«Сквозные» НИОКР: Какие беспилотники Россия собирается создавать

Однако гораздо интереснее посмотреть не на сегодняшний парк БАС, а на то, какую технику отрасль собирается создавать в ближайшие годы.

Такую возможность даёт один из наиболее содержательных разделов материалов национального проекта «Беспилотные авиационные системы» — программа «сквозных» научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, или НИОКР.

На первый взгляд перед нами очередной механизм государственной поддержки разработчиков. Но схема проектов показывает значительно больше. В ней одновременно присутствуют аппараты массой около 1,6 кг, беспилотники массой в десятки и сотни килограммов и системы массой до нескольких тонн. Их предполагаемые рыночные ниши простираются от мониторинга до логистики и сельского хозяйства.

По сути, перед нами контуры будущего российского модельного ряда беспилотной авиации.

Что такое «сквозной» НИОКР

Сам термин может показаться бюрократическим. Обычный НИОКР — это научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа, результатом которой становится новая технология, конструкция, опытный образец или подготовленное к производству изделие.

Слово «сквозной» здесь принципиально важно.

Логика программы заключается не просто в финансировании отдельного исследования или создании демонстратора. Государство поддерживает работу с расчётом на дальнейший серийный выпуск и коммерческую реализацию БАС.

В материалах национального проекта цель инструмента сформулирована как развитие разработки и серийного производства беспилотных авиационных систем. Получателями поддержки являются разработчики БАС, а форма финансирования предусматривает авансовое обеспечение расходов на проведение «сквозных» НИОКР.

Таким образом, речь идёт о попытке провести технологию через всю цепочку:

идея → исследование → конструкторская разработка → опытный аппарат → подготовка производства → серийный продукт → рынок.

Именно поэтому такой НИОКР называется сквозным.

Государство финансирует не эксперимент ради эксперимента

У программы есть ещё одна характерная особенность: государственная поддержка связана с последующей реализацией продукции.

Для тяжёлых БАС в материалах программы установлен долгосрочный горизонт результата — семь лет с момента заключения соглашения. Для остальных типов — пять лет. При этом для тяжёлых проектов средства субсидии могут формировать до 90% бюджета проекта, а внебюджетная часть составляет 10%. Для других типов БАС соотношение составляет 80% субсидии и 20% внебюджетных средств.

Это говорит о высокой капиталоёмкости таких разработок.

Создание нового большого беспилотного аппарата невозможно профинансировать как короткий стартап-проект на несколько месяцев. Нужно разработать аэродинамическую схему, силовую установку, систему управления, связь, навигацию, обеспечить испытания, создать опытные образцы и затем подготовить технологию к серийному производству.

Особенно дорого этот путь обходится для аппаратов массой в сотни килограммов и тем более в несколько тонн.

Поэтому программа фактически пытается закрыть так называемую «долину смерти» технологического проекта — промежуток между перспективной инженерной разработкой и продуктом, который уже можно серийно выпускать и продавать.

От полутора килограммов до почти четырёх тонн

Самый интересный слайд программы — карта тематик «сквозных» НИОКР.

На ней проекты расположены сразу по двум измерениям. По горизонтали указаны рыночные ниши — мониторинг, логистика и сельскохозяйственные дроны. По вертикали — тематические направления и фактически масштаб аппаратов.

Диапазон впечатляет.

На одном конце находятся мультироторные системы массой 1,6 кг, 5 кг и 13 кг.

Далее появляются аппараты массой 25, 30, 80, 120 и 135 кг.

Затем — системы на сотни килограммов: 265, 405, 440, 680, 700 и 750 кг.

Наконец, в верхней части схемы расположены проекты массой 1 500 кг, 2 200 кг и 3 800 кг.

Именно эта шкала позволяет увидеть главный вектор развития отрасли.

Россия собирается развивать не один универсальный «дрон», а целое семейство беспилотной авиационной техники, различающееся по массе, аэродинамической схеме и назначению.

Малые БАС: массовая рабочая техника

Наиболее лёгкие аппараты сосредоточены прежде всего около ниши мониторинга.

В схеме присутствуют мультироторные системы массой 1,6, 5 и 13 кг, а также сравнительно лёгкие аппараты других схем.

Это логичный сегмент для массового применения.

Такие беспилотники не должны перевозить сотни килограммов груза. Их преимущество — относительно небольшая стоимость, простота развёртывания и возможность быстро поднять в воздух необходимый набор датчиков.

Основная ценность подобной машины заключается не в самом факте полёта, а в сборе данных.

Камера высокого разрешения, тепловизор, мультиспектральный сенсор, лидар или другая полезная нагрузка превращают небольшой БАС в летающую измерительную платформу.

Именно поэтому мониторинг является естественным первым рынком для массовой беспилотной авиации.

Мониторинг может стать базовым рынком БАС

Термин «мониторинг» объединяет огромное количество потенциальных задач.

Это обследование инфраструктуры, наблюдение за территорией, картография, контроль состояния объектов, лесной мониторинг, сельскохозяйственная съёмка, обследование линий электропередачи, трубопроводов и строительных площадок.

Для многих подобных задач беспилотник имеет фундаментальное преимущество: он позволяет перенести датчик в воздух значительно дешевле, чем пилотируемая авиация.

Если раньше для аэрофотосъёмки большой территории требовался самолёт или вертолёт с экипажем, то часть таких операций постепенно можно передать беспилотным системам.

Поэтому небольшой аппарат — это вовсе не обязательно «младший» представитель отрасли. Массовые лёгкие БАС способны формировать огромный рынок именно благодаря частоте применения.

Следующий уровень — десятки и сотни килограммов

По мере движения схемы в сторону логистики заметно увеличивается масса аппаратов.

В карте НИОКР присутствуют системы массой 25, 30, 80, 120, 135, 265 кг, а затем и ещё более тяжёлые машины.

Здесь меняется сама экономика беспилотника.

Для мониторинга основная полезная нагрузка обычно представлена аппаратурой.

Для логистики полезной нагрузкой становится физический груз.

И это совершенно другой класс инженерных требований.

Необходимо увеличить подъёмную силу, мощность силовой установки, запас энергии или топлива, дальность, надёжность и устойчивость системы управления.

Одновременно резко повышается цена отказа.

Маленький квадрокоптер массой несколько килограммов и транспортная беспилотная система массой несколько сотен килограммов принадлежат формально к одной отрасли, но с точки зрения авиационной техники между ними огромная дистанция.

СВВП — одна из ключевых схем будущей логистики

Особенно заметное место в карте занимают аппараты, обозначенные как СВВП — системы вертикального взлёта и посадки.

В документе фигурируют варианты массой 7, 30, 80, 120, 265, 680 и 1 500 кг.

Популярность такой схемы понятна.

Самолёт эффективен в горизонтальном полёте, но традиционно требует взлётно-посадочной полосы.

Мультиротор способен взлетать практически с небольшой площадки, однако расходует значительно больше энергии на поддержание себя в воздухе.

Система вертикального взлёта и посадки пытается объединить преимущества двух подходов:

взлетать почти как вертолёт, а большую часть маршрута лететь как самолёт.

Для беспилотной логистики это чрезвычайно привлекательная комбинация.

Такой аппарат потенциально не требует развитого аэродрома в каждой точке маршрута и одновременно способен лететь дальше, чем классический тяжёлый мультикоптер аналогичного класса.

Беспилотник массой 680 или 1500 кг — уже почти новая авиация

Когда масса аппарата достигает сотен килограммов, привычное бытовое слово «дрон» начинает плохо описывать происходящее.

Например, указанный в программе СВВП массой 680 кг или система массой 1 500 кг — это уже полноценное воздушное судно по масштабу инженерных задач.

Необходимо решать вопросы прочности конструкции, резервирования систем, связи, навигации, отказоустойчивости, наземного обслуживания и безопасности полёта.

То есть отрасль постепенно движется от «летающих роботов» к беспилотной авиации в буквальном смысле слова.

И это важное различие.

До сих пор значительная часть гражданского рынка ассоциируется с небольшими мультикоптерами. Но программа НИОКР показывает, что стратегическая перспектива значительно шире.

3 800 килограммов: верхняя граница выглядит особенно интересно

Самый тяжёлый аппарат, обозначенный на карте, имеет массу 3 800 кг. Рядом присутствуют проекты массой 2 200 и 1 500 кг.

Документ не раскрывает технических характеристик этих проектов, их разработчиков, грузоподъёмность, дальность или предполагаемые маршруты. Поэтому было бы неправильно приписывать им конкретные возможности, которых в исходном материале нет.

Но сама масса позволяет сделать важный вывод.

Речь уже идёт о переходе в класс, где беспилотная система становится сопоставимой по размеру с лёгкой пилотируемой авиационной техникой.

Это принципиальный рубеж.

У аппарата такого масштаба появляется возможность нести значительную полезную нагрузку, но одновременно возрастают требования к инфраструктуре и безопасности.

Чем крупнее БАС, тем меньше он похож на автономный гаджет и тем больше — на полноценную часть авиационной транспортной системы.

Логистика становится центральной точкой карты

Если посмотреть на график в целом, наиболее насыщенной зоной оказывается логистика.

Именно в ней расположена значительная часть средних и тяжёлых проектов: мультироторные системы, СВВП и аппараты других типов массой от десятков килограммов до нескольких тонн.

Это один из наиболее значимых сигналов всей презентации.

Создание беспилотной отрасли рассматривается не только как развитие наблюдения или специальной авиационной техники.

Один из стратегических рынков — перемещение грузов.

И если эта модель станет экономически жизнеспособной, последствия будут намного шире самой авиации.

Беспилотник превратится в новый элемент транспортной инфраструктуры.

Зачем беспилотник логистике

Сегодня автомобильная логистика практически всегда требует дороги.

Железнодорожная — рельсов.

Традиционная авиация — аэропортов и относительно крупной инфраструктуры.

Беспилотные системы потенциально могут занять промежуточную нишу.

Особенно там, где груз нужно доставить:

быстрее автомобиля;

на расстояние, слишком большое для небольшого мультикоптера;

в место, где создание обычной транспортной инфраструктуры слишком дорого;

или по маршруту, для которого использование пилотируемой авиации экономически избыточно.

Именно здесь возникает потенциальный рынок для БАС массой в сотни килограммов.

Это может быть не замена грузовику или самолёту вообще, а новый транспортный слой между существующими видами транспорта.

Сельскохозяйственный сегмент развивается по своей логике

Третья явно выделенная рыночная ниша — сельскохозяйственные дроны.

На соответствующей части карты расположены, в частности, мультироторные проекты массой 120 и 405 кг, а также аппарат, обозначенный как СМ, массой 15 кг.

Сельское хозяйство предъявляет специфические требования.

Если мониторинговому беспилотнику достаточно поднять камеру или сенсор, сельскохозяйственная машина может перевозить значительную массу рабочего вещества.

Для опрыскивания или внесения материалов важна именно полезная нагрузка.

Отсюда появляется интерес к более тяжёлым мультироторным системам.

Их преимущества — возможность зависания, точной работы над конкретными участками и вертикального взлёта непосредственно с поля.

От дрона-наблюдателя к дрону-машине

На карте НИОКР хорошо видно ещё одно фундаментальное изменение.

Первые массовые беспилотники были прежде всего носителями камер.

Будущее отрасли предполагает гораздо более широкий набор ролей.

БАС становится:

наблюдателем;

измерительным комплексом;

транспортным средством;

сельскохозяйственной машиной;

летающей платформой для специализированного оборудования.

То есть развивается не один продукт, а универсальная роботизированная авиационная платформа, которая может менять назначение в зависимости от полезной нагрузки и конструкции.

Именно поэтому разброс масс столь велик.

Почему тяжёлые БАС получают больше государственной поддержки

Для тяжёлых типов в программе «сквозных» НИОКР предусмотрена особенно высокая доля бюджетного участия — до 90% стоимости проекта, при 10% внебюджетных средств. Для остальных типов — 80% и 20% соответственно.

Причина понятна.

Чем тяжелее аппарат, тем дороже его разработка и тем выше технологические риски.

Коммерческий инвестор гораздо охотнее профинансирует небольшой беспилотник, если до выхода продукта на рынок требуется сравнительно ограниченный объём вложений.

Создание нескольких тонн летающей беспилотной техники — уже совсем другой уровень риска.

Требуются годы работы, испытательные образцы, серьёзная производственная база и большое количество инженерных компетенций.

При этом рынок для такого продукта ещё только формируется.

Поэтому государство фактически берёт на себя значительную часть технологического риска ранней стадии.

Но разработчик всё равно должен выйти на рынок

Это принципиально отличает такую поддержку от безвозвратного финансирования фундаментальной науки.

Программа связывает получение субсидии с последующим стоимостным объёмом реализации продукции. На слайде для тяжёлых БАС установлен семилетний горизонт после заключения соглашения, а для остальных типов — пятилетний.

Следовательно, государству нужен не просто красивый опытный образец.

Финальным результатом должен стать продаваемый серийный аппарат.

Это один из самых важных элементов модели.

Результат НИОКР измеряется не только технической готовностью, но и коммерциализацией.

Такой подход превращает разработчика из исполнителя исследовательского проекта в будущего промышленного производителя.

Финансирование показывает масштаб программы

В презентации для «сквозных» НИОКР указано финансирование по годам.

На 2024 год обозначено 5,3 млрд рублей. Для последующих лет на графике показаны базовое и дополнительное финансирование: на 2025 год — 5,3 млрд плюс 19,3 млрд рублей, на 2026-й — 6 млрд плюс 15,1 млрд рублей.

То есть речь идёт не о нескольких небольших экспериментальных грантах.

«Сквозные» НИОКР являются одним из крупных инструментов формирования будущего продуктового портфеля отрасли.

Это особенно важно, если учитывать длительный цикл разработки тяжёлых БАС.

Техника, которая должна массово использоваться в конце десятилетия, должна проектироваться и испытываться уже сейчас.

Фактически создаётся несколько классов новой авиации

Если обобщить карту проектов, можно увидеть условно три уровня.

Первый — малые системы мониторинга.

Это лёгкие аппараты, задача которых — переносить датчики и быстро собирать информацию.

Второй — средние специализированные БАС.

Они могут решать логистические, технологические и сельскохозяйственные задачи и уже требуют существенно более развитой эксплуатации.

Третий — тяжёлые беспилотные воздушные суда массой в сотни килограммов и тонны.

Здесь отрасль непосредственно соприкасается с традиционной авиацией.

Такое разделение не дано в документе как формальная классификация именно программы НИОКР, но следует из представленного диапазона масс и рыночных ниш. Сама презентация показывает проекты от 1,6 до 3 800 кг и распределяет их между мониторингом, логистикой и сельскохозяйственным применением.

Главная интрига — не количество дронов, а появление нового транспорта

С точки зрения долгосрочного развития наиболее интересная часть программы — даже не мониторинговые или сельскохозяйственные аппараты.

Наиболее серьёзные изменения способны принести тяжёлые логистические БАС.

Если техника массой в сотни килограммов и несколько тонн действительно пройдёт путь от НИОКР до серийного выпуска, беспилотная авиация перестанет быть отдельным инструментом для специальных задач.

Она начнёт превращаться в транспорт.

А это означает совершенно другой масштаб рынка.

Потребуются пункты взлёта и посадки, системы организации воздушного движения, автоматизированное управление маршрутами, техническое обслуживание, центры управления, каналы связи, страхование, сервисная инфраструктура и новая нормативная база.

Один тяжёлый беспилотник фактически тянет за собой целую инфраструктурную экосистему.

Сначала техника, потом сеть

Именно поэтому «сквозные» НИОКР нужно рассматривать вместе с другими направлениями национального проекта.

Разработка аппарата сама по себе не создаёт беспилотную экономику.

Необходимо одновременно развивать производство, сертификацию, инфраструктуру, систему допуска к воздушному пространству, подготовку кадров и спрос.

В структуре национального проекта эти направления специально разведены между отдельными федеральными проектами: стимулирование спроса, перспективные технологии, серийное производство, инфраструктура и сертификация, кадровое обеспечение.

Именно такая конструкция показывает, что беспилотник рассматривается не как изолированное изделие.

Он должен стать частью новой авиационной системы страны.

Каким может быть российский парк БАС к концу десятилетия

Исходный документ не говорит, что все перечисленные проекты обязательно дойдут до массового производства. Он не раскрывает их названия, конкретных разработчиков, скорость, дальность или грузоподъёмность. Поэтому из карты НИОКР нельзя составить готовый каталог будущих российских беспилотников.

Но она позволяет увидеть направление движения.

Это будет не рынок, состоящий преимущественно из небольших квадрокоптеров.

Если заложенная логика реализуется, российская беспилотная авиация может включать широкую линейку аппаратов — от миниатюрных систем мониторинга массой около полутора килограммов до тяжёлых машин массой почти четыре тонны.

Одни будут собирать данные.

Другие — выполнять специализированные технологические операции.

Третьи — работать в сельском хозяйстве.

Четвёртые — перевозить грузы.

А наиболее тяжёлые системы фактически могут сформировать совершенно новый класс беспилотной транспортной авиации.

Не один «дрон будущего», а целое семейство машин

Главный вывод из программы «сквозных» НИОКР состоит именно в этом.

Россия не пытается создать один универсальный беспилотник будущего.

Судя по представленной карте проектов, задача значительно масштабнее: сформировать целый спектр авиационных платформ для разных рынков.

От аппарата массой 1,6 кг до машины массой 3 800 кг.

От мониторинга территории до транспортировки грузов.

От компактного мультиротора до тяжёлой авиационной системы.

Именно поэтому программа «сквозных» НИОКР является, вероятно, одним из самых интересных элементов всего национального проекта.

Государство финансирует здесь не столько сегодняшний рынок, сколько следующее поколение российской беспилотной техники.

Если хотя бы значительная часть обозначенных направлений пройдёт путь от инженерной разработки до серийного производства, к концу десятилетия выражение «беспилотная авиация» будет означать уже совсем не то, что сегодня.

Речь будет идти не просто о дронах.

Речь будет идти о новом классе гражданской авиации, в котором машины разных размеров и назначения выполняют работу, ранее требовавшую человека на борту, наземной техники или совершенно иной транспортной инфраструктуры.

И именно переход от экспериментального аппарата к серийному, экономически востребованному воздушному судну является настоящим смыслом «сквозного» НИОКР.