НАУКА НА СЛУЖБЕ ОБОРОНЫ. НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПЕРЕДОВЫХ ВУЗОВ

Инновационными разработками, которые помогают Вооруженным силам Украины защищать территориальную целостность и суверенитет нашей страны, занимаются не только крупные конструкторские бюро или частные предприятия, но и ряд высших учебных заведений. Самыми яркими примерами сотрудничества Министерства обороны и образовательных учреждений являются наработки новых решений Национальным техническим университетом Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» (НТУУ КПИ) и Национальным авиационный университетом (НАУ).

НТУУ КПИ — один из самых крупных и рейтинговых украинских университетов. В его состав входят 18 факультетов, 7 учебно-научных институтов (в том числе один военный), совместный факультет машиностроения, филиал в г. Славутиче, 15 научно-исследовательских институтов и научных центров, конструкторское бюро и другие структуры. Не лишним будет отметить, что в значительной степени такой размах работ в интересах обороны в университете оказался осуществимым благодаря позициям двух ключевых менеджеров. А именно, ректора — академика Национальной академии наук Украины, доктора технических наук, профессора, а с недавнего времени, и главы Наблюдательного совета ГК «Укроборонпром» Михаила Згуровского, и проректора по научной работе – академика Национальной академии наук Украины, доктора технических наук, профессора Михаила Ильченко.

Известными результатами работы ученых НТУУ КПИ в прошлом стали: станция радиотехнической разведки «Кольчуга», средства связи и система телекоммуникаций «ДНЕПР». Сегодня эти изделия используются в управлении войсками, как и система, позволяющая одновременно получать информацию с 18 геостационарных спутников, которые несут важную информацию для государственного управления. На данный момент в НТУУ КПИ ведутся активные разработки по следующим направлениям: космос и авиация, системы спецсвязи, кибербезопасность и охранные технологии, защита техники и личного состава, создания стрелкового оружия и модернизация оборудования, а также обеспечение имортозамещения. Есть наработки и в создании мини-спутника. Кстати, разработки ведутся как в рамках государственного заказа, так и по заказам частных компаний.

НТУУ КПИ имеет ряд успешных программ по сотрудничеству с другими предприятиями. Так, совместно с ООО «МАЯК» были созданы новые образцы стрелкового оружия. Вместе с НИИ гидроприборов был разработан гидроакустические станции для мониторинга подводных объектов. А также средства спецсвязи, которые уже фактически готовы к внедрению, создаются совместно с ООО «ЭЛВИС». Программа импортозамещения и создания периметральной системы охраны границ проводится вместе с фондом академика Михалевича. Согласно данным М.Ильченко, в 2017 году из 36 программ научного сотрудничества Украина — НАТО, четыре выполнял именно НТУУ КПИ. Они, в частности, касались создания миноискателя нового типа, разработки новых керамических материалов, использование микроволновой технологии защиты.

В НТУУ КПИ занимаются разработкой беспилотных авиационных комплексов (БАК). Созданный институтом БАК «Spectator» класса «мини». Тактические возможности БАК позволяют осуществлять старт с руки при отсутствии специальной стартовой площадки и дополнительных устройств для взлета. Дальность приема-передачи данных с такого БАК — до 30 км. Транспортировка аппарата может осуществляться бойцами в рюкзаках или контейнерах весом не более 9 кг. Предусмотрена и парашютная система посадки (возможна посадка на фюзеляж), а также автономная система аварийного спасения и система поиска БАК. Разработка оказалась востребованной, причем БАК может использоваться для поисково-спасательных работ, а также имеется возможность его применения в сельском хозяйстве. На сегодняшний день разработка запущена в промышленное производство совместно с ОАО «Меридиан» им. С.П. Королева. «Spectator» уже используется в подразделениях ВСУ, Государственной пограничной службе Украины, аграрной сфере Украины.

На базе НТУУ КПИ была разработана и портативная тропосферная радиорелейная станция. Она предназначена для организации специальной связи в интересах силовых структур в условиях повседневной деятельности, при проведении контртеррористических операций и тому подобное. Также она может быть использована для организации оперативной связи при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Робота может производится в составе корпоративных и ведомственных сетей в малонаселенных и труднодоступных районах. Данная радиостанция может быть использована для обеспечения связи на магистральных и внутризоновых линиях в интересах коммерческих операторов связи или для организации основных и резервных направлений в технологических и специальных сетях связи.

Среди преимуществ радиостанции следует выделить то, что в проекте было реализовано режим многоуровневой адаптации, в сочетании с использованием пакетной передачи данных, что в свою очередь позволяет варьировать скоростью передачи данных в широком диапазоне в зависимости от условий работы станции. Еще одним преимуществом РЛС является использование технологий программно-определяемых радиосистем и системы на кристалле и встроенной операционной системы на базе Linux, что позволило не только создать современное оборудование, но и обеспечить возможность модернизации станций благодаря оперативному обновлению программного обеспечения. При этом в радиостанции реализовано принципиально новое приемо-передающее устройство, выполненное в моноблочном варианте с использованием транзисторных усилителей мощности. Разработка оказалась крайне востребованной на рынке систем связи.

Еще одним интересным образцом, созданным в НТУУ КПИ, является цифровое модемное оборудование станций загоризонтной связи нового поколения. Это оборудование предназначено для использования в станциях тропосферной связи и радиорелейных станциях нового поколения с повышенной помехоустойчивостью. Оно обеспечивает высокую помехоустойчивость и пропускную способность системы связи, что достигнуто за счет применения передовых технологий передачи данных и многоуровневой адаптации к изменению условий работы. Среди имеющихся единиц такого оборудования разработка НТУУ КПИ отличается применением спектрально эффективных видов модуляции и помехоустойчивого кодирования, многоуровневой адаптацией к изменению условий работы станции с использованием оригинальных решений, поддержкой различных режимов работы (тропосферное распространение, дифракционное распространение, прямая видимость), использованием пакетной передачи данных, непрерывным неразрушающим контролем состояния канала связи, а также использованием технологий программно-управляемого радио (SDR) и системы на кристалле (SoС).

Физико-техническим институтом и конструкторским бюро «Шторм» была разработана система периметральной охраны. Система предназначена для стационарного размещения вдоль определенного периметра объектов и их охраны. В зависимости от комплектации и программного обеспечения система может быть использована для охраны закрытых и протяженных периметров, например, государственной границы Украины. Предложенная система построена на основе векторных сейсмических датчиков с первичной обработкой и анализом сигналов в точке постановки в реальном времени. Преимуществами такой охранной системы являются: возможность классификации подвижных объектов, скрытность, неограниченная длина периметра, определение направления на движущийся объект, отсутствие обслуживания, возможность интегрирования других охранных систем или возможность быть интегрированной в глобальную охранную систему.

Также специалистами физико-технического института и конструкторского бюро «Шторм» была создана стационарная система мониторинга надводной и подводной обстановки. Система предназначена для решения задач, связанных с мониторингом морской среды и поведения подводных и надводных объектов в ней. В зависимости от состава и программного обеспечения система может применяться для охранных морских акваторий, портов, морских буровых платформ, морских границ, а также для анализа и мониторинга морской фауны или сейсмической поведения морского дна. Предложенная система построена на основе комбинированных векторных приемников и электронной аппаратуры с большим динамическим диапазоном, позволяющие обрабатывать гидроакустические сигналы с большой скоростью и большим способностью. Алгоритмы и программное обеспечение, которые используются для обработки полученных сигналов, являются уникальными и не имеют мировых аналогов. Эти алгоритмы позволяют проводить обработку сигналов даже на уровне шумов моря.

Химико-технологическим факультетом НТУУ КПИ была создана портативная водоочистительная установка «Сова». Установка предназначена для получения очищенной, биологически и химически безопасной питьевой воды в полевых условиях, в зонах природных и техногенных катастроф или местах боевых действий. Установка обеспечивает качество очистки на уровне современных армейских образцов (США, Израиль). При этом она имеет меньшую стоимость, меньшую себестоимость очистки воды и значительно лучшую автономность. По сравнению с современными продуктами для гражданского рынка «Сова» обеспечивает значительно лучшую барьерную эффективность (особенно в отношении микробиологического и вирусного загрязнения) и позволяет использовать как источник не только чистые озера и ручьи, но и загрязненные водоемы — болота, дренажные канавы и т.п. Благодаря использованию инновационной технологии очистки воды с помощью биоцидных полимеров установка эффективно очищает воду от органических (пестициды, биологические остатки и т.д.) и неорганических (тяжелые металлы) примесей, обеззараживает воду от широкого спектра опасных микроорганизмов — бактерий (дизентерия, холера, брюшной тиф, туберкулез, лептоспироз), вирусов (ВИЧ, гепатиты, коксаки), грибков (кандиды, аспергиллы). Примечательно, что установка не требует внешних источников энергии, имеет высокую автономность (одного комплекта расходных материалов хватает на месяц и более; предусмотрена комплектация дополнительных комплектов для увеличения автономности). Одна установка может обеспечивать питьевой водой группу в несколько десятков человек — небольшие мобильные подразделения (разведка, группы специального назначения, блок посты, десант). Также может обеспечивать питьевой водой служащих и гражданских в условиях чрезвычайной ситуации — стихийные бедствия, эпидемии, техногенные катастрофы, военные действия. Технология может быть масштабируемой для обеспечение питьевой водой больших подразделений, госпиталей, полевых лагерей, военных частей, военных городков.

Еще одной разработкой исследователей инженерно-технического факультета, выполненной преимущественно для силовых структур, является стеклобазальтопластиковый контейнер для упаковки, хранения и транспортировки боеприпасов. Контейнер из композиционных стеклобазальтоволокнистых материалов является важным элементом переоснащения существующих арсеналов Министерства обороны Украины, особенно в условиях проведения операций в зоне боевого столкновения с российскими военными формированиями на востоке Украины. Применение нового контейнера для боеприпасов повысит безаварийность хранения боеприпасов, пожаробезопасность и значительно уменьшит расходы на стадии их хранения и эксплуатации. При этом практически исключено использование больших объемов дефицитной деловой древесины, что сейчас традиционно применяется. Новый контейнер, отличаясь от традиционной деревянной тары повышенными тактико-техническими характеристиками, не горит, не гниет, не набухает от влаги и имеет длительный срок хранения — до 30 лет. Он, имея сборно-разборную конструкцию, делает возможным сборку на арсеналах и базах без применения сложного технологического оборудования.

Помимо технического оборудования ведутся разработки связанные с реформированием системы контроля инноваций. Так М.Згуровский фактически приступил к реализации создания в Украине аналога американской DARPA на базе НТУУ КПИ. Организация будет называться GARDA (Government Advant Research Development Agency) или Госагентство передовых исследовательских проектов. Платформа будет предназначена для развития оборонных инноваций. Ее создание осуществляется с помощью экс-руководителя американской DARPA доктора Энтони Тетера, который стал советником ДК «Укроборонпром» в августе 2016 года. Согласно задумкам, площадка должна объединить разработчиков, стартапы, инвестиционные фонды и военных с целью развития оборонных инноваций на благо страны. Агентство также будет работать над технологиями, которые позволят предотвращать негативные вызовы, в том числе техногенного характера.

«Считаю, что финансирование оборонных разработок должно осуществляться по многоканальному принципу. Первый источник — это государственные средства. Государство, через соответствующие фонды, должен финансировать передовые проекты, которые могут повышать обороноспособность страны. И это модель американской DARPA. Надеюсь, что такой механизм должен быть заложен в деятельность Государственного агентства передовых оборонных проектов GARDA, которую должны создать в Украине на базе ГИФКУ или иного подобного органа государственного управления. Второй источник финансирования — это частные инвестиционные капиталы. Модель их привлечения к поддержке перспективных стартапов отработана в инновационной экосистеме Sikorsky Challenge, созданной вокруг КПИ им. Игоря Сикорского. Сейчас она работает уже в девяти регионах Украины. Более чем десятилетний опыт работы этой экосистемы показал, что в Украине появляется все больше частных компаний, инвестиционных и венчурных фондов, заинтересованы в поиске высокотехнологичных проектов, с целью инвестирования в них и вывода их на рынки. В частности, только в упомянутой инновационной экосистеме за последние 10 лет выведено на рынки более 100 новых технологий со значительным социальным и экономическим эффектом. Более 20% из них относится к военному и двойного назначения. По подобной модели оборонные проекты могут поддерживаться и многими другими инновационными системами, которые в последнее время начинаются и быстро развиваются в Украине» — уверен М.Згуровский.

Что касается НАУ (его ректором является доктор биологических наук, профессор, кандидат технических наук Владимир Исаенко), университет активно занимается разработками беспилотных летательных аппаратов разных типов от микро- до оперативно-тактических, которые способны поднимать груз до 100 кг и способны быть использованы как в гражданской, так и в военной сферах. Одним из таких образцов является беспилотный комплекс М-6-3 «Жаворонок». Он может быть использован для решения заданий, связанных с аэрофотосъемкой, видеонаблюдением в реальном времени с воздуха, патрулированием линейных и площадных объектов, срочной перевозкой небольших грузов. Основными преимуществами этого аппарата являются совершенная аэродинамика, что приводит к значительной экономии топлива, повышенный ресурс винто-моторной установки, отличное удерживание линии заданного пути, повышенная ветроустойчивость, что расширяет границы «всепогодности». Образцы М-6-3 «Жаворонок» были поставлены силовым структурам Украины в зону боевых действий в 2015 году. Мировыми аналогами данного БАК является беспилотные летательные аппараты Pointer (США), LUNA (Германия), Rafael Sky Lite B (Израиль).

Мобильный БАК М-10 «Око 2» также является детищем конструкторов НАУ. Он предназначен для дистанционного наблюдения с воздуха за объектами (отдельные сооружения, дороги, мосты, транспортные средства, нефте- и газопроводы, ЛЭП и другие), проведения мониторинга с воздуха наземной обстановки при чрезвычайных ситуациях (пожары, землетрясения, наводнения, техногенные аварии), проведения поисково-спасательных операций, передачи данных телеметрии и видео в режиме «онлайн». Среди положительных качеств, которыми обладает М-10 «Око 2» следует отметить то, что способность к безаэродромному базированию позволяет эксплуатировать его практически в любых условиях местности. Благодаря особенностям конструкции и малым размерам М-10 «Око 2» имеет малую оптическую, акустическую и радиолокационную заметность. Образцы этого БПС прошли все испытания и были поставлены силовым структурам Украины в зону боевых столкновений с российскими группировками в 2015-2016 гг.

Еще одним проектом специалистов НАУ является конвертоплан НАУ-КМ 3 «Kубок». Это двухмоторное воздушное судно класса 3500 кг с поворотными винтами на законцовках крыла. Данный тип ВС осуществляет вертикальный взлет и посадку, что дает ему возможность выполнять полеты в труднодоступные географические и климатические зоны, в т.ч. в зоны со сложным рельефом, горные местности, острова, полярные зоны, тропики и тому подобное. Конвертоплан может быть задействован в геологоразведке, патрулировании нефте- и газопроводов, а также других линейных объектов; выполнении различных видов аэросъемки, доставке гуманитарной помощи, охране государственных границ, в работах по транспортировке пациентов между больницами и специализированными медицинскими центрами, борьбе с пиратством, предотвращении контрабандных операций и т.п. Благодаря своей многозадачности возможными заказчики конвертоплана могут быть не только Министерство обороны, но и Государственной службы Украины по чрезвычайным ситуациям, Министерство аграрной политики и продовольствия Украины, Министерства инфраструктуры и т.д.

В НАУ также был разработан летательный аппарат, который имеет преимущественно оборонное назначение. М-56 «Модуль» относится к беспилотным летательным аппаратам с электрическими двигателями и стартовой массой до 20 кг, которые используются для барражирования и патрулирование территории с целью недопущения вражеских объектов путем их выявления и уничтожения. Потенциальными пользователями М-56 «Модуль» является силовые и специальные структуры. М-56 «Модуль» выполняет функции загораживания территории от нападения противника. Борт «интеллектуальный» сам определяет тип цели и самостоятельно принимает решение нанести удар, или отправляет сигнал оператору с запросом последующих команд. Кроме того, М-56 «Модуль» является высокоточным аппаратом, который может быть использован в качестве оружия, разведчика или корректировщика артогня. На борту М-56 «Модуль» содержатся боеприпасы. На бортовом компьютере установлено ПО для решения «интеллектуальных» задач, таких как: распознавание и идентификация целей; выбор оптимальных высот барражирования; обход препятствий и тому подобное. После выполнения задания М-56 «Модуль» возвращается «домой» и выполняет посадку с помощью парашюта.

В НАУ была разработана технология создания вихрей на крыльях и органах управления. Беспилотный летательный аппарат с этой технологией способен выполнять полет на больших закритических углах атаки без сваливания, что делает его пригодным для использования в сложных метеоусловиях (высокая турбулентность, порывы ветра). Сфера применения этого БАК аналогична сферам традиционных беспилотников: наблюдение, разведка, управление наземными средствами, боевое применение. С помощью технологии создания вихрей специальной объемной формы, обеспечивается прогнозируемое место зарожденная вихря, благодаря этому существенно улучшаются аэродинамические характеристики на больших углах атаки. Критический угол атаки исследованной модели самолета типа Л-39 был повышен с 19 ° до 35 °, что защищает модель от сваливания при порывах ветра, устраняет возникновение статического гистерезиса и самовращения на закритических углах атаки, улучшает управляемость модели рулями высоты и элеронами, повышает эффективность закрылок. Эта технология позволяет предотвратить ранний отрыв потока на аэродинамической управляемой носовой поверхности в компоновке типа «утка», что увеличивает аэродинамическое качество компоновки типа «летающее крыло» и «утки».

Крайне важно подчеркнуть, что большинство разработок НТУУ КПИ и НАУ имеют двойное применение, что на практике подчеркивает набирающий обороты тренд – перетекание оборонных технологий в сектор гражданского применения. Это может фундаментально отразиться на развитии всей экономики государства.

Иван Мироненко,

ИА «ОПК»