Традиционная последовательность разработки изделий аэрокосмической отрасли столкнулась с возрастанием научно-технических рисков, связанных со стремлением к достижению предельно высоких летно-технических характеристик. Резкий рост продолжительности и стоимости программ привел к необходимости формирования новых подходов к проектированию.
Фото: Глеб Щелкунов, Коммерсантъ
Фото: Глеб Щелкунов, Коммерсантъ
Создание перспективных конкурентоспособных образцов аэрокосмической техники требует разработки новых технологий и прорывных технических решений, основой которых является научно-технический задел. Наблюдается неуклонный рост сроков и стоимости реализации аэрокосмических программ, соблюдение которых в настоящее время является скорее исключением из правил.
В связи с этим актуализируется совершенствование качества и стандартизация управления фазами их жизненного цикла. Это в конечном итоге облегчает процесс сертификации изделия и ускорение его продвижения к потребителям. Высокое качество и соответствие международно признанным аэрокосмическим стандартам являются основой повышения конкурентоспособности продукции и условием ее вывода на международные рынки.
Традиционная последовательность разработки летательных аппаратов включает научно-исследовательские работы (НИР) и опытно-конструкторские работы (ОКР). В зависимости от новизны летательных аппаратов меняется соотношение между фундаментальной и прикладной частью НИР, а результатами являются анализ потребностей и формирование технического задания на дальнейшую разработку. В свою очередь, ОКР включают в себя такие стадии, как техническое предложение (аванпроект), эскизный проект, рабочий проект, изготовление и испытания (наземные и летные) опытных образцов, технологическая подготовка и освоение серийного производства.
Для формализации управлением НИР в американском Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) используется система оценки зрелости уровней готовности технологий УГТ (Technology Readiness Level — TRL) к разработке инновационной продукции. Шкала УГТ содержит девять уровней, из которых шесть первых относятся к созданию научно-технических заделов, а три завершающих — к производству конкретных аэрокосмических изделий.
Каждый из УГТ имеет свои критерии подтверждения расчетно-экспериментальными методами, включающими лабораторные, полунатурные наземные и летные испытания демонстратора технологий. По мере продвижения по шкале УГТ снижаются научно-технические риски, так как технологии апробируются в условиях эксплуатации, все более приближенных к реальным.
Системным элементом УГТ является понятие гейтов (от англ. gate — ворота), которому в российской практике соответствует введение понятия контрольных рубежей — ключевых событий программы, функцией которых является проверка процесса и результата работ по ее фазам (этапам), выполнение поставленных целей и принятие решений о дальнейших действиях (продолжение, доработка, приостановка, прекращение). Переход от полностью завершенной предыдущей фазы к последующей осуществляется последовательно, через прохождение промежуточных контрольных рубежей, играющих роль своеобразных «ворот», число которых применительно к авиационной отрасли может достигать 13.
Например, после завершения фазы детальной разработки изделия необходимым условием начала фазы его серийного производства и эксплуатации является прохождение КР в виде сертификации типа летательных аппаратов. Это отражается на сетевом графике программы, который приобретает характерную цепочкообразную форму (фазы играют роль ее звеньев). Добавление в структуру работ КР может увеличивать их общую продолжительность (до 30%), что является естественной платой за возможность промежуточного контроля результатов прохождения ключевых событий программы. В то же время этот сдвиг сроков может быть уменьшен в случае возможности параллельного выполнения ряда операций и представляться приемлемым.
Понятие КР не является абсолютно новым для аэрокосмической отрасли. Некоторую историческую аналогию можно усмотреть в процедуре «замораживания» отдельных параметров проекта на промежуточном этапе, после которого внесение существенных изменений возможно только с санкции главного конструктора.
Таким образом, повышение управляемости исследований и разработок может быть достигнуто разделением их на фазы жизненного цикла с промежуточными контрольными рубежами, наличие которых позволяет пошагово проверять процессы и результаты работ, выполнение поставленных целей и уменьшать риски принятия решений о дальнейших действиях. Одной из основных задач в этой сфере является гармонизация необходимой документации, для чего, в частности, требуется выведение прогрессивных корпоративных и отраслевых стандартов на национальный уровень.
Ранее регламентация функций и распределения ответственности участников аэрокосмических программ РФ осуществлялась в виде разрозненной нормативно-правовой базы, в которой присутствовали не все стадии жизненного цикла изделия. В связи с этим в 2017–2019 годах был разработан и приказом Росстандарта утвержден национальный стандарт ГОСТ Р 58849-2020 «Авиационная техника гражданского назначения. Порядок создания. Основные положения». Внедрение данного стандарта определяет общий порядок управления авиационными программами и ориентировано на повышение эффективности управления их жизненными циклами.
Система управления детализирует стадии жизненного цикла, рационализирует требования к качеству продукции и обеспечивает соответствие продукции этим требованиям, а именно:
- сформировать приоритетные направления и целевые показатели развития науки и аэрокосмических технологий;
- отобрать и запланировать необходимые прикладные исследования и комплексные научно-технические проекты;
- установить требования к результатам и управлять исследованиями;
- осуществить мониторинг и экспертизу качества полученных результатов.
Результатом выполнения этих задач должна стать разработка комплексной системы управления, позволяющей прогнозировать потребность в НИР и ОКР, формировать их тематику и разрабатывать техническое задание, управлять работами, проводить экспертизу и обеспечивать внедрение практических результатов.