ЦАГИ исполнится 105 лет
Все, кто считает знаменитый Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) создателем самолётов, вертолётов, беспилотников, – они ошибаются. ЦАГИ не создатель. Это организация высочайшего экспертного уровня. В институте могут «приговорить» любой летательный аппарат к забвению или, напротив, вылечить его от «детских» болезней. Под разрешением на первый полёт нового воздушного судна всегда стоит виза ЦАГИ. Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова тоже начинался в ЦАГИ, был одним из его отделений, но потом стал самостоятельной структурой, его основная задача – лётный эксперимент. А ЦАГИ был и остаётся столпом аэрокосмической науки.
ЦАГИ – задел на будущее
Когда периодически встречаете сообщения типа «учёные ЦАГИ разработали сверхтяжёлый транспортный самолёт «Слон» грузоподъёмностью 180 тонн, который придёт на замену Ан-124 «Руслан», – не верьте. В ЦАГИ проработали наиболее перспективный с точки зрения компоновки и аэродинамики вариант. Многочисленные продувки моделей в трубах, компьютерное моделирование – да. А дальше Объединённая авиастроительная корпорация (ОАК) и входящие в неё конструкторские коллективы, например «Ильюшин», будут создавать будущего тяжеловеса. И вполне вероятно, воспользуются наработками и рекомендациями учёных ЦАГИ.
Небольшой исторический факт – во время Великой Отечественной войны на территорию ЦАГИ не упала ни одна бомба. Люфтваффе запретили совершать налёты на ЦАГИ, германским авиастроительным структурам было важно сохранить для себя, для своих целей и задач этот бриллиант в короне советской науки. Чисто немецкий практицизм – им казалось, что фашистские войска вот-вот возьмут Москву, а там и до сегодняшнего Жуковского, бывшего Стаханова, – рукой подать. И самые лучшие в мире аэродинамические трубы, лаборатории, стенды, результаты прикладных и фундаментальных исследований института встанут на службу Третьему рейху. К счастью, история и героический советский народ этого варианта развития событий не допустили.
Поживиться фашистам было бы чем – построенные к 1939 г. циклопические аэродинамические трубы остаются уникальными сооружениями по сей день. Дозвуковая аэродинамическая труба Т-101 была самой большой в мире, рабочая часть эллиптического сечения – 24х14 метров. Сегодня она самая большая в Европе. В первой половине прошлого века её размеры позволяли продувать не модели летательных аппаратов, а настоящие, полноразмерные самолёты, те же истребители и бомбардировщики времён Второй мировой. Позже пришлось всё же заняться уменьшенными копиями, самолёты сильно подросли в размерах. И когда входишь в отделение, где расположены трубы Т-101 и Т-104 (там продуваются и настраиваются силовые установки, авиационные двигатели), в огромном пространстве цеха стоят громадные модели самолётов Ту-160, Ил-114, Ту-204. Они меньше, чем настоящие, лётные экземпляры, чтобы поместиться в воздушном потоке, который генерирует труба Т-101. Говорят, на Западе стали отказываться от натурных экспериментов, перешли на компьютерное моделирование, а в результате «косяки» конструкций стали вылезать на этапе лётных испытаний. В ЦАГИ одно дополняет другое.
Здесь, в аэродинамических трубах, доводили до ума и винтовентилятор революционного сверхмощного и экономичного двигателя НК-93, который в случае серийного выпуска сделал бы наши «илы» и «тушки» недосягаемыми для конкурентов. Сотрудники ЦАГИ так и сказали: «Жаль, отличная была машина...»
Благодаря экспериментальной базе ЦАГИ, продувкам моделей на флаттер, штопор, критические углы атаки, срыв потока опытные самолёты и вертолёты выкатывают из цехов авиазаводов и поднимают в небо практически без переделок. А пилоты заранее представляют себе поведение машин в небе.
Хотим вернуться в лётный эксперимент
Генеральный директор ЦАГИ, член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало, в частности, заявил:
– Институт уверенно встречает своё 105-летие, мы состоятельны в финансовом плане, у нас достаточно много работы, мы активно участвуем в рамках гражданских программ создания современной авиационной техники, прежде всего наших флагманов, самолётов МС-21 и «Сухой Суперджет». Сейчас проходят финальные испытания для выдачи новых сертификатов типа этих летательных аппаратов, в новых конфигурациях в рамках программы импортонезависимости.
Активно развивается вертолётная тематика, в том числе уникальные проекты по созданию винтокрылых аппаратов принципиально новых схем. Мы берём курс на создание широкой линейки демонстраторов, чтобы быть ближе к промышленности, чтобы наши работы не заканчивались просто формулами и отчётами. Мы снова хотим вернуться в лётный эксперимент. В определённом смысле это возвращение к истокам создания ЦАГИ, когда в составе института были и конструкторское бюро, и лётно-испытательная станция, которая впоследствии превратилась в ЛИИ. e_SClBe_SClBВ определённом смысле слова, развиваясь по спирали, мы в своём новом очередном витке развития, в новом технологическом укладе, с новыми задачами приступаем в том числе и к новым стройкам. Вы сегодня смогли увидеть два новых объекта, уже возведён один, по испытаниям нового композитного крыла, точнее, прототипа кессона этого крыла для перспективного широкофюзеляжного самолёта. Вводится в строй новый корпус для прочностных испытаний. Словом, ЦАГИ живёт, развивается.
Кирилл Сыпало поделился интересной информацией, что в ЦАГИ приступили к испытаниям прототипа кессона крыла из композиционных материалов для широкофюзеляжного самолёта, который придёт на замену сегодняшнему флагману российской гражданской авиации Ил-96. Будет это российско-китайский CR-929 совместной разработки или чисто отечественный самолёт, не совсем понятно, но работы уже идут:
– На самом деле эта технология, отработанная на МС-21, начинает дальше развиваться, а крыло для широкофюзеляжного самолёта – это совсем другая песня, это значительно более сложная технологическая конструкция, и сейчас мы вместе с коллегами собрали уникальный стенд, и ни одна страна в мире не располагает такими возможностями. Изготовлен первый экземпляр прототипа, второй экземпляр, ресурсный, будет выставлен на МАКСе. Первый, для статических испытаний, мы постараемся сломать, чтобы определить предел прочности этой конструкции, но, по предварительным расчётам, нам это не удастся сделать. А в августе мы приступим к ресурсным испытаниям второго экземпляра прототипа кессона. Это задел на будущее широкофюзеляжной авиации. Это технологическая программа, ключевая для создания широкофюзеляжных самолётов следующего поколения.
Была бы тема, специалист найдётся
Научный руководитель ФАУ «ЦАГИ», вице-президент РАН Сергей Чернышёв:
– В этих стенах я провёл всю свою рабочую жизнь после окончания физтеха. Хочу сказать, что для меня большое удовольствие работать с молодой, энергичной командой Кирилла Ивановича, руководителя ЦАГИ. Понимаю, как непросто в новых условиях тянуть тяжёлый воз ведущего научного центра страны в области авиастроения. Пятитысячный коллектив института занимается практически всеми проблемами, связанными с двигающимися в атмосфере и в воде аппаратами. Я считаю, что в значительной степени мы остались мощной авиационной державой благодаря заделу, который сделали наши деды и отцы. Наша задача, как минимум, не уронить честь и двигаться дальше в решении задач, которые ставит перед нами страна.
На самом деле мы отраслевой институт в системе Минпромторга, но ЦАГИ как государственный научный центр всегда имел такое двойное соподчинение, но не формальное. Мы называли его институтом со звёздочкой, то есть в плане научно-методической работы, научной программы мы регулярно докладываем в РАН, согласовывая свои планы, приоритеты развития. Сегодня вы видите двух членов РАН, в институте есть ещё несколько, и ЦАГИ всегда славился своими ведущими учёными в областях, связанных с механикой, машиностроением, управлением, автоматизацией, а также, как сейчас модно говорить, с искусственным интеллектом и так далее. ЦАГИ – крупнейший в мире авиационно-космический исследовательский центр с точки зрения сосредоточения в одном месте такого экспериментального оборудования, установок для исследования различных направлений.
ЦАГИ меня всегда поражал тем, что, когда возникала какая-то проблема, водород ли, ядерная установка ли, аэростат ли, всегда найдутся специалисты, которые в этом хорошо понимают – настолько разветвлённая тематика в институте, поэтому ЦАГИ свои задачи как главного государственного эксперта в области авиационной науки, без сомнений, выполняет.
Когда-то в ЦАГИ было около 15 тысяч сотрудников, но реформы и оптимизации недавнего прошлого заметно сократили кадровый состав. Сейчас услышал от одного из специалистов фразу: «Народу стало меньше, а работы заметно прибавилось, приходится пахать за семерых».
Второй век – полёт нормальный
У ЦАГИ, можно сказать, два отца-основателя. Днём появления ЦАГИ – Центрального аэрогидродинамического института считается 1 декабря 1918 года. Именно тогда по прямому указанию В.И. Ленина было издано постановление о создании Научно-технического отдела при Высшем совете народного хозяйства. Второй отец-основатель ЦАГИ – профессор Императорского технического училища и Московского государственного университета Николай Егорович Жуковский, учёный с мировым именем. Он, по настоянию своих студентов и учеников, обратился к руководству молодой республики с предложением создать комплексный научный центр. Впрочем, без особых надежд: Гражданская война, разруха, безработица, голод. До науки ли здесь? Но понимание нашёл, большевики умели смотреть в далёкое завтра, они видели, что в новом веке без науки делать нечего. Самолёты, дирижабли, скоростные средства передвижение на земле, воде и в воздухе на коленке не построить.
После смерти Н.Е. Жуковского в 1921 г. ЦАГИ возглавил его соратник – С.А. Чаплыгин, видный учёный в области механики, внёсший важнейший вклад в формирование научного облика института.
В последующие десятилетия структура ЦАГИ неоднократно менялась, оптимально приспосабливаясь к спектру решаемых задач и потребностям народного хозяйства, но в неприкосновенности оставалось одно – высочайшая научная школа и дух коллегиальности. Отделялись в самостоятельные научные организации Центральный институт авиационного моторостроения ЦИАМ (1930 г.), Всероссийский институт авиационных материалов ВИАМ (1932 г.), ЛИИ (1941 г.), ОКБ А.Н. Туполева (1936 г.), СибНИА (1946 г.) и ряд других, впоследствии всемирно известных организаций.
Экспериментальная база института позволила в довоенный период проводить исследования по аэродинамике, гидродинамике, динамике полёта и прочности летательных аппаратов. В ЦАГИ под руководством А.Н. Туполева в период 1924–1936 гг. были созданы такие этапные для отечественной авиации самолёты, как ТБ‑1, ТБ-3 и другие.
Интенсивная работа института, направленная в предвоенные годы в первую очередь на прогресс самолётостроения, проходила в тесном сотрудничестве с ОКБ и заводами. Ещё в 1925 г. были завершены работы по формированию «Норм прочности самолётов» – важнейшего для развития авиации документа, который впоследствии постоянно совершенствовался по мере эволюции авиационной техники.
В условиях военного времени в 1943 г. ЦАГИ выпустил фундаментальное издание – «Руководство для конструкторов». Так результаты фундаментальных исследований внедрялись в повседневную работу конструкторов и проектантов, закладывая прочную основу научного подхода к самолётостроению.
С ростом скоростей самолётов в 1930‑е годы на московской площадке ЦАГИ стало тесно. Площадку для строительства нового комплекса экспериментальных установок выбрали в пойме Москвы-реки неподалёку от дачной платформы Отдых. Первый камень в основание нового ЦАГИ был заложен в 1935 г., а уже через четыре года в строй вступил блок больших труб Т-101 и Т‑104. Совершенно новой установкой стала аэродинамическая труба переменного давления Т-106, позволявшая получать большие околозвуковые скорости. Именно благодаря продувкам самолётов в этих трубах постоянно росли характеристики боевых машин Великой Отечественной, даже при одних и тех же двигателях.