CC BY
16Куркин И.И.
д.т.н., член Американского института аэронавтики и астронавтики, профессор МАИ
кигк1пл@уаМех. ги
КОНСОЛИДИРОВАННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ - ФОРМА РАБОТЫ С ЛИДЕРАМИ
И ОБЩЕСТВОМ
Ключевые слова: подготовка кадров, связь науки и образования, актуализация, конкретизация и визуализация знаний; эстафета знаний; ученый-учитель-ученик, повышение квалификации учителей и специалистов.
Введение
Главными задачами консолидированного образования являются: воспитание плеяды молодых специалистов, способных сохранять и преумножать передовые традиции проектирования; сопровождение учебных процессов с проблемных позиций; выявление перспектив развития общества и личностей.
Основателями консолидированного и стратегического образования являются наши учителя - генеральные, главные конструктора и академики, которые в довоенное и военное время прошли суровую школу испытаний в специализированных зонах и организациях, где формировалась лучшая по тому времени техника. В послевоенное время их творческая и стратегическая консолидация предопределила успехи в создании уникальных образцов атомной, авиационной и ракетно-космической техники. Именно они в 1976 г. поддержали идею стратегического и консолидированного образования в МАИ на базе сопутствующих фундаментальных научно-технических проектно-поисковых исследований. Эти работы, в рамках госбюджетного финансирования, в кооперации многих кафедр и факультетов МАИ велись с участием и по техническим заданиям ведущих проектных организаций.
Связь науки проектирования с учебным процессом
До середины 80-х годов успешно действовала непрерывная система подготовки и переподготовки передовых кадров. На межведомственной основе на стыке многих специальностей существовала система комплексного дипломного проектирования.
Научными руководителями и инициаторами являлись: генеральные конструкторы Севрук Д. Д., Егер С.М., академики Пономарев-Степной Н.Н. и Мишин В.П. Результаты комплексных дипломных разработок использовались в межведомственных фундаментальных научно-технических темах.
Фундаментальные научные темы на межведомственной основе, по заказу разных предприятий были открыты при поддержке ведущих ученых, среди них академики С.П. Королев, В.П. Глушко, А.П. Александров и др.
С 2000 г. в форме мастер-класса на принципах преемственности знаний действует непрерывная образовательная Школа-ВУЗ - проектно-поисковая система с долгосрочной учебной консолидацией молодежи и профессионалов. В настоящее время развернута более широкая кооперация Ученый - Учитель - Ученик (см. рис. 1) Заключены договора о сотрудничестве МАИ со школами Северо-Западного, Западного и Центрального регионов Москвы «Лидеры в консолидированном образовании. Аэрокосмическая доктрина будущего».
Проектный опыт консолидированных исследований совершенствуется в рамках программ создания ряда крупных ракетных комплексов, при решении проблем энергоснабжения Земли из космоса, операций освоения околоземного пространства, труднодоступных регионов Земли и т.п. Этот опыт сформировался в течение многих лет с участием и по техническим заданиям ведущих проектных организаций таких как: РНЦ «Курчатовский институт», ЦНИИМаш, НЦ им.Келдыша, КБХА, РКК «Энергия» им. Королева, Институт Медико-Биологических проблем, ФИАН им. Лебедева, СККБ - «Искра», СКБ - «Термоплан», ГКНПЦ им. Хруничева, НИИ ПМЭ, НИИЭМ, ЦИАМ и многих других.
С использованием этого опыта защищено более 150 дипломных проектов, в консультировании проектов принимало участие более 500 специалистов из разных организаций. Проблемные научные темы межотраслевого характера: «Поиск», «Арка», «Вселенная», «Экспериментальные и теоретические исследования по созданию ядерных ракетных двигателей», «Фонон», «Формант», «Развитие Ц» и др.
Рисунок 1. Всероссийская интеграция 2012 г.
Некоторые результаты исследований прошлых лет:
Рис. 2 - Экранолет. Стартовая масса 500 т. Время полета - 15 суток. Крейсерская скорость - 500 км/час. Максимальная - 600 км/час. Посадочная - 180 км/час. Высота полета: Рабочая - 4.5м. Максимальная маршевая - 50 м. Потолок - 3500 м.
Рис. 3 - Гидросамолет Стартовая масса 700 т, Крейсерская скорость полета 600 км/час. Высота полета 0 - 4000 м и 4000 - 10000 м.
Рисунок 2. Экранолет
Рисунок 3. Гидросамолет
Дискообразные аппараты по сравнению с крыльевыми имеют большие преимущества: - повышенная безопасность и в полете, и при аварийных посадках;
- удобство при аэродромном обслуживании (прежде всего отказ от использования громадных территорий аэродромов);
- высокий потолок полета и возможность выхода на орбитальный полет.
Рис. 4 - Ядерный термоплан - Мощная передвижная платформа многофункционального назначения. Грузоподъемность до 1000 тонн.
Рис. 5 - Ядерный блок с системой безопасности и аварийным расхолаживанием. Рис. 6 - Многорежимная воздушно-реактивная двигательная установка.
Рис.7 - Изделие Термоплан. Научные руководители программы: 1975-1987. Егер.С.М ... 1987-1998. академик РАН Ю.А. Рыжов.
Рис. 8 Перспектива.
Рисунок 4. Ядерный термоплан
Рисунок 5. Ядерный блок
Рисунок 6. Двигательная установка
Рисунок 7. Изделие Термоплан
Рисунок 8. Термоплан - многоцелевая установка
Основополагающие принципы
Чтобы говорить о консолидированном образовании необходимо, чтобы учебный процесс Школы и ВУЗа имели единый стратегический вектор. Главная задача каждого года - на базе накопленного опыта совершенствовать методическую и идеологическую базу - путеводитель перспектив.
Триада изучаемых проблем - развитие коммуникабельных возможностей общества, сохранение жизненного пространства, расширение жизненного пространства.
Будущее нашей цивилизации во многом зависит от того, насколько успешно мировое сообщество решает глобальные проблемы, в том числе и катастрофического характера.
Успех или неуспех решения этих проблем зависит от того насколько организовано общество, как экономно оно использует свои материальные ресурсы и уже накопленный научно технический потенциал.
Рисунок 9.
Триада изучаемых проблем
С целью изучения триады актуальных проблем всё аэрокосмическое окружение виртуально разбито на зоны стратегических интересов (см. Рис. 9). Виртуально демонстрируются межзонные инновационные возможности ряда технических комплексов. Каждый элемент комплекса имеет свой действующий (эксплуатируемый) прототип и рассматривается в качестве инновационной основы и для иного использования.
Консолидация общества вокруг прорывных проектных идей, лидирующая международная
перспектива России
Необходимо в среде молодежи создать эстафетный принцип - механизм обмена знаниями. Своеобразный «вирус - ген» познания. Этот «ген вирус» - формируется в виде эстафетного сценария. Этот механизм - «вирус» должен поддерживаться, совершенствоваться учителями. По моему мнению, самое трудное - его запустить. В этой связи в школах, на инициативных основах, необходимо формировать (из школьников разных классов) своеобразные ученые советы актуализации и конкретизации знаний.
Главное - ученики должны получить такие знания и умения, которые активизировали бы в каждом этот «вирус» познания.
По сценариям демонстрируются возможности различных типов двигательных установок в различных сочетаниях ВРД, ПВРД, ЖРД, для одноступенчатых и многоступенчатых ВКА с запуском с подвижных Экранолет - Гидросамолет - Самолет - Термоплан и стационарных стартовых комплексов с горизонтальным и вертикальным стартом.
Эстафетный сценарий в науке, обороне, технике и образовании
Общий инновационный признак аэрокосмических операций - циклические взаимодействия аэрокосмических систем осуществляются и координируются (виртуально демонстрируются) согласно глобальному аэрокосмическому механизму (координаты высота-дальность, температура-энтропия).
В теории двигателей известно понятие термодинамический цикл. Он определяет закономерный характер и порядок организации рабочих процессов в двигателях и энергоустановках. Такими же циклическими закономерностями обусловлены сценарии действий и взаимодействий различных аппаратов в рамках глобального аэрокосмического механизма (см. Рис. 10). Законы термодинамики устанавливают эффективный порядок взаимодействия различных объектов на глобальном аэрокосмическом уровне.
Между горизонтами предусматривается создание конвейера аэрокосмических циклических операций. Объекты конвейера будут обслуживаться снизу, сверху из центра и в результате перехвата ступеней и грузов.
Будет создан единый аэрокосмический механизм. В качестве рабочего тела этого механизма рассматриваются различные аэрокосмические объекты. В процессе перемещения между горизонтами они либо приобретают, либо расходуют, либо регенерируют, либо излучают энергию, обмениваются массами, обеспечивается перехват ступеней и грузов.
Рисунок 10.
Эстафетный сценарий
Ключевое звено аэрокосмического механизма - аппарат с тепловой памятью
Аппарат с тепловой памятью находится в космосе в составе международной космической станции, предусматривается координация действий совокупности аппаратов разной массы и различного назначения.
Аппарат с тепловой памятью - АТП массой до 20 т предусматривается для решения экстренных задач. АТП массой 60-100 предназначены для организации конвейерных грузопотоков Земля - Космос, Земля - Атмосферные горизонты - Земля, Земля - Атмосферные горизонты - Космос, Земля - Космос - Земля, Космос - Атмосферные горизонты - Космос и т.д.
Главная цель научного коллектива Ученый-Учитель-Ученик
Формирование и развитие стратегического самосознания молодежи, способной к самообразованию и взаимному образованию в условиях постоянно меняющихся угроз.
Основные задачи
Работа с лидерами над сценариями перспектив, воздействие с их помощью на консолидирующее сознание различных (и в том числе молодежных) коллективов.
Специфические задачи
Во взаимодействии Ученый-Ученик-Учитель в процессе фундаментального образования и в результате научного поиска на базе системы взаимно зависимых сценариев молодежь формирует свою стратегически-важную перспективу.
Система рабочих мест - работа по сценариям перспектив
Они обеспечивают связь различных научных и учебных знаний в различных экспертных и познавательных процессах.
1. Глобальный воздушно-космический механизм. 2. Воздушно-космический транспорт. 3. Воздушно-космическая безопасность. 4. Сохранение жизненного пространства. 5. Операции перехвата. 6. Согласование действий воздушно-космического и космического механизмов. 7. Возобновление ранее использованных конструкций. 8. Освоение, изучение планет солнечной системы. 9. Формирование станций дальнего дежурства. 10. Глобальная оборонная инициатива. 11. Освоение материальных ресурсов астероидного пояса. 12. Освоение заселение космического пространства.
Работа с молодежью и специалистами по единым и сквозным, постоянно редактируемым сценариям аэрокосмических перспектив.
• В школах наделение знаний целесообразным практически значимым содержанием (в параллель с утвержденными Министерством образования и науки программами изучения базовых фундаментальных дисциплин).
• В вузе, в рамках утвержденных ректором программам по системному проектированию, интерактивное изучение компромиссных вариантов принятия проектных решений в обоснование приоритетного изделия. Интерактивное влияние на образование в школах.
• Повышение квалификации учителей и специалистов. На межведомственной основе изучение перспектив ВПК, взаимное перекрестное образование и самообразование по сценариям перспектив. Интерактивное влияние на образование в школах и ВУЗе.
Список литературы
1. Куркин И.И. Анализ подходов к формированию облика и тактико-технических требований к современным летательным аппаратам // Аэрокосмическое приборостроение. - М., 2014. - № 2. - С. 3-15.
2. Куркин И.И. Путеводитель аэрокосмических перспектив, научно-методическая основа консолидированных взаимодействий ученый - учитель- ученик в науке и образовании» // Россия: тенденции и перспективы развития. Ежегодник. Вып. 9, Ч. 1. - М.: ИНИОН РАН, 2014.
3. Мерьков А.Ю. Куркин И.И. Энергетические, радиационные и радиотехнические перспективы электронных ячеек // Труды XXXVII академических чтений по космонавтике. Актуальные проблемы Российской космонавтики. - М., 2013.
4. Куркин И.И. Проблемное сопровождение учебного процесса Школа-ВУЗ-'Ученый-'Учитель-Ученик по консолидированному сценарию «Охрана аэрокосмических границ России и освоение космических горизонтов» // Космическое образование детей: проблемы и перспективы / Московский городской Дворец детского и (юношеского) творчества. - М., 2013.
5. Kurkin I.I., Merkov A. Competing evolution of engines, power installations and mobile starting complexes under scenarios of atmospheric and space prospects // 63rd International Astronautical Congress 2012, Naples, Italy.
6. Куркин И.И. Проблемное сопровождение процессов обучения по научным сценариям аэрокосмических перспектив // Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах. Материалы XV Всероссийской конференции. - СПб.: Издательство Политехнического университета, 2011.
7. Kurkin I.I., Merkov A. Innovational Stages of Development of a Space and Architecture of the Combined Hybrid Propulsion Power Installations // Space Propulsion 2008. May 5-8, ERAKLION Crete Greece.
8. Kurkin I.I. Space and aerospace conveyer and a system for design concept analysis / The Russian Academy of Sciences. Scientific council on complex problem «Methods of direct energy conversion». March 24-25, 1999. Moscow. IVTAN.
9. Kurkin I.I. Space and aerospace prospects of hypersonic objects under the scripts of cooperation // SMi. Linking Business with Information. Towards Mach 5: Hypersonic Flight. November 3-4, 1997. Euston Plaza Hotel, London.
