УДК67.02:67.05:004.9:004 DOI10.30894/issn2409 …russianspacesystems.ru/wp-content/uploads/2018/08/7_p53... · 2018. 8. 27. · РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕПРИБОРОСТРОЕНИЕИИНФОРМАЦИОННЫЕСИСТЕМЫ

РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ2018, том 5, выпуск 2, c. 53–64

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ,ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕТРИИ

УДК 67.02:67.05:004.9:004 DOI 10.30894/issn2409-0239.2018.5.2.53.64

Методология создания инновационногонаучно-технического задела в ракетно-космической отрасли

В.Ю.Клюшников, д.т. н., с. н. с., [email protected]ФГУП «ЦНИИмашиностроения», Москва, Российская Федерация

А.А.Романов, д.т. н., профессор, [email protected]АО «Российские космические системы», Москва, Российская Федерация

А.Е.Тюлин, д. э. н., [email protected]АО «Российские космические системы», Москва, Российская Федерация

Аннотация. Рассмотрена проблема создания инновационного научно-технического задела (НТЗ) в ракетно-космической отрасли.Предложен общий методологический подход к созданию НТЗ. Сформулированы основные положения методологии созданияНТЗ в отрасли с учетом имеющейся инновационной неопределенности и ограничений, обусловленных структурой технологи-ческих укладов в экономике, фазой цикла экономической конъюнктуры и общими закономерностями развития техническихсистем.

Ключевые слова: инновационный научно-технический задел, ракетно-космическая отрасль, инновационная неопределенность,технологический уклад, закономерности развития технических систем

Methodology for the Creation of an Innovative Scientificand Technical Reserve in the Rocket and Space Industry

V.Yu.Klyushnikov, Dr. Sci. (Engineering), Senior Researcher, [email protected] Research Institute for Machine Building (FGUP TSNIIMASH), Moscow, Russian Federation

A.A.Romanov, Dr. Sci. (Engineering), Prof., [email protected] Stock Company “Russian Space Systems”, Moscow, Russian Federation

А.E.Tyulin, Dr. Sci. (Econ.), [email protected] Stock Company “Russian Space Systems”, Moscow, Russian Federation

Abstract. The paper analyzes the problem of creating an innovative scientific and technical reserve (STR) in the rocket and spaceindustry. A general methodological approach to the creation of STR is proposed. The main provisions of the STR establishmentmethodology are formulated. At the same time, innovative uncertainty and some limitations are taken into account. Restrictionsare due to the structure of technological way of life in the economy, the phase of the cycle of economic conjuncture and the generallaws of the development of technical systems.

Keywords: innovative scientific and technical reserve, rocket and space industry, innovative restrictions, technological way of life,general laws of the development of technical systems

54 В.Ю.КЛЮШНИКОВ, А.А. РОМАНОВ, А. Е. ТЮЛИН

Введение

Все выдающиеся достижения научно-техниче-ского прогресса, в том числе успехи космонавтикив ХХ веке, были достигнуты за счет опережающейпостановки и решения проблем и задач развитиянауки и техники. В основе всех инноваций лежитинновационный научно-технический задел (НТЗ),созданный задолго до начала реализации крупныхпроектов [1].

Стадия замысла (включающая разработку тре-бований заказчика и концепции космической си-стемы) в реальных затратах не превышает 20% об-щих затрат на создание изделия. В то же времязначимость работ, выполненных на данной стадии,достигает 95% [2]. В этой связи наличие НТЗ име-ет решающее значение для успеха проекта.

В теоретическом плане в нашей стране в наи-большей степени разработаны вопросы методоло-гии планирования и управления созданием НТЗдля систем вооружений. Однако эти разработкине подходят для изделий РКТ из-за своей специ-фики [3, 4 и др.]. Публикации же, касающиеся ас-пектов методологии создания НТЗ (т. е. техниче-ских, а не организационных аспектов), носят слиш-ком частный или же общетеоретический характер,не вполне соответствуют принятой терминологиии не учитывают ряд ограничений, обусловленныхструктурой технологических укладов в экономи-ке, фазой цикла экономической конъюнктуры и об-щими закономерностями развития технических си-стем. Поэтому далее в тексте статьи под методо-логией будем понимать совокупность технических,методических и организационных аспектов созда-ния НТЗ.

Ни в одной стране мира общий порядок со-здания НТЗ по разным направлениям до сих порне регламентирован: различные предприятия и ор-ганизации делают это каждый по-своему. Проект-ный принцип организации работ в области созда-ния НТЗ, а тем более программно-целевое плани-рование, как показывает анализ проблемы, имеютсущественные ограничения.

Так, проектный подход ограниченно применимв областях деятельности, где конечный результат,потребные ресурсы и время для его достиженияопределены недостаточно или совсем не определены.

В общем случае создание НТЗ — процесс, а не про-ект (т. е. работа по созданию НТЗ должна вестисьнепрерывно!). Причем процесс творческий, иници-ируемый инсайтами (озарениями) конкретных уче-ных и специалистов.

Иногда создание НТЗ может быть проектом,но только в небольшом числе случаев, — тогда, ко-гда речь идет о целенаправленном создании заделадля решения определенной задачи. Но тогда это,скорее, не создание НТЗ, а предпроектные иссле-дования, направленные на реализацию конкретногопроекта.

Проектный подход «зациклен» на задачахуправления процессом проектирования, предпола-гает жестко заданные процедуры и, вообще говоря,не требует серьезных интеллектуальных усилий.Появляется искушение разрешить сложности, свя-занные с разработкой принципиально новых про-ектно-конструкторских решений, или на старойтехнологической базе, или путем принятия триви-альных решений «по аналогии».

При тотальном внедрении проектного подхода,в сочетании с общим падением уровня образованиясуществует угроза «вымывания» творческого нача-ла именно и в первую очередь на этапе созданияНТЗ, замены высококлассных специалистов мене-джерами и исполнителями.

Программно-целевое планирование в условияхускорения технологического развития и углубленияинновационных неопределенностей в развитии на-уки и техники может приводить к сдерживаниюсоздания НТЗ, реализующего действительно инно-вационные принципы.

Таким образом, проблема создания инноваци-онного научно-технического задела в ракетно-кос-мической отрасли обусловлена тремя основнымифакторами:

– отсутствием системы создания НТЗ;– противоречием между принятыми в отрас-

ли проектным или программно-целевым подходамик созданию новой техники и творческим характе-ром самого процесса создания инноваций;

– необходимостью учета при создании НТЗограничений, обусловленных структурой техноло-гических укладов в экономике, фазой цикла эконо-мической конъюнктуры и общими закономерностя-ми развития технических систем.

РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 5 вып. 2 2018

МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННОГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДЕЛА 55

Целью данной статьи является обоснованиеосновных направлений методологии создания НТЗв ракетно-космической отрасли.

1. Структура инновационногонаучно-технического задела

В соответствии с определением, даннымв ГОСТ Р 57194.1-2016 [5], инновационным на-учно-техническим заделом (в дальнейшем НТЗ)называют перспективную продукцию интеллекту-альной деятельности предприятий и организацийв сфере науки и техники, критических и прорыв-ных технологий, освоение и реализация которойв промышленном производстве и изделиях приве-дет к повышению эффективности функционирова-ния промышленности и поступлению в обращениетехнических систем, обладающих новыми свой-ствами и качествами. Инновационный НТЗ вклю-чает (рис. 1) научный задел (НЗ), научно-техниче-ский задел (НТнЗ) и научно-технологический за-дел (НТлЗ).

В начальной стадии проекта создания кон-кретной системы (изделия РКТ) уже наработан-ный НТЗ может быть представлен как взаи-мосогласованная по интерфейсам сетевая иерар-хия технических компонентов (элементов) проектаPBS (Product Breakdown Structure), которые с по-мощью технологий создающих (обеспечивающих)систем интегрируются в целевую систему. Каждыйиз компонентов иерархии PBS в жизненном циклевключает все множество представлений от компью-терных моделей до физической реализации.

Под НТнЗ понимают перспективную продук-цию, ориентированную на создание целевой техни-ческой системы, которая может быть описана в ви-де иерархической структуры продукции и представ-ляет собой взаимосогласованную сетевую иерар-хию технических подсистем и компонентов, ин-тегрированных в целевую техническую системус помощью технологий обеспечивающих систем.НТнЗ ориентирован на определенную целевую си-стему, которой может быть и конкретный образецРКТ с полным жизненным циклом, и концептуаль-ная разработка перспективного образца. Резуль-татом создания НТнЗ может быть отчет о НИР,

системный проект, патент, ноу-хау и др. научно-техническая продукция, произведенная в иници-ативном порядке.

НТлЗ — перспективная продукция, ориентиро-ванная на создание обеспечивающей системы, ко-торая продвигает перспективную целевую техниче-скую систему по ее жизненному циклу и представ-ляет собой взаимосогласованную сетевую иерар-хию работ, реализуемых с помощью существующихили перспективных организационных, техническихи технологических механизмов. При этом продви-жение обеспечивающими системами целевой си-стемы по ее жизненному циклу (ЖЦ) регламен-тировано ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288 [6] и ГОСТР ИСО/МЭК 12207 [7]. НТлЗ представляет со-бой взаимосогласованную по интерфейсам сетевуюиерархию работ — WBS (Work Breakdown Struc-ture), — потенциально реализуемых технически-ми и организационными механизмами создающих(обеспечивающих) систем для продвижения целе-вой системы по ее жизненному циклу. Зрелостькак способность конкретной технологии научно-технологического задела выполнять работы по про-движению целевых систем определяется уровнямиготовности технологий (УГТ) или TRL (TechnologyReadiness Levels).

Результатом создания НТлЗ может быть на-учно-техническая продукция того же типа, чтои в случае НтНЗ, но с акцентом на технологии,а именно: как реализовать НтНЗ? Какие производ-ственно-технологические возможности, технологиидля этого потребуются?

НЗ, НтНЗ и НТлЗ в общем случае могут бытьвзаимно не увязаны. НЗ, НтНЗ и НТлЗ можнотрактовать как степень зрелости НТЗ: причинно-следственная (продукционная) динамика созданияНТЗ может быть описана в виде последовательно-сти: общая теоретическая концепция (НЗ) → тех-ническое решение (НтНЗ) → средства реализациирешения (НТлЗ).

Наконец, НЗ — это результат фундаменталь-ных научных исследований (новые знания о явле-ниях, эффектах, законах, закономерностях и т. п.),напрямую не связанный с существующими илиперспективными артефактами, техническими сред-ствами и технологиями. Формы представления НЗкак товара — отчеты о НИР, статьи, монографии



Рис. 1. Структура инновационного научно-техническогозадела

и другие источники информации в унифицирован-ных представлениях, в том числе в архивах элек-тронной документации, ориентированные на ма-шинную обработку. Научный задел ориентированна фундаментальные исследования и исследования,которые напрямую не предполагают последующихопытно-конструкторских работ (ОКР) по созданиюконкретного образца ракетно-космической техники.

Таким образом, формирование НТЗ следу-ет рассматривать как сложный системный виддеятельности, создающий научный, техническийи технологический базисы отрасли, осуществля-емый в основном научно-исследовательскими ор-ганизациями и конкретными исполнителями сов-местно с ракетно-космической промышленностьюи организациями других отраслей, необходимыйдля создания (разработки, модернизации) различ-ных типов и образцов РКТ. НТЗ включает резуль-таты теоретических и экспериментальных исследо-ваний, а также поисковых разработок.

Структурными составляющими НТЗ являют-ся [8]:

– новые знания, полученные в ходе изучениясвойств материальных объектов, процессов и явле-ний в области космонавтики, включающие резуль-таты теоретических и экспериментальных исследо-ваний, — база знаний по направлениям научно-тех-нической деятельности;

– новые технические решения (результаты по-исковых разработок), включающие конструктор-скую документацию, экспериментальные образцыновых конструкций, элементов и узлов ракетно-космической техники (в общем случае — целевыхсистем);

– технологические процессы и специализиро-ванное оборудование, необходимые для разработки,производства и испытаний ракетно-космической

техники, включая процессы и оборудование дляпроектирования, получения и обработки матери-алов, сборки, контроля качества, проведения ис-пытаний. Данная составляющая НТЗ существуетв виде соответствующей нормативно-техническойдокументации и образцов оборудования (в общемслучае — обеспечивающих систем).

Процесс создания НТЗ можно описать так на-зываемой «спиралью знаний», которая показываетпереходы знания из одного вида в другой. Выде-ляют, в частности, формализованные (осознанные)и неформализованные (неосознанные) знания. Со-здание НТЗ — это непрерывное взаимодействиенеявного и явного знания через различные формытрансформации. Одно из основных условий, при-водящее в действие «спираль знаний» (рис. 2), —избыточность НТЗ. Именно поэтому ведущие за-рубежные страны уделяют созданию задела стользначительное внимание. В США, в частности, ори-ентация на заблаговременное создание НТЗ приве-ла к тому, что «товаром» стали не только матери-альные объекты, но и знания [9].

Реализация этого принципа приводит к тому,что количество проводимых предприятием НИОКРзаведомо превосходит номенклатуру образцов ра-кетно-космической техники, которые будут созданы.Поэтому при проведении конкурсов на заключе-ние контракта на создание новой космической тех-ники всегда будет выбор. Если же конкурсы сде-лать многоэтапными или хотя бы двухэтапными(например, первый этап — конкурс на выполне-ние аванпроекта/технического предложения, а вто-рой этап по результатам первого — выполнениеостальных этапов проектирования изделия), то по-является конкуренция, в основе которой лежитименно НТЗ, заблаговременно созданный каждымиз участников конкурса. Предприятия отрасли, со-здавая НТЗ, уже конкурируют друг с другом, хотяи в неявной форме.

Финансирование создания НТЗ, на нашвзгляд, может осуществляться либо за счет пред-приятия (скорее всего), либо на основе бюджетно-го финансирования. Размер бюджетного финанси-рования создания НТЗ может быть увязан с дости-жениями в этой области, например по результатамгода: чем выше объем созданного НТЗ, тем вышефинансирование на эти цели в следующем году.



Рис. 2. Спираль создания знания в динамике формирования научно-технического задела

Обязательно необходимо адресное финансовое сти-мулирование конкретных ученых и специалистов —разработчиков НТЗ.

Текущие результаты непрерывного процессасоздания НТЗ в виде конкретных документов мо-гут быть объединены в информационную базу типадепозитария. Семантическая структура такого де-позитария представлена на рис. 3.

Смысл термина «депозитарий» состоит в том,что информационная база НТЗ не только хранитдокументы НТЗ, но и гарантирует авторские праваих разработчиков со всеми вытекающими послед-ствиями. В депозитарии НТЗ находятся те самые«кирпичики», которые (при соответствующей «об-работке») могут быть положены в основу конкрет-ного проекта.

2. Общие принципы созданияинновационного научно-технического задела

Основной проблемой создания инновационно-го НТЗ является так называемая инновационнаянеопределенность, возникающая как мера незна-ния потенциальных направлений и возможностейтехнологического развития, в частности с уче-том возможных технологических разрывов, нару-шающих инерционность развития науки и техники(рис. 4).

На рисунке проиллюстрирована одна из об-щих закономерностей развития технических си-стем — развития системы по S-образной (логисти-ческой) кривой в координатах «результат»–«усилия(затраты)». Рано или поздно затраты на модерни-зацию (совершенствование) системы станут несо-измеримыми с получаемым результатом (насыще-ние S-кривой). Дальнейшее развитие становитсявозможным только после скачкообразного переходасистемы на новый принцип действия (при этом го-ворят, что наступает технологический разрыв). Да-лее цикл повторяется.

Под технологическим разрывом в развитиитехнической системы понимают качественный ска-чок в динамике целевых (прогнозных) характе-ристик системы, разрыв ее эволюционного разви-тия на основе новых достижений фундаменталь-ной науки или новых проектно-конструкторскихрешений. Развитие любой технической системы ра-но или поздно достигает такого уровня, когда,несмотря на предпринимаемые усилия, ее характе-ристики почти не улучшаются. В качестве примераможно привести жидкостный ракетный двигатель:его техническое совершенство достигло предела,любые проектно-конструкторские решения способ-ны поднять удельный импульс не более чем на10–15%, но затраты при этом возрастают геометри-чески. В подобной ситуации дальнейшее развитиесистемы возможно только на основе технологиче-ского разрыва. Технологический разрыв ликвиди-рует инновационную неопределенность.



Рис. 3. Семантическая структура депозитария документов инновационного НТЗ

Рис. 4. Иллюстрация понятия технологического разрыва

Особое значение методология непрерывного со-здания НТЗ приобретает в связи с надвигающейсяпроблемой сингулярности («Проблемой-2045»)1,иллюстрируемой «кривой Панова–Снукса» [10]:

1Технологическая сингулярность — гипотетический мо-мент, по прошествии которого, по мнению сторонников даннойконцепции, технический прогресс станет настолько быстрыми сложным, что окажется малодоступным пониманию челове-ка. Реальность, видимо, будет не столь устрашающа. Говоритьможно об угрозе сингулярности, об асимптотическом прибли-жении к ней. Во всяком случае информационный взрыв будетнесколько «размазан» во времени.

существует выраженная тенденция приближенияграницы инновационной неопределенности к дли-тельности этапов НИОКР [11]. В нашем случаепроблему сингулярности можно интерпретироватькак рассинхронизацию длительности циклов со-здания инновационного НТЗ, развития технологий(от TRL = 0 до TRL = 9) и времени жизни изде-лия РКТ. Технологический разрыв будет наступатьзадолго до завершения жизненного цикла изделия.

В этой связи, во-первых, процесс созданияНТЗ — разрешения инновационной неопределен-ности — должен быть непрерывным, а во-вторых,опережающим по отношению к текущей тематикеНИОКР. При этом метод отбора критических тех-нологий перестает работать в чистом виде: все тех-нологии попадают в разряд критических.

На первый взгляд, с учетом всего сказанноговыше задачу создания НТЗ можно охарактеризо-вать идиомой «Пойди туда — не знаю куда и при-неси то — не знаю что». Тем не менее задача мо-жет быть успешно решена, если в основу методоло-гии создания НТЗ положить следующие принципы(рис. 5).

1. В основе определения общих направленийсоздания НТЗ должны лежать объективно суще-ствующие критические системные противоречияв развитии ракетно-космической техники и косми-



ческой деятельности в целом. Как правило, преодо-ление таких противоречий сопровождается наруше-нием плавного эволюционного развития техниче-ской системы — технологическим разрывом. Одна-ко направлений технологических разрывов можетбыть несколько. В таких случаях наиболее прием-лемым способом преодоления противоречий пред-лагается считать тот, который в наибольшей сте-пени отвечает ожиданиям социума [12]. Таким об-разом, может быть снижен уровень инновационнойнеопределенности.

Следует заметить, что ориентация только натехнологическую среду в процессе выявления кри-тических противоречий и выбора путей их разре-шения непродуктивна. Необходимо учитывать син-хрологический1 характер потенциальных противо-речий во всех средах социума [13].

Таким образом, при определении перспективи направлений развития РКТ и КД в целом задей-ствуется гуманитарная проблематика работы с со-циальными средами, что в общих чертах соответ-ствует представлениям о седьмом технологическомукладе2 [14,15].

2. Определение «коридора» создания иннова-ционного НТЗ в пространстве технологическихи экономических возможностей [16], определяе-мых технологическим укладом в экономике и фа-зой цикла экономической конъюнктуры3.

3. Концептуальное проектирование перспек-тивных изделий РКТ, их составных частей, прибо-ров, систем и агрегатов в соответствии с предвари-тельно выявленными направлениями создания ин-новационного НТЗ. Концептуальное проектирова-ние, вообще говоря, должно стать начальным эта-

1Синхрологический — устанавливающий взаимосвязь меж-ду явлениями и процессами, протекающими в одно и то жевремя в разных частях одного государства или в несколькихгосударствах.

2Седьмой технологический уклад называют социогумани-тарным, или когнитивным. Основная его черта — конверген-ция нано-, био- и информационных технологий, направлен-ная на превращение человеческого сознания в производитель-ную силу (сознательное управление реальностью — порожде-ние новых реальностей: технологических, культурных, соци-альных).

3Имеются в виду фазы экономических циклов различ-ной периодичности: Кондратьева, Кузнеца, Китчина, Жигляраи др. Основным из них считается цикл Кондратьева (волныКондратьева).

пом проекта создания конкретного образца РКТ.Однако в рамках создания НТЗ задачи концепту-ального проектирования практически не конкрети-зируются, они должны быть гораздо более избы-точными и широкими по сравнению с задачамипредпроектных исследований.

Рис. 5. Методологические принципы создания НТЗ

Таким образом, предложенные принципы со-здания НТЗ соответствуют основным вызовам вре-мени, учитывают прогнозируемые изменения в тех-нологической базе РКТ типа «технологический раз-рыв» и надвигающуюся проблему сингулярности.

3. Основные положенияметодологии созданияинновационногонаучно-технического заделав ракетно-космической отрасли

Выявление критических системныхпротиворечий

Выявление критических системных противоре-чий и формирующих социосистемных запросов наэффекты преодоления данных противоречий в ра-кетно-космической отрасли — достаточно сложнаязадача вследствие невозможности ее формально-го решения. В табл. 1 представлены некоторые



Таблиц а 1. Результаты экспертного выявления критических системных противоречий и формирующих социо-системных запросов на эффекты их преодоления в ракетно-космической отрасли

№ Критическое системное противоречиеВозможный социосистемный запросна эффекты преодоления противоречия

1Противоречие между биологической приро-дой человека и факторами космическогопространства

Стремление к космической экспансии, в пределе включающейпромышленное освоение космоса, перенос грязных и опасныхпроизводств в космос, освоение минерально-сырьевых ресур-сов планет и астероидов, эффективное использование энер-гии Солнца, расселение человечества по Солнечной системе.Стремление к сублимации таких человеческих качеств, какпассионарность и агрессивность, в решении задач исследова-ния, освоения и использования космоса

2

Противоречие между нечетким целеполага-нием космической деятельности и больши-ми ресурсными затратами на исследованиеи освоение космоса

3Противоречие между востребованностьюкосмической продукции и космических услуги высокой себестоимостью изделий РКТ

Стремление к доступности всей номенклатуры космическихуслуг в любое время и в любом месте

4

Противоречие между высокими темпамиразвития науки и техники и невозмож-ностью модернизировать космические аппа-раты в орбитальном полете

Желание получать космические услуги все более высокогокачества

предварительные результаты экспертного выявле-ния критических системных противоречий и фор-мирующих социосистемных запросов на эффектыих преодоления в ракетно-космической отрасли.

Определение «коридора»технологического развития

Возможные направления создания инноваци-онного научно-технического задела в любой обла-сти, включая ракетно-космическую отрасль, огра-ничены существующей и перспективной структу-рами технологических укладов в экономике, фазойцикла экономической конъюнктуры и общими за-кономерностями развития технических систем.

В долгосрочной перспективе (10–30 лет) наи-большее влияние на развитие техники, видимо,оказывают циклы Кондратьева [17], непосред-ственно связанные с инновациями (рис. 6). С на-чала ХХI века, после мирового кризиса 2001–2002 гг., 5-й технологический уклад и соответству-ющий ему Кондратьевский цикл вступили в пони-жательную фазу. Одновременно началась разработ-ка первых поколений технологий 6-го уклада, ко-торый станет преобладающим в передовых странахв 2020–2050-е гг. Общая длительность циклов Кон-дратьева (длинных волн Кондратьева) составляет от

45–60 до 50–70 лет. Проблемы 6-го технологическо-го уклада применительно к космической деятельно-сти рассмотрены в [18,19].

Исходя из теории больших циклов экономиче-ской конъюнктуры можно ожидать, что на пони-жательной волне Кондратьевского цикла глубинаи продолжительность экономических кризисов бу-дут возрастать. Их пик, возможно, придется на на-чало 2020-х гг., после чего станет преобладающейобратная тенденция.

В целом в ближайшие 25 лет «коридор» тех-нологического развития РКТ, обусловленный теку-щим экономическим укладом и связанным с ниминновационным циклом, характеризуется в целомблагоприятной экономической конъюнктурой.

В качестве ключевых факторов развития РКТ6-го технологического уклада можно выделить отпяти до двадцати наиболее перспективных прорыв-ных технологий начала XXI века, в том числе:

– компьютерно-управляемые процессы произ-водства и функционирования ракетно-космическойтехники на всех этапах жизненного цикла;

– микроминиатюризацию и мультифункциона-лизацию информационно-коммуникационных, сен-сорных и исполнительных устройств с высокой сте-пенью точности;



Таблиц а 2. Примеры возможных направлений и объектов концептуального проектирования при создании НТЗв ракетно-космической отрасли

№Направления

концептуальногопроектирования

Объекты концептуального проектирования

1 Выведениекосмическихобъектовна ОИСЗи отлетныетраектории

Новые способы выведения космических объектов на ОИСЗ и отлетные траектории.Конструктивная компоновка средств выведения.Многоразовые средства выведения.Платформы для выведения на орбиты ОИСЗ полезных грузов массой до несколькихтысяч тонн.Мало- и микроразмерные средства выведения для запуска малых (сверхмалых) космиче-ских аппаратов

2 Ракетныедвигатели

Термохимические ракетные двигатели:– детонационные жидкостные ракетные двигатели (ЖРД);– ЖРД с центральным телом;– однокомпонентные ЖРД, в том числе на микро- (нано-) капсулированном топливе.Ядерные ракетные двигатели:– импульсные;– гетерогенные газофазные.Термоядерные ракетные двигатели.Электроракетные двигатели:– ионные двигатели;– плазменные двигатели, в том числе со свободным удержанием плазмы.Межсредные двигатели (атмосфера–космос).Ракетные двигатели на новых физических принципах (антигравитация, управление про-странственно-временным континуумом и др.)

3 Пилотируемыеполеты в космос

Обеспечение безопасности дальних космических полетов и комфортных условий обитае-мости пилотируемых космических кораблей.Спасение экипажа при авариях.Средства посадки на планеты (возвращаемые аппараты).Замкнутые биологические системы жизнеобеспечения.Технологии гибернации (анабиоза) при дальних космических полетах.Технологии аватаров для внекорабельной деятельности и исследования планет

4 ДистанционноезондированиеЗемлииз космоса

Новые способы зондирования Земли из космоса.Сверхкомпактные оптические системы.Распределение целевой функции зондирования Земли в кластере малых (сверхмалых)космических аппаратов

5 Космическаясвязь, вещаниеи ретрансляция

Новые способы передачи (ретрансляции) данных через космические каналы связи.Способы приема–передачи слабых сигналов с уровнями, сравнимыми или меньшими уров-ня естественных шумов.Квантовая связь.Связь между космическими аппаратами.Распределение целевой функции связи, передачи данных и ретрансляции в кластере ма-лых (сверхмалых) космических аппаратов

6 Космическаянавигация

Методы прецизионной космической навигации для земных потребителей.Методы навигации на высоких околоземных орбитах (H > 2000 км), включая геостацио-нарную.Методы навигации в дальнем космосе:– в пределах Солнечной системы;– вне Солнечной системы.Методы навигации на поверхности планет



Описание концепции должно быть достаточным дляразработки проектно-конструкторского решения.

В настоящее время создаются новые разновид-ности систем автоматизированного проектирования(САПР), ориентированные на концептуальное про-ектирование, — CAI-системы1. В CAI-системах вы-деляют функции:

– управления инновационной деятельностьюпредприятия;

– разработки концепций (технических идей);– управление патентами предприятия.Главная функция CAI-систем — именно проек-

тирование концепций. Метод концептуального про-ектирования объединяет все известные стратегииизобретательства и охватывает весь цикл разработ-ки концепций. В нем используются сложные фор-мальные алгоритмы и большая база общетехниче-ских и научных знаний [21]. Следует, однако, заме-тить, что многочисленные разработки CAI-систем(изобретающих программ) так и не смогли суще-ственно повысить производительность творческойдеятельности из-за отсутствия формального мето-да, охватывающего все этапы разработки концеп-ции: от выбора исходной цели до определения об-ластей применения разработанных концепций.

Заключение

Таким образом, к основным положениям пред-лагаемой методологии создания инновационногонаучно-технического задела в ракетно-космическойотрасли следует отнести:

1. Требования избыточности НТЗ по отноше-нию к номенклатуре образцов ракетно-космическойтехники, создаваемых (планируемых к созданию)предприятием, а также непрерывности и креатив-ности (творческого подхода) при создании задела.На основе избыточного НТЗ может быть реализо-ван конкурентный отбор предприятий — разработ-чиков конкретных изделий путем проведения мно-гоэтапных (не менее 2 этапов) конкурсов, в основекоторых лежит НТЗ. Предприятия отрасли, созда-вая НТЗ, уже будут конкурировать друг с другом,хотя и в неявной форме.

1CAI — Computer Aided Invention — поиск инновационныхрешений с помощью компьютера.

2. Создание НТЗ должно базироваться на не-формальных эвристических процедурах и CAI-си-стемах, позволяющих:

– определять общие направления созданияНТЗ с учетом критических системных противоре-чий и социосистемных запросов на эффекты прео-доления данных противоречий;

– выявлять пространства технологическихи экономических возможностей, задающих «кори-дор» создания НТЗ с учетом текущего и прогно-зируемого технологических укладов в экономикеи фазы цикла экономической конъюнктуры;

– прогнозировать на концептуальном уровнепроектный облик и основные характеристики пер-спективных проектно-конструкторских решенийв соответствии с предварительно выявленными на-правлениями создания НТЗ; в основу процедурконцептуального проектирования могут быть по-ложены методы теории решения изобретательскихзадач (ТРИЗ), базирующиеся на общих закономер-ностях развития технических систем.

3. Объединение конкретных документов — те-кущих результатов непрерывного процесса созда-ния НТЗ — в информационную базу типа депозита-рия, включающего в себя новые знания, новые тех-нические решения (результаты поисковых разрабо-ток) и новые технологические процессы и специа-лизированное оборудование, необходимые для раз-работки, производства и испытаний ракетно-косми-ческой техники. Информационная база НТЗ долж-на не только хранить документы НТЗ, но и гаран-тировать авторские права их разработчиков.

Основные положения разработанной методоло-гии целесообразно отразить в нормативно-методи-ческих документах отрасли, обратив особое вни-мание на творческий, неформальный, системныйхарактер деятельности по созданию НТЗ, иници-ативу «снизу», на необходимость адресного сти-мулирования этого процесса, тщательного соблю-дения авторского права, а также на требованиеизбыточности НТЗ по отношению к тем НИОКР,которые направлены на создание конкретных об-разцов РКТ.

Предложенная методология может быть по-ложена в основу новой научно-производственнойсистемы ракетно-космической отрасли, призваннойдать импульс ее инновационному развитию.



Список литературы

1. Романов А.А. Смена парадигмы разработки ин-новационной продукции: от разрозненных НИОКРк цифровым проектам полного жизненного цикла //Ракетно-космическое приборостроение и информа-ционные системы, 2017, т. 4, вып. 2. С. 68–84.

2. Романов А.А., Шпотя Д.А. Базовый подходк идентификации критических технологий: опреде-ление важнейших инженерных характеристик изде-лия // Ракетно-космическое приборостроение и ин-формационные системы, 2016, т. 3, вып. 3. С. 63–75.

3. Буренок В.М. Технологические и технические ос-новы развития вооружения и военной техники.М.: Граница, 2010. 216 с.

4. Буренок В.М., Ивлев А.А., Корчак В.Ю. Про-граммно-целевое планирование и управление созда-нием научно-технического задела для перспектив-ного и нетрадиционного вооружения. М.: ИД «Гра-ница», 2007. 408 с.

5. ГОСТ Р 57194.1-2016 Трансфер технологий. Общиеположения. М.: Стандартинформ, 2016. 8 с.

6. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005 Информационнаятехнология. Системная инженерия. Процессы жиз-ненного цикла систем. М.: Фатум, 2006. 53 с.

7. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 Информационнаятехнология (ИТ). Системная и программная инже-нерия. Процессы жизненного цикла программныхсредств. М.: Стандартинформ, 2011. 99 с.

8. Криворученко В.С. Терминология создания НТЗ //Актуальные проблемы гуманитарных и естествен-ных наук, 2015, №10-1. С. 114–119.

9. Кравченко А.Ю., Смирнов С.С., Реулов Р.В., Хова-нов Д. Г. Роль научно-технического задела в инно-вационных процессах создания перспективного во-оружения: проблемы и пути решения // Вооружениеи экономика, 2012, №4(20). С. 41–55.

10. Панов А.Д. Сингулярная точка истории // Обще-ственные науки и современность, 2005, №1.С. 122–137.

11. Режимы с обострением: эволюция идеи: Сб. ста-тей / Ред. Г. Г. Малинецкий. 2-е изд., испр. и доп.М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 312 с.

12. Малинецкий Г.Г., Тимофеев Н.С. О методологиипрогноза развития аэрокосмического комплекса //Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2012. №72.16 с. http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2012-72

13. Переслегин С.Б. Новые карты будущего, или Анти-Рэнд. М.: АСТ, СПб: Теrra Fantastica, 2009. 701 с.

14. Лепский В.Е. Рефлексивно-активные среды иннова-ционного развития. М.: Когито-Центр, 2011. 255 с.

15. Прохоров И.А. Начало 7-го технологическогоуклада. http://www.energoinform.org/pointofview/prohorov/7-tech-structure.aspx (Дата обращения21.07.2017 г.)

16. Клюшников В.Ю. Методология комплексного про-гнозирования технологического развития ракетно-космической техники // Космонавтика и ракето-строение, 2017, №2 (95). С. 13–25.

17. Кондратьев Н.Д. Большие циклы конъюнктурыи теория предвидения: Избранные труды. М.: Эко-номика, 2002. 767 с.

18. Романов А.А., Тюлин А.Е. Шестой технологи-ческий уклад в космическом приборостроении //Ракетно-космическое приборостроение и информа-ционные системы, 2017, т. 4, вып. 4. C. 64–82.

19. Прогноз инновационно-технологического развитияРоссии с учетом мировых тенденций на периоддо 2030 года / Ред. Б.Н. Кузык, Ю.В. Яковец,А.И. Рудской. М.: МИСК, 2008.

20. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Законы развития и про-гнозирование технических систем: методические ре-комендации. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989.114 с.

21. Глазунов В.Н. Концептуальное проектирова-ние. Теория изобретательства. Учебное пособие.М.: Ленанд, 2018. 512 с.


Documents

УДК67.02:67.05:004.9:004 DOI10.30894/issn2409 …russianspacesystems.ru/wp-content/uploads/2018/08/7_p53... · 2018. 8. 27. · РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕПРИБОРОСТРОЕНИЕИИНФОРМАЦИОННЫЕСИСТЕМЫ