CC BY
18
Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А.
ИННОВАЦИОННО-ЛОГИСТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОРГАНИЗАЦИИ ОПЕРАТИВНОГО МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРУДНОДОСТУПНЫХ РАЙОНОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Аннотация. Развитие экономики Российской Федерации все больше опирается на возможности, предоставляемые территориями Крайнего Севера. Эффективность использования данного потенциала прямо зависит от условий труда там как работников, так и хозяйствующих субъектов. Устойчиво работающая система оперативного материально-технического обеспечения труднодоступных районов является важнейшим инструментом создания на Севере необходимых условий для созидательной деятельности. Инновационному подходу к решению этой задачи, основанному на использовании беспилотных планирующих транспортных систем, и возможностей частно-государственного партнерства, посвящена данная работа.
Ключевые слова. Крайний Север, логистика, воздушный транспорт, экономика, частно-государственное партнерство, инновация.
Grigoriev M.N., Maksimtsev I.A., Uvarov S.A.
INNOVATIVE-LOGISTICAL APPROACH TO THE ORGANIZATION OF OPERATIONAL LOGISTIC AND TECHNICAL SUPPORT OF HARD-TO-ACCESS AREAS OF THE EXTREME NORTH OF THE RUSSIAN FEDERATION
Abstract. The development of the Russian Federation economy is increasingly based on the opportunities provided by the territories of the Far North. The effectiveness of this potential use directly depends on the working conditions there, both employees and business entities. A stable operational logistics system for hard-to-reach areas is the most important tool for creating the necessary conditions for creative activity in the North. This work is devoted to an innovative approach to solving this problem based on the use of unmanned planning transport systems and the possibilities of public-private partnership.
Keywords. Far North, logistics, air transport, economy, public-private partnership, innovation.
ГРНТИ 06.52.13
© Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А., 2022
Михаил Николаевич Григорьев - кандидат технических наук, профессор, профессор кафедры экономики, организации и управления производством Балтийского государственного технического университета «Военмех» им. Д.Ф. Устинова (г. Санкт-Петербург).
Игорь Анатольевич Максимцев - доктор экономических наук, профессор, ректор Санкт-Петербургского государственного экономического университета.
Сергей Алексеевич Уваров - доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры торгового дела и товароведения Санкт-Петербургского государственного экономического университета.
Контактные данные для связи с авторами (Уваров С.А.): 191023, Санкт-Петербург, Садовая ул., 21 (Russia, St. Petersburg, Sadovaya str., 21). E-mail: s_uvarov@mail.ru. Статья поступила в редакцию 24.02.2022.
Введение
Дальнейшее развитие экономики Российской Федерации все больше опирается на возможности, предоставляемые территориями Крайнего Севера [1]. Успех в этом деле существенно зависит от формирования потока специалистов, готовых плодотворно и сравнительно долго работать в суровых условиях Крайнего Севера. Это в равной мере касается лиц, приезжающих туда в составе вахтовых бригад для освоения газовых месторождений [2]. Современный человек, особенно молодой, болезненно реагирует на свою изоляцию от «большой земли», от лишения его привычного набора товаров и услуг, сегодня вполне доступных на территориях, устойчиво обслуживаемых транспортной системой нашей страны [3].
Анализ литературы
Развитие классической транспортной сети на Крайнем Севере требует значительных вложений в дороги, аэродромы, посадочные площадки даже применительно к таким сравнительно близко расположенным к Центру территориям, как регионы Европейского Севера России [4]. Сегодня многие расположенные там аэродромы не имеют взлетно-посадочных полос (ВПП) с искусственным покрытием, их светосигнальное оснащение развито недостаточно. Хронический дефицит ресурсов для содержания инфраструктуры, а также суровые погодные условия усугубляют положение с эксплуатацией авиационной техники. В целом это значительно ограничивает эффективность функционирования транспортно-логистической системы данных территорий [5].
Указанную выше социально-экономическую задачу в полном объеме не поможет решить даже организация грядущей в ближайшие годы круглогодичной навигации по Северному морскому пути [6]. Это связано с тем, что важные проблемы развития экономики страны решают небольшие коллективы, в частности газодобытчиков, разбросанные по обширным территориям Севера [1].
По неполным данным в настоящее время на Крайнем Севере расположено более 28 тыс. населенных пунктов без устойчивой круглогодичной транспортной связи [7]. Создание для них круглогодично действующей сети дорог технически затруднительно, а экономически нецелесообразно [8]. Таким образом, поддерживать транспортную связь с этими местами и их круглогодичное материально-техническое обеспечение может только авиация. Вполне убедительно звучит утверждение, что главной задачей авиационного транспорта Арктики в предстоящие годы является формирование эффективной и безопасной транспортно-логистической системы доставки грузов на удаленные объекты, удовлетворение платежеспособного спроса населения на товары, не допускающие экономически целесообразного длительного хранения после сезонного завоза [1].
Основные результаты
К сожалению существующая на территории Крайнего Севера к концу 10-х годов XXI века сеть из 73 аэродромов и несколько сотен минимально оборудованных взлетно-посадочных площадок для самолетов и вертолетов [7] не может поддержать надежное материально-технического обеспечение 28 тыс. населенных пунктов, лишенных устойчивой круглогодичной транспортной связи. Посадка же вертолета на неподготовленную площадку, особенно зимой, всегда сопряжена с высоким риском аварии из-за поднимаемых несущим винтом твердых частиц, образующих вихри и ограничивающих пилотам видимость в самый ответственный момент касания земли.
Вертолеты хотя и нуждаются в минимальном по сравнению с самолетами обустройстве посадочных площадок, однако час их эксплуатации стоит больше всего по сравнению с другими, ныне представленными на рынке нашей страны, летательными аппаратами (ЛА). Кроме того, этот класс авиационного транспорта имеет наиболее жесткие ограничения для полетов в сложных метеорологических условиях, присущих Крайнему Северу. Следовательно, использование вертолетов в качестве основного средства в системе устойчивого материально-технического обеспечения труднодоступных районов Севера нашей страны не обеспечивает требуемую современной жизнью регулярность и обходится экономически дорого.
Задача доставки грузов и людей по воздуху на не оборудованные участки земли стоит в истории человечества более 100 лет, наша страна была одной из первых, кто ее успешно решил с помощью парашютов, применив их весной 1929 года в осаждённом басмачами таджикском городе Гарм. Обеспечение полноценного материально-технического обеспечения (МТО) изолированных групп людей потребовало увеличения веса и размеров доставляемых грузов, повышения точности их приземления, поэтому несколько позже в ряде стран, включая СССР, для этого стали разрабатывать грузовые планеры.
В годы Второй Мировой войны эти грузовые планеры массово строились и активно применялись. Однако широкого использования в народном хозяйстве после войны они не нашли, а из вооруженных сил оказались вытесненными к середине 50-х годов прошлого века вертолетами. Интересно отметить, что попытки конверсировать их в гражданский воздушный транспорт осуществлялись только в нашей стране.
Можно предположить, что быстрое исчезновение грузовых планеров из транспортной сферы объясняется экономическими факторами. В частности, при их разработке использовались подходы, не предусматривающие многократную и длительную эксплуатацию. Кроме того, этот класс ЛА требовал достаточно высокой квалификации от пилотов как грузовых планеров, так и самолетов-буксировщиков. Её поддержание на фоне сравнительно ограниченного спроса на такую доставку в гражданской сфере было экономически невыгодно для коммерческих авиационных структур.
Грузовые парашюты с момента своего появления непрерывно совершенствовались, достаточно быстро превратились в парашютные грузовые платформы, позволяющие доставлять на необорудованные участки земли неразъемные грузы массой до 20 т. В народном хозяйстве они имеют ограниченное применение. В частности потому, что для них существуют жесткие ограничения по скорости ветра в месте посадки. Точность приземления грузовых парашютов и платформ оставляет желать лучшего, притом она сильно зависит от высоты их сбрасывания. Таким образом, широкое использование традиционных грузовых парашютов в гражданской сфере считается экономически нецелесообразным.
За последние два десятилетия человечество уверенно шагнуло в эпоху беспилотного транспорта, инновационная составляющая этого процесса была отмечена еще в 2015 г. [9]. Появление на рынке услуг сетевых спутниковых радионавигационных систем (ССРНС), в частности американской GPS и отечественной ГЛОНАСС, обеспечивающих глобальность и непрерывность высокоточных определений места и составляющих скорости объекта, сформировало предпосылки для создания управляемых планирующих грузовых парашютных систем (УПГПС). Эти системы использовали информацию от ССРНС для своего автоматического выхода в точку, заданную перед началом выполнения операции по доставке груза.
Блок команд, расположенный на УПГПС, вырабатывал сигналы, которые через электромеханические устройства меняли натяжение управляющих строп купола, обеспечивая УПГПС необходимую траекторию движения к заданной точке [10]. Наиболее известны в мире американские УПГПС, созданные по программе JPADS (Joint Precision Airdrop Systems). Впервые они были применены в августе 2004 г. в Ираке, с сентября 2008 г. УППГС с полетной массой 1000 кг стали регулярно эксплуатироваться в Афганистане. Стоимость многократно используемой УППГС с полетной массой 1000 кг, достигавшая $60 тыс. за единицу, ограничивала их распространение, как в вооруженных силах, так и вне таковых.
Доля УППГС в общем объеме доставляемых парашютами грузов составляла только 1%. Чаще всего их применяли в условиях сильно пересеченной местности при низкой облачности и ограниченной видимости. В таких ситуациях погрешность отклонения точки приземления груза от требуемого места не превышала 150 м при дальности планирования с высоты 7,6 км от точки сбрасывания до приземления, достигавшей 25 км [10].
В конце 10-х годов XXI века появились сведения о разработке нового класса беспилотных безмоторных планирующих транспортных средств (ББПТС) [11]. Будучи по своей природе планером, тем не менее, данное транспортное средство предназначено для перелета к точке своего отделения от носителя внутри грузового самолета. В отличие от рассмотренной выше УППГС, эта конструкция осуществляет полет после отделения от своего носителя на 4-х жестких несущих поверхностях, которые разворачиваются за пределы объема, несущего полезную нагрузку, сразу по началу свободного полета.
На протяжении предшествующих 5 лет этими вопросами за рубежом занимается ряд организаций, среди которых следует отметить американские фирмы Yates Electrospace Corporation (YEC) и Logistic Gliders Inc (LGI). Последняя представляет собой классический стартап, тесно взаимодействующий с DARPA - управлением перспективных исследований министерства обороны США. Наибольших успехов достигла компания YEC, основанная в 2012 г. известным американским изобретателем, пионером так называемой «электрической» авиации Ч. Йейтсом (Chip Yates) и возглавляемая им поныне. О серьезности проведенной работы свидетельствуют 20 патентов, защищающих конструкторские решения, воплощенные в созданных компанией ББПТС, 6 мировых рекордов Международной авиационной
федерации (FAI) ими поставленных и 2 медали FAI Louis Bleriot за прорывной вклад в авиационную промышленность.
К настоящему моменту компания YEC разработала три варианта ББПТС. Базовый вариант Silent Arrow GD-2000 полной массой 907 кг способен перемещать груз весом 740 кг в грузовом отсеке объемом 0,75 куб. м. Аэродинамическое качество летательного аппарата - 8,4, что с высоты 7,6 км позволяет ему самостоятельно пролететь порядка 64 км. Размеры фюзеляжа 600x600x2400 мм. Широкофюзеляжная версия GD-2000WB дает возможность перевозить грузы массой до 567 кг в отсеке объемом 4 кубических метра. Уменьшенная версия GD-800 адаптирована для груза весом только 500 кг, но она приспособлена для сбрасывания из боковой двери самолета.
Отдельно следует упомянуть вариант ER-2000, который подобен GD-2000, но в отличие от него оснащен электрическим двигателем мощностью 180 л.с. и соответствующим аккумулятором. Это позволяет ему в загруженном состоянии выполнять моторный полет на большие расстояния, чем это делает базовый вариант Silent Arrow GD-2000. Мало того, ER-2000 способен без полезной нагрузки или с небольшой полезной нагрузкой самостоятельно взлететь с короткой необорудованной взлетной площадки и совершить перелет на аэродром, где приземляются обычные самолеты. В случае если емкость аккумулятора не позволяет ему достичь такого аэродрома в моторном, а затем в планирующем полете, то ER-2000 способен перелететь в место, где возможна подзарядка аккумулятора и дальнейший взлет с целью прибытия по назначению туда, где он может быть использован для перевозки груза, либо находиться на ответственном хранении.
Основой конструкции ББПТС фирмы YEC является фюзеляж, исполненный в виде фанерного короба с алюминиевыми ребрами жесткости. При отгрузке ББПТС заказчику внутри него сложены все необходимые элементы, которые монтируются снаружи короба перед наполнением его грузом, подлежащим доставке. Работа выполняется с помощью обычных слесарных инструментов за 15 минут двумя лицами, не имеющими специальной подготовки, на основании инструкции, закрепленной на коробе. Первые три варианта ББПТС имеют как одноразовое исполнение, когда их несущие поверхности изготавливают из пеноматериала, так и исполнение, предусматривающее многократное применение с использованием несущих поверхностей из стекловолокна. Стоимость продукции компании YEC при мелкосерийном производстве колеблется от от $5 тыс. до $30 тыс.
ББПТС Silent Arrow GD-2000 уже получен сертификат летной годности, этот ЛА соответствует американскому стандарту AS9100. По состоянию на 2 февраля 2022 г. двенадцать ББПТС из первой серии развернуты на Ближнем Востоке и широко применяются там американцами, а еще пятнадцать находятся на этапе приемки заказчиком (см.: https://www.thedrive.com/the-war-zone/ 44111/autonomous-resupply-gHders-made-successful-deHveries-on-their-first-overseas-deployment). На сегодня выпущенный в США малой серией ББПТС компании YEC в два раза дешевле серийно выпускаемой там в течении многих лет УППГС равной ему грузоподъемности. При этом ББПТС в 2,5 раза превосходит УППГС по дальности планирующего полета и не требует специальных работ квалифицированных специалистов по обслуживанию купола парашюта после его приземления и в процессе хранения.
В нашей стране на протяжении многих лет идет поиск экономических и технических решений, способных обеспечить оперативную доставку грузов в удаленные места на Крайнем Севере. В работе [12] на систематической основе рассмотрены все теоретически возможные на момент ее написания подходы к этой проблеме, начиная от использования снятых с вооружения баллистических ракет, до летательных аппаратов легче воздуха. Не подвергая сомнению целесообразность поиска оригинальных решений, считаем возможным предложить логистическую систему для оперативной доставки грузов в удаленные места Крайнего Севера, опирающуюся на уже испытанные технические решения, объединенные в рамках частно-государственного партнерства.
В качестве основного перевозчика грузов предлагается использовать транспортные самолеты типа Ил-76, которых к настоящему моменту выпущено порядка 1000 экземпляров, и которые во многих отечественных авиакомпаниях не используются интенсивно в силу их особенностей и отсутствия устойчивого потока соответствующих грузов [13]. Эти транспортные самолеты идеально приспособлены для сбрасывания ББПТС с больших высот.
В качестве средства доставки грузов с борта летящего транспортного самолета в конкретные удаленные места на Крайнем Севере целесообразно применять многократно используемый вариант исполнения ББПТС, аналогичный выпускаемым фирмой Yates Electrospace Corporation. Особенность
конструкции этих ББПТС позволяет организовать их производство или производство им подобных ББПТС силами отечественной промышленности на лицензионной или иной основе.
На первых порах, когда еще не сформируется устойчивый поток клиентов предлагаемой системы и, следовательно, технология массового возврата «летающих» контейнеров не будет достаточно отработана, предпочтение следует отдать использованию вариантов исполнения контейнеров с электродвигателями, позволяющими им возвращаться самостоятельно.
В дальнейшем следует на основании предварительных расчетов определять, какой именно тип ББПТС экономически целесообразно использовать для доставки конкретного груза в определенную заказчиком точку Крайнего Севера. При этом необходимо учитывать продолжительность возвращения контейнера в полной его комплектации или частями, делая основной упор на скорейшее возвращение наиболее дорогостоящих его составляющих.
Текущее планирование полета Ил-76 в данной системе может предусматривать доставку ББПТС в точку сброса в виде попутного груза, когда полет выполняется в интересах транспортирования основного груза, позволяющего по весу и габаритам принять на борт контейнеры без нарушения центровки воздушного судна. Это обстоятельство может стать само по себе подспорьем для повышения эффективности полетов транспортных самолетов.
Для организационного оформления деятельности синтезируемой логистической системы предлагается сформировать ее на основе частно-государственного партнерства, предложив войти в него профильным структурам российской государственной компании АО «Почта России», международных компаний по экспресс-доставке грузов и документов, действующих на территории России, коммерческих компаний, ведущих на Крайнем Севере активную хозяйственную деятельность, аутсорсинговых компаний, обслуживающих силовой блок России, авиационных компаний, имеющих грузовые самолеты, ПАО «Газпром», ПАО «Роснефть», а также иных частных и государственных фирм, выразивших желание участвовать в проекте.
Выводы
Предложенный в работе инновационный подход к созданию логистической системы для оперативного материально-технического обеспечения труднодоступных районов Севера нашей страны опирается на проверенные технические решения, в отличие от традиционных подходов требует минимальных вложений в инфраструктуру и позволяет существенно улучшить социальные условия пребывания работников на Крайнем Севере за счет быстрой доставки необходимых им товаров и ресурсов, а также повысить эффективность хозяйственной деятельности там за счет возможности срочно ликвидировать неожиданно возникающие дефициты в запасных частях и расходных материалах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фадеев А.М., Череповицын А.Е., Ларичкин Ф.Д. Стратегическое управление нефтегазовым комплексом в Арктике. Апатиты, 2019. 289 с.
2. Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А. Логистические проблемы использования сжиженного природного газа в российской зоне Арктики и пути их решения // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. 2021. № 2 (128). С. 45-50.
3. Комков Н.И., Сутягин В.В., Володина Н.Н. Необходимость целевого подхода к освоению Арктики // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). 2015. Т. 6. № 4-1 (24). С. 78-87.
4. Патракова С. С. Современное состояние транспортной инфраструктуры в регионах Европейского Севера России // Вестник Владимирского государственного университета им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. Серия: Экономические науки. 2019. № 3 (21). С. 5-15.
5. Ковалев Д.И., Ковалев И.В. Перспективная концепция контроля траектории полета воздушных судов в экстремальных условиях Арктики и Крайнего Севера // Достижения науки и технологий-ДНиТ-2021. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научной конференции. Красноярск, 2021. С. 120-127.
6. ГригорьевМ.Н., Королева Е.А., Уваров С.А. Северный морской путь и концепция управления цепями поставок в системе обеспечения национальной безопасности России // Инновационные технологии и технические средства специального назначения. Труды Х-ой научно-практической конференции. Сер. Библиотека журнала «Военмех. Вестник БГТУ». 2018. № 43. С. 80-86.
7. Филина В.Н. Транспортное обеспечение Арктических территорий // Проблемы развития территории. 2021. Т. 25. № 2. С. 24-43.
8. Зайцев А.А., Морозова Е.И., Морозов И.А. Транспортные магистрали для Севера // Транспорт Российской Федерации. 2020. № 5 (90). С. 27-32.
9. Григорьев М.Н., Уваров С.А. Инновационная роль беспилотного транспорта в развитии современной логистики и управления цепями поставок // Логистика: современные тенденции развития. Материалы XIV Международной научно-практической конференции. 2015. С. 133-136.
10. Плосков С.Ю. Современные парашютные системы высокоточной доставки грузов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2021. № 3 (111).
11. Бычков А.В. Направления применения беспилотных летательных аппаратов для решения задач транспортного обеспечения войск (сил) // Актуальные проблемы защиты и безопасности. Труды XXIII Всероссийской научно-практической конференции РАРАН. СПб., 2020. С. 84-95.
12. Таранцев А.А., Лосев М.А., Потапенко В.В. О возможности экстренной доставки грузов на удаленные автономные объекты в Арктической зоне и на Крайнем Севере // Проблемы управления рисками в техносфере. 2019. № 2 (50). С. 89-98.
13. Дик А.Э., Кудрова Н.А. Анализ вариантов возможных схем финансирования модернизации самолета ИЛ-76МФ // Перспективы развития науки и образования. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции. 2015. С. 64-67.
