Национальные интересы России и технологическое развитие гражданского авиа- и судостроения
Центр анализа стратегий и технологий (ЦАСТ) готовит к выходу в печать третий номер журнала «Экспорт вооружений» за 2021 год. Представляем вашему вниманию одну из статей выпуска, подготовленную руководителями двух ведущих мировых научно-исследовательских организаций в области авиа- и судостроения соответственно - генеральным директором НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского» Андреем Дутовым и генеральным директором ФГУП «Крыловский государственный научный центр» Олегом Савченко.
Развитие транспортной системы России как «большой вызов»
В связи с разработкой Транспортной стратегии Российской Федерации возрастает актуальность повышения качества стратегического планирования развития транспорта, а также новых технологий в этой области.
В Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, принятой Указом Президента России № 642 от 01.12.2016 (далее СНТР) в качестве одного из ключевых приоритетов научно-технологического развития выделено обеспечение связанности пространства нашей страны, освоение Мирового океана, районов Арктики и Антарктики.
Развитие транспорта в нашей стране, обеспечение связанности ее пространства - это «большой вызов», неразрешимый экстенсивным путем. Более двух третьих территории России относится к отдаленным, труднодоступным и малонаселенным регионам (ОТДМР), районам Крайнего Севера и приравненным к ним. Эти регионы являются стратегически важными с точки зрения добычи и транспортировки природных ресурсов, сохранения биоценозов планетарной значимости. В XXI в. критически возрастает значение Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ), зоны Северного морского пути. Эти территории характеризуются низкой плотностью населения (порядка 1 или даже 0,1 чел./кв. км), как правило жесткими природно-климатическими условиями, которые затрудняют и удорожают строительство и содержание наземной дорожной инфраструктуры (авто- и железнодорожной), а низкая плотность населения и интенсивность грузо- и пассажиропотоков делает развитие традиционного наземного транспорта экономически невыгодным или даже нереализуемым, по крайней мере, в рамках известных технологий.
При этом нынешнее качество транспортного обслуживания таких территорий остается недопустимо низким по стандартам XXI в. Во многих районах регулярное транспортное сообщение прекращено, либо частота рейсов крайне низка. Причем перевод транспорта в таких регионах на рыночную основу закономерно влечёт за собой его деградацию. Такая ситуация создает угрозу территориальной целостности Российской Федерации и, в конечном счете, ее национальной безопасности. Руководство страны осознает эту проблему - реализуются программы субсидирования перевозок на некоторых местных и региональных социально значимых маршрутах, программы дотирования перевозок между Дальним Востоком и европейской частью России. Но необходимые для обеспечения высокого качества транспортного обслуживания столь протяженной и неоднородной территории страны объемы государственных субсидий (по крайней мере, при использовании известных транспортных технологий) намного превосходят экономические возможности России. То есть ситуация неразрешима путем простого наращивания расходов и представляет собой именно «большой вызов», преодолимый лишь при условии внедрения комплекса технологий нового технологического уклада.
Единая транспортная система России и принципы управления ее развитием
Первый принцип - решающая роль государства в стратегическом развитии транспортного комплекса, направленность на достижение общенациональных целей. Тем более это справедливо в области научно-технологического развития, нацеленного на будущее (в т. ч. отдаленное, на горизонты до 30, 50, даже 100 лет).
Государственное стратегическое планирование должно преодолевать барьеры между видами транспорта, обеспечивая их рациональное сочетание для достижения генеральных целей: повышения доступности и качества транспортных услуг, их техногенной безопасности, защиты окружающей среды, а также обеспечения экономической и технологической безопасности транспортной сферы. Государственный взгляд на стратегическое развитие транспортного комплекса наиболее плодотворно реализуется в рамках концепции Единой транспортной системы (ЕТС), в которой различные виды транспорта не конкурируют, а органично дополняют друг друга, занимая оптимальные с общегосударственной точки зрения ниши, в соответствии с региональными особенностями, а также технологическими параметрами соответствующих видов транспорта. Такой подход к координации развития разных видов транспорта возможен лишь на общегосударственном (а не частном, корпоративном, ведомственном) уровне.
ЕТС обслуживает национальную экономику, ее производительные силы, население страны, а также обеспечивает внешнеэкономические связи, реализует транзитный потенциал территории страны, предоставляя транспортные услуги на экспорт. Развитие транспорта и отраслей-потребителей его услуг взаимосвязаны. Транспортные технологии определяют пространственную организацию экономики, систему расселения, и, в конечном счете, производственные технологии, возникновение новых отраслей и даже образ жизни людей. Поэтому наиболее эффективной будет именно совместная оптимизация (по общегосударственным критериям социально-экономического развития и национальной безопасности) перспективной ЕТС и пространственной организации страны.
Итак, второй принцип - системность стратегического управления транспортным комплексом как Единой транспортной системой, которая, в свою очередь, должна рассматриваться как часть национальной экономики. Из принципа системности естественным образом вытекает необходимость формирования мультимодальных транспортных систем, в которых именно сочетание разных видов транспорта обеспечивает наиболее эффективное, удобное и безопасное (как для населения, так и для окружающей среды) перемещение пассажиров и грузов «от двери до двери».
Рациональная структура ЕТС России должна формироваться с учетом того, что территория Российской Федерации является исключительно протяженной и неоднородной. В ней сосуществуют различные природно-климатические зоны, а также регионы с существенно разной плотностью населения, структурой экономики и социально-экономическим положением. В частности, наряду с относительно компактной и густонаселенной европейской частью (север которой, впрочем, тоже малонаселен), имеются отдаленные от нее (на расстояния вплоть до 7000-9000 км) и малонаселенные, за исключением небольшой части, Сибирь и Дальний Восток. Отсюда вытекает третий принцип: дифференцированность стратегического управления развитием ЕТС, учет региональной специфики при выборе видов транспорта и их сочетаний.
Рациональные сферы применения и направления технологического развития видов транспорта в Единой транспортной системе России
В компактных и густонаселенных странах Европы наиболее рациональным и реалистичным путем повышения качества и доступности транспортных услуг, сокращения воздействия на окружающую среду, повышения безопасности транспортной деятельности признано преимущественное развитие скоростного наземного транспорта, как правило, железнодорожного, электрического. Правительства и граждане Европы уже готовы к переходу на наземный скоростной транспорт с авиалиний, особенно малой и средней протяженности, до 1000 км, тем более что преодоление таких расстояний при развитой сети скоростных железных дорог посредством последних окажется намного быстрее и комфортнее авиаперелетов.
Аналогичные решения, ориентированные на высокоскоростной наземный транспорт, могут быть оптимальными в густонаселенных регионах европейской части России, особенно в крупнейших городских агломерациях и их зонах тяготения. Однако на большей части территории России в силу вышеописанных особенностей - как природно-географических, так и социально-экономических - интенсивное развитие наземного транспорта нецелесообразно ни с экономической точки зрения, ни с точки зрения защиты окружающей среды. Прокладка и содержание (в т. ч. зимой) протяженных наземных магистралей в сложных природных условиях при малой плотности населения и низких пассажиро- и грузопотоках вызовет чрезвычайно высокие дополнительные (по сравнению с воздушным или водным транспортом) выбросы вредных веществ.
Поэтому в местном, внутрирегиональном сообщении в малонаселенных регионах России останутся предпочтительными те виды транспорта, которые не требуют сооружения и содержания дорогостоящей наземной инфраструктуры - это, прежде всего, воздушный и водный транспорт.
Воздушный транспорт останется безальтернативным в дальнем пассажирском сообщении между удаленными регионами нашей страны, хотя бы по причине значительных расстояний - до 7000-9000 км, т. е. их преодоление даже на скоростных поездах заняло бы время, выходящее за рамки приемлемого. Местные авиаперевозки останутся основными во многих малонаселенных регионах, причем, как в пассажирском, так и в грузовом и почтовом сообщении (где особенно перспективно применение беспилотной техники, в особенности, малой грузоподъемности).
Что касается водного транспорта, его потенциал в России велик в грузовом сообщении, учитывая большую протяженность внутренних водных путей (в т. ч. и крупных сибирских и дальневосточных рек, прибрежных морей). В местном сообщении (пассажирском и грузовом) он может быть рациональной альтернативой воздушному при наличии водных путей. Также пассажирский водный транспорт в России обладает уникальным рекреационным потенциалом, особенно значимым в условиях, когда необходимо развивать внутренний туризм.
Освоение Северного морского пути, Арктической зоны - это комплексная задача как для авиации, так и для флота (и судостроения, которое, помимо собственно судов, создает также морские платформы и другие сооружения), дополняющих друг друга: например, авиационная поддержка необходима для обеспечения безопасности судоходства, ледовой разведки, поиска и спасания.
В целом роль авиации не ограничивается лишь решением транспортных задач. Расширяется, в т. ч. благодаря развитию беспилотной техники, спектр авиационных работ, которые не просто могут выполняться более экономично и безопасно - новые возможности авиационной техники меняют и облик отраслей-«потребителей» авиационных работ и услуг. Эффективное использование авиации и современных морских и речных судов позволяет оптимизировать пространственную организацию здравоохранения и других сфер жизнеобеспечения в малонаселенных регионах России (где многие из этих сфер нуждаются в развитии до современных стандартов практически «с нуля») - размещая объекты с учетом возможностей быстрой и всепогодной доставки граждан, специалистов соответствующих отраслей и необходимых грузов.
Итак, авиация и водный транспорт являются приоритетными для развития Единой транспортной системы России, особенно в малонаселенных и труднодоступных регионах. В то же время выполнить амбициозные задачи обеспечения современных стандартов доступности и качества транспортных услуг, защиты окружающей среды, безопасности эти виды транспорта не могут на основе известных технологий. Перед прикладной наукой в этих отраслях стоят масштабные задачи создания научно-технического задела, который позволит им перейти к новому технологическому укладу и ответить на «большой вызов» обеспечения связанности территории России.
Приоритетные направления технологического развития как в авиации, так и в судостроении весьма близки. Это, прежде всего:
Развитие транспортной системы России как «большой вызов»
В связи с разработкой Транспортной стратегии Российской Федерации возрастает актуальность повышения качества стратегического планирования развития транспорта, а также новых технологий в этой области.
В Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, принятой Указом Президента России № 642 от 01.12.2016 (далее СНТР) в качестве одного из ключевых приоритетов научно-технологического развития выделено обеспечение связанности пространства нашей страны, освоение Мирового океана, районов Арктики и Антарктики.
Развитие транспорта в нашей стране, обеспечение связанности ее пространства - это «большой вызов», неразрешимый экстенсивным путем. Более двух третьих территории России относится к отдаленным, труднодоступным и малонаселенным регионам (ОТДМР), районам Крайнего Севера и приравненным к ним. Эти регионы являются стратегически важными с точки зрения добычи и транспортировки природных ресурсов, сохранения биоценозов планетарной значимости. В XXI в. критически возрастает значение Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ), зоны Северного морского пути. Эти территории характеризуются низкой плотностью населения (порядка 1 или даже 0,1 чел./кв. км), как правило жесткими природно-климатическими условиями, которые затрудняют и удорожают строительство и содержание наземной дорожной инфраструктуры (авто- и железнодорожной), а низкая плотность населения и интенсивность грузо- и пассажиропотоков делает развитие традиционного наземного транспорта экономически невыгодным или даже нереализуемым, по крайней мере, в рамках известных технологий.
При этом нынешнее качество транспортного обслуживания таких территорий остается недопустимо низким по стандартам XXI в. Во многих районах регулярное транспортное сообщение прекращено, либо частота рейсов крайне низка. Причем перевод транспорта в таких регионах на рыночную основу закономерно влечёт за собой его деградацию. Такая ситуация создает угрозу территориальной целостности Российской Федерации и, в конечном счете, ее национальной безопасности. Руководство страны осознает эту проблему - реализуются программы субсидирования перевозок на некоторых местных и региональных социально значимых маршрутах, программы дотирования перевозок между Дальним Востоком и европейской частью России. Но необходимые для обеспечения высокого качества транспортного обслуживания столь протяженной и неоднородной территории страны объемы государственных субсидий (по крайней мере, при использовании известных транспортных технологий) намного превосходят экономические возможности России. То есть ситуация неразрешима путем простого наращивания расходов и представляет собой именно «большой вызов», преодолимый лишь при условии внедрения комплекса технологий нового технологического уклада.
Единая транспортная система России и принципы управления ее развитием
Первый принцип - решающая роль государства в стратегическом развитии транспортного комплекса, направленность на достижение общенациональных целей. Тем более это справедливо в области научно-технологического развития, нацеленного на будущее (в т. ч. отдаленное, на горизонты до 30, 50, даже 100 лет).
Государственное стратегическое планирование должно преодолевать барьеры между видами транспорта, обеспечивая их рациональное сочетание для достижения генеральных целей: повышения доступности и качества транспортных услуг, их техногенной безопасности, защиты окружающей среды, а также обеспечения экономической и технологической безопасности транспортной сферы. Государственный взгляд на стратегическое развитие транспортного комплекса наиболее плодотворно реализуется в рамках концепции Единой транспортной системы (ЕТС), в которой различные виды транспорта не конкурируют, а органично дополняют друг друга, занимая оптимальные с общегосударственной точки зрения ниши, в соответствии с региональными особенностями, а также технологическими параметрами соответствующих видов транспорта. Такой подход к координации развития разных видов транспорта возможен лишь на общегосударственном (а не частном, корпоративном, ведомственном) уровне.
ЕТС обслуживает национальную экономику, ее производительные силы, население страны, а также обеспечивает внешнеэкономические связи, реализует транзитный потенциал территории страны, предоставляя транспортные услуги на экспорт. Развитие транспорта и отраслей-потребителей его услуг взаимосвязаны. Транспортные технологии определяют пространственную организацию экономики, систему расселения, и, в конечном счете, производственные технологии, возникновение новых отраслей и даже образ жизни людей. Поэтому наиболее эффективной будет именно совместная оптимизация (по общегосударственным критериям социально-экономического развития и национальной безопасности) перспективной ЕТС и пространственной организации страны.
Итак, второй принцип - системность стратегического управления транспортным комплексом как Единой транспортной системой, которая, в свою очередь, должна рассматриваться как часть национальной экономики. Из принципа системности естественным образом вытекает необходимость формирования мультимодальных транспортных систем, в которых именно сочетание разных видов транспорта обеспечивает наиболее эффективное, удобное и безопасное (как для населения, так и для окружающей среды) перемещение пассажиров и грузов «от двери до двери».
Рациональная структура ЕТС России должна формироваться с учетом того, что территория Российской Федерации является исключительно протяженной и неоднородной. В ней сосуществуют различные природно-климатические зоны, а также регионы с существенно разной плотностью населения, структурой экономики и социально-экономическим положением. В частности, наряду с относительно компактной и густонаселенной европейской частью (север которой, впрочем, тоже малонаселен), имеются отдаленные от нее (на расстояния вплоть до 7000-9000 км) и малонаселенные, за исключением небольшой части, Сибирь и Дальний Восток. Отсюда вытекает третий принцип: дифференцированность стратегического управления развитием ЕТС, учет региональной специфики при выборе видов транспорта и их сочетаний.
Рациональные сферы применения и направления технологического развития видов транспорта в Единой транспортной системе России
В компактных и густонаселенных странах Европы наиболее рациональным и реалистичным путем повышения качества и доступности транспортных услуг, сокращения воздействия на окружающую среду, повышения безопасности транспортной деятельности признано преимущественное развитие скоростного наземного транспорта, как правило, железнодорожного, электрического. Правительства и граждане Европы уже готовы к переходу на наземный скоростной транспорт с авиалиний, особенно малой и средней протяженности, до 1000 км, тем более что преодоление таких расстояний при развитой сети скоростных железных дорог посредством последних окажется намного быстрее и комфортнее авиаперелетов.
Аналогичные решения, ориентированные на высокоскоростной наземный транспорт, могут быть оптимальными в густонаселенных регионах европейской части России, особенно в крупнейших городских агломерациях и их зонах тяготения. Однако на большей части территории России в силу вышеописанных особенностей - как природно-географических, так и социально-экономических - интенсивное развитие наземного транспорта нецелесообразно ни с экономической точки зрения, ни с точки зрения защиты окружающей среды. Прокладка и содержание (в т. ч. зимой) протяженных наземных магистралей в сложных природных условиях при малой плотности населения и низких пассажиро- и грузопотоках вызовет чрезвычайно высокие дополнительные (по сравнению с воздушным или водным транспортом) выбросы вредных веществ.
Поэтому в местном, внутрирегиональном сообщении в малонаселенных регионах России останутся предпочтительными те виды транспорта, которые не требуют сооружения и содержания дорогостоящей наземной инфраструктуры - это, прежде всего, воздушный и водный транспорт.
Воздушный транспорт останется безальтернативным в дальнем пассажирском сообщении между удаленными регионами нашей страны, хотя бы по причине значительных расстояний - до 7000-9000 км, т. е. их преодоление даже на скоростных поездах заняло бы время, выходящее за рамки приемлемого. Местные авиаперевозки останутся основными во многих малонаселенных регионах, причем, как в пассажирском, так и в грузовом и почтовом сообщении (где особенно перспективно применение беспилотной техники, в особенности, малой грузоподъемности).
Что касается водного транспорта, его потенциал в России велик в грузовом сообщении, учитывая большую протяженность внутренних водных путей (в т. ч. и крупных сибирских и дальневосточных рек, прибрежных морей). В местном сообщении (пассажирском и грузовом) он может быть рациональной альтернативой воздушному при наличии водных путей. Также пассажирский водный транспорт в России обладает уникальным рекреационным потенциалом, особенно значимым в условиях, когда необходимо развивать внутренний туризм.
Освоение Северного морского пути, Арктической зоны - это комплексная задача как для авиации, так и для флота (и судостроения, которое, помимо собственно судов, создает также морские платформы и другие сооружения), дополняющих друг друга: например, авиационная поддержка необходима для обеспечения безопасности судоходства, ледовой разведки, поиска и спасания.
В целом роль авиации не ограничивается лишь решением транспортных задач. Расширяется, в т. ч. благодаря развитию беспилотной техники, спектр авиационных работ, которые не просто могут выполняться более экономично и безопасно - новые возможности авиационной техники меняют и облик отраслей-«потребителей» авиационных работ и услуг. Эффективное использование авиации и современных морских и речных судов позволяет оптимизировать пространственную организацию здравоохранения и других сфер жизнеобеспечения в малонаселенных регионах России (где многие из этих сфер нуждаются в развитии до современных стандартов практически «с нуля») - размещая объекты с учетом возможностей быстрой и всепогодной доставки граждан, специалистов соответствующих отраслей и необходимых грузов.
Итак, авиация и водный транспорт являются приоритетными для развития Единой транспортной системы России, особенно в малонаселенных и труднодоступных регионах. В то же время выполнить амбициозные задачи обеспечения современных стандартов доступности и качества транспортных услуг, защиты окружающей среды, безопасности эти виды транспорта не могут на основе известных технологий. Перед прикладной наукой в этих отраслях стоят масштабные задачи создания научно-технического задела, который позволит им перейти к новому технологическому укладу и ответить на «большой вызов» обеспечения связанности территории России.
Приоритетные направления технологического развития как в авиации, так и в судостроении весьма близки. Это, прежде всего:
- использование цифровых и интеллектуальных технологий управления на всех уровнях - от функционирования систем и движения транспортных средств до управления транспортными потоками, выполнением миссий;
- использование альтернативных видов топлива и энергии, переход к электрическим и гибридным силовым установкам, распределенным движителям;
- новые конструктивно-компоновочные и конструктивно-силовые схемы транспортных средств, в т. ч. с применением новых конструкционных материалов - полимерно-композитных и т. п.;
- новые технологии управления течениями жидкостей и газов.