Инженеры новой формации
Летом 2022 года МАИ стал участником федерального проекта «Передовые инженерные школы», который был запущен по инициативе Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Передовая инженерная школа Московского авиационного института призвана ответить на глобальные вызовы, стоящие сегодня перед аэрокосмической промышленностью. О том, какие задачи будет решать школа и как предполагается готовить инженеров новой формации, способных обеспечить технологическое лидерство России в долгосрочной перспективе, рассказал руководитель ПИШ МАИ Дмитрий Кайсин.
Проект «Передовые инженерные школы» должен стать одним из инструментов модернизации российской экономики и перевода ее на инновационный путь развития. Какую роль в этом процессе будет играть Московский авиационный институт?
Замысел проекта «Передовые инженерные школы» хорошо соответствует стратегической цели МАИ — повышению конкурентоспособности на мировом рынке изделий и услуг отечественной аэрокосмической индустрии.
При разработке проекта ПИШ мы обозначили фронтирную инженерную задачу как формирование нового поколения летательных аппаратов и комплексных услуг на их базе с использованием передовых технологий и материалов. Она сформулирована под влиянием целого ряда глобальных вызовов.
Во-первых, тренд цифровизации в аэрокосмической отрасли выражается в значительном росте сложности и интеллектуальности различных систем летательных аппаратов. Уже сейчас стоимость интеграции авионики с применением передовых цифровых технологий составляет до половины всей стоимости разработки. Во-вторых, существующая сегодня необходимость улучшения экономических и экологических характеристик воздушных судов требует появления нового поколения электрических и гибридных силовых установок. Также технологическая революция приводит к возможности кардинального улучшения не только технических, но и экономических характеристик авиационных изделий, таких как скорость создания, вывода на рынок и эксплуатационные расходы. А в области беспилотных систем ключевой задачей является внедрение новых эффективных моделей применения.
Кроме того, мы видим необходимость трансфера аэрокосмических технологий и наработанного в нашей сфере опыта в другие индустрии, например сельское хозяйство, автопром и др.
Что будет представлять собой ПИШ МАИ?
Передовая инженерная школа МАИ — это принципиально новая инженерно-образовательная среда, построенная вокруг реализации комплексных проектов. Причем комплексность проектов здесь является важнейшей характеристикой. Работа будет проводиться не по одному узкому направлению технологий, а включит в себя весь цикл инженерных работ: от проектирования до подтверждения технических и экономических характеристик. Поэтому ключевыми моментами являются, с одной стороны, реализация проектов на 4–6-м уровнях готовности технологий, с другой стороны, глубокая интеграция полученных решений в производственные площадки компаний-партнеров.
ПИШ стал, по сути, новым институтом в структуре МАИ. Будут запущены программы высшего образования — бакалавриата и магистратуры — и повышения квалификации по передовым инженерным тематикам, сформированные совместно с нашими индустриальными партнерами, а также стажировки на базе высокотехнологичных компаний. При этом мы делаем акцент на программах магистратуры, в рамках которых, на наш взгляд, можно реализовать наиболее комплексную проектную подготовку на основе реальных задач индустрии. Одну из программ магистратуры и программы повышения квалификации мы запустим уже в этом году. По остальным направлениям планируем прием с 2023 года.
Важной для нас задачей является формирование новой среды, в том числе физических и виртуальных научно-образовательных пространств, на базе которых можно будет реализовывать обучающие программы для нового поколения инженеров.
На каких направлениях подготовки инженеров планируется сосредоточить особое внимание?
Мы выделили для себя пять направлений. Это перспективные системы авионики летательных аппаратов, гибридные и электрические силовые установки, моделирование композиционных конструкций нового поколения, аддитивные технологии, а также беспилотные и цифровые технологии для агропромышленного комплекса.
Все тематики проектов ПИШ сформулированы с участием индустриальных партнеров, поэтому востребованность разработок не вызывает сомнения.
Расскажите о научной деятельности будущих специалистов. Над чем они будут работать?
В число актуальных проектов ПИШ МАИ входят, например, создание перспективных прозрачных кабин на базе технологий синтетического зрения и оптимизация человеко-машинных интерфейсов, востребованных при разработке и модернизации широкого круга самолетов и вертолетов. В части силовых установок это работы по созданию накопителей энергии и электрических двигателей сложных циклов на базе водородных и сверхпроводниковых технологий. В области композиционных материалов и аддитивных технологий мы делаем ставку на тесное взаимодействие с компаниями-партнерами, что позволит реализовывать комплексные проекты, включающие в себя топологическую оптимизацию, технологическое проектирование, испытания и сертификацию изделий.
Если говорить о современных беспилотных комплексах, то это не только летательные аппараты, но и в первую очередь обработка данных и цифровые сервисы. Поэтому, помимо прототипов беспилотников для выполнения сельскохозяйственных работ, предполагается создание новых алгоритмов высокоточного позиционирования и информационной безопасности, что позволит сформировать новую бизнес-модель агрохолдинга.
Какой отбор предстоит пройти кандидатам на обучение и каким вы представляете идеального кандидата?
Мы видим своей ключевой целевой аудиторией тех, кому тесно в традиционных тематиках программ, кто хочет выйти за рамки классического инженерного образования и начать самостоятельно формулировать новые комплексные междисциплинарные задачи. Искать таких ребят мы планируем через разные проектные и конкурсные форматы: хакатоны, акселераторы и т.д. Таким образом, мы будем отслеживать талантливых ребят на протяжении нескольких лет и вовлекать их в деятельность Передовой инженерной школы еще до поступления.
В программу отбора ребят будут глубоко вовлечены наши индустриальные партнеры, что позволяет говорить о хороших перспективах с точки зрения трудоустройства. Мы предполагаем, что 100% наших магистров уже в момент поступления будут понимать, кто станет их работодателем, и даже будут трудоустроены на предприятиях.
Расскажите подробнее, какие компании станут партнерами МАИ.
На данном этапе у нас есть семь компаний-партнеров, причем это не только разработчики авиационно-космической техники, такие как ПАО «ОАК», АО «ОДК», АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва«, АО «НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко», но и научные институты — Институт системного программирования РАН, и эксплуатанты авиационной техники — ООО «А-Техникс».
ПИШ позволит нам вывести на новый уровень взаимодействие с нашими традиционными партнерами, с которыми уже реализуются комплексные программы сотрудничества, а также диверсифицировать сферу нашей деятельности за счет новых рынков, например сельского хозяйства, — работы в этом направлении будут проводиться в сотрудничестве с Группой компаний «Русагро».
Какой будет роль партнеров в деятельности школы?
ПИШ предусматривает несколько форматов участия. Один из них — участие представителей компаний-партнеров в управлении деятельностью школы в составе наблюдательного совета, ориентированного на решение стратегических вопросов, и экспертного совета, формирующего научную повестку и тематику проектов. Также это может быть софинансирование путем передачи стендов и агрегатов, открытия доступа к перспективному оборудованию, проведения совместных исследований.
Среди других форматов — совместная постановка комплексных инженерных задач для научных и образовательных проектов ПИШ, привлечение лидеров индустрии к руководству и экспертизе проектов и практикам, наставничеству, предоставление высокотехнологичных площадок для практик и стажировок и активное участие в формировании карьеры наших выпускников.
В чем принципиальное отличие ПИШ МАИ от существующих программ подготовки инженеров? Какими уникальными компетенциями будут обладать выпускники ПИШ?
Идеология ПИШ МАИ направлена на подготовку комплексных инженеров, поэтому особое внимание мы будем уделять формированию инженерного мышления в части понимания жизненного цикла изделий, методов организации междисциплинарной коммуникации, управления проектами и программами и применения методов повышения эффективности своей деятельности.
Для этого мы планируем создать богатую проектную среду, представленную не только реальными индустриальными проектами, в которые будут вовлекаться учащиеся бакалавриата, магистратуры и аспирантуры ПИШ, но и инициативными студенческими проектами. Такой подход позволит развивать лидерские и творческие компетенции и сформирует основу для инновационной деятельности и коммерциализации разработок ПИШ.
По вашему мнению, как участие в проекте повлияет на МАИ в целом?
ПИШ сформирует условия для запуска новых междисциплинарных программ и разработки прорывных технологий, что позволит обогатить научную и образовательную среду МАИ. С другой стороны, ПИШ станет экспериментальной площадкой для отработки новых образовательных, проектных технологий, стажировок, вовлечения индустриальных партнеров, что впоследствии планируется распространить на программы других институтов МАИ.
Тематика проектов и программ ПИШ базируется на существующих наработках МАИ и компаний-партнеров, поэтому мы ожидаем получить первые результаты от реализации проекта уже в этом году.
Лаборатории ПИШ МАИ
Системы авионики. Лаборатория систем авионики занимается разработкой и интеграцией перспективных систем и технологий бортового радиоэлектронного оборудования с применением машинного обучения, искусственного интеллекта, нейронных сетей, технического зрения, дополненной и виртуальной реальности. Ее заказчиками и партнерами выступают ПАО «ОАК», АО «Вертолеты России», АО «УЗГА».
Среди задач лаборатории — повышение эффективности существующих авиационных комплексов и расширение их функционала. Также лаборатория поможет внести вклад в создание летательных аппаратов нового поколения с более широкими возможностями, таких как сверхзвуковой пассажирский самолет.
Гибридные и электрические силовые установки. Одним из перспективных направлений деятельности ПИШ МАИ является разработка и внедрение технологий создания силовых установок (СУ) нового поколения. Это гибридные СУ на базе газотурбинных двигателей и двигателей внутреннего сгорания, криогенные системы для сверхпроводниковых электрических машин, гибридные СУ на сжиженном природном газе, а также с использованием жидкого и газообразного водорода.
Работы в данной области позволят повысить экономичность и эффективность аэрокосмических систем, улучшить их экологические характеристики и снизить уровень шума. В числе компаний-партнеров — АО «ОДК», ПАО «КАМАЗ», АО «Вертолеты России», ООО «Аэромакс».
Композиционные конструкции. В рамках данного направления ведется разработка методики проектирования и сертификации композиционных конструкций с учетом всех этапов жизненного цикла изделия. Работы выполняются в сотрудничестве с ПАО «ОАК», ООО «А-Техникс», АО «ИСС», АО «Кронштадт», АО «НПО Энергомаш». Планируется, что результаты работы позволят сократить расходы на эксплуатацию летательных аппаратов на 10–15%, уменьшить их вес, а также получить уникальные функциональные и защитные свойства покрытий деталей.
Аддитивные технологии. Лаборатория аддитивных технологий решает задачи в области моделирования и топологической оптимизации конструкции на примере узлов и агрегатов жидкостных ракетных двигателей, авиационной техники и космических аппаратов. Также здесь выполняются подбор и отработка технологий аддитивного производства, испытаний и подтверждения характеристик изделий.
Партнеры лаборатории — ПАО «ОАК», АО «НПО Энергомаш», АО «ИСС имени академика М.Ф. Решетнёва».
Беспилотные технологии для агропрома. Лаборатория беспилотных технологий специализируется на создании программно-аппаратных комплексов, беспилотных авиационных систем и их составных частей, разработке программного обеспечения и отработке моделей применения робототехнических и авиационных комплексов в сельском хозяйстве. Ее целью является формирование новой технологической и бизнес-модели агрокомплекса путем повышения урожайности и продуктивности, а также предотвращение потерь урожая. Партнеры МАИ по данному направлению — Группа компаний «Русагро», ИСП РАН, ООО «Аэромакс».
Юлия Мартынова
