предъявляются повышенные экологические требования.
Можно обратить внимание на представляемую в составе экспозиции Крыловского центра программу имитационного моделирования динамики развития корабельного пожара Fire, позволяющую рассчитывать изменяющийся во времени комплекс параметров: площадь горения, интенсивность тепловыделения от очага пожара, давление, температуру и плотность воздуха, концентрацию кислорода, оптическую концентрацию дыма в каждом помещении, прогрев ограждающих конструкций и элементов оборудования, а также моделировать распространение пожара по корабельным помещениям. Моделирование производится на базе электронной модели корабля. Программа Fire может применяться для расчетов как надводных кораблей и судов, так и подводных лодок. Программа верифицирована результатами многочисленных натурных экспериментов. Для исследования влияния различных факторов на характер протекания пожара в Крыловском центре создан специализированный огневой испытательный стенд. Результаты верификации, показавшие хорошую сходимость расчета с экспериментальными данными, позволили применить программу Fire в практических работах, выполняемых в обеспечение повышения пожаробезопасности многих современных кораблей и судов.
В рамках мероприятий МВМС-2021 нами инициировано проведение конференции с участием главного командования ВМФ, посвященной вопросам оптимизации схемы взаимоотношений организаций судостроительной и флотской науки в обеспечение решения научно-технических проблем создания и эксплуатации кораблей текущей и перспективной кораблестроительных программ
— Какие перспективные концепции разрабатывает сегодня Крыловский центр? Ожидаются ли изменения привычного облика корабля?
— Развитие флота осуществляется в рамках развития вооруженных сил в целом, межвидового взаимодействия, в том числе с учетом новых подходов к формированию единого информационного пространства. Поэтому, с одной стороны, можно будет разгрузить корабль от некоторых традиционных средств освещения обстановки, с другой стороны, непременными атрибутами кораблей различных классов станут средства робототехники — беспилотные летательные аппараты и автономные необитаемые подводные аппараты, в том числе работающие в "стае".
Также на облик корабля будут влиять требования по повышению боевой живучести в условиях применения противником высокоточного, в том числе гиперзвукового, оружия. Реализация этих требований потребует развития композиционных конструкционных материалов и уже привычных стелс-технологий. Вероятно, новые требования, с одной стороны, и новые технологии, с другой, найдут отражение и в изменении традиционной архитектуры.
— А ожидаются ли при этом изменения в облике самого Крыловского центра?
— Безусловно. Сегодня важнейшей задачей, затронувшей практически все аспекты нашей жизни и деятельности, является цифровизация. Если говорить о нашем центре, это цифровизация научных исследований, связанная с широким развитием программных комплексов имитационного моделирования. Это серьезные инструменты, которые дополняют наши сегодняшние возможности. Но именно дополняют, а не заменяют. Имеющиеся уникальные, многие — в мировом масштабе, бассейны и стенды физического моделирования будут востребованы всегда, составляя в совокупности со средствами имитационного моделирования единую инфраструктуру гибридного эксперимента.