Роспатент назвал самые перспективные инновации в отечественной авиации

Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент) отмечает рост развития технологий беспилотников в российской авиации за последние два года. В целом, с 2020 по 2025 год в авиационной отрасли зарегистрировано более 3 тысяч инноваций. Отечественные инженеры активно работают над усовершенствованием конструкций самолётов, беспилотных систем и авиационных двигателей. Тренд на технологическую независимость и реализация федеральных программ по развитию авиастроения, а также беспилотной авиации стимулируют изобретателей и научные центры к созданию решений, способных вывести отрасль на новый уровень.

Реализация Комплексной программы развития авиационной отрасли России до 2030 года, предусматривающей поставку 990 самолетов для гражданской авиации, формирует устойчивый спрос на отечественные технологии и инновационные решения. Эти задачи дополняет и стратегия развития беспилотной авиации РФ, реализуемая Минпромторгом России. Согласно целевым значениям, к 2030 году доля беспилотных авиационных систем отечественного производства должна достичь 70%.

«Авиастроение России демонстрирует высокий инновационный потенциал. С 2002 по 2024 год в этой отрасли было зарегистрировано свыше 16 тысяч изобретений, включая конструкции воздушных судов, двигательные установки, оборудование и аэродинамические элементы летательных аппаратов, а недавно к ним добавились беспилотные летательные аппараты. Роспатент активно поддерживает развитие отечественного авиастроения – помогаем обеспечивать комплексную правовую охрану результатов интеллектуальной деятельности», – отметил руководитель Роспатента Юрий Зубов.

В области строения самолетов и вертолетов с начала 2020 года зарегистрировано свыше 1 тысячи патентов. Разработки охватывают как полностью новые конструкции самолетов и вертолетов, так и их части, например, системы управления, винты, закрылки.

Лидерами в патентовании по этому направлению являются Объединенная авиастроительная корпорация, Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н. И. Камова, Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина, Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ).

В 2024 году ЦАГИ зарегистрировал патент на пассажирский самолёт местных воздушных линий на 18–24 пассажира, предназначенный для региональных перевозок. Конструкция предусматривает крыло с выдвижным надкрылком, что позволяет снижать скорость взлёта и посадки при сохранении крейсерской скорости и высокого аэродинамического качества, повышая безопасность полётов. Два двигателя с соосным винтом размещены в хвостовой части фюзеляжа, а центроплан расположен под полом салона, что делает самолёт удобным в эксплуатации. Такое решение сочетает преимущества — повышенную безопасность при отказе одного двигателя, улучшенный комфорт за счёт увеличенного диаметра фюзеляжа и снижения шума винта.

Годом ранее специалисты ЦАГИ также получили патент на систему дистанционного управления региональным самолётом, которая позволяет сохранять полный контроль над полётом даже при отказе централизованных гидравлических систем. Конструкция содержит блок вычислителей алгоритмов управления электромеханическими приводами и блок измерения угловых скоростей самолета. Благодаря этому обеспечивается повышение безопасности полета, уменьшение веса системы управления и упрощение технического обслуживания.

В 2024 году Объединенная авиастроительная корпорация зарегистрировала патент на систему навески закрылков крыла самолётов, которая может быть использована при проектировании широкофюзеляжных дальнемагистральных самолетов. Технический результат, достигнутый при реализации изобретения, заключается в уменьшении веса конструкции системы навески закрылка за счёт кинематической простоты механизма, уменьшении количества навесок для внешней секции закрылка до 3-х, а также в передаче усилий с закрылка на крыло по кратчайшему расстоянию. Изобретение предназначено для создания крыла большого размаха и может быть использовано в авиастроении.

С 2023 года Роспатент фиксирует всплеск патентной активности в России в сфере беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). За это время зарегистрировано более 300 патентов – от конструкций дронов и систем управления до сервисных станций, ангаров и механизмов для транспортировки грузов. Лидерами по числу инноваций стали Университет Иннополис, Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ и Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН.

Беспилотники сегодня находят применение далеко за пределами видеонаблюдения: они работают в сельском хозяйстве, логистике, поисково-спасательных операциях, при тушении пожаров и даже для анализа свойств почвы. Среди необычных разработок – орнитоптеры, дроны с машущими крыльями, которые используют для отпугивания птиц с взлётно-посадочных полос на аэродромах, наблюдения за животными в заповедниках и в креативных индустриях. Примером такого аппарата является орнитоптер, разработанный Кубанским государственным технологическим университетом и запатентованный в 2023 году.

Тем временем, инженеры Федерального научного агроинженерного центра ВИМ в 2024 году зарегистрировали патент на беспилотный летательный аппарат для определения содержания питательных веществ растений в почве, который с помощью трех зондов в режиме реального времен способен определять содержание азота, фосфора и калия. Эта технология поможет аграриям оценивать состояние полей и контролировать питательность почвы на всех этапах выращивания культур.

Значимым элементом в авиастроении остаются двигатели – газотурбинные установки, поршневые двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигательные установки. С 2020 года Роспатент зарегистрировал более 1200 изобретений двигателей, авиационных силовых установок, устройств управления двигателями. Лидирующие позиции по числу изобретений занимают ПАО «ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение», АО «Конструкторское бюро химавтоматики» и АО «Объединённая двигателестроительная корпорация».

Инженеры Уральского завода гражданской авиации разработали складную форсажную камеру малоразмерного газотурбинного двигателя. Она позволяет значительно повысить скорость полёта и эффективность работы двигателя. Конструкция камеры состоит из двух соосных частей, одна из которых убирается внутрь другой в транспортном положении, что делает систему компактной.

В Летно-исследовательском институте имени М.М. Громова придумали как повысить эффективность работы компрессора и двигателя в целом. Для этого они предлагают использовать осевой компрессор с входным направляющим аппаратом, содержащим поворотные лопасти, каждая из которых разделена на отдельные секции по количеству типичных кольцевых зон, обеспечивающих неравномерность давления набегающего потока воздуха. Благодаря индивидуальной системе регулирования поворота секций, вдоль длины лопатки обеспечивается оптимальный угол натекания потока, в результате чего повышается эффективность компрессора.

Современные авиационные инновации направлены не только на улучшение лётных характеристик, но и на повышение безопасности и комфорта пассажиров. Российские инженеры разрабатывают технологии, которые позволяют минимизировать риски при аварийных ситуациях и повысить надёжность конструкции летательных аппаратов.

Объединённая авиастроительная корпорация запатентовали в 2024 году инновационное устройство крепления основной опоры шасси самолета к хвостовой части крыла, которая снижает риск утечки и возгорания топлива при аварийной посадке. В конструкции предусмотрены «слабые звенья» узлов хвостовой части крыла в зоне основной опоры шасси, рассчитанные на контролируемое разрушение в заранее заданной последовательности при перегрузках. Это решение помогает защитить топливные баки, размещённые в кессоне крыла, и предотвратить их повреждение.

На Казанском вертолётном заводе разработали способ испытания центральной части фюзеляжа легкого вертолета. Технология точно имитирует циклическое нагружение «земля-воздух-земля» и многоцикловое полетное нагружение, что позволяет выявлять слабые места конструкции ещё до сборки летательного аппарата.

Учёные Пермского политехнического университета занялись другой важной задачей — снижением уровня шума от авиационных двигателей. Они запатентовали способ изготовления звукопоглощающей конструкции резонансного типа, предназначенный для использования в звукопоглощающих панелях турбореактивного двигателя и в транспортной технике, в том числе при изготовлении проточных трактов современных авиационных двигателей.