Профессор МАИ оценил перспективы авиации в ближайшие десятилетия

Борис Семенович, вы пришли в МАИ в 1949-м, когда ваша кафедра только формировалась. Авиация тогда тоже только осваивала реактивные двигатели, и, наверное, идея насытить борт электрикой казалась фантастикой. Как вам, молодому инженеру, вместе с коллегами удалось разглядеть в электросистемах будущее авиации, когда все грезили чистой механикой? Что было тем самым «спусковым крючком»? 

— Вы правы: в конце 1940-х авиация только переходила на реактивную тягу. Самолеты вроде МиГ-9 и Як-15 казались чудом — но их системы оставались преимущественно механическими. Электрика использовалась минимально: освещение, радио, примитивная навигация. Многие коллеги считали, что «чистая механика» надежнее — и в чем-то они были правы.

Но мы, молодые инженеры МАИ, видели три ключевых тренда, которые заставили нас поверить в электрификацию: во-первых это рост сложности задач для авиатехники. Реактивные самолеты летали быстрее и выше, и пилоту уже не хватало «прямого» управления: нужно было компенсировать аэродинамические эффекты, стабилизировать курс, учитывать перегрузки. Механические системы не справлялись с такой динамикой — а электрические схемы с обратной связью (автоматы тяги, демпферы) давали точный контроль.

Во-вторых, послевоенные годы принесли прорыв в электронике: миниатюрные реле и контакторы, первые полупроводниковые компоненты (хотя лампы еще доминировали), надежные генераторы постоянного тока и системы стабилизации напряжения. Мы понимали: если объединить эти элементы в единую сеть, можно автоматизировать рутинные операции — от уборки шасси до работы топливных насосов.

И в-третьих, холодная война диктовала жесткие требования: истребители должны были перехватывать цели на сверхзвуке, а без автопилота это почти невозможно; бомбардировщики нуждались в точной навигации — здесь помогали гироскопы и аналоговые вычислители; радиолокационные прицелы требовали питания и обработки сигналов.

Вы спрашиваете, что стало «спусковым крючком»? Для меня толчком послужили два события. Первое — это анализ немецких разработок. После войны мы изучали трофейные материалы по Me.262 и проектам «Люфтваффе». Немцы уже экспериментировали с электродистанционными системами управления. Это дало нам «точку отсчета». А второе — это расчеты нагрузок. Мы смоделировали, как механика и электрика поведут себя при отказе одного элемента. Оказалось, что резервированная электрическая сеть (с дублирующими шинами) надежнее тросовой проводки, которая могла заклинить из-за обледенения или деформации крыла.

В 1950 году наша группа работала над системой управления для прототипа Су-7. Вместо тяжелых механических тяг мы предложили электрогидравлические приводы с дублированием. Сначала скептики возражали: «А если откажет генератор?». Мы заложили аварийный аккумулятор и аварийный генератор с ветряком — и доказали, что такая схема легче и надежнее. Это стало одним из первых шагов к современной «электрической архитектуре» самолетов. В итоге мы не «отказывались» от механики — мы дополняли ее. Электрика стала не роскошью, а инструментом, который позволил авиации выйти на новый уровень.

Я знал, что за этим будущее.

Помните ли вы самый смелый, почти авантюрный эксперимент или идею своей молодости, которая сегодня выглядит пророческой и воплотилась в жизнь?

— О, был один замысел — тогда он казался почти фантастикой, а сегодня лежит в основе систем электропитания большинства современных самолетов. Речь о генераторах с постоянными магнитами и комбинированным возбуждением для авиации. В то время авиационные генераторы работали на принципе электромагнитного возбуждения: для создания магнитного поля требовался ток в обмотке ротора. Это означало: зависимость от внешнего источника питания для запуска; громоздкие регуляторы напряжения и риск отказа при потере возбуждения.

Мы с коллегами задумались: а что, если использовать постоянные магниты? Они создают поле без внешнего тока — значит, система станет автономнее и надежнее. Но были серьезные сомнения: магниты тех лет (ферриты) имели слабую индукцию, не было методик расчета полей в таких конструкциях, и самое главное – авиация боялась «непроверенных» решений.

Еще в 1953 году, будучи аспирантом, я предложил схему генератора с комбинированным возбуждением: основная часть поля — от постоянных магнитов, что обеспечивало автономность, дополнительная обмотка возбуждения — для регулировки напряжения, что давало гибкость.

На практике это выглядело следующим образом. Мы собрали макет на базе ферритовых магнитов — он едва выдавал 12 В, но принцип сработал. Затем применили новый для того времени материал — сплавы альнико (железо-алюминий-никель-кобальт). Их остаточная индукция была в три-четыре раза выше ферритов. Мы разработали методику расчета магнитного поля с учетом нелинейности материалов — здесь пригодились методики расчетов Фурье и Галеркина, которые позже легли в основу моей докторской.

Почему это считалось авантюрой? Да все просто. Первое — это стоимость. Альнико был дорог, а его обработка — сложна. Второе — это температуры. В авиации магниты должны выдерживать +150 °C без размагничивания — никто не верил, что это возможно. И в-третьих, наверное, самым сложным на тот момент было, что конструкторы привыкли к классическим схемам и не хотели «экспериментов».

Но мы доказали работоспособность идеи на стенде: генератор запускался с нуля без внешнего питания, напряжение оставалось стабильным при резких изменениях нагрузки, масса снизилась на 20% по сравнению с аналогами.

К 1960-м годам идея получила признание. На ее основе были созданы генераторы для истребителей МиГ, высокооборотные машины (до 150000 об/мин) с коммутацией магнитного потока, современные системы «более электрического самолета», где минимум гидравлики и максимум электроники.

Вы спросили, что оказалось пророческим? На сегодня много чего. Например, постоянные магниты — стандарт для резервных и аварийных генераторов. Комбинированное возбуждение используют в системах с переменной частотой вращения. Методики расчета магнитных полей, которые мы разрабатывали вручную, теперь автоматизированы в CAE-системах.

Тогда это был риск — сегодня это основа безопасности полетов. Мы просто поверили, что физика и инженерия могут больше, чем принято считать.

Выбранное вами направление стало флагманским не сразу. Какое событие вы бы назвали первым серьезным успехом, точкой невозврата, после которой стало ясно, что без электрических систем авиацию уже невозможно представить?

— Вы правы — путь к признанию электрических систем в авиации был долгим. Но если выделить первый серьезный успех, я бы назвал внедрение электродистанционной системы управления (ЭДСУ) на истребителе МиГ-23 в начале 1970-х годов. Разберу, почему именно это событие стало переломным. 

Я помню день, когда первый МиГ-23 с ЭДСУ пошел на испытания. Мы стояли на старте, и коллега шепнул: «Если не взлетит — нас смешают с землей». Но самолет не просто взлетел — он танцевал в небе, как никогда раньше. Тогда стало ясно: механика уходит в прошлое. Это был момент, когда теория стала практикой, а риск — прогрессом.

Именно этот успех доказал: электроника не заменяет пилота — она расширяет его возможности. С тех пор ни один современный летательный аппарат не проектируется без глубокой электрификации систем.

Уже в 1960-х годах принципы, проверенные в 1957-м, легли в основу ЭДСУ для МиГ-21 (модификации 1962 года), систем управления ракетоносцев Ту-22, а в 1970-х – первых цифровых комплексов для Су-27.

Тогда мы не просто улучшили старую схему — мы открыли новую эру. Электрика перестала быть «помощником» механики и стала ее интеллектуальным преемником. Без этого шага не было бы ни современных истребителей с динамической неустойчивостью, ни пассажирских лайнеров с fly-by-wire.

За более чем 70 лет в МАИ изменилось многое. Что именно, на ваш взгляд, является тем незыблемым «кодом МАИ», который позволял университету оставаться собой?

— Молодым «технарям» стоит поучиться у послевоенного поколения. Когда я поступил, в 1949 году, бывшие фронтовики учились уже на втором-третьем курсах. Это были очень ответственные и умные студенты. Вместе с ними на нашем факультете, да и во всем институте была обстановка твердого товарищества и взаимопомощи, активно развивалась спортивная и литературная жизнь МАИ, был сформирован клуб КВН, многие из них были коммунистами и хорошими организаторами общественной жизни. Например, мои товарищи: Лион Измайлов, Михаил Задорнов, Эдуард Успенский, Валентина Котелкина, Майя Кристалинская. Я очень горд тем, что нас свел МАИ.

Сегодня я часто напоминаю студентам: «МАИ — это не стены и не дипломы на стенах. Это вера в то, что инженер может все, если работает в команде и опирается на науку». Пока мы храним эту веру, университет будет жить и развиваться — что бы ни происходило вокруг.

За 70 лет здесь действительно изменилось многое: приоритеты, финансирование, технологии, даже страна вокруг менялась. Но МАИ оставался центром авиационно-космической мысли. В чем секрет? Я бы выделил три незыблемых принципа — тот самый «код МАИ», который прошел своего рода проверку временем. Это связь науки и практики — проекты будут сразу нацелены на внедрение, командная работа — инженеры, программисты, материаловеды будут трудиться вместе, и смелость идей — студенты и ученые не побоятся ставить амбициозные цели.

Я верю, что через несколько десятилетий выпускники МАИ будут проектировать пассажирские гиперзвуковые лайнеры, лунные транспортные системы, орбитальные заводы, аппараты для исследования океанов Европы, спутника Юпитера.

И когда они это сделают, они скажут: «Нас научили не бояться будущего. Нас научили его создавать». В этом — миссия МАИ, которая не изменится никогда.

Вы с университетом почти ровесники, и можно сказать, что вы видели, как он «растет» и «взрослеет». Как вы думаете, каким он станет еще через несколько десятков лет? 

— Я действительно видел, как МАИ рос — от небольшого института с несколькими кафедрами до крупного научно-образовательного центра. И если задуматься о будущем… Я уверен: через несколько десятков лет МАИ останется флагманом авиационно-космической инженерии, но его облик и задачи кардинально изменятся. 

Через 30–50 лет в МАИ, во-первых, обязательно будет еще больше гибких образовательных траекторий. Студенты смогут комбинировать модули по ИИ, биотехнологиям, квантовым вычислениям и аэрокосмической технике. Во-вторых, будут глобальные коллаборации. Виртуальные лаборатории с университетами Европы, Азии и Америки — работа над проектами в режиме реального времени. В-третьих, цифровые кампусы. Дополненная реальность для обучения: студент «попадает» внутрь двигателя или ракеты, изучает узлы в разрезе. В-четвертых, получит еще большую массовость стартап-экосистема, студенты будут запускать проекты с первого курса. Лучшие идеи, конечно, будут сразу идти в опытное производство. В-пятых, будет ставка на междисциплинарность. Физика плазмы, бионика, квантовая связь — эти направления станут частью авиационно-космического образования.

Вы наверняка помните времена кульманов и логарифмических линеек. Сегодня — компьютерные технологии, которые вы и сами преподаете. Было ли вам самому трудно перестраиваться? 

— Да, конечно, я прекрасно помню, как мы часами вычерчивали проекции, проверяли сопряжения, пересчитывали параметры вручную. И знаете, я не стану говорить, что это было «лучше» или «хуже» — это был другой мир инженерной работы. Но я решил не сопротивляться новому — и вот что помогло… Во-первых, студенты стали моими учителями. Молодые ребята быстрее осваивали программы и показывали мне приемы. Это было непривычно — роль наставника сменилась на роль ученика, но это очень полезно. Во-вторых, я начал с простых 2D-чертежей в AutoCAD, потом перешел к 3D. Не пытался охватить все сразу. Я взял старый проект (узел шасси МиГ-21) и перечертил его в CAD. Сравнение «до» и «после» показало преимущества. Но не выбросил кульман и линейку — они остались для эскизов и быстрых прикидок.

Сейчас мы говорим о гибридных силовых установках, о полностью электрических самолетах. Для молодых инженеров это — прорыв. Для вас, проработавшего в теме десятилетия, это, наверное, ощущается как возвращение к истокам на новом витке? Чего не хватало старым схемам, чтобы взлететь по-настоящему и что дал современный виток технологий?

— Вы совершенно правы — это действительно возвращение к истокам, но на качественно новом уровне. Еще в 1950-е мы мечтали об электрификации авиации, но тогда не хватало ключевых технологий. Да, это возвращение к старым идеям, но с принципиально новыми возможностями. Тогда мы видели цель, но не имели инструментов. Сегодня технологии догоняют мечту. И я уверен: через 20 лет электрические и гибридные самолеты станут нормой — так же, как когда-то реактивные двигатели сменили поршневые. Главное, что молодые инженеры не просто повторяют наши попытки — они строят на их основе будущее, которое мы только намечали. 

Оглядываясь на пройденный путь, можете ли вы сказать, что есть какая-то инженерная или научная задача, связанная с электрическими системами для летательных аппаратов, которую вы считали важной, но она до сих пор не решена и ждет своего часа?

— Да, есть такая задача — и она не просто ждет своего часа, а становится все более актуальной по мере развития электрификации авиации. Речь идет о создании полностью автономной, интеллектуальной системы управления энергопотреблением на борту летательного аппарата — своего рода «энергетического мозга» самолета. Сегодня электрические и гибридные системы на борту — это набор мощных, относительно независимых компонентов, которые однако работают по жестким алгоритмам, заданным человеком. Но в полете условия меняются ежесекундно. Это вызов для нового поколения инженеров — тех, кто придет нам на смену.

Я верю, что решение появится в ближайшие 15–20 лет. И когда оно придет, мы увидим настоящую революцию: самолет перестанет быть набором механизмов и станет единым, живым организмом, в котором энергия течет туда, где она нужнее всего, в реальном времени.

Вы посвятили профессии семь десятилетий. Если представить абсолютно невероятную ситуацию и мысленно отмотать время назад, вы бы снова захотели стать инженером-электромехаником? 

— Интересный вопрос… Оглядываясь назад, я могу честно сказать: представить себя в какой-то другой профессии почти невозможно. С детства меня тянуло к механизмам и электричеству. А потом — поступление в МАИ в 1949 году, когда авиация переходила на реактивную тягу. Сама эпоха подталкивала к инженерному пути: страна строила будущее, и авиация была его символом. Да, теоретически я мог бы найти себя в других сферах. Но даже в них я бы, скорее всего, искал точку пересечения науки, практики и творчества — то, что и дает профессия инженера.

Когда я смотрю на современные электрические самолеты, на то, как идеи 1950-х обретают новую жизнь, я чувствую: мой выбор был верным. Я не просто «выполнял работу» — я участвовал в создании будущего авиации. И если бы судьба дала мне шанс начать с начала… Думаю, я снова выбрал бы путь инженера-электромеханика. Просто потому, что это не профессия — это образ мышления, который стал частью меня.

Спасибо за вопрос — он заставил меня еще раз осмыслить пройденный путь. И знаете, я им по-настоящему горжусь.

Вы создавали технику для полетов. А что вдохновляло вас на это? Может быть, музыка, книги или какие-то увлечения помогали находить нестандартные инженерные решения? Есть ли что-то, что вы считаете своим «тайным источником силы»?

— Самый мощный источник силы — это близкие люди, моя семья. И, по Чехову, основная задача – основная, самая высокая и святая задача культурного человека — служить ближним.

Какое свое достижение вы считаете самым главным? Это какое-то открытие или что-то другое, совсем не связанное с наукой?

— Главное достижение: создание школы электромеханики летательных аппаратов в МАИ. В 90-е годы мы не просто «пережили» кризис — мы сохранили кадры и знания. Многие из тех, кого мы поддержали тогда, сегодня — опора авиапрома. Видеть, как твои идеи воплощают ученики, как они развивают их дальше, как технологии, над которыми ты работал, помогают людям летать безопаснее и дальше… Это и есть подлинная награда для инженера. 

Что вам нравится больше: учиться самому или учить других? 

— Учение — это постоянное удивление перед сложностью и гармонией физических законов. Оно держит ум острым, не дает закостенеть. А преподавание — это передача огня. Ты не просто отдаешь знания — ты зажигаешь в другом человеке тот же огонек любопытства, который когда-то горел в тебе. Поэтому я не выбираю между «учиться» и «учить». Это две стороны одной медали — вечного движения инженерной мысли. И пока мы учимся и учим, прогресс не остановится. Что и подтверждает сегодняшнее время, благодаря НИО-310 и лаборатории № 2 ПИШ я взрастил ценные кадры, поделился опытом и сам его приобрел.

Если бы у вас была возможность прямо сейчас встретиться в коридоре МАИ с самим собой — молодым преподавателем, который только начал свой путь 70 лет назад, — что бы вы ему сказали? О чем бы предупредили, а что бы, наоборот, посоветовали не менять ни при каких обстоятельствах?

— Дорогой я — молодой, с горящими глазами и папкой чертежей подмышкой… Если бы мы встретились сейчас в коридоре МАИ, я бы сказал тебе вот что: «Борис, через 70 лет ты оглянешься назад и поймешь: ты не просто чертил схемы, писал формулы и преподавал. Ты помогал людям летать выше, видеть дальше, мечтать смелее. Ты был частью чего-то большого — и это счастье. Преподаватель на протяжении всей своей жизни живет в молодом коллективе и в среднем в аудитории нам всегда тридцать. Это чувство — твой компас. Держи его в душе — и ты не собьешься с пути».

Борис Семенович Зечихин летом 2026 года отметит 95-летие. Почти ровесник Московского авиационного института, в свое время он разработал метод гармонического анализа электромагнитных полей, который стал основой для расчета параметров различных электрических двигателей и генераторов. На его основе были созданы другие методики, использованные при разработке серийных самолетных генераторов для истребителей МиГ, высокооборотных генераторов и других машин. Борис Семенович – автор более 100 научных работ, включая книги и учебные пособия. За время преподавания в МАИ подготовил более 200 инженеров и научных работников, среди его выпускников — более десятка кандидатов наук, работающих в отрасли и в высшей школе в России и за рубежом. Награжден медалями «За доблестный труд», «Ветеран труда», «В память 850-летия Москвы», удостоен званий «Отличник авиационной промышленности» и «Почетный работник высшего образования». В настоящее время продолжает работать в научно-исследовательском отделе кафедры 310 и Передовой инженерной школе МАИ, передавая опыт молодым ученым.

МАИ

25 статей

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) ведёт свою историю с 20 марта 1930 года. Сегодня МАИ – ведущий высокотехнологичный вуз России, обеспечивающий подготовку инженерных кадров и проведение передовых научных исследований мирового уровня. В 2021 г. программа развития Московского авиационного института прошла отбор в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». МАИ вошёл в первую группу университетов по треку «Территориальное и (или) отраслевое лидерство» программы «Приоритет 2030».

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram