1. Dassault Systèmes Russia
  2. ИНДУСТРИИ
  3. • Авиастроение
  4. Техническое обозрение аэрокосмической и оборонной промышленности в 2021

Техническое обозрение аэрокосмической и оборонной промышленности в 2021

2020 год завершился, и экспертам аэрокосмической отрасли будет простительно, если посчитают, что 2021-й год мало что сможет предложить в плане технологического прогресса, учитывая, как сильно повлияла пандемия на отрасль в целом, включая полную дезорганизацию сложной глобальной цепочки поставок и обвал спроса на самолеты гражданской авиации.

Но на самом деле большое количество знаковых событий технологического развития в авиапромышленности в целом уже не за горами, и они будут стимулировать рост и формировать тенденции в аэрокосмической промышленности в долгосрочной перспективе. Области, в которых произойдут эти знаковые события, — это космонавтика, воздушные перевозки, электрические и водородные силовые установки, гиперзвук, передовое использование цифровых технологий, например средств автономного управления, искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения, а также техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт (ТОиР).

Космонавтика переживет несколько самых драматических, знаковых событий, которые десять лет назад могли бы показаться научной фантастикой. Например, в ответ на растущую обеспокоенность по поводу увеличивающегося риска столкновений по мере разрастания крупных группировок низкоорбитальных космических аппаратов компания Astroscale U.S. в первом квартале 2021 г. намеревается продемонстрировать свои возможности по предоставлению услуг, связанных с окончанием срока службы космических аппаратов (End-of-Life-Services, ELSA).

А именно, в ходе демонстрации планируется снятие с орбиты прекративших свою работу объектов с помощью инновационного подхода,

Техническое обозрение аэрокосмической и оборонной промышленности в 2021

включающего совместный запуск двух космических аппаратов: «манипулятора» и «клиента». Манипулятор, оснащенный технологией «тесного сближения» и магнитным стыковочным механизмом, будет способен осуществлять многократную стыковку и расстыковку с клиентом благодаря специально созданной ферромагнитной стыковочной панели. Компания Astroscale намерена проверить возможности удаления космического мусора, включая захват как стабилизированных, так и вращающихся объектов.

Другие космические технологии , на которые следует обратить внимание в течение следующих 12–24 месяцев:

  • Космическое производство продвигается к обеспечению длительной работы на Луне, и дочернее предприятие поставщика услуг в сфере космонавтики, компания Redwire, планирует организовать производство грузовых стрел для космических аппаратов на орбите в качестве шага к использованию имеющихся в космосе ресурсов.
  • Компания Hypergiant Industries работает с ВВС США над созданием группировки многозадачных спутников на низкой околоземной орбите, программу которых можно перенастроить в течение нескольких минут с помощью машинного обучения, выбирая между космической фотосъемкой и связью.
  • Компания Relativity Space в 2021 г. готовится к испытательному полету ракеты-носителя для запуска небольших спутников Terran 1, и в 2022 г. намеревается приступить к коммерческим запускам по настолько низкой цене, что она похожа на распродажу: по 12 миллионов долларов США за запуск. Цель этого стартапа — изготовить методом аддитивного производства почти всю ракету-носитель.

В целом коммерческие предприятия будут продолжать открывать доступ в космос в течение 2021 г. Вероятно, первые платные пассажирские суборбитальные полеты компании Virgin Galactic и первые демонстрационные орбитальные запуски транспортных кораблей Starship компании SpaceX для полетов на Луну и Марс станут одними из самых ярких событий еще до конца этого года.

В гражданской авиации электрические силовые установки вызвали взрывное появление технологических новинок, что наиболее очевидно в Европе с ее экосистемой мелких производителей, выпускающих легкие самолеты для отдыха, обучения и других подобных целей. Гибридные и электрические силовые установки, особенно на водородных топливных элементах, — это, вероятно, следующий шаг развития европейского рынка.

Все крупнейшие производители двигателей ведут исследования с целью приспособить свои газовые турбины для сжигания водорода, однако

Техническое обозрение аэрокосмической и оборонной промышленности в 2021

в начале 2021 года лидер в этой технологии еще не определился. Водород создает возможности для отказа от углеродного топлива в узко- и широкофюзеляжных коммерческих самолетах, которые вносят наибольший вклад в воздействие авиации на климат, однако есть еще очень сложные нерешенные проблемы. 250-мильный демонстрационный полет экспериментального самолета компании ZeroAvia на топливных элементах в первом квартале 2021 г. в Шотландии придаст импульс развитию водородных силовых установок на пути к созданию авиации с нулевым уровнем выбросов. Демонстрация 19-местного ближнемагистрального самолета должна последовать за этими событиями в течение двух лет.

Одним из наиболее быстро развивающихся секторов аэрокосмической промышленности являются городские воздушные перевозки (urban air mobility, UAM) , где развернулось соперничество между множеством стартапов, занимающихся НИОКР.

По мере того как все больше этих компаний переходят от изготовления прототипов к сертификации, они все чаще обращаются к базе поставщиков за опытом в сертификации систем и подготовке их к серийному производству. Начинает формироваться база поставок UAM, которая представляет собой сочетание опыта и предпринимательского потенциала, что свидетельствует о взрослении отраслевого сегмента. По словам Рона Эпштейна, аналитика по аэрокосмической и оборонной промышленности из банка Banc of America, в 2021 году горстка первопроходцев выйдет на новые рубежи по мере того, как их проекты перейдут на следующий этап разработки.

Например, китайский производитель дронов EHang, первый и единственный стартап в области eVTOL (электрических устройств с вертикальным взлетом и посадкой), который станет публичным, рассчитывает получить сертификат летной годности на свой двухместный автономный летательный аппарат EH216 в 2021 году от Управления гражданской авиации Китая. Между тем стартап Joby Aviation из США стал первым разработчиком eVTOL , закрепившим за собой сертификационный базис в Федеральном управлении гражданской авиации (FAA), одобрение которого ожидается в 2023 году в соответствии с частью 23 Правил с особыми условиями. Компания Joby также является первой, кто получил одобрение летной годности военных летательных аппаратов в рамках программы Agility Prime ВВС США, что является шагом к сертификации FAA.

Техническое обозрение аэрокосмической и оборонной промышленности в 2021

Военная авиация с давних пор была центром развития прорывных технологических проектов, и в 2021 году в рамках программы ВВС США Skyborg, направленной на применение автономной системы управления несколькими беспилотными авиационными системами с помощью ИИ, будет проведено испытание концепции беспилотных летательных аппаратов «ведущий — ведомый», взаимодействующих с пилотируемыми боевыми самолетами.

Ожидается, что три конкурирующих аэрокосмических/оборонных подрядчика не позднее 2021 года представят прототипы для предварительных летных испытаний, преимущества которых будут обусловлены способностью программ ИИ выполнять миллионы моделирований в виртуальной среде перед началом полета, что позволит воздушному судну действовать автономно и, возможно, обучаться на предыдущих тренировочных заданиях. Передача прототипов в летные эксперименты ожидается в конце года.

В сегменте ТОиР в этом году основные знаковые события подчеркнут, что усилия по поддержанию устойчивого развития авиации распространяются и на наземные службы. В дополнение к полностью электрическому оборудованию выдвижных эстакад проводятся эксплуатационные испытания ряда технологий: от руления на электромеханической тяге до автономных буксировщиков, предназначенных для экономии времени и топлива при управлении воздушными судами на земле.