Богданов С.В., Волик О.А., Варакосов Ю.Г., Бурдин А.А.

Российские мобильные экранопланы - конкурентный компонент транспортного рынка

Экономическая привлекательность использования экранопланов в качестве мобильных специальных транспортных средств, является общепризнанной в мире и этому способствует высокая активизация российских и зарубежных предпринимателей в Юго-Восточной Азии (особенно Китае), Австралии, Западной Европе, Латинской и Северной Америке. Даже, несмотря на кризисные и послекризисные явления в экономике, вопросам использования экранопланов уделяют постоянное внимание и представители отечественного оборонно-промышленного комплекса, а также Министерства обороны РФ. В частности, на заседании президентской комиссии по модернизации в подмосковном Раменском 22 сентября 2010 г министр обороны России А. Сердюков сообщил о планах создания, как военных, так и гражданских экранопланов большой грузоподъемности и поддержал идею рассмотрения возможности возрождения серийного производства судов на воздушной подушке. Он сказал о том, что правительству должна быть представлена концепция создания экранопланов нового поколения, и воплощение новой концепции позволит России сохранить мировой приоритет в области строительства этих судов на воздушной подушке. По оценке С. Платонова, генерального директора - генерального конструктора ЦКБ по судам на подводных крыльях имени Алексеева, которое входит в группу компаний «Радар» их серийное производство может начаться после 2015 г [1].

Сфера применения современных экранопланов многообразна, а классификация позволяет разделить их на малые (2-6 человек), речные и озерные, морские и океанские (в том числе океанские лайнеры с аэродинамической разгрузкой), арктические, для Сибири и Дальнего Востока, грузовые, эстакадный транспорт на аэродинамическом подвесе, служебные (спасательные, патрульные, туристические, административно-разъездные и проч.) [2]. Особый интерес представляют мобильные экранопланы, которые представлены довольно широким модельным рядом (рис. 1, 2). Они могут эксплуатироваться в суровых климатических условиях, чему способствуют их уникальные свойства:

Рис. 1. Проекты и основные характеристики экранопланов

серии МПЭ [3].

а)

б)

в)

Рис. 2. Малые экранопланы: а) -“Aquaglide 5”[3], б) -“Иволга-2”[2],

в) -“Орион 12”[4]

- высокое аэродинамическое качество на малых высотах, позволяющее резко снизить энерговооруженность на маршевых режимах движения с большими (самолетными) скоростями; экранопланы в несколько раз экономичнее самолетов и вертолетов, аппаратов на воздушной подушке и водоизмещающих судов;

- экранопланы не требуют для своего движения подготовленной поверхности, могут двигаться над водой, льдом, снегом, заболоченной и наводненной местностью, над ровными участками суши, что обеспечивает круглогодичную эксплуатацию водных путей даже в условиях Сибири;

- экранопланы в движении безопасны при полном отказе двигателей, энергетики и других систем, а отсутствие высоты падения и выталкивание «подушки экрана» не допускает касания до малой безопасной скорости, что позволяет осуществить немедленную их остановку, в полете они могут совершать облет препятствий как сбоку, так и сверху;

- экранопланы высокоэкологичны, в маршевом движении не имея контакта с поверхностью, допускают эксплуатацию над легкоранимой местностью, а отсутствие качки от воздействия волнения воды и атмосферных возмущений делает движение комфортным и приятным.

Разработка и модернизация современных конструкций экранопланов связана со значительными, непростыми научно-техническими проблемами обеспечения устойчивости и управляемости при движении объекта на сверхмалых высотах, составляющих менее трети длины экраноплана. Последние достижения в развитии средств вычислительной техники, компьютерных технологий расчета и экспериментальном моделировании позволили решить эти проблемы и перейти к постройке серийных экранопланов. Наибольшие успехи в мировом экранопланостроении были достигнуты под руководством Р. Алексеева, Р. Бартини, А. Панченкова (СССР), А.Липпиша (США, Германия), Х.Фишера и Г. Йорга (Германия), и в Китайской Академии Научного и Технического Развития (в центре развития экранопланов и компании "Гуанчжоу Тяньсян Экраноплан Компании Лимитед").

На современных предприятиях, занимающихся экраноплановым бизнесом целесообразно управлять инновационной деятельностью применительно к специфике рынка, на котором может быть свободная конкуренция с правом выбора у покупателя альтернативного товара заданного или необходимого потребительского качества. Деятельность, направленная на управление инновациями в научно-производственной сфере, сопряжена с рядом трудностей, которые обусловлены спецификой функционирования структурных подразделений предприятия, с определенным возможным единством, а также особенностями технологических способов и отношений в условиях реального производства, человеческими факторами и т.п. В промышленности, работающей в области высоких технологий, НИР, НИОКР используются десятки тысяч взаимодействующих технологических процессов, и выпускается многообразная товарная продукция, при этом участвуют рабочие, служащие, посредники, дилеры и другие специалисты, деятельность которых согласована, а порой носит и случайный характер. Вместе с этим, динамично изменяющиеся условия функционирования множества предприятий, трансформирующиеся производственно-хозяйственные связи между производителями и заказчиками, постоянное расширение номенклатуры продукции, позиционирующейся на национальных и мировом рынках порой создают весьма хаотическую картину на макро – уровне в целом. Инновационная деятельность в таком секторе бизнеса трудно прогнозируема. Однако, использование известных модельных представлений о развитии неравновесных динамических систем и применение разработанных математических методов описания и моделирования бифуркационных процессов, протекающих в экономических системах, позволяет определенным образом наметить ориентиры в инновационном развитии конкретных направлений повышения экономической эффективности реально действующих предприятий. Общая схема управления инновационным процессом в жизненном цикле "маркетинг-ресурс-информация-инвестиции-инновация-реализация-доход-реинвестиции" в единой структуре бизнеса представлена на рис. 3.

Рис. 3. Циклическая схема управления инновационным процессом

В качестве примера, иллюстрирующего управление инновационной деятельностью в бизнесе, представлен вариант разработки, внедрения в производство и реализации различным потенциальным заказчикам экранопланов модельного ряда “Орион”, производимых ассоциацией «Экраноплан» [4] при финансовой поддержке ООО «Инвестиционная Промышленно-Финансовая Группа». Широкая линейка модификаций этих экранопланов, являющихся всесезонными высокоэкономичными многофункциональными транспортными средствами, предназначенными для грузовых и пассажирских перевозок в прибрежных акваториях и на внутренних водоемах, в том числе покрытых льдом, а также на суше в условиях бездорожья и снежного покрова, демонстрирует потенциальную возможность решения оперативно-тактических и стратегических транспортных задач различного назначения: гражданского, военного, административного и т.п. Как показала практика испытания опытных образцов машин в условиях Центральной России, Сибири, Пограничной службы ФСБ России наряду с технической и эксплуатационной устойчивостью использования экранопланов вполне возможна стабилизация и экономических показателей их производства, несмотря на повышение себестоимости и цены машин. Предварительные экономические расчеты показали, что при достижении необходимого уровня потребительского качества продукции изменение ее цены в пределах ± 20% (отн.) несущественно влияет на изменение чистого дисконтированного дохода при реализации готовой товарной продукции, что является признаком технико-экономической стабильности развития производственной системы по выпуску экранопланов.

Ниже приведены результаты оценки продажи экранопланов для условий максимальной конкуренции, когда потребители, ориентируясь на цену, покупают товар вне зависимости от технологии его производства и конкретного производителя. Анализ рыночной ситуации сбыта товарной продукции модели “Орион” (товар X) и альтернативной модели, производимой потенциальным конкурентом (товар Y) в предположении, что эти модели экранопланов взаимозаменяемые и ожидаемый объем очередной продажи зависит от предъявленного к продаже, спроса и объема предыдущей продажи партии товара, выполнен на основе уравнений:

Хn+1 = ε J1 J2 (1)

J1 = ν Хn (2)

J2 = ρ D0 - J3 , (3)

Где Хn+1 - ожидаемый объем очередной продажи товара X; Хn - объем предыдущей продажи товара X; J1-объем товара X, предъявляемый к продаже; J2-объем спроса на товар X; J3 - часть товара Y, которым удовлетворен спрос на товар X; D0 - доход покупателя; ε, ν, ρ- промежуточные коэффициенты пропорциональности.

Следует отметить, что условия конкуренции, записанные уравнением (3) в системе балансовых уравнений (1-3), указывают, на то, какая часть спроса на новые экранопланы “Орион” удовлетворяется продажей альтернативных транспортных средств конкурентами. Величина J3 пропорциональна цене товара X. Чем выше эта цена, тем больше будет куплено товара Y взамен X при одинаковых требованиях к потребительскому качеству продукции. Значение J3 пропорционально также числу случайных пересечений товаров X и Y на рынке, и у покупателя (заказчика) есть одинаковая возможность приобрести эти товары (например, они одновременно находятся на складе продавца в нужном покупателю количестве). Известно, что процесс торговли продавца может быть описан точечным отображением по уравнению: Хn+1 = Хn (α D0 – μ Цx Хn Yn), (где Цx - цена товара X; Yn - объем предыдущей продажи товара Y; α, μ - коэффициенты пропорциональности).

При решении данной задачи установлено, что это отображение имеет стационарное решение в виде неподвижной точки . Из теории точечных отображений известно, что определение варианта устойчивости участника рынка методом возмущения стационарного состояния X* при постоянном значении Y*, и условии устойчивости неподвижной точки записывают как , где F - правая часть отображения. После замены переменных это отображение можно преобразовать в уравнение субгармонического каскада (рис.4): Zn+1=γZn(1–Zn), (где - новая переменная; - новая переменная; γ - новый коэффициент – управляющий параметр γ=α D0 /4).

Рис. 4. Прямой и обратный каскады, характеризующие трансформацию

видов рынка транспортных средств

Из рис. 4 следует, что управляющий параметр, регулирующий рыночные отношения партнеров, прямо пропорционален величине дохода участников рынка и влияет на устойчивость бизнеса. Для γ > 0,75 стационарное состояние рынка теряет асимптотическую устойчивость. При 0,75<γ<0,862 рыночная система переходит в иное устойчивое состояние - аттрактор “предельный цикл” с двумя витками. Дальнейшее увеличение γ приводит к новой потере устойчивости, а череда устойчивых состояний системы возникает через удвоение предыдущего интервала значений γ до критического значения γ∞ = 0,892496… (точка накопления), после чего так называемый прямой цикл заканчивается. В этой точке поведение контрагентов на рынке становится хаотичным и может быть представлено как кризисное. В интервале γ∞< γ <1 состояние хаоса начинает преобразовываться в качественно новое упорядоченное состояние, которое характеризуется “шумовыми предельными циклами” (периодические аттракторы) обратного цикла. Состояние неупорядоченности существует внутри цикла, но структура упорядоченности качественно меняется и образуется ее новый вид. Экономический смысл такой своеобразной интервальной упорядоченности, может быть объяснен формированием нового рынка с более жесткой регламентацией потребительского качества товарной продукции. Простая замена одного вида товара на другой становится практически невозможной и помимо экономических факторов на новом рынке четко фиксируются, например, номенклатура, назначение, тактико-технические характеристики экраноплана, эксплуатационные свойства, сервисное обслуживание машины, экологические показатели производства и т.д.

Таким образом, при управлении инновационным процессом в производственно-экономической системе, нацеленной на выпуск экранопланов, целесообразно учитывать циклический характер развития сложного, многостадийного опытно-промышленного производства при неопределенности спроса на экранопланы заданного потребительского качества. Это позволит производителям новой техники обеспечить поступательное развитие производственной системы для ее устойчивого конкурентоспособного позиционирования на товарном рынке при достижении конкретных тактико-технических характеристик экранопланов, предназначенных различным покупателям и пользователям этой индикативной продукции.

Вместе с тем, следует отметить, что финансирование экранопланового бизнеса является сложной и непростой задачей. В настоящее время российское правительство пока еще не утвердило концепцию развития отечественного экранопланостроения и деньги не выделены, но финансирование отдельных работ уже идет за счет госпрограммы вооружений, программы развития гражданской морской техники до 2016г и программы развития оборонно-промышленного комплекса [1]. Механизм государственно-частного партнерства, предназначенного решать указанные задачи, крайне несовершенен и он практически не работает. Корпоративные и частные инвесторы способны профинансировать производство и изготовление для своих целей выставочных, рекламных и пилотных образцов новой техники [5]. В частности, по заказу Пограничной службы ФСБ России в ассоциации «Экраноплан» изготовлен целевой пограничный экраноплан, проведены его испытания, поставлено и обеспечено сопровождение при опытной эксплуатации указанного образца новой техники [1].

По согласованию с заказчиком проводились отдельные работы по улучшению конструкции машины, повышению ее надежности, функциональности, исследования по использованию композиционных материалов, проверке различных вариантов мягких скегов, поплавков из композитов и пр. Экраноплан "Орион-12" имеет максимальную взлетную массу 3900 кг и предназначен для перевозки до 12 человек на расстояние до 1300 км при высоте полета 0,8 м или 1500 км при высоте полета 0,3 м. Скорость полета: крейсерская 185 км/ч, максимальная - до 220 км/ч. Мореходность экраноплана - до 3 баллов или высоте волны до 1,25 м. Экраноплан оснащен поршневым двигателем Chevrolet LS-3 [6]. Однако постоянный рост цен на покупные и комплектующие изделия привел к тому, что за три года стоимость экранопланов "Орион-12" выросла более чем в 1,5 раза [4], но, несмотря на это, в ассоциации развернуты и ведутся широкомасштабные работы по созданию модельного ряда экранопланов "Орион" ("Орион-15","Орион-20","Орион-40") и др. (таблица 1).

Таблица 1.

Характеристики экранопланов "Орион"

Экранопланы "Орион" представляют собой всесезонное высокоэкономичное многофункциональное транспортное средство, предназначенное для грузовых и пассажирских перевозок в прибрежных акваториях и на внутренних водоемах, в том числе покрытых льдом, а также на суше в условиях бездорожья и снежного покрова. Цену экраноплана для покупателя можно сделать более привлекательной, если оформить заказ на изготовление партии из нескольких машин. Пример соответствующего инвестиционного плана приведен в таблице 2.

Для более полного понимания перспективы развития экранопланового бизнеса можно воспользоваться известными представлениями о том, что в стратегическом управлении традиционно выделяют и анализируют макро- и микроокружение субъектов и объектов управления. Такое условное представление о конкурентной среде, в которой позиционируются предприятия, позволяет формализовать и моделировать взаимодействие различных организаций и предприятий в бизнес-среде. Указанные контрагенты рынка находятся в определенных товарно-денежных отношениях между собой и государством, что может быть представлено своеобразными конкурентными полями, отражающими их финансовую деятельность, а также соответствующими материальными, финансовыми и информационными потоками. Каждый из потоков характеризуется объемными показателями, плотностью распределения, скоростью распространения, параметрами локализации и стоками учетных денежных единиц во времени, другими показателями.

Таблица 2.

План движения денежных средств (в тыс. €) при выполнении программы производства и поставки партии из 6-и экранопланов

*- подлежит согласованию при оформлении договора.

В общем виде указанная нелинейная модель может быть описана дифференциальными уравнениями в частных производных. Предположим, что нелинейный характер модели процесса распространения, например, финансовых потоков, обусловлен наличием зависимостей свойств бизнес-среды от характера распространения в ней учетных денежных единиц, а также возможной нелинейностью зависимостей аккумулирующей мощности и стоков денежных единиц от их количества и специфики осуществления банковских операций функционирующими элементами этой среды. Используя аналогичные представления о нелинейной модели процесса теплопроводности в неоднородной среде с изменяющимися свойствами для математического описания процесса распространения финансовых потоков, можно предложить следующее уравнение:

r(u) c(u) ¶u/¶t = div (l(u) grad u) + Q(u, x, y, z, t) , (4)

Где r(u), c(u), l(u) – коэффициенты, характеризующие финансовое состояние

нелинейной бизнес-среды u(x, y, z, t), (аналоги плотности,

удельной теплоемкости и коэффициента теплопроводности);

Q(u, x, y, z, t) – удельная мощность финансовых источников (стоков), которая

считается заданной функцией координат и времени;

x, y, z, - координаты;

t - время.

Предполагая, что коэффициенты, характеризующие финансовое состояние бизнес-среды могут быть постоянными и в ней протекают процессы поглощения учетных денежных единиц, (это может быть связано с уплатой налогов, изменением тарифов, пошлин, других платежей и т.п.), а также, что l = l0 us , l0 = const >0 и мощность поглощения зависит от объема денежных единиц в среде, то есть Q = - r cy(u), где y(u)–функция поглощения, уравнение (4) упрощается:

¶u/¶t = а2 div (us grad u) - y(u) , (5)

Где а2 =l/rc - характерное значение коэффициента нелинейной среды.

Для эволюции поля в безграничном пространстве, заполненном нелинейной средой, при начальном распределении u(x, y, z, 0) = u0 (x, y, z), (x, y, z) Є R3, которое задается из некоторого класса функций Ĥ(R3), а также финитных функций, обозначаемых символом supp u, при supp u (x, y, z,t) = {(x, y, z) Є R3: u > 0}, решение уравнения (5) формально, сводится к решению задачи Коши и при этом дается описание эффекта пространственной локализации возмущений, когда эти возмущения проникают в поглощающую среду лишь на конечную глубину даже за бесконечный промежуток времени:

Є , (6)

u (x, 0) = u0 (x,) Є Ĥ(R3), x Є Rn,

Где n – параметр симметрии среды (плоская - n = 1; осевая - n = 2; центральная - n = 3);

- параметр координаты, характеризующий правую (+) или левую (-) части

поля среды от вертикальной оси на плоскости.

Эффект пространственной локализации возмущений, характерных для фронта финансовой деятельности предприятия в бизнес-среде с объемным поглощением учетных денежных единиц (y(u)=Пu, с начальным условием u0 (x) = Q0dn(x)) может быть представлен финитным решением, имеющим компактный носитель supp u (x,t) ={xЄRn: |x| ≤ L(t), где . Предельный размер носителя, формирующего конфигурацию фронта, может быть оценен на основе функционирования объекта производственной деятельности и параметров поглощения элементами бизнес-среды учетных денежных единиц, при этом определяется размер локализации решения:

, (7)

На рис. 5 представлены качественные иллюстрации соответствующих режимов локализации решения в одномерной задаче с симметричным относительно точки х=0 начальным распределением. Заштрихованная область возмущения соответствует условию u>0. Величина L характеризует размер области локализации решения. Линии Г1 и Г2 отделяют область возмущения от невозмущенной области, где u=0. Вид этих линий характеризует движение фронтов возмущения в различных режимах пространственной (рис.5 а - в) и пространственно - временной (рис.5 г, д) локализации финансовых потоков учетных денежных единиц в одномерной задаче (n=1) с симметричным относительно точки x=0 начальным распределением.

Рис. 5. Тип конкурентных профилей финансовой деятельности предприятия для различных видов эволюции носителя локализованного решения задачи

Эволюция конкурентных профилей для различных вариантов позволяет сделать вывод о том, что производственная, финансово-экономическая деятельность предприятия формирует в бизнес-среде определенный конкурентный профиль, который может характеризовать бизнес-деятельность предприятия в целом. В конечном итоге, все это способствует рационализации деятельности изготовителей и потребителей экранопланов, а также формирует финансовые, научно-производственные и технико-экономические планы в зависимости от оперативно-тактических и стратегических задач ведения бизнеса с конкретными покупателями, заказчиками, партнерами и конкурентами, используя при этом в каждом отдельном проекте представления о так называемых “открытых, закрытых, различно локализованных” финансовых потоках. Это способствует защите интересов исполнителей и заказчиков реально выполняемых проектов. В настоящее время создана ассоциация «Экраноплан», первоочередными задачами которой являются:

1. Содействие социально-экономическому развитию предприятий и трудовых коллективов, участвующих в создании, серийном производстве, эксплуатации, ремонте, утилизации экранопланов, а также подготовке и обучению персонала.

2. Содействие в выработке единой научно-технической стратегии, концентрация научно-технического потенциала на разработке новых технологий, двигателей, оборудования, приборов и материалов, соответствующих мировому научно-техническому уровню, и ускорению их внедрения в производство экранопланов.

3. Участие в разработке проектов законодательных, нормативных и правовых документов по вопросам, связанным с созданием, серийным производством, эксплуатацией, ремонтом, утилизацией экранопланов, а также подготовкой и обучением персонала, формированием стандартов. Оказание содействия в их принятии и реализации в практической деятельности членов ассоциации.

4. Участие в формировании единого информационного пространства путем выпуска информационных бюллетеней, издательской деятельности, проведения конференций, семинаров, выставок.

5. Согласование с научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими, машиностроительными и другими предприятиями промышленности требований по номенклатуре создаваемого оборудования и его параметрам.

Список литературы.

1. http://www.vremya.ru/2010/176/4/261888.html

2. Панченков А.Н., Драчев П.Т., Любимов В.И. Экспертиза экранопланов.

Н. Новгород. ООО “Типография “Поволжье”, 2006, 656 с.

3. Патент РФ № 47528, http://www.boatprice.ru/show/ekranoplany/252.html

4. http://www.aviaport.ru/news/2010/10/08/203583.html

5. http://www.arm-expo.ru/site.xp/04905112456056050048.html

6. http://gubkin.info/user/newsland.ru/