Импортозамещение и стартап: цифровое решение, которое позволит отечественной авиации оставаться в тренде

Каждый студент задумывается над перспективами карьеры после окончания учебного заведения. Однако далеко не каждый решается взять судьбу в свои руки и создать высокотехнологичный стартап. Александр Мельничук был аспирантом МАИ и рядовым сотрудником компании «Трансаэро», когда ему в голова пришла бизнес-идея, которая поможет российской авиации выйти в тренд — программное обеспечение для электронного полетного планшета.

— Расскажите, что побудило вас заняться созданием программного обеспечения электронного полетного планшета для самолета Ту-204?

— Сама эта мысль пришла мне в голову еще в 2015 году, когда я был сотрудником компании «Трансаэро». Я узнал от коллег, что для российских самолетов подобного решения на базе электронных полетных планшетов не существует. Заинтересовался, стал этот вопрос изучать. В то время многие российские авиакомпании пополняли свой воздушный флот преимущественно самолетами иностранного производства, а количество отечественных самолетов у себя сокращали. Поэтому какой-то особой заинтересованности с их стороны во внедрении у себя программ для расчетов ВПХ для российских самолетов не было. Но политика импортозамещения уже набирала силу, эта тема показалась мне перспективной. Я решил объединить ее с научным подходом и начал работать над проектом в 2016 году, когда поступил в аспирантуру МАИ.

— Почему в качестве прототипа вы взяли именно Ту-204?

— Изначально я хотел разработать ПО для Sukhoi Superjet 100, который был на тот момент наиболее распространенным российским самолётом. Однако я столкнулся с трудностями доступа к материалам, которые были необходимы для разработки соответствующей системы. Зато во флоте авиакомпании, в которой я тогда работал, имелись самолеты Ту-204, что упрощало доступ к необходимым для моего проекта материалам. Руководство компании поддерживало инициативу, и я получал необходимую экспертную поддержку со стороны опытных коллег, которые занимались аэронавигационным обеспечением. Пилоты авиакомпании помогли протестировать программу, предоставляли рекомендации и пожелания со своей стороны по ее доработке.

— Что из себя представляет электронный полетный планшет, когда он появился на рынке и чем он так важен для авиации?

— По официальной статистике компании Boeing, с 2013 по 2022 годы более 40% всех произошедших в гражданской авиации инцидентов пришлось на этапы взлета и посадки самолетов. Несмотря на то, что они составляют только 2% от времени полета, они являются наиболее сложными и имеют критичное значение с точки зрения безопасности полетов. При этом для безопасного выполнения взлета и посадки критически важно корректно определить взлетно-посадочные характеристики (ВПХ), включающие в себя максимально допустимые взлетную и посадочную массы воздушного судна при заданных условиях (превышение массы может на взлете может, в частности, привести к сваливанию самолета), скорость принятия решения (максимальная скорость, до достижения которой взлет можно безопасно прекратить), скорость подъема передней опоры шасси, безопасную скорость взлета и захода на посадку. При этом значение ВПХ зависит от большого количества эксплуатационных условий: от фактической взлетной массы самолета, температуры окружающего воздуха и атмосферного давления на аэродроме, от состояния поверхности взлетно-посадочной полосы и многого другого.

В то время, когда я приступал к работе над проектом, для определения ВПХ на отечественных самолетах использовались номограммы и таблицы зависимостей, которые содержались в многостраничных специализированных бумажных руководствах. Расчеты ВПХ, которые производили вручную, буквально «на коленке», превращались в длительный и сложный процесс, результаты которого сильно зависели от человеческого фактора, а ошибки могли привести к разного рода негативным последствиям: авиационным инцидентам и даже к авиакатастрофам.

На зарубежных самолетах ещё в 2000-е годы получили широкое распространение системы Electronic Flight Bag (EFB). Это компьютерная система, которая состоит из оборудования и прикладных программ, позволяющих пилоту выполнять обязанности, связанные с подготовкой к полету и с его выполнением. В системах EFB используются специализированные программы, предназначенные для работы с авианавигационными картами и летно-технической документацией, выполнения расчетов взлетно-посадочных характеристик в автоматическом режиме.

Системы EFB в соответствии с современной классификацией делятся на два класса: портативные и встроенные. Портативные получили широкое распространение уже в 2010-е годы, после появления планшетов iPad, поскольку они на порядки дешевле и предоставляют пилоту гораздо больше возможностей. Встроенными системами пилот может воспользоваться только в кабине самолета, а электронный планшет всегда при нем, так что он может начать готовиться к полету в любом месте и в любое время.

При подготовке к полету пилоту необходимо выбрать на планшете тип воздушного судна, аэродром, взлетно-посадочную полосу, ввести фактическую массу самолета. Метеоданные и состояние взлетно-посадочной полосы при этом автоматически загружаются из авторизованных баз данных, информация в которых обновляется в режиме реального времени. Всего вручную необходимо указать порядка 10 значений, а расчеты занимают всего 2 минуты, тогда как при традиционном подходе даже опытный пилот потратит на расчеты 30 и более минут. Экономия времени очевидна, а точность данных, которые пилот получает, несопоставимо выше.

Использование для расчетов ВПХ систем EFB позволило в первую очередь существенно сократить время подготовки экипажа к полету и повысить безопасность полетов, а также повысить экономическую эффективность эксплуатации воздушных судов за счет более точного определения максимальной взлетной массы — например, теперь пилот мог принять обоснованное решение взять на борт дополнительный груз.

— Чем ваше решение отличается от зарубежных аналогов?

— По целевому назначению программа, что разработанная мной, что Boeing и Airbus, позволяет достичь одной и той же цели — определить взлетно-посадочные характеристики. Но основное отличие состоит в том, что планшеты зарубежных компаний жестко привязаны к определенным типам воздушных судов, у меня же за счет архитектуры системы в нее можно добавить любое воздушное судно, без привязки к его типу, производителю, причем это может быть не только самолет, но и вертолет. Второе отличие — наша система предоставляет возможность использования правил эксплуатанта. В авиакомпаниях есть такой документ: «Минимальный перечень исправного оборудования». Этот документ авиакомпания разрабатывает на базе документа от производителя самолета. В нем она может ужесточить какие-то моменты эксплуатации воздушного судна: например, при определенных условиях дополнительно ограничить его взлетную массу. В моей программе эти правила можно учитывать в автоматическом режиме за счет технологии экспертных систем.

— Какой путь пришлось проделать после разработки ПО электронного полетного планшета: от идеи до готового продукта на борту воздушного судна?

— Сначала электронный планшет использовали в тестовом режиме. Поскольку данные расчетов очень сильно влияют на безопасность полетов пилоты, выполняя расчеты на моем планшете, делали перекрестный контроль с традиционными методами расчетов. От них я получил положительную оценку: да, программа cчитает точно. Но в то время использовать его в полетной деятельности было еще нельзя. Перед тем, как допустить использование разработки к применению в реальной производственной деятельности, она должна пройти полноценный цикл тестирования, и разработчик (я в данном случае) должен гарантировать, что моя система во всех абсолютно случаях дает достоверный результат, а также подключить ее к актуальной аэронавигационной базе данных аэропортов и препятствий, поставщиками которых являются авторизованные организации. Сами планшеты тоже должны пройти ряд испытаний на быструю разгерметизацию, на помехи, безопасность аккумулятора. Затем заинтересованная авиакомпания должна пройти процедуру получения разрешения на использование системы EFB в Росавиации.

— Какие компании используют вашу разработку и каковы ваши планы на будущее?

— Наибольший интерес к программе проявляется со стороны компаний, во флоте которых имеются Ту-204 и Ту-214, ведем переговоры с авиакомпаниями, которые эксплуатируют Sukhoi Superjet 100. В настоящее время наш электронный полетный планшет поддерживает как Ту-204, Ту-214, так и Sukhoi Superjet 100 — самые распространённые отечественные самолеты в российских авиакомпаниях.

Что касается ближайшего будущего, то мы планируем расширение базы поддерживаемых типов воздушных судов и добавим поддержку других операционных систем, в том числе отечественных. Работы в этом направлении активно ведутся. Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.