Петербургский политех задает национальные стандарты новой отрасли.
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) вносит весомый вклад в создание и развитие новой отрасли - беспилотных систем, которая играет ключевую роль в достижении технологического лидерства, обеспечения обороны и безопасности страны. А также в подготовку кадров для данной отрасли и обеспечение войск беспилотными авиационными системами (БАС). Рассказать об этой работе «Поиск» попросил главного конструктора ключевого научно-технологического направления СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг», директора Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» Алексея БОРОВКОВА и проректора по дополнительному и довузовскому образованию СПбПУ Дмитрия ТИХОНОВА.
Кадры и инфраструктура
Ректор СПбПУ академик РАН Андрей Рудской, понимая всю важность системного развития отрасли БПЛА в стране, уделяет особое внимание подготовке кадров. В сентябре Политех запускает магистерские программы по разработке, производству, эксплуатации беспилотников с фокусировкой не на эксплуатации, а на разработке аппаратов с заданными характеристиками. Фактически это трансформация инженерного образования: оно будет включать и теорию, и производство, и испытания, и эксплуатацию.
За последние несколько лет активного развития образовательного трека в сфере беспилотных авиационных систем в СПбПУ реализовано более 20 программ дополнительного профессионального образования различной направленности - от эксплуатации и пилотирования БАС до инженерной подготовки, проектирования и цифрового сопровождения беспилотных комплексов. Обучение по программам дополнительного образования прошли более 1400 человек. Одновременно университет развивает направление ранней профориентации и подготовки будущих инженерных кадров, реализуя детские и молодежные образовательные программы в сфере беспилотных технологий.
Подготовка выстраивается с опорой на научно-технологические заделы университета в области цифровых двойников, системного цифрового инжиниринга и прикладной инженерии. Обучение ведется с применением цифровых образовательных технологий, тренажерных комплексов, симуляторов и практико-ориентированных форматов, включая работу на полигонах.
Как раз недавно в Политехе открылся полигон площадью 300 кв. м для подготовки спортсменов и проведения соревнований по гонкам дронов. Здесь есть все необходимое для обучения и профессиональной подготовки спортсменов, в том числе для участия во всероссийских турнирах. Площадка имеет две трассы: для больших (200/330 классов) и маленьких дронов (65/75 классов), квадрокоптеры, аппаратуру управления, FPV-очки, шлемы и все необходимые аксессуары и расходные материалы.
В университете развиваются молодежные инженерные команды, вовлеченные в проектную, исследовательскую и опытно-конструкторскую деятельность по тематике БАС. Студенты включаются в работу над прикладными инженерными задачами, связанными с проектированием, цифровым моделированием и испытаниями беспилотных платформ. Одновременно формируется профильная инфраструктура, включающая лаборатории, площадки практической подготовки, полигоны, тренажерные комплексы и инженерные пространства для работы обучающихся и команд разработчиков.
Фото предоставлено Управлением по связям с общественностью СПбПУ
Подготовка специалистов реализуется в том числе в сетевом формате с участием индустриальных партнеров и образовательных организаций. Например, недавно на заседании Ученого совета А.Рудской вручил свидетельства о присвоении профессии оператора БАС студентам Политеха, завершившим обучение по программе «Оператор беспилотных авиационных систем (массой до 30 кг)» (на снимке). Это совместный проект Политеха и Петровского колледжа в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» (мероприятие «Развитие системы одновременного получения студентами нескольких квалификаций в рамках профессионального образования»). Годом ранее сотрудники и студенты университета имели возможность пройти обучение по программам МАИ, Самарского университета, Школы беспилотной авиации.
Важна здесь и роль Военного учебного центра, где реализуется цикл подготовки БПЛА. СПбПУ участвует и в формировании войск беспилотных систем.
В 2026 году СПбПУ вошел в число межрегиональных центров подготовки кадров в сфере беспилотных авиационных систем в рамках федерального проекта «Кадры для беспилотных авиационных систем». Университет стал единственным вузом Санкт-Петербурга, получившим данный статус наряду с ведущими профильными авиационными и инженерными вузами страны.
– Подготовка специалистов в сфере беспилотных авиационных систем требует не только теоретической базы, но и глубокого погружения в реальные производственные процессы. Мы интегрируем образовательные программы с задачами отрасли, формируя у обучающихся инженерное мышление, практические компетенции и готовность работать в условиях быстро меняющейся технологической среды. Такой подход позволяет обеспечивать экономику квалифицированными кадрами, способными создавать конкурентоспособные решения, что отвечает стратегическим задачам технологического развития страны, - отмечает проректор по дополнительному и довузовскому образованию СПбПУ Д.Тихонов.
Национальный стандарт
Несколько лет назад Политех начал заниматься БАС. Сейчас эта работа идет по нескольким векторам. Алексей Боровков - соруководитель рабочей группы «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы (НТИ), которую курировал бывший первый вице-премьер, а ныне - министр обороны России Андрей Белоусов.
Политех начал участвовать в реализации НТИ в 2015 году и практически сразу стал получать хорошие результаты, поскольку заделы у вуза уже были. При формировании Стратегии развития беспилотных авиационных систем в Российской Федерации Политеху предложили представить свои разработки и включиться в работу по созданию отечественной платформы оптимизации методик проектирования БАС, включая все типы беспилотников: самолетные, вертолетные, мультироторные, конвертопланы, гидросамолеты и т. д.
Реализация этой стратегии ведется Минпромторгом России и подведомственными организациями, такими как АНО «Федеральный центр беспилотных авиационных систем». Был объявлен конкурс на создание цифровой платформы для разработки и применения цифровых двойников БАС.
– Цифровые двойники - одна из передовых высоких технологий XXI века, позволяющая создавать цифровые (виртуальные) модели изделий и процессов, синхронизированные с реальными объектами в реальном времени. Можно утверждать, что мы стояли у истоков создания и применения этой технологии в России. В частности, разработан национальный стандарт, утвержденный Росстандартом: ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Руководитель Росстандарта Антон Павлович Шалаев многократно заявлял в прессе, что наш стандарт - первый и пока что единственный в мире - относится к самому важному этапу для обеспечения технологического лидерства - этапу разработки высокотехнологичных изделий. Это безусловный успех, - отметил А.Боровков.
Стандарт получил независимое всемирное признание в 2023 году на правительственном уровне и был официально включен в перечень взаимно признаваемых стандартов в сфере авиастроения между Россией и Китаем. Российский стандарт был переведен на китайский язык.
– Наш стандарт начали использовать для развития экономики и промышленности с 2021 года в России и с 2023-го в Китае, - отмечает А.Боровков.
Именно «Цифровая платформа для разработки и применения цифровых двойников беспилотных авиационных систем» (ЦП РПЦД БАС), разработанная специалистами СПбПУ, представляет собой основной инструмент системного влияния Политеха на формируемую отрасль.
К цифровой сертификации
В России сертифицируют БАС весом от 30 кг и выше. Однако если в процессе разработки БАС применять цифровые испытания, то беспилотники смогут пройти сертификационные процедуры гораздо быстрее, с первого раза. В этом смысл созданной в Политехе цифровой платформы. Она позволяет разрабатывать цифровые двойники беспилотников разных типов на научном фундаменте - на основе аэродинамики, аэроупругости, механики деформируемого твердого тела, механики материалов и т. д. - в соответствии с признанными нормативами.
Над процессами цифровой сертификации сегодня работают все мировые лидеры в авиастроении, в первую очередь в БАС.
В Политехе ежегодно создают порядка 1000 цифровых моделей беспилотников разных типов. И каждый год в университет обращаются более десяти компаний, которые формулируют критические задачи, существенно влияющие на технические характеристики и сроки вывода БАС на рынок. Например, одна компания разрабатывала БАС, которая должна пролетать 100 км и возвращаться. Но двигатель аппарата перегревался, и на обратном пути беспилотник падал на землю, не достигнув точки вылета. Причем компания уже основательно вложилась в оснастку и не могла вносить значительные изменения в конструкцию аппарата. Компания проводила отладку беспилотника несколько месяцев - безрезультатно.
Инженеры СПбПУ за несколько дней предложили усовершенствованный вариант конструкции с повышенным на 11% теплосъемом, практически сохранив исходные параметры аэродинамического сопротивления и массы.
Беспилотник долетел до цели и вернулся обратно с первого раза благодаря применению разработанной цифровой платформы и компетенциям инженеров Политеха.
На основе ЦП РПЦД БАС в вузе решают критические задачи для десятка компаний с государственными контрактами на проектирование и изготовление БАС разных типов.
Представители Политеха обучают специалистов этих организаций, формируют технические задания на беспилотники. Кроме того, в СПбПУ разработали опросник для компаний, чтобы они оценили платформу по функциональности, удобству использования и другим параметрам. Анкета большая и детальная. По пятибалльной шкале платформа получила оценки 4,5-4,6.
Также инженеры Политеха проанализировали наличие натурных испытаний для сертификации и необходимого отечественного программного обеспечения (ПО). Оказалось, что испытания, отечественное ПО и инженеры-расчетчики были у половины компаний.
Выяснилось также, что отечественное программное обеспечение неплохо справляется с решением простых задач, уступая зарубежному в среднем всего на 5%. Однако сложные задачи аэродинамики российское ПО решает с погрешностью 15-25%.
– Это очень много! Если мы стремимся к технологическому лидерству, то наши технологии и наша продукция должны превосходить зарубежные аналоги по основным параметрам (по функциональным, техническим и стоимостным).
Нам понятны задачи, которые предстоит решить, - продолжает А.Боровков.
За пару лет Политех в рамках национального проекта технологического лидерства БАС выполнил работ на 275 миллонов рублей. В этом году рассчитывает на 150 миллионов.
Очень быстро стало понятно, что для развития производства БАС необходимо инженерное программное обеспечение, такое, чтобы им могли бы пользоваться предприниматели, не имеющие столько фундаментального образования, как у инженеров Политеха.
– Ситуация с разработкой БАС сегодня непростая, - рассказывает А.Боровков. - В малых компаниях практически нет специалистов по аэродинамике и прочности, поэтому необходимо разработать простое в использовании инженерное ПО. Собственно, его созданием мы сейчас и занимаемся.
Уже в конце этого года Политех планирует передать разработанное ПО в открытый доступ, скорее всего, его использование будет бесплатным для разработчиков БАС. Конечно, инженеры Политеха будут продолжать его совершенствовать.
Летающая лаборатория
Из крупных и достаточно известных достижений СПбПУ можно назвать линейку беспилотников «Снегирь». На сегодня их три: версии 1.0, 1.5 и 2.0.
Три года назад была поставлена задача за пять месяцев с нуля спроектировать и изготовить на базе цифровой платформы уникальный беспилотник. Политех сконструировал и изготовил аппарат по собственной технологии: с вертикальными взлетом и посадкой и с горизонтальным полетом в самолетном режиме.
– Это наши инициативные работы. Мы специально создавали «Снегирь» как демонстратор передовых технологий, которые можно было бы применять или совершенствовать. Такой аппарат-демонстратор является фактически летающей лабораторией, на ней мы совершенствуем технологии разработки и изготовления. Ведь, согласитесь, невозможно учить, как проектировать беспилотники, не имея собственного опыта проектирования, - заметил А.Боровков. - Потом поставили цель изготовить электродвигатель для БАС, который превосходил бы китайский аналог по функциональным и техническим характеристикам. Эту задачу мы также успешно решили.
Политех рассматривает беспилотные системы в комплексе, поэтому ведет исследования в сфере беспилотных летательных аппаратов, безэкипажных катеров, подводной робототехники и систем машинного зрения для наземных беспилотных платформ.
Такая техника станет незаменимой во многих отраслях. В вузе, например, сейчас работают над агродроном - БАС для сельского хозяйства. Разработчики добиваются того, чтобы аппарат летел прямо вдоль грядок на низкой высоте, был способен нести бо́льшую полезную нагрузку - химраствор - и более точно распылял его на поле через специальные форсунки.
Также в 2025 году в СПбПУ стартовал проект по созданию легкомоторного самолета. Первым этапом стала модернизация существующего сверхлегкого самолета МИКС-500. Инженеры Политеха выполнили комплекс цифровых (виртуальных) испытаний для оценки аэродинамических характеристик самолета. Использование методов вычислительной аэродинамики и суперкомпьютерного моделирования позволило провести десятки испытаний и получить поля скоростей, давлений и вихревых структур для самолета и его отдельных конструктивных элементов в различных режимах полета.
В результате были спроектированы и установлены обтекатели колес передней и основных опор, для подкосов крыла спроектирован профиль, уменьшающий аэродинамическое сопротивление. В августе 2025 года на аэродроме Серёдка (Псковская область) прошел Чемпионат России по спорту сверхлегкой авиации. Команда Политеха на модернизированном самолете одержала уверенную победу в классе «Микросамолет-1».
Беспилотный гидросамолет можно использовать для доставки грузов - от почты до лекарств - в труднодоступные районы вдоль рек Енисей, Обь, Иртыш и др. Например, в деревни через реку, где нет мостов и не предполагается их строительство. Найдут применение беспилотники и для мониторинга трубопроводов, контроля Северного морского пути и решения других задач на огромной территории нашей страны.
Татьяна УШАНОВА
Обложка: команда Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» победила в Чемпионате России по спорту сверхлегкой авиации на усовершенствованном самолете МИКС-500 (модифицированный Х-32 МИКС) в дисциплине «Микросамолет-1. Фото предоставлено Управлением по связям с общественностью СПбПУ
