авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

ПРОЕКТ РЕАЛИЗАЦИИ

Национальной космической

технологической платформы

Заявка о включении в перечень технологических платформ

Москва, январь 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ.............................................................................................................................. 2 

1. Общие сведения об инициативе по формированию технологической платформы............ 3 

2. Перспективы развития и распространения технологий, которые предполагается развивать в рамках НКТП............................................................................................................. 8  3. Научно-технические заделы и производственная база........................................................ 22  4. Обоснование выбора технологических платформ как инструмента решения поставленных задач..................................................................................................................... 28  5. Развитие кооперации с участием производственных предприятий, научных организаций, вузов и других заинтересованных сторон......................................................... 30  6. Риски реализации НКТП.........................................................................................................34  7. Управленческие решения, связанные с формированием и функционированием НКТП.36  Приложение 1. Соответствие ключевым направлениям научно-технологического развития России........................................................................................................................................... 40  Приложение 2............................................................................................................................... 43  1. Общие сведения об инициативе по формированию технологической платформы 43  2. Перспективы развития и распространения технологий, которые предполагается развивать в рамках технологической платформы...........................................................49  Использованные материалы.......................................................................................................52  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНИЦИАТИВЕ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАТ ФОРМЫ 1.1. Наименование технологической платформы Национальная космическая технологическая платформа (далее — НКТП) 1.2. Цели создания НКТП:

организация регулярного сетевого взаимодействия участников НКТП;

разработка долгосрочной стратегии научных и прикладных исследований и ее систематическая корректировка;

продвижение российской продукции и услуг.

1.3. Основные задачи, направления деятельности и результаты создания НКТП Основные задачи:

Разработка долгосрочной стратегии научных и прикладных исследований от расли и ее систематическая корректировка.

Построение открытой информационно-коммуникационной площадки, в том числе с использованием средств Интернет, для обеспечений коммуникаций и публичного доступа к информации о проектах, инициативах и механизмах фи нансирования.

Достижение синергетического эффекта в отрасли через построение эффектив ного частно-государственного партнерства при взаимодействии представителей государства, промышленности, научных и экспертных организаций.

Основные направления деятельности:

прогнозная и аналитическая деятельность, выбор стратегических научных на правлений, разработка дорожных карт достижения стратегических целей, кон сультационная и информационная поддержка федеральных органов исполни тельной власти, государственных организаций и учреждений по профилю дея тельности НКТП;

гармонизация усилий заинтересованных сторон, включая федеральные мини стерства и ведомства, органы власти регионального и муниципального уровня, научные и образовательные организации, государственные корпорации, пред приятия и организации всех форм собственности, инфраструктурные монопо лии, предпринимаемых ими в рамках существующих механизмов реализации национальной научно-технологической политики, отраслевых стратегий и про грамм, корпоративных программ развития и т.д.;

стимулирование научных исследований и освоение передовых технологий, не обходимых для реализации национальных интересов России и потребностей российского общества;

распространение информации по профилю деятельности НКТП, информацион ная поддержка мероприятий Платформы, связь с родственными отечественны ми и зарубежными технологическими платформами, структурами и организа циями, рекламная деятельность, организация и проведение конференций, со вещаний, семинаров, школ и прочих мероприятий.

Основные результаты:

Координация научно-исследовательских работ в сфере космической деятельно сти с учетом их последующего использования в других отраслях экономики;

Обеспечение частно-государственного партнерства в области инновационной деятельности применительно к ракетно-космической промышленности;

Информационное обеспечение и интенсификация использования космических технологий и результатов космической деятельности в различных отраслях экономики;

Создание инновационной образовательной инфраструктуры в интересах обра зовательных учреждений различного уровня по профилю технологической платформы.

1.4. Группа технологий, которые предполагается развивать в рамках НКТП Технологии использования результатов космической деятельности в различных отраслях экономики и сферы безопасности;

Технологии космического образования;



Средства выведения космических аппаратов;

Полезные нагрузки для КА связи, ДЗЗ, навигационных КА, гелио и магнито сферного мониторинга;

Спутниковые платформы;

Базовые технологии в области материаловедения, включая нанотехнологии;

Технологии производства в космосе и космические биотехнологии;

Технологии космической энергетики;

Планетарные исследования с помощью автоматических КА;

Существующие и перспективные возможности выведения полезной нагрузки;

Пилотируемые полеты и космическая медицина.

Редкоземельные металлы в космической промышленности;

Космические ядерные энергетические установки и тепловыделяющие элемен ты;

Двигатели КА разного назначения, в том числе электроракетные, жидкостные, ядерные.

1.5. Инициаторы формирования НКТП Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно исследовательский институт машиностроения»;

Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно производственное объединение им. С.А. Лавочкина» (инициатор ТП № «Региональный учебно-инновационный комплекс») Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный кос мический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева» (соинициа тор ТП № 83 «Моделирование и технологии эксплуатации высокотехнологиче ских систем») ООО «ИПРОВЭН РКК «Энергия» (инициатор ТП № 1 «Водородные энергети ческие установки на топливных элементах»

Московский авиационный институт (государственный технический универси тет) (инициатор ТП № 52 «Космические системы») Уфимский государственный авиационный технический университет (инициа тор ТП № 96 «Стратегические информационные технологии для создания и поддержки в эксплуатации авиационно-космической, транспортной техники нового поколения и энергетики с использованием элементов искусственного интеллекта, суперкомпьютеров и высокопроизводительных вычислений») Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный аэрогид родинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского Казанский государственный технологический университет Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им.

П. П. Соловьева Самарский государственный аэрокосмический университет им. ак. С. П. Коро лева Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнева 1.6. Координаторы технологической платформы Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно исследовательский институт машиностроения»

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обра зования «Московский авиационный институт (государственный технический уни верситет)»

1.7. Государственная поддержка исследований и разработок, инновационной дея тельности и развития инновационной инфраструктуры Московский авиационный институт (государственный технический университет) яв ляется получателем государственной средств, в рамках следующих программ:

Победитель конкурсного отбора программ развития университетов, в отноше нии которых устанавливается категория «национальный исследовательский университет». Срок выполнения программы: 2009 — 2018 годы. Финансирова ние: 1,6 млрд. руб.

Победитель конкурса на право получения субсидий на реализацию комплекс ных проектов по созданию высокотехнологичного производства, проводимого по Постановлению Правительства России от 9 апреля 2010 г. № 218;

2 проекта;

срок выполнения — 2010—2012 гг.:

o «Разработка и изготовление моделирующего комплекса, снабженного стереоскопической системой визуализации окружающей обстановки, для моделирования режимов точного пилотирования». Совместно с ОАО «РСК «МиГ». Финансирование: 39,5 млн. руб.

o «Разработка высокотехнологичного производства многофункциональ ных бортовых радиолокационных систем (МБРЛС) для различных носи телей народнохозяйственного назначения». Совместно с ОАО «Корпо рация «Фазотрон – НИИР». Финансирование: 250 млн. руб.

Победитель конкурсного отбора программ развития инновационной инфра структуры, проводимого по Постановлению Правительства России от 9 апреля 2010 г. № 219. Срок выполнения программы: 2010—2012 гг. Финансирование:

103 млн. руб.

Победитель конкурсного отбора на получение гранта поддержки научных ис следований, проводимых под руководством ведущих ученых, проводимого по Постановлению Правительства от 9 апреля 2010 г. № 220. Срок выполнения программы: 2010—2012 гг. Финансирование: 150 млн. руб.

ОАО НПО «Сатурн» и РГАТА имени П.А. Соловьева инициаторы и исполнители проекта «Создание предприятия по производству монолитного твердосплавного инстру мента с многослойным наноструктурированным покрытием» (ЗАО «Новые инструмен тальные решения») в г. Рыбинске. Заказчик: Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий». Финансирование 1,31 млрд. руб.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Со ловьева» является получателем государственных средств, в рамках следующих программ:

Победитель конкурсного отбора по выполнению проекта «Подготовка и от крытие учебно-технического центра подготовки специалистов в области экс плуатации режущего инструмента производства ЗАО «Новые инструменталь ные решения» Заказчик: Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий». Договор № 849-10 от 11.01.2010 г. Финансирование 21, млн. руб.

Победитель конкурсного отбора по выполнению комплекса поисковых НИР в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной Рос сии» на 2009 – 2013 годы». Заказчик: Министерство образования и науки Рос сийской Федерации. Срок выполнения работ: 2009—2013 гг. Общий объем фи нансирования 50,2 млн. руб.

РГАТА имени П.А. Соловьева и ОАО «РЗП» участники совместного проекта с ГК «Роснанотех» по созданию предприятия по выращиванию монокристаллов» (ЗАО «Ры бинские кристаллы»). Срок выполнения работ: 2011—2013 гг. Финансирование 2 млрд.

руб.

1.8. Обоснование создания технологическое платформы Глобальные вызовы:

усиление глобальной конкуренции, возрастающая региональная дифференциа ция и специализация, в условиях распространяющейся глобализации;

быстрое формирование новейшей технологической базы у основных игроков мирового рынка;

новые требования к качеству человеческого потенциала;

экологический вызов;

безопасность.

Национальные вызовы:

экономический вызов: исчерпание возможностей экспортно-сырьевой эконо мики;

демографический вызов;

транспортный вызов: как в части мобильности населения, так и увеличения грузопотока;

географический вызов: необходимость освоения и эксплуатации обширных территорий, в том числе и труднодоступных территорий (Арктический регион, Крайний Север, Сибирь и Дальний Восток);

национальная безопасность, внешние и внутренние угрозы, природные и тех ногенные катастрофы;

ресурсный вызов: энергосберегающие технологии, альтернативные источники энергии;

экологический вызов: защита и сохранение окружающей среды, экологически чистые технологии.

Перечень секторов экономики, на которые предполагается воздействие техноло гий, развиваемых в рамках НКТП:

ракетно-космическая промышленность;

авиационная промышленность;

радиоэлектронная промышленность;

машиностроение (включая авиастроение, автомобилестроение, транспортное, энергетическое и сельскохозяйственное машиностроение);

приборостроение;

наноиндустрия (наноэлектроника, нанооптика);

жилищное строительство;

агропромышленный комплекс и пищевая промышленность;

фармацевтическая и медицинская промышленность;

транспортные перевозки (авиационные, железнодорожные, речные);

оборонно промышленный комплекс;

малое и среднее предпринимательство;

образование.

1.9. Планируемые (ожидаемые) результаты функционирования НКТП повышение эффективности финансирования НИОКР через согласование мно жественных источников финансирования с единой стратегией научных иссле дований;

повышение качества выполняемых НИОКР через улучшение координации уча стников работ в интересах ракетно-космической промышленности с учетом их последующего использования в других отраслях экономики;

обеспечение частно-государственного партнерства в области инновационной деятельности применительно к ракетно-космической промышленности;

информационное обеспечение и интенсификация использования космических технологий и результатов космической деятельности в различных отраслях экономики;

создание инновационной образовательной инфраструктуры в интересах обра зовательных учреждений различного уровня.

2. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И РАСПРОСТРАНЕ НИЯ ТЕХНОЛОГИЙ, КОТОРЫЕ ПРЕДПОЛАГАЕТСЯ РАЗВИВАТЬ В РАМКАХ НКТП 2.1. Общие положения Активный информационный рынок и эффективное его использование в хозяйственной деятельности обеспечивают создание информационной инфраструктуры государства, в которой значительное место отведено космическим системам и созданным на их основе услугам и продукции.

Космическая деятельность является определяющей во многих важных сферах хозяй ственной деятельности. Уже в кратко- и среднесрочной перспективе при внедрении ре зультатов космической деятельности (прежде всего – космических снимков и возможно стей космической навигации) в различные сферы экономики существенно повышается эффективность работ, как в общественном секторе, так и в сфере конкурентной рыночной экономики. При создании земельных кадастров происходит уменьшение сроков выполне ния работ в 3 раза, увеличение поступления земельных платежей в 1,5 раза (за счет уточ нения налогооблагаемой базы). В ряде случаев троекратно снижаются сроки выполнения геодезических работ при снижении затрат почти на порядок. В городском дорожном строительстве сроки выполнения работ уменьшаются в 2 раза, затраты снижаются на 35%.

Наконец, при внедрении технологий управления транспортными системами и средствами на основе данных спутниковой навигации, 15-25 % достигает экономия ресурсов. Приме нение космических технологий обеспечивает качественный рост эффективности решения задач в области связи, сетевых телекоммуникаций, веб-технологий, телерадиовещания, обеспечения безопасности. Россия планомерно и последовательно проводит политику ос воения космического пространства в интересах повышения благосостояния граждан, обеспечения устойчивого развития страны и всего человечества. Благодаря огромному технологическому опыту и созданному космическому потенциалу, наша страна способна самостоятельно выполнять крупные космические проекты и программы. Космический по тенциал России обеспечивает полный цикл работ от разработки космических средств до получения результатов, требуемых для удовлетворения потребностей страны и эффектив ного участия в операциях на мировом рынке. Проводится курс на активную интеграцию в международные космические проекты совместно с государствами Европы, США, Индией, странами Дальнего Востока, Юго-Восточной Азии и другими партнерами.

Одной из основных задач развития национальной и глобальной космической инфра структуры является полномасштабное развертывание навигационной спутниковой груп пировки ГЛОНАСС. Россия планирует развернуть и поддерживать группировку на базе новых спутников с увеличенным сроком активного существования. Предполагается осна стить подсистемой дифференциальной коррекции 50 портов, не менее 100 аэропортов и ряд других объектов. При совместной работе навигационной системы ГЛОНАСС и меж дународной системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ будет обеспечена повышен ная точность определения координат и оперативность при глобальном обнаружении тер пящих бедствие.

В стратегической перспективе для решения задач космической деятельности России будет создано несколько больших систем, включающих как космический, так и наземный компоненты.

Будет создана система мониторинга и контроля состояния окружающей среды и пари рования опасностей природных и техногенных катастроф, включая угрозу землетрясений.

Важное значение приобретет космическая индустрия, использующая космическое пространство для производства товаров и услуг, включая, в частности, услуги связи, но вые материалы и биологические препараты, производство энергии на базе новых техноло гий.

Реализация этих направлений космической деятельности станет возможной благодаря реализации прорывных технологий, в интересах которых уже сегодня разворачиваются исследования в области новых физических принципов решения задач космонавтики.

2.2. Реализация космических технологий в интересах различных отраслей эконо мики 2.2.1. Космическая ядерная энергетика Прогнозы показывают, что бортовая электрическая мощность космических средств в ближайшие 5 лет не будет превышать 10—15 кВт, что может быть обеспечено солнеч ными батареями. После 2015 года прогнозируются рост числа энергоемких задач и увели чение бортового энергопотребления до 50—100 кВт на ряде космических средств. Ком пактность, длительный срок службы, независимость работы ядерных установок от орби тального положения и ориентации космического аппарата и другие преимущества ядер ных установок обусловливают исключительную необходимость их использования в со ставе указанных космических средств. Целью развития космической ядерной энергетики является сохранение имеющегося научно-технического потенциала и создание задела по базовым технологиям и концептуальным проектам ядерных установок, входящих в со став транспортно-энергетических модулей, обеспечивающих выведение космических ап паратов на рабочие орбиты и их последующее энергоснабжение. Применение ядерных установок после 2015 года в составе транспортно-энергетических модулей при использо вании ядерных и электроракетных двигателей (при времени выведения космических аппаратов в срок от 3-5 суток до 10 месяцев) должно обеспечить:

снижение класса ракет-носителей, используемых для выведения космических аппаратов на высокие орбиты, их гарантированный выход в космос с отечест венных космодромов;

увеличение в 2-3 раза массы полезных грузов, доставляемых на высокие орби ты современными и перспективными ракетами-носителями;

увеличение в 10—20 раз энерговооруженности космических комплексов для решения в интересах народного хозяйства, науки и международного сотрудни чества качественно новых задач, осуществление которых невозможно с не ядерными источниками энергии, с использованием современной и разрабаты ваемой в настоящее время инфраструктуры средств выведения;





круглосуточное (независимо от погоды) радиолокационное наблюдение;

создание глобальных систем связи с подвижными объектами;

создание глобальных телекоммуникационных систем;

решение задач в интересах обороны и безопасности страны.

Создание научно-технического задела по ядерным установкам позволит также в более отдаленной перспективе решать следующие задачи в области космоса, требующие энергопотребления 500 кВт и более:

глобальный экологический мониторинг;

космическое производство (полупроводники, медицинские препараты и другая продукция);

транспортно-техническое обеспечение лунной базы;

долговременные космические экспедиции.

2.2.2 Пилотируемые космические полеты Пилотируемая космонавтика является одним из ключевых направлений космической деятельности России и развивается по следующим направлениям:

освоение и эффективное использование околоземного космического простран ства в интересах обеспечения национальной безопасности Российской Федера ции, развития фундаментальной и прикладной науки, социально экономической сферы, международного сотрудничества, коммерциализации космоса на основе постоянно действующих многопрофильных пилотируемых орбитальных станций и эффективных систем их транспортно-технического об служивания (ТТО) с целью проведения широкого круга фундаментальных и прикладных исследований, опытно-промышленного производства новых мате риалов, монокристаллов, высококачественных лекарств и биопрепаратов, отра ботки новых технических систем и конструкций, сборки, проверки и подготов ки к полету лунных и межпланетных пилотируемых комплексов, в том числе в рамках международных проектов;

разработку целевых программ и создание окололунной инфраструктуры и по стоянно действующей обитаемой базы на Луне с целью использования ее при родных ресурсов для получения не имеющихся на Земле в необходимом коли честве химических элементов и минералов, проведения астрономических и ас трофизических исследований, натурной отработки новых образцов космиче ской техники, в том числе для проведения работ на лунной поверхности и по верхности Марса, решения задач по защите Земли от астероидной опасности;

разработка технических средств и технологий для осуществления пилотируе мых полетов к планетам и малым телам Солнечной системы с высадкой экспе диций на его поверхность, выполнения комплекса исследований по оценке природных ресурсов планеты, целесообразности их будущего использования, поиска различных форм жизни и ответов на фундаментальные вопросы о про исхождении и эволюции Солнечной системы и Вселенной в целом.

В рамках программ освоения и эффективного использования околоземного космиче ского пространства планируется решение следующих перспективных задач:

удаление с поверхности Земли энергоемких производств и производств с опас ными отходами в интересах коррекции ее энергетического баланса, сохранения земной экосистемы в условиях ускоряющегося потребления энергии и опасного воздействия деятельности человека на экологическую обстановку нашей пла неты;

создание системы астероидной безопасности;

получение продукции с недостижимыми в условиях наземного производства свойствами и характеристиками;

получение информации в интересах защиты национальных интересов;

проведение технического обслуживания и ремонтных работ автоматических комплексов и аппаратов различного целевого назначения;

проведение исследований в различных областях науки и техники, включая от работку перспективных средств ракетно-космической техники, сборка крупногабаритных конструкций, в том числе межпланетных комплек сов, а также их запуска, хранения расходных материалов и элементов, межполётное обслуживание многоразовых пилотируемых и грузовых комплек сов.

Исследование и освоение Луны и Марса:

определение перспектив, создание предпосылок к развитию программ освоения Луны и Марса до уровня научно-исследовательской и промышленной инфра структуры на этих космических объектах, а в будущем и создания условий для жизнедеятельности людей, всесторонняя оценка политической, экономической и научной значимости этих программ, а также их реализуемости по финансовым и технологическим пока зателям, подготовка и организация пилотируемых экспедиций на Луну и, в дальнейшем, на Марс с целью их глубокого изучения и поиска возможностей промышленно го освоения.

Реализация столь масштабных проектов обеспечит лидирующую роль России в ос воении космического пространства, существенно разовьет и укрепит отечественную про мышленность, усовершенствует ее технологическую базу с выходом используемых тех нологий на мировой уровень.

2.2.3. Дистанционное зондирование Земли и экологический мониторинг Для наиболее полного решения всей совокупности задач ДЗЗ перспективный состав российской космической системы (РКС) ДЗЗ должен включать следующие космические комплексы (КК) и самостоятельные космические системы (КС):

1) КС из 3-х геостационарных метеоспутников для почти непрерывного наблюдения за крупномасштабными атмосферными процессами в тропической зоне Земли, служащей ее основной «кухней погоды», а также за прилегающими более высокоширотными рай онами, включая южную часть России;

2) КС из 3-х средневысотных полярно-орбитальных метеоспутников для комплексно го оперативного и регулярного наблюдения в глобальном масштабе за обширной сово купностью гидрометеорологических параметров атмосферы, подстилающей поверхности и околоземного пространства;

3) КС из 2-х спутников оптико-электронного оперативного наблюдения для решения той совокупности природохозяйственных задач ДЗЗ, которая требует сочетания высокого и среднего пространственного разрешения снимков Земли (от 0,5—1 м до 20—50 м) со средней периодичностью обзора (10 суток и более);

4) КС из одного-двух спутников радиофизического наблюдения (в СВЧ области спек тра) в интересах ледовой разведки в высокоширотных районах и для океанографических и океанологических исследований на всей поверхности Мирового океана;

5) КС из одного-двух спутников в составе одного спутника радиолокационного на блюдения с высоким и средним разрешением (1-50 м) для всепогодного наблюдения в ин тересах решения ряда высокодетальных и детальных природохозяйственных задач ДЗЗ;

6) многоспутниковая КС из малых КА для высокооперативного мониторинга послед ствий землетрясений, техногенных и природных чрезвычайных ситуаций;

7) многоспутниковая КС из микроспутников для обнаружения очагов возгорания лес ных пожаров, стихийных гидрометеорологических явлений (СГЯ), и других задач ДЗЗ, требующих предельно высокую периодичность обзора;

8) периодически запускаемые космические аппараты типа унифицированных орби тальных платформ, оснащаемые при каждом очередном выведении в космос новыми ком плексами приборов ДЗЗ для фундаментального научного изучения Земли;

9) картографический космический комплекс;

10) космический сегмент единой кадастровой системы;

11) многоцелевая космическая система «Арктика» для решения задач непрерывного наблюдения и обеспечения мультисервисной связи на высокоширотных территориях и в арктическом регионе, включающей в свой состав 2 КА метеорологического наблюдения «Арктика-М» на высокоэллиптической орбите, два КА всепогодного радиолокационного наблюдения «Арктика-Р» на солнечно-синхронной орбите, а также 3 КА спутниковой на вигационной и мультисервисной связи и вещания «Арктика-МС».

Гидрометеорологические космические системы (КС) на базе средневысотных по лярно-орбитальных геостационарных и высокоэллиптических метеоспутников в совокуп ности предназначены для оперативного получения исходных данных для прогнозирования погоды, своевременного обнаружения и предупреждения об опасных гидрометеорологи ческих процессах и явлениях, накопления длинных рядов результатов наблюдений за из менениями климата с целью его изучения и прогнозирования, мониторинга гелиогеофизи ческой и радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве (ОКП) в интересах обеспечения безопасности полетов самолетов, устойчивой радиосвязи и охраны здоровья людей Основной эффект от включения российских метеоспутников в международную космическую метеосистему будет состоять в том, что это значительно сократит длитель ность цикла сбора глобальных гидрометеорологических данных и повысит периодич ность, т.е. регулярность их поступления в интересах всего мира. В связи с этим информа ционные характеристики создаваемых отечественных метеоспутников должны находиться на уровне зарубежных аналогов США и Европейского космического агентства (ЕКА), разработанных в соответствии с требованиями Всемирной метеорологической организа ции и Координационной группы по метеорологическим спутникам.

КС оперативного оптико-электронного наблюдения должна обеспечить решение многочисленной группы природохозяйственных задач ДЗЗ, требующих для своей реали зации многозональных космических снимков с высокой и средней детальностью: от 0,2 м до 50 м. Число таких задач достигает нескольких десятков, включая картографию, охрану природы, составление кадастров, инвентаризацию посевов, контроль хода производствен ных процессов в сельском хозяйстве и других отраслях природопользования, прогноз урожая, выявление заболеваний и распространения насекомых-вредителей на лесных угодьях и сельскохозяйственных территориях, информационное обеспечение поиска по лезных ископаемых, слежение за процессами урбанизации, подготовка строительства и прокладки транспортных магистралей и т.д.

Для обеспечения периодичности обзора не менее 5-10 суток, что достаточно для решения большинства высокодетальных и детальных природохозяйственных задач ДЗЗ, в космической системе оперативного оптико-электронного наблюдения должно находиться не менее двух спутников одновременно. Орбита – солнечно-синхронная с высотой в диа пазоне 500-900 км. Срок активного существования спутника – не менее 7 лет.

Космический комплекс (КК) всепогодного радиофизического наблюдения Мирового океана предназначен для обеспечения ледовой разведки по трассе Северного морского пу ти в Арктике и других высокоширотных акваториях, а также для океанографических и океанологических исследований по всей поверхности океанов и морей земного шара, что необходимо для информационного обеспечения промысла морепродуктов и безопасности морского транспорта.

В состав данного КК в период до 2015 года достаточно включить один спутник, ко торый обеспечит требуемую периодичность обзора в трое суток для главной задачи: ледо вой разведки в Арктике.

Для нашей страны, значительная часть которой находится в высокоширотных рай онах с длинной полярной зимой и наличием облачной погоды в летнее время, очень важно иметь космический комплекс высокодетального и детального всепогодного (радиолока ционного) наблюдения за местами поиска и добычи нефти, газа и других полезных иско паемых;

транспортировки нефтепродуктов;

строительства и функционирования крупных металлургических и иных промышленных комплексов. При этом решаются как задачи информационного обеспечения хода производственных процессов по поиску, добыче, пе реработке и транспортировке производимых продуктов, так и задачи мониторинга эколо гической обстановки и обнаружения и оценки последствий крупных аварий. Весьма цен ный объем данных подобный комплекс должен давать также и для целей топографии и картографии в целом, поскольку по радиолокационным снимкам можно проводить высо коточные топогеодезические измерения положения и высот местонахождения различных объектов на земной поверхности.

Основным прибором данного типа КА ДЗЗ должен служить высокоинформативный многорежимный многочастотный радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА). Зон дирование Земли должно производиться в 2-х — 3-х частотных диапазонах (Х или С, L и, возможно, P-диапазонах СВЧ-области спектра). Пространственное разрешение в сочета нии с размерами полос захвата должно быть переменным в зависимости от выбранного (в данный момент) режима съемки. Диапазон пространственных разрешений может варьи ровать от единиц до сотен метров. Ширина полос захвата может изменяться от нескольких до сотен километров.

Кроме ряда режимов со сменой пространственного разрешения и ширины полос за хвата, должны быть предусмотрены специальные режимы наблюдения в интересах зонди рования морской поверхности, рельефа и т.д. (скаттерометрический режим, высотометри ческий режим, прожекторный режим).

Таким образом, космический комплекс высокодетального радиолокационного наблю дения должен обеспечить не только всепогодность съемки, но и получение ряда новых данных о рельефе и физико-химических характеристиках земной поверхности по сравне нию с оптико-электронными спутниками оперативного наблюдения.

Особое место в российской космической системе ДЗЗ должна занять система малых спутников для мониторинга последствий землетрясений и чрезвычайных ситуаций.

Для мониторинга последствий землетрясений в ближайшие годы целесообразно создание относительно небольших систем из малых спутников, оснащаемых комплексами приборов для обнаружения и зондирования всех или большинства из вышеперечисленных аномалий, за отсутствием последней. В дальнейшем необходимо включить в расширен ный состав бортового аппаратурного комплекса и средства для измерения малых тектони ческих сдвигов земной коры.

Следует оговориться, что мониторинг предвестников землетрясений на протяжении ряда лет (по-видимому, до 2015 года) будет носить чисто исследовательский, т.е. экспе риментальный характер, не претендуя на практическую выдачу краткосрочных (за не сколько дней или часов) прогнозов факта, места и времени землетрясения.

Существует значительная группа сверхоперативных задач ДЗЗ, включая обнаруже ние очагов возгорания лесных пожаров, стихийных гидрометеорологических явлений (СГЯ) и др., для эффективного решения которых необходимо достижение периодичности обзора на уровне 1 часа и менее. Даже многоспутниковая система малых космических ап паратов, рассмотренная в предыдущем подразделе, не способна обеспечить столь кратко временное повторение наблюдений. В связи с этим возникает потребность в перспектив ном создании еще более многочисленной космической системы из 40-50 спутников. С це лью минимизации затрат на создание и поддержание столь крупной КС ДЗЗ желательно добиться предельного уменьшения массы КА для подобной системы вплоть до уровня микроспутников, т.е. до 100 кг. Такая возможность практически реальна уже в ближайшие годы, хотя формирование огромной КС из полусотни микроспутников экономически ста нет оправданным в последние годы прогнозируемого периода до 2025 года. Кроме того, целесообразно совместное создание и эксплуатация такой системы в рамках международ ного сотрудничества ряда заинтересованных стран, включая Россию.

В качестве альтернативы следует рассматривать создание КА на геосинхронной ор бите с крупногабаритной оптикой (1,5 – 3 м) для непрерывного мониторинга чрезвычай ных ситуаций.

Предельно малый срок времени, отпускаемый на обнаружение очага лесного пожа ра с момента его возгорания, объясняется высокой скоростью его распространения. В свя зи с этим только в период от нескольких десятков минут до 1—2 часов возникший лесной пожар можно затушить с минимальными усилиями, а после указанного срока затрата вре мени и средств на пожаротушение стремительно возрастают. По этой причине детектиро вание лесных пожаров из космоса экономически эффективно лишь тогда, когда срок об наружения менее 1—2 часов.

То же самое справедливо для обнаружения СГЯ, имеющих локальный характер и скоротечную динамику.

Фундаментальные задачи научного изучения Земли, как целостной экологической системы, выделяются среди всех остальных задач ДЗЗ более значительным разнообразием требуемых видов получаемых космических данных. В частности, наряду со всеми типами многоспектральных съемочных систем, многоканальных ИК-радиолокаторов и спектро метров, микроволновых приборов активного и пассивного типа, имеется насущная необ ходимость применения ряда дополнительных приборов для целей изучения состояния и динамики многообразных процессов в магнитосфере, ионосфере, нижней атмосфере, ли тосфере, криосфере, биосфере и других оболочках Земли. К ним, например, можно отне сти следующие виды аппаратуры: разнообразные приборы лимбового и затменного зон дирования, сверхчувствительные приборы для определения химического состава атмо сферы (абсорбционные спектрометры и т.д.), гравиметры, поляриметры, ультрафиолето вые телескопы, актинометрические приборы и т.д.

Существует настоятельная потребность разработки и создания специализированного картографического космического комплекса.

В состав бортовой полезной нагрузки данного комплекса должны войти следующие приборы и системы:

три прецизионных камеры для получения панхроматических снимков с разре шением на местности не хуже 1 м и с высокими геометрическими свойствами, одна из этих камер будет смотреть в надир, а оптические оси двух остальных должны быть наклонены к линии «спутник-центр Земли» в плоскости орбиты следующим образом: 2-ая камера «смотрит» вперед, а 3-я камера — назад;

одна многоспектральная (3—4 канала) съемочная система для получения сним ков с разрешением не хуже, чем в 3—4 раза мельче, чем для панхроматических камер;

радиовысотомер для высокоточного измерения высотных уровней;

высокоточная система ориентации и стабилизации КА с применением звездных датчиков;

система высокоточного определения положения КА в пространстве на основе данных от космических систем GPS и ГЛОНАСС.

Космический учебно-эксплуатационный сегмент кадастровой системы включает в се бя орбитальную группировку малых космических аппаратов наблюдения массой до 100 кг (1—2 МКА), центр управления полетом МКА, учебно-эксплуатационный центр обработки целевой информации.

Основная задача космического сегмента кадастровой системы – поддержание данных в актуальном состоянии. Оперативность наблюдения, при наличии в системе одного МКА, не хуже 17 суток, двух – не хуже 14 суток, и может быть повышена при увеличении поло сы обзора со 100 км до 200 км до 7—10 суток.

Пространственное разрешение для орбиты высотой 830 км около 7 м обеспечивает решение ряда задач кадастрового учета, в первую очередь – оперативное выявление изме нений при большой площади контролируемой территории.

Наличие специального МКА позволяет проводить качественную подготовку специа листов по использованию информации геоинформационных систем для нужд кадастрово го учета, что обеспечивается наличием специального учебно-информационного центра обработки целевой информации и разработкой соответствующих инновационных методик обработки данных (получаемых как с космических аппаратов, так и с других средств на блюдения).

2.2.4. Спутниковый образовательный видеоинформационный комплекс «СОВИК»

«СОВИК» представляет собой общероссийскую инновационную образовательную программу, использующую потенциал космонавтики для формирования разносторонне развитой личности и успешного специалиста на всех этапах обучения от школы до ВУЗа и далее в процессе профессиональной подготовки и переподготовки. С ее помощью может быть построено единое образовательное пространство, обеспечивающее повышение каче ства образования всех уровней.

Характерной чертой современного мирового хозяйственного развития является пере ход ведущих стран к новому этапу формирования инновационного общества – построе нию экономики, базирующейся преимущественно на генерации, распространении: и ис пользовании знаний.

Опыт развитых государств показывает огромные возможности образовательного по тенциала космонавтики. Сочетание передовых технологий с познанием Вселенной, гло бальность стоящих перед Россией задач способствуют при правильном подходе формиро ванию разносторонне развитой личности.

Совершенно очевидно, что потенциал космических технологий, наиболее, полно соот ветствует инновационной направленности современного образования. Однако, использо вание этого потенциала возможно только при комплексном подходе, с интеграцией ресур сов космонавтики в национальную образовательную систему.

Возможности космического образования не ограничены только профессиональной на учной и инженерной подготовкой. Большие возможности космические технологии пред лагают системе школьного образования.

Комплекс «СОВИК» является универсальной космической образовательной системой, не имеющей мировых аналогов и способной к постоянному обновлению и совершенство ванию. Укрупнено эта образовательная система включает в себя:

единый федеральный информационный научно-методический центр по адапта ции результатов космической деятельности для использования в системе обра зования, обеспечивающий методическую подготовку образовательной инфор мации, ее хранение и распространение средствами современных телекоммуни кационных технологий, доступных учащимся благодаря реализации нацио нального проекта «Образование»;

орбитальную группировку космических аппаратов, обеспечивающих потреби телей информацией в целях образования;

наземный сегмент, распределенный по территории РФ, обеспечивающий управление орбитальной группировкой, прием и первичную обработку полу чаемой из космоса информации.

Анализ образовательных стандартов показывает, что наибольший интерес для образо вательных учреждений различного уровня представляют изображения из космоса, кото рые могут использоваться как наиболее массовыми потребителями в начальной и средней школе, так и при профессиональной подготовке.

Так интернет-проекты, наиболее известным из которых является Google Earth, исполь зуют для построения глобальных карт поверхности снимки разного качества, полученные разными КА в разное время. Основным требованием является высокое пространственное разрешение снимков (1—5 м), вызванное коммерческой направленностью этих проектов.

Образовательные задачи требуют другого подхода. Определяющими являются требо вания оперативности, демонстрация динамических процессов, многоспектральная съемка, но с умеренным пространственным разрешением (10—500 м).

Существующие проекты охватывают очень малую часть территории России. По сути, речь идет о крупных городах (Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород и ряд других). Остальная территория представлена со значительно худшим качеством по разрешению и, особенно, по новизне снимков. Аналогично мало охвачены территории за пределами США, Японии и части Западной Европы.

Система СОВИК ориентирована для работы по запросам и позволяет получать опера тивную видеоинформацию обо всех регионах России.

Информация известных интернет-проектов не имеет методической подготовки для использования в системе образования.

Основой системы СОВИК является научно-методический центр федерального уровня.

Основная задача центра – адаптация космической информации, в том числе и снимков Земли из космоса, для использования в учебном процессе на разных уровнях образования и в рамках различных дисциплин.

Интернет-проекты (как зарубежные, так и российские) в основной части базируются на информации с иностранных спутников (американских коммерческих КА, индийских КА типа IRS). Использование таких систем ничего не дает для подготовки специалистов аэрокосмической промышленности в России.

При создании и эксплуатации системы СОВИК обеспечивается интеграция всей сис темы образования в рамках современной информационной системы. Формируются связи между промышленностью и ВУЗами, между ВУЗами и школами. Для студентов аэрокос мических специальностей предоставляется возможность практической работы в процессе создания и эксплуатации системы, причем работы нацеленной на практический результат, работы для потребителя. Школьники получают возможность использовать передовые дос тижения космонавтики, непосредственно участвовать в формировании программы работы системы. Наряду с повышением собственно качества преподавания основных дисциплин у школьников формируется позитивное творческое мировоззрение.

Оптимальным ядром орбитальной группировки представляется спутниковый образо вательный видеоинформационный комплекс. Предварительные расчеты показывают, что для обеспечения требуемого качества информации комплекс должен состоять из минимум 6 космических аппаратов массой около 100 кг, созданных с использованием современных целевых и служебных систем, обеспечивающих получение видеоизображений Земли в не скольких спектральных диапазонах с разрешением 10…30 м. Космические аппараты должны находиться на солнечно-синхронных орбитах высотой 500…600 км и обеспечи вать периодичность наблюдения в 1 сутки.

Благодаря наличию в составе комплекса «СОВИК» специальных малоразмерных кос мических аппаратов с аппаратурой видеонаблюдения и другой научной аппаратурой ста новится возможным не только решение широкого круга образовательных задач. Обеспе чивается формирование позитивного мировоззрения у детей и молодежи, повышение ин тереса к высокотехнологичным отраслям промышленности, стимулирование научно технического творчества.

Дополнительной сферой использования комплекса «СОВИК» благодаря высокой опе ративности получения космической информации (не более суток) является мониторинг чрезвычайных ситуаций и экологический мониторинг.

2.2.5. Средства выведения космических аппаратов Целью развития средств выведения космических аппаратов является обеспечение га рантированного доступа в космическое пространство и независимости космической дея тельности Российской Федерации во всём спектре решаемых задач национальной безо пасности, социально-экономического и научного назначения, реализации международных космических программ, укрепление позиций России на мировом рынке пусковых услуг.

Основными задачами развития российских средств выведения в период до 2040 года являются:

выполнение федеральных программ запусков космических аппаратов социаль но-экономического и научного назначения;

обеспечение запусков космических аппаратов в интересах национальной безо пасности;

проведение запусков пилотируемых и грузовых транспортных кораблей для обеспечения МКС и перспективных орбитальных комплексов;

реализация программ исследования Луны, Марса и других объектов Солнечной системы;

выполнение международных и коммерческих программ запусков КА.

В основу развития средств выведения КА положены следующие принципы:

высокая степень внутрипроектной унификации РН;

межпроектная унификация элементов эксплуатируемых и разрабатываемых РН, минимизация затрат на разработку, в т.ч. за счёт использования серийно выпускаемых ЖРД с большой наработкой;

минимизация рисков создания за счёт опережающей лётной отработки унифи цированных ракетных блоков (модулей);

рациональное использование существующего задела по наземному оборудова нию космических ракетных комплексов;

повышение надёжности и безопасности за счёт автоматизации подготовки РКН к пуску и внедрения передовых технических решений (использование много двигательной ДУ на I ступени, запуск ДУ I и II ступеней на старте, увод РН от СК при отказе одного из двигателей, применение САЗ для контроля аварийных ситуаций и выключения ЖРД без разрушения РН, повышение запасов работо способности ЖРД и др.);

техническое перевооружение производственной базы для серийного производ ства средств выведения с целью внедрения передовых технологических про цессов, новых конструкционных материалов для снижения материалоёмкости, трудоёмкости изготовления РН, сокращения на этой основе стоимости РН и реализации федеральных программ запусков КА в целом;

обеспечение возможности инновационного развития РН за счёт внедрения но вых материалов, совершенствования характеристик систем и агрегатов, улуч шения технологий производства и эксплуатации РН.

Основными направлениями развития отечественной системы средств выведения яв ляются:

развертывание к 2015 году и поддержание на конкурентоспособном техниче ском уровне и в необходимом составе российских орбитальных группировок различного целевого назначения;

перевод к 2015 году запусков космических аппаратов военного и двойного на значения, а к 2020 году – обеспечение готовности к запуску основной номенк латуры космических аппаратов социально-экономического и научного назна чения, включая пилотируемые, с территории Российской Федерации;

создание к 2015 году ракеты-носителя для выведения пилотируемого космиче ского корабля нового поколения и других полезных грузов на околоземные ор биты, формирование к 2020 году научно-технического и технологического за делов для создания ракеты-носителя сверхтяжелого класса;

реализация комплекса мер по обеспечению эффективного использования кос модрома Байконур на приемлемых для Российской Федерации условиях;

создание на территории России нового космодрома для запуска космических аппаратов научного, социально-экономического (при необходимости – военно го) назначения, реализации программы пилотируемых космических полетов;

развитие космодрома "Плесецк" для запуска всей номенклатуры космических аппаратов военного и двойного, а при необходимости и гражданского назначе ния.

Создание перспективных средств выведения должно обеспечить достижение следую щих основных результатов:

создание устойчивой системы качественного производства средств выведения КА на российских предприятиях и их надёжной эксплуатации;

гарантированное выполнение в полном объёме федеральных и международных программ запусков КА, сохранение и расширение области коммерческого ис пользования отечественных носителей на мировом космическом рынке;

сокращение затрат на обеспечение космической деятельности за счёт сокраще ния номенклатуры эксплуатируемых средств выведения, высокой степени их унификации, внедрения новых материалов и технологий, снижения стоимости разработки и изготовления РН;

улучшение экологических показателей ракетно-космической деятельности за счёт перехода на экологически чистые компоненты топлива, сокращения рай онов падения отделяющихся частей РН, в дальнейшем – отказа от использова ния районов падения с учётом перехода к эксплуатации многоразовых средств выведения.

2.2.6. Технологии малоразмерных ЖРД с управляемым вектором тяги Разработка критических технологий и демонстрационных узлов малоразмерных ЖРД с управляемым вектором тяги для нового поколения двигателей и движителей космиче ских аппаратов разработка методик проектирования, расчета и изготовления малоразмерных ЖРД с управляемым вектором тяги;

изготовление демонстрационных и опытных образцов малоразмерных ЖРД с управляемым вектором тяги;

разработка технологий создания малоразмерных ЖРД с управляемым векто ром тяги;

разработка технологий проектирования и изготовления, методик расчета тер могазодинамических, конструктивных и тепловых характеристик высокоэф фективных горелочных модулей и камер сгорания;

создание демонстрационных и опытных образцов камер сгорания малоразмер ных ЖРД с управляемым вектором тяги.

Исследования позволят создать технологии для отработки конструктивно технологических решений узлов малоразмерных ЖРД с управляемым вектором тяги кос мических аппаратов, обеспечивающих заданный ресурс эксплуатации, экономичность, малый вес, что в свою очередь обеспечит значительную экономию топлива и повысит значение полезной массы космического аппарата. В частности, уменьшение массы при тяге 10 тс и удельном расходе топлива 0,8 кг/час экономия топлива составляет порядка 100 кг в сутки. Соразмерное снижение расхода топлива при эксплуатации двигателя для космического аппарата позволит существенно снизить затраты на осуществление запуска космических аппаратов, увеличить массу транспортируемых на околоземные орбиты объ ектов.

2.2.7. Технологии создания образовательных микроспутников и платформ для них Целями развития космических образовательных средств являются повышение качест ва образования всех уровней в Российской федерации, расширение инновационной со ставляющей образования, обеспечение подготовки молодых специалистов и научных ра ботников аэрокосмического и естественнонаучного профиля и их конкурентоспособности на рынке труда, увеличение числа выпускников вузов, ориентированных на работу после окончания вуза на предприятиях аэрокосмической отрасли и других высокотехнологич ных отраслях промышленности, повышение мотивации со стороны студентов проходить целевую подготовку по актуальным научным и техническим направлениям для работы на предприятиях отрасли, повышение научного и педагогического уровня профессорско преподавательского состава, повышение популярности и престижа космической деятель ности, обеспечение инновационными образовательными продуктами профориентацион ную деятельность среди учащихся старших классов лицеев, общеобразовательных школ и учреждений дополнительного образования.

Этапы развития технологий Первый этап (до 2015 года) – создание образовательных малых и сверхмалых косми ческих аппаратов (МКА), отвечающих следующим требованиям:

использование передовых технологий и совершенных комплектующих элемен тов, в том числе зарубежного производства;

проектирование МКА с учетом возможности их запуска на орбиту различными ракетами-носителями, в том числе с значительными динамическими нагрузка ми при выведении;

использование стандартизованных адаптеров для интеграции МКА со средст вами выведения;

максимально возможное использование унифицированных и стандартизован ных узлов, систем и технологий для сокращения сроков и стоимости работ при изготовлении, испытаниях и подготовки МКА к запуску;

модульное построение служебных систем и унифицированные интерфейсы;

использование цифровых технологий в системах управления и информацион ного обмена;

создание систем управления и автопилотирования МКА;

использование сети унифицированных наземных пунктов (станций) приема и обработки специальной информации;

использование спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS, для бал листического обеспечения полета МКА и реализации программ работы целевой аппаратуры;

использование существующих спутниковых систем связи для обеспечения свя зи с МКА вне зоны видимости пунктов НКУ;

отсутствие герметичных контейнеров для служебных систем, научных прибо ров и целевой аппаратуры;

использование на МКА целевой аппаратуры, обеспечивающей информацией образовательные учреждения разного уровня;

приоритетное оснащение МКА аппаратурой, обеспечивающей получение изо бражений Земли из космоса;

привлечение к разработке и изготовлению МКА и целевого оборудования, ме тодической обработке получаемых данных ВУЗов и студентов аэрокосмиче ских и естественнонаучных специальностей.

Требуемые значения основных характеристик образовательных космических аппара тов к 2015 году составляют:

Для МКА, преимущественно предназначенных для получения изображений Земли из космоса в интересах образовательных учреждений различного уровня:

срок активного существования 5—7 лет масса космического аппарата до 100 кг разрешение на местности не хуже 30 м полоса наблюдения не менее 200 км скорость передачи информации не менее 30 Мбит/сек тип целевой аппаратуры оптикоэлектронная/ радиолокаци онная Для МКА, преимущественно предназначенных для образовательных экспери ментов естественнонаучного и технического характера в космическом про странстве:

срок активного существования 2—3 года масса космического аппарата до 50 кг масса полезной нагрузки не менее 10 кг скорость передачи информации не менее 0,5 Мбит/сек тип целевой аппаратуры определяется направлением экс периментов Для МКА, создаваемых в интересах подготовки специалистов аэрокосмическо го профиля (в том числе силами студентов) и отработки элементов и схемных решений МКА:

срок активного существования до 1 года масса космического аппарата до 10—15 кг масса полезной нагрузки не менее 1—3 кг скорость передачи информации не менее 0,01—0,1 Мбит/сек тип целевой аппаратуры определяется направлением экс периментов Второй этап (до 2020 года) — создание и эксплуатация спутниковой образовательной группировки, состоящей из системы 4—6 многофункциональных МКА, располагаемых на солнечно-синхронных орбитах и преимущественно предназначенных для получения изо бражений Земли из космоса с высокой оперативностью в интересах образовательных уч реждений различного уровня, 3—4 исследовательских образовательных МКА, 5— учебных технологических МКА.

3. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДЕЛЫ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БАЗА По ключевым инновационным направлениям НКТП осуществляют исследования и разработки ведущие российские аэрокосмические организации:

ФГУП ГКНЦ им. М.В. Хруничева;

ОАО РКК «Энергия»;

ОАО ИСС им. М.Ф. Решетнева;

ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина»

ФГУП ЦНИИмаш;

ФГУП «Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша»;

ФГУП «Организация Агат».

Институт космических исследований РАН;

Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико биологических проблем РАН;

Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша.

ОАО «Концерн радиостроения “Вега”»;

ОАО «Рыбинский завод приборостроения»;

ОАО «Конструкторское бюро «Луч»;

ОАО «Научно-производственное объединение «Сатурн».

Московский авиационный институт (государственный технический универси тет);

Московский государственный технический университет гражданской авиации.

В качестве главных инициаторов создания НКТП выступают ФГУП ЦНИИмаш и Московский авиационный институт (государственный технический университет).

Предыдущие затраты на исследования и разработки инициаторов создания НКТП исчис ляют десятками млрд. рублей.

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (ЦНИИмаш) – федеральное государственное унитарное предприятие, которое находится в ведении Фе дерального космического агентства (Роскосмос). В настоящее время ЦНИИмаш занимает ведущее положение в космической инфраструктуре России. Главными задачами ЦНИИ маша являются:

выполнение системных исследований перспектив развития ракетно космической техники (РКТ), формирование проектов федеральных космиче ских программ, определяющих государственную политику космической дея тельности России;

теоретические и экспериментальные исследования аэрогазодинамики, тепло обмена и прочности ракет-носителей и космических аппаратов;

управление полетом пилотируемых космических кораблей и станций, а также автоматических КА;

обоснование перспектив и научно-техническое сопровождение создания и раз вития средств координатно-временного и навигационного обеспечения;

обеспечение качества, надежности и безопасности изделий отрасли;

стандартизация, унификация и сертификация РКТ.

Решая отраслевые задачи, институт принимал участие в создании практически всех ракет и ракет-носителей, пилотируемых и автоматических космических аппаратов.

Важные черты деятельности ЦНИИмаша – комплексный характер научных исследо ваний и экспериментальной отработки и системный подход к решению стоящих перед ин ститутом задач.

В институте создана уникальная экспериментальная база, параметры многих устано вок которой превосходят зарубежные аналоги.

Одним из ведущих подразделений института – Центром управления полетами (ЦУП) – осуществляется командно-программное обеспечение полетов космических объектов, под держивается связь с экипажами космических кораблей и долговременных орбитальных станций.

Институт является основным аналитическим центром Федерального космического агентства в области общесистемных исследований проблем развития космической дея тельности России с широким спектром задач, начиная от разработки концепции и долго срочных перспектив этой деятельности и кончая конкретными технологическими разра ботками и их конверсией в интересах других отраслей промышленности.

ЦНИИмаш активно развивает международное научно-техническое сотрудничество в области космической деятельности. Совместные работы на регулярной основе ведутся с учеными и специалистами многих стран, в первую очередь, США, Китая, Франции, Гер мании, Японии.

Вторым инициаторов создания НКТП является Московский авиационный институт (государственный технический университет). МАИ располагает уникальным оборудова нием и опытом проведения НИОКР в области космической деятельности, создания и экс периментальной отработки летательных аппаратов различного назначения. Результаты проводимых исследований находят свое отражение в учебном процессе.

МАИ является одним из мировых центров научно-исследовательских работ в области создания университетских малых и микроспутников. Для обучения специалистов по лет ной эксплуатации космических аппаратов, анализа и обработки получаемой из космоса целевой информации, проектно-баллистическому анализу и планированию полета, обес печения разработки бортового и наземного программного обеспечения, радиосистем для связи с космическими аппаратами, а также поддержки разработки малых студенческих космических аппаратов (в рамках МАИ, ВУЗов России и международной университетской кооперации) и управления ими в полете в МАИ создан Центр управления полетом малых космических аппаратов, приема и обработки космической информации (ЦУП-МАИ).

ЦУП МАИ решает задачи учебного ситуационного центра по обеспечению монито ринга текущего состояния и поиска аварийных летательных аппаратов, а также проведе ния спасательных операций с использованием данных навигационной системы ГЛОНАСС и системы поиска аварийных судов КОСПАС и организацией аварийных каналов радио связи.

В рамках ФЦП «Глобальная навигационная система» в МАИ разработана концепция системы мониторинга и контроля целостности радионавигационных полей глобальных навигационных спутниковых систем с разработкой необходимого программного обеспе чения. Разработано программно-математическое обеспечение для GPS/ГЛОНАСС навига ции с использованием широкозонных поправок в формате SBAS.

МАИ с середины 1970-х годов обладает непрерывным опытом разработки микроспут никовых платформ образовательного назначения. Всего непосредственно в МАИ создано 6 КА, с активным участием МАИ – 4 КА, в настоящее время реализуется еще две про граммы создания образовательных микроспутников. С 2004 г. В тесной интеграции с предприятиями Роскосмоса разрабатывается концепция спутникового образовательного видеоинформационного комплекса «СОВИК». Комплекс «СОВИК» нацелен на использо вание передовых космических технологий в интересах образовательных учреждений всех уровней, повышения качества образования и привлечения интереса у молодежи к сфере высоких технологий. Уровень проработки комплекса позволяет перейти к ОКР по созда нию демонстратора МКА «СОВИК» в 2011-2012 гг. и завершить развертывание эксплуа тационной системы к 2015 году.

В МАИ разработана линейка комплексов БЛА вертолетной схемы, позволяющая про водить мониторинг земельной поверхности в реальном времени. Эти комплексы БЛА спо собны работать и передавать информацию при природных и техногенных катастрофах, контролировать нефте- и газопроводы, наблюдать за действиями террористов и других преступников.

Имеющиеся комплексы не имеют аналогов в России и соответствуют мировому уров ню. Предлагаемая технология производства комплексов БЛА является конкурентоспособ ной в силу модульной конструкции, которая позволяет быстро менять характер полезной нагрузки. Это дает возможность менять рынок сбыта создаваемой техники.

Имеющиеся наработки в области БЛА в МАИ позволяют начать ОКР по созданию но вых типов такой техники для решения специальных задач национальной безопасности.

Основными направлениями научных исследований университета в области ракетно космических систем являются:

совершенствование методов общего проектирования ракетно-космических сис тем различного назначения, эффективность и надежность объектов РКТ;

диагностика и моделирование процессов механики и теплопереноса, проекти рования и отработки теплонагруженных конструкций и тепловой защиты лета тельных аппаратов с использованием методов обратных задач;

механика космического полета и баллистическое сопровождение перспектив ных космических программ;

методология и программно-математическое обеспечение проведения сравни тельной оценки проектного облика средств и перспективных объектов косми ческого назначения на основе теории принятия решений в условиях неопреде ленности исследования и разработка космических аппаратов различного назначения с использованием электрических ракетных двигателей;

исследование процессов динамики жидкости в условиях невесомости и вопро сов проектирования и натурной отработки пневмогидросистем двигательных установок космических аппаратов и разгонных блоков;

методика практического применения глобальной спутниковой навигационной системы «ГЛОНАСС»;

экспериментальные и теоретические исследования термонагруженных конст рукций, в том числе при импульсных силовых воздействиях различной интен сивности;

проектирование, конструирование и изготовление ДПЛА;

математические модели, методы расчета и исследования по разработке адап тивных (управляемых) упругих аэрокосмических конструкций;

исследование композиционных материалов, в том числе наноструктурных ком позитов;

создание малоразмерных космических аппаратов научно-образовательного на значения с использованием негерметичных конструкций;

использование результатов космической деятельности в интересах образова тельных учреждений различного уровня;

организационно-технические (автоматизированные) системы информационной поддержки жизненного цикла продукции, инновационного развития предпри ятий и системы ее кадрового обеспечения (сопровождения);

проектно-поисковые исследования и программно-математическая реализация методов многокритериальной оценки параметров объектов подстилающей по верхности и их классификации по аэрокосмическим данным ДЗЗ в комплексе с результатами наземных измерений в интересах решения природоресурсных и мониторинговых задач;

методология проектирования систем жизнеобеспечения пилотируемых косми ческих аппаратов.

В рамках фундаментальных НИР:

проведен анализ существующих математических моделей теплопереноса и со ответствующих численных методов решения задач теплопереноса примени тельно к композиционным материалам;

построены кинетические уравнения для процесса накопления поврежденно стей, модели деградации характеристик при силовом нагружении;

разработаны модели накопления повреждений и созданы методы расчета эф фективных характеристик с учетом накопленной поврежденности для волокни стых композитов, изготовлены экспериментальные образцы для проверки тео ретических данных;

разработаны процедуры расчета эффективных характеристик слоистых компо зитов с учетом накопленных повреждений, эволюции поврежденности в неод нородной структуре;

разработаны численные методы решения связанных линейных задач статиче ской аэроупругости для управления деформированной формой упругого крыла большого удлинения и распределения по его размаху аэродинамической на грузки, а также управления аэроупругими характеристиками крыла;

разработаны методы комплексно-параметрического проектирования систем ин теллектуальных автоматических подводных аппаратов;

разработана методология комплексной оценки качества проектных предложе ний летательных аппаратов, основу которой составляет анализ технико экономических, экономических и технических показателей свойств летательно го аппарата;

разработана модель экспертной системы в интересах измерения качества и тех нического уровня изделий авиационной и ракетной техники;

В рамках прикладных НИР:

выполнено описание необходимых условий оптимальности траектории полета КА с комбинированной двигательной установкой;

условий оптимальности ре жимов работы СЭУ и ЭРДУ в составе аппарата и его траектории полета, алго ритмы проектно-баллистического анализа КА с электроракетными двигатель ными установками;

разработаны методы диагностики и идентификации характеристик теплообме на и гидродинамических процессов при проектировании и отработке теплона груженных конструкций и агрегатов, и при диагностике технологического обо рудования;

создано программное обеспечение, позволяющее в комбинаторной постановке исследовать тепловые режимы как отдельных систем и элементов конструкции КА, так и аппарата в целом;

разработаны технические предложения по созданию методического и техниче ского обеспечения для расчетно-экспериментального определения комплекса теплофизических характеристик теплообмена в обеспечение создания перспек тивных ракетно-космических конструкций;

проведен анализ развития отечественных и зарубежных космических систем наблюдения, позволяющий выявить тенденции и направления совершенствова ния КА ДЗЗ, методические основы исследований эффективной модерниза ции КСН;

созданы методические основы оценки эффективности и конкурентоспособно сти продукции российской ракетно-космической промышленности, основанные на анализе рынка космических услуг, выборе образца – наиболее конкуренто способного на этом рынке, введении количественной оценки экономических (стоимость) и качественных (надежность, безопасность, удобство эксплуата ции, эстетические характеристики) показателей ракетно-космических изделий и услуг, использовании интегральных показателей конкурентоспособности;

разработаны и реализованы в системах информационной поддержки жизненно го цикла продукции комплексы процессов конструкторско-технологической подготовки производства изделий, их технического обслуживания в период эксплуатации;

разработан комплект программ реализации на ПЭВМ математической модели обслуживания экипажем СОЖ и СОТР;

разработано математическое обеспечение решения задачи определения поло жения и скорости авиационного потребителя на основе спутниковых навигаци онных систем GPS/ГЛОНАСС;

реализуется космический эксперимент «МАИ-75» в целях проведения испыта ний бортовых и наземных программно-технических средств, обеспечивающих приём видеоизображений с РС МКС по радиолюбительскому каналу связи, разработки научно обоснованных методик и специализированных программно технических средств, обеспечивающих взаимодействие различных категорий пользователей видеоинформацией с борта РС МКС в системе аэрокосмическо го образования с экипажем МКС;

разработана концепция спутникового образовательного видеоинформационно го комплекса «СОВИК».

В НИИПМЭ МАИ были выполнены комплексные теоретические, экспериментальные и проектные исследования в области импульсных плазменных ускорителей, позволивших создать высокоэффективные импульсные плазменные двигатели малой (10—100) Вт мощности со скоростями истечения рабочего тела и коэффициентами полезного действия в 1,5—2 раза превышающими аналогичные зарубежные разработки. Проведенные работы в области стационарных плазменных двигателей (СПД) способствовали организации опытно-конструкторских работ в части создания указанных двигателей нового поколения с высоким (до 28000 м/с) удельным импульсом тяги. Комплексные исследования, выпол ненные под руководством Г.А. Попова по ЭРД и их применению, внесли важный вклад не только в создание двигателей нового поколения, но и в разработку новых космических систем – электроракетных транспортных модулей (ЭРТМ), использующих в качестве маршевых двигателей СПД для полетов космических аппаратов в дальний космос, достав ки полезных грузов (ПГ) на высокоэнергетические орбиты, включая геостационарные (ГСО). Показано, что при использовании ЭРТМ масса, доставляемая на ГСО, возрастает до 1,5-2 раз по сравнению с существующими способами.

В настоящее время в МАИ расширяется объём сотрудничества с коммерческими ор ганизациями, занимающимися исследованиями в области космических и авиационных технологий. Сотрудничество со следующими коммерческими организациями уже успеш но осуществляется:

ООО НСИ «Новые технологии»;

Компания «Совзонд»;

Инженерно-технологический центр «СканЭкс».

4. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ КАК ИНСТРУМЕНТА РЕШЕНИЯ ПО СТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ В формирующейся национальной инновационной системе происходят процессы на правленные, в том числе, на преодоление общесистемных проблем:

неясность (слабая структурированность) интересов бизнеса;

ограниченный «горизонт планирования», низкая инновационная восприимчи вость бизнеса;

недостаточность влияния бизнеса на тематику исследований и разработок, на учебные программы;

фрагментарность сектора исследований и разработок, проблемы в трансформа ции результатов НИОКР в коммерческие технологии;

неоднородность сектора исследований и разработок, в том числе на уровне подразделений;

неясность компетенций;

дублирование НИОКР, поддерживаемых государством;

слабое распростране ние полученных результатов;

неразвитость инструментов определения приоритетов научно технологического развития в части взаимодействия с «основными игроками», низкий уровень интеграции этих инструментов в систему принятия решений;

наличие барьеров в распространении технологий, связанных с отраслевым ре гулированием;

множественность инструментов и каналов государственной поддержки иссле дований и разработок, инновационных проектов, необходимость «настройки»;

отсутствие «потока» качественных инновационных проектов.

В случае отраслей экономики, связанных с космическими технологиями, существует острое противоречие между возможностями космического потенциала, накопленного в России и в мире, и недостаточными масштабами его использования для социально экономического развития Российской Федерации и ее регионов:

Законодательно не определены механизмы использования результатов косми ческой деятельности (оказания услуг), требования к этим услугам, ответствен ность за их качество.

Отсутствуют основные составляющие рыночных отношений в сфере использо вания результатов космической деятельности, в том числе:

o не сформированы предложения по оказанию услуг различным группам потребителей;

o спрос на услуги имеет хаотический и фрагментарный характер, в том числе вследствие отсутствия механизмов государственного стимулиро вания этого спроса, неразвитых систем маркетинга и информирования потенциальных потребителей;

o не развита инфраструктура оказания услуг.

Значительной части государственных служащих в органах государственной власти, местного самоуправления и в организациях не предоставлен достаточный ассортимент услуг в сфере использования результатов космической деятельности для решения практи ческих задач организации мониторинга и управления в различных социально экономических сферах.

Не проведена инвентаризация и не создана автоматизированная база данных по ре зультатам космической деятельности, включая перечень видов услуг, оказываемых с ис пользованием результатов космической деятельности, а также перечень видов услуг, под лежащих лицензированию, а при необходимости – и обязательной сертификации.

Не организованы непрерывный мониторинг требований потенциальных потребителей к результатам космической деятельности и организации их использования, подготовка и реализация рекомендаций по их удовлетворению.

Отсутствуют методики оценки эффективности внедрения результатов космической деятельности, что не позволяет заинтересовать потенциальных потребителей услуг и ин весторов в реальной экономии финансов и ресурсов, повысить активность рынка услуг на базе космических исследований, включить в эту сферу механизмы страхования, государ ственно-частного партнерства, льготного кредитования и другие.

Это касается практически всех направлений использования результатов космической деятельности — создания картографической основы, ведения градостроительного и зе мельного кадастров, учета объектов недвижимости, мониторинга природных ресурсов, сельского, водного и лесного хозяйства, экологии, транспорта и других важнейших видов деятельности.

Практически отсутствует инфраструктура, непосредственно обеспечивающая оказание потребителям услуг на основе космических исследований – институт операторов и систе ма маркетинга.

Вопрос об определении операторов услуг является ключевым в организации исполь зования результатов космической деятельности, как для государственных нужд, так и в коммерческих целях. Особую остроту этот вопрос приобретает в условиях нарастающей экспансии зарубежных фирм – производителей и операторов на отечественный рынок.

Отсутствует также целостная инновационно-внедренческая и образовательная инфра структура в сфере использования результатов космической деятельности.

Преодоление обозначенных выше проблем обосновывает необходимость использова ния инструмента формирования и реализации приоритетов научно-технологического раз вития в сложных областях социально-экономической деятельности, характеризующихся неопределенностью последствий технологических изменений и разобщенностью основ ных «игроков» (бизнеса, науки, государства).

Таким образом:

Во-первых, технологическая платформа – это способ мобилизации усилий всех заинтересованных сторон - различных ведомств, бизнеса, научного сообщества для достижения конечных целей на отдельных стратегических приоритетных направлениях.

Во-вторых – это механизм согласования и координации усилий различных ве домств, госкорпораций, инфраструктурных монополий, регионов и т.д., пред принимаемых ими в рамках существующих механизмов реализации нацио нальной научно-технологической политики – ФЦП, отраслевых стратегий и программ, корпоративных программ развития и т.д. Механизм согласования и координации – через применение технологического картирования, определения дерева целей, формулирование индикаторов их достижения, установление кон кретных сроков, и, главное, распределение зон ответственности между кон кретными участниками.

В-третьих — это способ реализации эффективного частно-государственного партнерства.

5. РАЗВИТИЕ КООПЕРАЦИИ С УЧАСТИЕМ ПРОИЗ ВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, НАУЧНЫХ ОРГА НИЗАЦИЙ, ВУЗОВ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАН НЫХ СТОРОН Эффективное функционирование технологических платформ возможно только при условии вовлечения широкого круга заинтересованных лиц к разработке приоритетов на учно-исследовательской деятельности путем.

Укрупненные группы заинтересованных сторон:

Государство: органы государственной власти, обеспечивающие регулирование законодательных и финансовых аспектов. В эту группу также можно включить госкорпорации, как структуры контроля государством за стратегическими биз нес-направлениями.

Бизнес: крупные, средние, малые компании всего технологического цикла производства и поставки. В эту группу также можно включить организации участвующие в коммерциализации технологий, финансовые институту, част ные банки, фонды венчурного капитала, бизнес-инкубаторы.

Наука: научно-исследовательские институты и академические круги, эксперты по научно-технологическим направлениям.

Общество: негосударственные организации, ассоциации потребителей и дру гие представители пользователей технологии.

В процессе подготовки заявки в рамках первого этапа сбора предложений, широкому кругу заинтересованных сторон были разосланы письма (приложение № 3) с приглашени ем к участию в создании технологической платформы.



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.