Dokument - Asociace leteckých výrobců

Èeská technologická platforma
pro letectví a kosmonautiku
STRATEGIKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
ÈESKÉHO LETECKÉHO
A KOSMICKÉHO PRÙMYSLU
DO ROKU 2025
ZÁØÍ
ASOCIACE LETECKÝCH VÝROBCÙ ÈESKÉ REPUBLIKY
BERANOVÝCH 130
199 05 PRAHA 9, LETÒANY
WWW . A LV - CR . CZ
2009
Strategická výzkumná agenda českého leteckého
a kosmického průmyslu (do roku 2025)
září 2009
kolektiv
Vydala jako účelovou publikaci Česká technologická platforma
pro letectví a kosmonautiku (ČTPL) nákladem vlastním.
Asociace leteckých výrobců České republiky
Beranových 130,
199 05 Praha 9, Letňany
Tel. (+420) 225 115 338, fax (+420) 225 115 336
E-mail: [email protected] www.alv-cr.cz
Grafická úprava & Litho: Jaromír Šrejma a Stanislav Dudek,
VZLÚ, a.s., Praha
Tisk: Tiskárna STOPRO, Praha 9
EUROPEAN UNION
EUROPEAN REGIONAL DEVELOPMENT FUND
INVESTMENT IN YOUR FUTURE
ČESKÁ TECHNOLOGICKÁ PLATFORMA PRO LETECTVÍ A KOSMONAUTIKU
S TRATEGICKÁ
VÝZKUMNÁ AGENDA
ČESKÉHO L ET ECKÉHO A KOSMI CKÉHO
PRŮMY SLU ( D O ROKU 2025)
Návrh zpracovala pracovní skupina ČTPL ve složení:
Ing.
Ing.
Ing.
Ing.
Ing.
Ing.
Ing.
Jan Bartoň
Jiří Fiala
Viktor Kučera
Martin Paloda, CSc.
Petr Raška
Petr Štěrba
Miloš Vališ, CSc.
Výsledný dokument byl dopracován na základě připomínek všech členů ČTPL.
Praha, březen 2009
1
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
1. Obsah
1.
Obsah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.
Předmluva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
3.
Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1
Zhodnocení historického vývoje českého leteckého průmyslu
.............4
3.1.1
Vznik československého leteckého průmyslu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1.2
Období mezi válkami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1.3
Druhá světová válka a poválečné období . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1.4
Období 1948 - 1989 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3.1.5
Období po roce 1989
...........................................5
3.2
Porovnání se stavem v ostatních zemích EU
3.3
Zhodnocení trendů světového rozvoje v tradičních oblastech českého
leteckého průmyslu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
..........................6
3.3.1
Vojenské cvičné a lehké bojové letouny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3.2
Malé dopravní letouny a lehké sportovní letouny
3.3.3
Letecké motory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.4
Nové materiály a technologie
3.4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Základní směry a předpoklady rozvoje českého leteckého průmyslu
. . . . . . . 19
3.4.1
Finální výrobky
3.4.2
Výroba a vývoj komponent, podsestav a sestav . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4.3
Inženýrské služby
3.4.4
Projekty údržby, oprav a přestaveb letecké techniky
4.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Návrh strategických oblastí výzkumu a vývoje českého leteckého průmyslu
. 24
4.1
Strategické cíle českého leteckého průmyslu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2
Projekty k naplnění cílů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.2.1
Finální výrobky — komplexní vývoj, výroba, údržba a opravy . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.1.1 Letadla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.1.2 Motory
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.1.3 Vrtule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.1.4 Letadlové systémy a technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.1.5 Ostatní . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.2
2
Služby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.3
Výzkumná a vývojová podpora projektů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.4
Příprava lidských zdrojů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.
Závěr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.
Seznam použitých zkratek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
ČTPL 2009
2. Předmluva
Po druhé světové válce měl český letecký průmysl v rámci Varšavské smlouvy a RVHP velmi
významné místo. Počet pracovníků v leteckém průmyslu se pohyboval okolo 30 000 a prodeje letounů do států Varšavské smlouvy a tzv. ”třetího světa“ tvořil okolo 80 % zahraničního
obchodu v oblasti speciální techniky.
Po rozpadu Sovětského svazu, Varšavské smlouvy a RVHP se zcela rozpadl trh v oblasti vojenských cvičných letadel i malé regionální dopravy. Velké projekty, jako L-610, motor M-602 byly
zastaveny, Sovětský svaz zrušil veškeré objednávky včetně dodávek náhradních dílů na letouny v provozu. Podniky byly postaveny do situace, kdy byly nuceny hledat nové trhy a v souvislosti s novými zákazníky řešit problém technických změn, které vyplynuly z jiných technických a provozních požadavků. Byly připraveny nové verze L-39 s izraelskou nebo americkou
avionikou, podařilo se prodat letouny do Thajska, Egypta a Tunisu. Letouny L-410UVP-E byly
postupně certifikovány podle amerických předpisů FAR 23 v mnoha zemích světa včetně USA.
Evropská agentura pro bezpečnost letectví EASA převzala kompetenci nad změnami typové
konstrukce letounů řady L-410 a vydala pro ně typový certifikát EASA. Vznikly nové verze
a modely této řady, které jsou do současné doby na výrobní lince a jejich výroba, inovace
a provoz jsou zastřešovány agenturou EASA. Všechny významné projekty 90. let (L-159, Ae 270
atd.) byly převážně kooperovány se západními partnery a certifikovány podle západních předpisů (MIL, EASA, FAR). Podniky postupně procházely procesem privatizace, počty pracovníků
v letectví se snížily na cca 10 tisíc.
Velké firmy měly problémy se zajištěním zakázek, i když se postupně dařilo uzavírat kontrakty na kooperace pro velké evropské a americké firmy a také realizace nových
letounu L−410UVP-E20 na světovém trhu má pozitivní trend.
Se vstupem České republiky do Evropské unie se otevřela pro podniky českého leteckého průmyslu řada nových příležitostí a možností využití svého potenciálu, lidských zdrojů, a dlouholeté tradice a zkušeností ve vývoji a výrobě letadel pro další rozvoj tohoto významného oboru.
Evropská unie zařadila leteckou dopravu mezi oblasti, ve kterých bude podporován výzkum
a vývoj z evropských zdrojů a vytvořila si poradní orgán ACARE, který byl pověřen zpracováním dlouhodobé strategie letecké dopravy v Evropě.
Výstupem činnosti ACARE (Advisory Council for Aeronautical Research in Europe) jsou dokumenty VIZE 2020, SRA-1 a SRA-2 (Strategic Research Agenda), které definují cíle, kterých by
mělo být dosaženo do r. 2020, potřeby výzkumu v Evropě v oblasti letecké dopravy, priority
a pravděpodobné směry technologických změn, které bude potřeba přeměnit na konkrétní
výzkumné programy, jestliže se chce dosáhnout stanovených cílů. Jako vrcholový strategický
cíl si EU stanovila stát se světovým ”leadrem“ v oblasti letecké dopravy a zajistit plnění sociálních a společenských požadavků EU na leteckou dopravu.
V oblasti kosmického průmyslu se obdobná strategie teprve utváří. Je zřejmé, že bude mimo
jiné orientována na odstranění závislosti evropského kosmického průmyslu na materiálech
a technologiích dostupných pouze mimo EU a bude apelovat na sdílení technologií s leteckým, obranným i bezpečnostním průmyslem. Za této situace považuje ČTPL za vysoce potřebné, aby český letecký a kosmický průmysl definoval své místo a postavení v evropském leteckém a kosmickém průmyslu a stanovil si v souladu s evropskou strategií své cíle, priority
a oblasti výzkumu a vývoje, které budou jednak přispívat k plnění evropských programů a jednak zajišťovat efektivní rozvoj jak vývojové a výzkumné základny, tak výrobního potenciálu
a lidských zdrojů českého leteckého a kosmického průmyslu. Strategickou výzkumnou agendu (SVA) považujeme za efektivní nástroj rozvoje ČTPL, konkurenceschopnosti ekonomiky
a ekonomického růstu, vytváření podnikatelského prostředí, díky zkvalitňováním vazeb mezi
výzkumem, VŠ a podnikatelskou sférou.
Cílem SVA je vytvořit střednědobé a dlouhodobé vize budoucího technologického vývoje
v oblasti letectví a kosmonautiky v ČR a příslušné kroky k realizaci této vize, která v sobě zahrnuje problematiku hospodářského růstu, konkurenceschopnosti a udržitelného rozvoje.
Nosnou myšlenkou SVA je systematické navázání výzkumných a vývojových aktivit českého
leteckého průmyslu na strategické cíle leteckého a kosmického průmyslu EU a činnosti definované v evropské SRA-2.
V Letňanech, dne 23.1.2009
3
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
3. Úvod
3.1 Zhodnocení historického vývoje českého leteckého průmyslu
3.1.1 Vznik československého leteckého průmyslu
Vznik a rozvoj československého leteckého průmyslu na počátku 20. let minulého století odpovídal tehdejšímu trendu světového průmyslového rozvoje v ekonomicky vyspělých zemích. Ztráta za zeměmi, ve kterých nástup leteckého průmyslu uspíšila 1. světová válka, byla rychle
dohnána a v ČR zpočátku používaná zahraniční letecká technika byla brzy nahrazena domácí
výrobou. A to nejen díky aktivitě průmyslu, ale i díky tomu, že důležitost rozvoje domácího
leteckého průmyslu pro nově vzniklý stát pochopily politické i vojenské špičky.
3.1.2 Období mezi válkami
Hnacím motorem rozvoje československého leteckého průmyslu v meziválečném období byly
domácí státní zakázky. V oblasti vojenského letectví od ministerstva obrany, v oblasti civilního
(dopravního) letectví od ministerstva veřejných prací (především pro ČSA a aerokluby).
Československý letecký průmysl byl součástí světového rozvoje a udržoval si ve většině běžných
kategorií letecké techniky dobrý standard. K tomu přispívala i dobře vybudovaná výzkumná
základna soustředěná zejména do VZLÚ, a.s. (založen 1922).
Kategorie (vícemotorové dopravní a bombardovací letouny) i technologie (celokovové poloskořepinové konstrukce), které byly nad síly domácího průmyslu, se řešily převážně licenční výrobou, takže naprostá většina provozovaných civilních i vojenských letadel zůstávala domácí
výroby. Totéž se týkalo i licenční výroby některých kategorií leteckých motorů.
Export byl proti domácím zakázkám v menšině, což byl ale běžný trend té doby, a omezoval se
především na export, případně licence, do menších evropských států.
3.1.3 Druhá světová válka a poválečné období
Německá okupace českých zemí během druhé světové války paradoxně znamenala, že československý letecký průmysl stál na konci války opět na srovnatelné světové úrovni, navíc kapacitně i technicky posílen. Jeho zaměření na domácí, především vojenské zakázky zůstalo po
válce zachováno. Výjimkou byl narůstající export sportovních letadel.
3.1.4 Období 1948 - 1989
Období studené války po roce 1948, opět paradoxně, díky licencím na sovětské vojenské
i dopravní letouny, přineslo přístup k nejmodernějším světovým leteckým technologiím, především k vojenské proudové technice (letadla i motory) a usnadnilo tak i vlastní domácí vývoj
v této oblasti. Na druhou stranu, vlivem rozdělení kompetencí, se potlačil slibný vývoj některých kategorií, např. vrtulníků.
Podřízení sovětským zájmům nicméně přivodilo později postupnou ztrátu kontaktu se světovým vývojem, především v oblasti některých materiálů, technologií a avioniky, kterou se průmysl snažil obtížně eliminovat vlastními silami.
Dalším paradoxem je, že izolace sovětského bloku vytvořila československému leteckému průmyslu nebývalé odbytové možnosti v oblastech, ve kterých mu bylo dovoleno se specializovat
(cvičné proudové letouny, malá doprava, sportovní a částečně i zemědělské letouny a větroně),
čímž se československý letecký průmysl zařadil v těchto kategoriích mezi přední světové výrobce. Československý letecký průmysl dokázal využít nabízenou šanci nejlépe ze všech tehdejších
socialistických zemí, což svědčí o jeho tehdejším potenciálu a kvalitě. Kromě sportovních letounů, větroňů a zemědělských letounů bylo vyrobeno více než 3600 bojových letounů MiG, více
než 6000 cvičných proudových letounů československé konstrukce a více než 1000 letounů pro
regionální dopravu.
Oproti meziválečnému období se postupně zcela změnila jeho orientace a čs. letecký průmysl
se stal jednoznačně exportně orientovaným.
4
ČTPL 2009
3.1.5 Období po roce 1989
Čs. letecký průmysl přišel v tomto období prakticky zlomově o stávající trhy, což byl proces,
který se nedal odvrátit, protože dřívější dominance na těchto trzích nebyla postavena na tržněekonomických, ale politických základech. Zároveň se nedokázal prosadit na trzích, které se pro
něj nově otevřely. To bylo způsobeno zcela chybnou ekonomickou politikou v první polovině
90. let, kdy průmysl ztratil, ve světě obvyklou, státní podporu, a to dokonce i u projektů státem zadaných (L-159). Vrcholící vývoj největšího dopravního letounu vyvíjeného v České republice (L-610) přišel zcela o podporu státu, což spolu se ztrátou ruského trhu vedlo k pomalému
umírání tohoto projektu. Armádní zakázky byly orientovány na ryze vojenské programy a nabídky vojenských verzí dopravních letounů stály na vedlejší koleji. Na druhou stranu i ta podpora,
která se od státu ve formě dotací pro konverzi vojenské výroby na civilní nabízela, zůstala vinou
některých podniků nevyužita. V očekávání jeho privatizace, nejspíše managementem, byl letecký průmysl decentralizován a ponechán vlastnímu osudu, což byl trend přesně opačný, než jaký
probíhal v ostatních západních zemích s vyspělým leteckým průmyslem. Neviditelná ruka trhu
však v prostředí, kde se klíčoví světoví hráči těší různým formám účinné státní podpory, může
působit jen negativně.
Ve druhé polovině 90. let se stát začal o osud leteckého průmyslu opět více zajímat, ale nekritické spoléhání se na zahraniční investory vedlo k uzavírání pro český letecký průmysl nevýhodných smluv, které mu nezajistily očekávanou kapitálovou podporu i stabilitu a dokonaly
kolaps tradičních domácích výrobců. Navíc celosvětová poptávka v našich tradičních oblastech
rapidně poklesla pro nasycení trhu. U cvičných vojenských letadel z politických a u malých turbovrtulových letadel z technicko-ekonomických důvodů. Přebytek malých dopravních letounů
na ruském trhu byl reexportován různými překupníky do celé řady zemí a vytvořil silné konkurenční prostředí pro nově vyráběné letouny.
I když vznikly a většinou se úspěšně rozvíjí nové menší letecké firmy, které se lépe dokázaly přizpůsobit potřebám trhu, je pokles významu českého leteckého průmyslu co do rozsahu a objemu činností, podílu na tvorbě HDP i exportu a počtu zaměstnanců evidentní.
Česká republika je tak dnes z hlediska postavení svého leteckého průmyslu hluboko pod evrop ským průměrem (zhruba o jeden řád). Není zapojena do žádného významného civilního nebo
vojenského mezinárodního finálního programu. Letecký průmysl není centralizován, ani neexi stuje významná domácí firma, která by byla v daném okamžiku tahounem jeho rozvoje.
Omezené je i zapojení do mezinárodních kosmických programů na průmyslové úrovni.
Postavení domácího leteckého průmyslu je z hlediska evropského nebo světového kontextu,
s výjimkou kategorie ultra-llight (UL), nejslabší od poloviny 20. let minulého století.
Cílem tohoto dokumentu je na úrovni ČTPL identifikovat výzkumné, vývojové a rozvojové
oblasti, jejichž podpora a realizace by mohly podstatně přispět ke zlepšení současné situa ce českého leteckého průmyslu.
Je však třeba si uvědomit, že pouze významná koordinace (realistických) záměrů jednotli vých firem založených na tradici a zkušenosti s akcemi na státně politické úrovni může vrá t i t č e s k ý l e t e c k ý p r ů m y s l n a t r e n d r o z v o j e s r o v n a t e l n ý s EU a p ř i n é s t t a k n á r o d n í m u h o s podářství efekty úměrné tomu, co je v této oblasti záměrem EU.
Vývoj
základních
hospodářských
ukazatelů ALV
od roku 2002
5
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
3.2 Porovnání se stavem v ostatních zemích EU
Leteckému průmyslu a letectví obecně, tj. včetně letecké dopravy, řízení letového provozu, atd.
je v EU přikládána z makroekonomického hlediska mimořádná důležitost. Je to tím, že letecký
sektor dnes generuje v rámci EU (455 mil. obyvatel) přímo 2,6 % GDP (HDP). Tj. z hlediska přidané hodnoty cca T 220 mld., respektive 3 miliony pracovních míst. Z toho letecký průmysl přestavuje 14 % zaměstnanců (442 tis.), ale 37 % obratu (T 81,6 mld.). Vyznačuje se tedy vysokou
produktivitou (viz grafy). Pozitivní je také vliv leteckého průmyslu na rozvoj ostatních oblastí
průmyslu díky transferu kvality a vývojových a výrobních technologii.
Celkový přínos letectví ekonomice EU, tj. se započtením mezinárodního obchodu (18 %
letecky), turistického sektoru (6 % z jeho 12 % příspěvku na GDP), atd. je ale mnohem vyšší
a je odhadován na 8-10 % GDP.
6
ČTPL 2009
Vlády EU zajišťují dnes svými zakázkami jen něco více než čtvrtinu obratu leteckého průmyslu
EU:
7
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
Podíl civilní letecké výroby až do roku 2000 rostl, teď má spíše mírně klesající tendenci:
Podle očekávání je rozhodující podíl finální výroby. Za zmínku však stojí, že drakařská výroba ( Aerostructures ) představuje jen cca 3 %. Naopak stále roste význam údržby a oprav
( Aircraft Maintenance ):
8
ČTPL 2009
Přitom obchodní saldo samotného leteckého průmyslu EU vykazuje přebytek T 2,2 mld.
Letecký průmysl zajišťuje 22 % Hi-Tech exportu EU (7 % výrobního exportu EU celkově). Jeho
investice do výzkumu a vývoje (R & D) jsou okolo 12 % obratu, z toho téměř dvě třetiny do
civilního sektoru.
Jen cca 70 % vývoje a výzkumu je však financováno z vlastních prostředků firem, zbytek
vládami EU:
9
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
Zajímavé je, že srovnatelná čísla platí v leteckém průmyslu i pro sektor malých a středních
podniků (SME, tj.: < 250 zaměstnanců, < T 40 mi. ročního obratu, < 25% vlastnických podílů jiných než SME). Tam je však podíl vlád a EU na financování výzkumu a vývoje ještě daleko vyšší (62 %!):
Do roku 2020 se předpokládá nárůst podílu leteckého sektoru na 3,3 % GDP přímo (tj. růst
o 27 %), respektive na 11-13 % celkově. To by mělo přinést vytvoření dalších 2-4 milionů pracovních příležitostí v zemích EU. Znamená to, že letectví bude ve sledovaném období jedním
z nejdynamičtěji se rozvíjejících sektorů ekonomiky EU vůbec. Tento odhad lze považovat za
reálný, porovnáme-li ho se světovým trendem rozvoje letecké dopravy, kde objem letecké přepravy se zdvojnásobí každých 16 let, doprava osob roste o 4-5% ročně a náklady ještě rychleji.
Není divu, že při tomto významu leteckého oboru z hlediska ekonomiky EU, se zásadní rozhodnutí v klíčových nadnárodních civilních i vojenských leteckých programech realizovaných
v EU činí na úrovni prezidentů a předsedů vlád. To se týká nejen zahajování a schvalování takových programů, ale i sledování a řešení problematických situací v průběhu jejich realizace (viz
např. zpoždění vývoje letounu Airbus A 380 nebo A 400M, nákup tankerů pro USAF, atd.). Zdá
se, že na nejvyšší politické úrovni EU je dnes rozvoji leteckého průmyslu přikládána stejná
důležitost, jako byla na domácí úrovni (na rozdíl od současnosti) přikládána politiky po vzniku Československa.
Tento trend ještě zesílil po vzniku současné ekonomické krize, kdy ještě narostla vládní podpora, úlevy, respektive ochrana domácího leteckého průmyslu v zemích, kde je tento průmysl nejvíce rozvinutý (Francie, Německo, USA,...). Tato opatření však budou mít negativní vliv, který se
už začíná projevovat, na menší země, kde je letecký průmysl koncipován jako kooperační,
poskytující dodávky a služby finalistům v klíčových zemích. Největší dopad, ve formě poklesu
zakázek, bude na země, které nejsou na vládní úrovni zapojeny do žádného klíčového leteckého programu (Airbus, Eurofighter, JSF,...). Z 19 zemí uvedených v přehledu výkonů evropského
leteckého průmyslu na předchozích stránkách, ale i z dalších zemí s leteckým průmyslem (např.
10
ČTPL 2009
Norsko), je ČR bohužel jednou z několika, které se ocitly v této situaci. Většina ostatních zemí
je zapojena do jednoho, ale často i více takových programů.
Pokud by se nepodařilo vytvořit podmínky pro růst výkonů českého leteckého průmyslu
a nepodařilo se zachytit a sledovat uvedený trend rozvoje letectví předpokládaný v EU, zname nalo by to z národohospodářského hlediska, že Česká republika by se připravila o jeden z pod statných zdrojů ekonomického růstu, který by se jen těžko podařilo kompenzovat v jiných
odvětvích národního hospodářství. To by ve svých důsledcích vedlo nevyhnutelně k relativnímu
poklesu dynamiky rozvoje české ekonomiky. Ze zdánlivě dílčí technicko-e
ekonomické problematiky, která je předmětem tohoto dokumentu a jenž je omezena na sektor letectví a kosmonautiky, se tak stává významný problém hospodářsko-p
politický na národní úrovni. Excelentnost
letectví včetně jeho vybavení využívají ostatní odvětví českého průmyslu.
Na základě analýzy současných trendů rozvoje leteckého průmyslu v Evropě i ve světě lze odvodit, že předpoklady pro úspěšný rozvoj národního leteckého průmyslu, v trendech předpokládaných EU a v současných ekonomických podmínkách, jsou především tyto:
1. Národní letecký průmysl by měl mít alespoň jednu dominantní, kapitálově silnou leteckou
firmu, plus určitý počet menších firem (převážně SME), úzce specializovaných.
2. Větší počet dominantních, kapitálově nepropojených, leteckých firem je zdůvodnitelný
(pokud vůbec) jen v nejsilnějších ekonomikách EU a za předpokladu, že si oborem své činnosti přímo nekonkurují (např. letadla x motory; letadla x vrtulníky).
3. Není rozhodující, jestli je dominantní firma sama finalistou určité kategorie letecké techniky nebo se podílí dílčím způsobem jako partner na významném mezinárodním leteckém
programu.
4. Není rozhodující, zda se jedná o firmu státní, soukromou s kapitálovou účastí státu, nebo čistě
soukromou; vlastněnou domácím či zahraničním kapitálem. V každém případě, vzhledem
k (zahraničně)politické, ekonomické a vojenské důležitosti leteckého sektoru, by bylo vhodné,
aby činnost firmy byla úzce propojena a obousměrně koordinována na vládní úrovni. Je třeba
předpokládat, že na úrovni EU (a často i NATO), respektive obecně na zahraničně politické
úrovni, bude firma často vystupovat a bude chápána jako reprezentant státu a proto se musí
těšit odpovídající státní podpoře (myšleno obecně politicky, ne jen ekonomicky).
5. Pro uplatnění pravidla 4. o koordinaci se státní politikou nerozhoduje, zda je těžiště aktivit firmy v oblasti vojenského nebo civilního letectví. Výjimkou je případ, kdy se činnost
dominantní firmy omezuje výhradně na všeobecné letectví. Tam pak není koordinace se
státní politikou podmínkou.
6. V určitých mezinárodních programech se vztahuje koordinace se státní politikou dle bodu
4. i na další specializované letecké firmy, ne (jen) na firmu dominantní.
7. Specializace na čistě civilní letecké programy se prakticky nevyskytuje. Snad s výjimkou
zemí, jejichž letecký průmysl se omezuje na kategorii všeobecného letectví (GA). Ale i tam
jsou přinejmenším paramilitární aplikace významným zdrojem jeho růstu. Rovnoměrný rozvoj civilního i vojenského sektoru je zárukou stability národního leteckého průmyslu.
8. V oblasti civilní (dopravní) letecké techniky se úspěšně rozvíjí letecké průmysl v těch
zemích, které na úrovni zemí nebo firem kapitálově vstoupily a staly se podílníky (akcionáři) velkých mezinárodních projektů (Airbus, ATR, ...). Vstup do mezinárodního programu
jako prostředek revitalizace a zajištění budoucnosti domácího leteckého průmyslu však
platí i na úrovni vojenských programů (JSF, AGS, A 400M, Eurofighter, ...). Čistě národní
finální letecké programy, ať už civilní nebo vojenské (např. Rafale), bez významné účasti
zahraničních partnerů, se už téměř nevyskytují. A už rozhodně ne v zemích velikosti ČR.
9. V oblasti vojenské letecké techniky jsou stejně účinným nástrojem rozvoje leteckého průmyslu přímé offsety. Na rozdíl od ČR jsou však uplatňovány jako opravdu přímá a opravdu
nově vytvořená účast domácího leteckého průmyslu na programu jehož se offset týká.
11
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
10. Bezpilotní letecká technika (zatím převážně vojenská, ale už brzy zasahující do mnoha
odvětví národního hospodářství, především monitorováním, ale i přímými zásahy v oblasti
životního prostředí, zemědělství, přírodních katastrof, dopravy, přenosových soustav, dálkovodů, vodních zdrojů a toků, komunikací, bezpečnosti, atd.) se stává stále podstatnější
součástí letectví a bez podílu na ní si nelze trvalý rozvoj leteckého průmyslu představit.
11. Velký význam má i vytvoření národního kosmického průmyslu a jeho zapojení do programů ESA (European Space Agency), jejímž členem se ČR stala v roce 2008.
3.3 Zhodnocení trendů světového rozvoje v tradičních oblastech českého leteckého
průmyslu
Dále jsou uvedeny jen kategorie finálních výrobků, které měly pro rozvoj českého leteckého
průmyslu v nedávné minulosti rozhodující význam. Nejsou uváděny oblasti systémů a komponent letecké techniky, ve kterých byl náš letecký průmysl významným dodavatelem, kde se neomezoval jen na dodávky pro domácí finalisty (simulátory, sedačky, atd.), ale kde rovněž ztratil
své postavení.
3.3.1 Vojenské cvičné a lehké bojové letouny
Historie některých českých podniků je spjata s úspěšnými konstrukcemi domácích cvičných
proudových letadel.
Potřeba výcviku vojenských pilotů po skončení studené války celosvětově klesla ve většině letectev o jeden až dva řády. Změnily se i hrozby, které zdůvodňují zbrojní akvizice. Rozvoj technologii umožňuje i v širší míře používání bezpilotních prostředků a tento trend bude pokračovat
s dalším vytěsňování pilotovaných bojových letounů. Přesto trh cvičných letounů je a bude dost
velký na to, aby stálo za to se jím zabývat, zejména s ohledem na historii a zkušenosti některých podniků v naší zemi v oblasti military i proto, že flotila, která je v současné době provozovaná, má před sebou značnou část života a tím i potřebu modernizací.
Předpoklad vývoje tohoto trhu v čase ukazuje následující graf:
800
700
SumaSuma
— počet
kusů
- poèet kusù
600
500
400
300
200
100
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
20
21
20
22
20
23
20
24
20
25
20
26
20
27
20
28
20
29
20
30
01
20
20
9
00
20
8
19
9
19
9
19
9
7
0
Rok uzavøení kontraktu
Rok uzavření
kontraktu
Je zřejmé, že dochází k dalšímu prodlužování života stávající generace letadel, už 65 % z celkové flotily současných cvičných letadel je starších než 25 let, je předpoklad dosažení života
u této generace běžně 30 let, ale výjimečně až 50 let.
Vzhledem k poskytované podpoře naší flotily vojenských letadel jsou udržovány a rozvíjeny profese, které by v případě týmového spojení a nezbytnou kooperací s externími firmami dokázaly hrát jistou roli při vývoji nového letadla kategorie trainer nebo jeho významné modernizaci.
12
ČTPL 2009
Přitom tyto týmy jsou využitelné pro vývoje, které probíhají v civilní oblasti nejen finálních letadel, ale i nových technologií, bez nichž si nový výrobek nelze představit. Pro vojenský trh je průběh v čase ”up and down“ typický a ekonomicky mu lze v našich rozměrech čelit jen promyšlenou diverzifikací.
Nabytou schopnost ve vývoji a technologii vojenských letadel je třeba rozvíjet. Není rozhodující, jakou formu nakonec tato aktivita získá, zda půjde o účast na vývoji, upgrade provozovaných flotil nebo zavedení konkrétní speciální technologie.
Tyto schopnosti se mohou uplatnit i ve spolupráci na projektech Evropské kosmické agentury
(ESA), kam Česká republika vstoupila a řada podniků je pro tuto činnost ze strany ESA auditována.
Souhrnem lze říci, že byznys oprav a upgrade vojenských letounů a vrtulníků je dosti lukrativní a rozsáhlý na to, aby tvořil část aktivit některých českých podniků. Technologie s ním spjatá je poněkud odlišná, vyžaduje specialisty v oborech integrace systémů. V některých případech
jde o obchod s vojenským materiálem se všemi povinnostmi, které se k tomu váží. Rozvoj této
technologické platformy umožňuje podnikům diverzifikační aktivity v oborech údržby (MRO —
Maintenance, Repairs and Overhauls) a vývoje, modernizace a zástavby špičkových systémů na
paluby letadel.
3.3.2 Malé dopravní letouny a lehké sportovní letouny
Kategorie letounů dle FAR/JAR-23, respektive EASA CS-23, se stala díky letounům L-410
a rodině ZLINů druhou rozhodující oblastí českého leteckého průmyslu. Ze současných
programů do ní směřují typy EV-55, Corvus a VUT100. Živý je také program L-410, kde probíhá permanentní inovační proces a připravuje se modernizace většího rozsahu, která je
nezbytná pro udržení konkurenceschopnosti letounů této řady i dlouhodobějším výhledu.
Pokud se týče dvoumotorových letadel pro spádovou a regionální dopravu, tak s růstem letecké dopravy celosvětově rostla poptávka po větších letounech a zvláště letounech proudových,
které se v této kategorii dříve vůbec nevyskytovaly. Většina výrobců kategorie do 19 cestujících
jí proto nejdříve opustila ve prospěch větších turbovrtulových letadel (tam směřoval i typ
L-610). I tam však zmenšující se trh postupně opustila většina výrobců (SAAB, Short, Embraer,
BAe, Fokker, atd.) a civilní trh si rozdělily dva zbývající programy (evropský ATR a kanadský
Dash 8).
Vývoj v této oblasti (trend, respektive počty kusů) v období let 2000 - 2007 a prognózu na léta
2008 - 2020 v USA uvádí následující tabulka a graf. Jedná se o v současnosti rozhodující a nejvyspělejší trh. Lze proto předpokládat, že i na ostatních trzích bude trend vývoje, možná s určitým zpožděním, podobný.
Období
Kategorie
Pístový
Turboprop (TP)
Turbojet (TJ)
Kategorie
TP < 9 sedadel
2000 ÷ 2007
Prognóza 2008 ÷ 2020
General Aviation + Air Taxi
pokles
nárůst 5762➝8087 (+40 %)
nárůst 7001➝10 835 (+55 %)
stagnace
nárůst 8146➝8681 (0,6 % ročně)
nárůst 11 670➝22 797 (5,6 % ročně)
Regional Transport
pokles 470➝451 (-4 %)
stagnace
TP 10 ÷ 19 sedadel
pokles 343➝220 (-46 %)
stagnace
TP 20 ÷ 30 sedadel
pokles 262➝99 (-62 %)
pokles 89➝80 (-1,8 % ročně)
TP 31 ÷ 40 sedadel
pokles 474➝253 (-47 %)
pokles 243➝200 (-1,9 % ročně)
TJ 31 ÷ 40 sedadel
nárůst 74➝96 (+30 %)
stagnace
TP > 40 sedadel
pokles 155➝81(-48 %)
stagnace
TJ > 40 sedadel
nárůst 496➝1662(+235 %)
nárůst 1745➝2723 (+4,2 % ročně)
13
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
Kategorie nepřetlakovaných dvoumotorových letadel od 15 do 19 míst však tvoří podskupinu,
pro kterou trh USA není příliš reprezentativní a tato podskupina zůstává potenciálně zajímavým segmentem. Je provozováno 1983 letounů s průměrným stářím přes 25 let a povětšinou
tvoří páteřní typy pro malé provozovatele scheduled a charter letů ve všech koutech světa. Předpokládá se, že velikost tohoto segmentu zůstane následujících 20 let konstantní. Náhrady
dosluhujících letounů a otevírání nových trhů v méně rozvinutých oblastech se v tomto období odhadují na 1020 strojů. Už teď je poptávka velká, jak ukazují reziduální hodnoty dosud provozovaných letadel a obnovení výroby typu DHC-6 Twin Otter plánované na rok 2009 a Dornier
Do 228. Také úspěchy při udržování a v poslední době i rozšiřování aktivní flotily letounů L-410
(která je jedna z největších v kategorii malých dopravních letounů) svědčí o perspektivě tohoto segmentu trhu.
Obnovení plné schopnosti českého leteckého průmyslu podporovat novovýrobu letounů L-410
je díky etablované pozici na trhu a fungující poprodejní podpoře draku i pohonné jednotky jedním z projektů, které mohou podnikům pomoci překlenout období do realizace nových projektů dopravních letounů této kategorie a přispět k dlouhodobé prosperitě celého odvětví v ČR.
Do kategorie nových projektů spadá i významná modernizace letounu L-410. Na základě znalostí aktuálních požadavků zákazníků a zkušeností z dlouholetého provozu letounů je možné
s využitím nových projekčních a výrobních technologií optimalizovat technicko-ekonomické
parametry letounu tak, aby se stal silným konkurentem pro ostatní letouny ve své kategorii.
Letouny L-410 jsou svou velikostí optimální také pro speciálních verze, o které se v současné
době zvětšuje zájem, určené například pro ochranu rybolovných zdrojů, pozorovací a záchranné mise, kontrolu ekologického znečistění, ochranu hranic, sledování a hašení požárů, atd.
V nejnižší kategorii (General Aviation, do 9 cestujících) se bleskově rozrostla kategorie jednomotorových turbovrtulových letadel (Caravan, PC-12, TBM, Piper, Gžel, ...), do které prozíravě
směřoval typ Ae 270. Díky nástupu VLJ a Entry Level Business Jets, které částečně cílí na stejné zákazníky, se však tento segment poněkud zmenšuje.
3000
2800
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
14
03
99
97
95
93
01
20
Rok výroby
20
Year of Manufacture
91
89
87
85
83
81
79
77
75
73
71
69
Twin pistons
Single turboprops
67
65
PočtyAircraft
vyrobených
letadel
Produced
V kategorii do 9 cestujících je stále otevřený prostor pro náhrady starých dvoumotorových
Cabin Class letounů pro nepravidelnou přepravu osob a nákladu, kam směřuje typ EV-55
Outback a Corvus. Stále je v provozu velké množství dvoumotorových typů (pouze v USA je to
2500 strojů, celosvětově 3500). Letouny se vyznačují vysokým stářím, často více než 30 let.
V současnosti vyráběné letouny směřující do tohoto segmentu jsou výhradně jednomotorové
turbovrtulové. Následující graf ukazuje dramatický pokles a zastavení výroby na začátku 80. let
v důsledku aplikace zákona o neomezené odpovědnosti za výrobek (”liability law“). Nyní po 25
letech přichází doba, kdy bude potřeba letouny vyrobené převážně v 70. letech nahradit.
Zásadní otázkou v tomto segmentu trhu je cenová úroveň nově dodávaných letounů, která
bude únosná pro provozovatele. Stejně důležitá bude i úroveň přijatelných provozních nákladů.
ČTPL 2009
Náhrady už intenzivně probíhají u 4-5místných letadel. V roce 2006 bylo dodáno 2181 strojů
se stabilním meziročním nárůstem 19 % v posledních dvou letech. Od roku 2000 dramaticky
vzrostl podíl prodávaných kompozitových typů — z 8 % na 59 %. Svědčí to o vyspělosti této technologie, ale také o neschopnosti tradičních výrobců přijít na trh s vyspělým celokovovým typem.
Trh očekává vstup nového celokovového letounu, který nabídne konzervativněji zaměřeným
zákazníkům alternativu k nové generaci kompozitových typů.
Počty provozovaných letounů GA v USA ukazuje následující graf:
Vývoj
poètuletadel
letadel v
v provozu
- pøedpovìï)
Vývoj
počtu
provozu(USA
(USA
- předpověď)
180 000
Pístová letadla
letadla
Pístová
170 000
20000
160 000
15000
150 000
10000
140 000
Pístová
5000
Turbovrtulová
130 000
Trysková aa turbovrtulová
turbovrtulová letadla
Proudová
letadla
25000
Proudová
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
8
99
19
19
9
19
19
9
6
0
97
120 000
Roky
Roky
Přes očekávané stagnace v počtu provozovaných letounů to znamená s uvážením dříve zmíněných náhrad stabilní růst prodejů pístových letadel, viz následující grafy:
Vývojprodeje
prodejepístových
pístovýchletadel
letadel(1994
(1994 -- 2007)
2007)
Vývoj
3 000
Více motorová pístová letadla
Pístová celkem
2 500
Vyrobené
Vyrobenéletouny
letouny
Jednomotorová pístová letadla
2 000
1 500
1 000
500
0
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
15
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
Vývoj
prodejeletadel
letadel do
do roku 2020
Vývoj
prodeje
2020(pøedpovìï)
(předpověď)
3500
Pístová celkem
Poèet vyrobených
vyrobených letadel
Počet
letadel
3000
Turbovrtulová
Proudová
2500
2000
1500
1000
500
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
20
18
20
19
20
20
0
Roky
Roky
V oblasti velmi lehkých sportovních letounů (UL) došlo v posledních letech k velmi intenzivnímu rozvoji. Vznikla celá řada malých firem vyrábějících letouny této kategorie. Asociace výrobců sportovních letadel sdružuje celkem 27 firem, které produkují cca 600 letonů ročně, 1400
vrtulí a 900 padáků různých typů. Česká Republika je v této kategorii druhým největším výrobcem a exportérem (za Německem) v Evropě.
Významnou změnu jak v kategorii UL, tak v kategorii sportovních a turistických letounů dosud
certifikovaných dle EASA CS-23 bude mít vznik nových evropských předpisových kategorií ELA1
a ELA2. Nástup těchto předpisů je třeba zachytit a reagovat na něj konstrukcí nových typů, protože nepochybně naprosto zásadně zahýbe celým trhem v těchto kategoriích.
3.3.3 Letecké motory
V posledním půlstoletí se český letecký průmysl etabloval ve výrobě i vývoji turbinových motorů, ve druhé polovině tohoto období především turbovrtulových. V současné době je výběr turbovrtulových motorů výkonnostní kategorie okolo 500 kW velmi omezený. Kromě motoru PT6
je tu M-601, ve vývoji je v Záporoží (Ivčenko Progres) turbovrtulový motor TP 650. Existuje řada
turbohřídelových motorů této třídy pro vrtulníky, ale o konverze na turbovrtulové nemají výrobci zájem.
V PBS Velká Bíteš byl postaven demonstrátor dvouhřídelového motoru TP 100 s výkonem do
200 kW. Motor je určen v první řadě pro UAV. Je studována možnost vyvinout turbodmychadlovou verzi, opět určenou pro použití v UAV.
Významní výrobci malých motorů se orientují na malé turbodmychadlové motory pro letouny
třídy VLJ, např. ECLIPSE. Reálně nelze v ČR konkurovat novým turbodmychadlovým malým
motorům určeným pro civilní použití, tedy s plnou certifikací.
Vznikla nová třída malých turbodmychadlových motorů s hlavními představiteli:
PW 600: Rodina motorů určená pro VLJ (Cessna Citation Mustang, Eclipse, Embraer Phenom,...). Očekává se výroba minimálně 1000 motorů/rok.
GE/Honda HF 127: Motor absolvoval první běh 2007, certifikace se předpokládá v 2009. Tah
okolo 9000 N.
16
ČTPL 2009
Williams FJ44-3,4: Modernizovaný motor s elektrickými náhony (more electric engine), monitorováním stavu integrovaném v systému FADEC. Tah okolo 8,5 až 15,5 kN. Certifikace plánována na rok 2009.
DGEN380: proběhly první zkušební běhy demonstrátoru tohoto francouzského motoru na
zkušebně společnosti Turboméca. Motor nemá skříň náhonů, příslušenství je elektricky poháněné, mezi nízkotlakou turbinou a dmychadlem je převodovka. Motor má jádro o velikosti
zhruba motoru TJ100 z PBS. Pozoruhodný obtokový poměr 7,6 umožnil údajně hladinu hluku
55 dB. Tah 2500 N.
Tyto motory mají za sebou podporu velkých světových firem, nebo v případě motoru Williams
je to přímo NASA, Glen Research Centre, v programu GAP. Je to zřejmá příprava na očekávaný
boom letounů VLJ. Mimochodem tento program zahrnuje i výzkum a vývoj moderních leteckých dieselových motorů na palivo Jet A4.
Vzniká celá řada leteckých vznětových motorů, které zřejmě budou konkurovat malým turbovrtulovým motorům. Certifikován je např. motor Centurion firmy Thielert. Těm by ve výkonnostní třídě 200 kW a více mohly turbinové motory konkurovat životností (až násobky)
a hmotností (Centurion 4.0 při výkonu 257 kW 275 kg.) Ve spotřebě však budou tyto motory
zřejmě nedostižné.
V evropském projektu CESAR koordinovaném VZLÚ v tématu Work Package 3 , Propulsion
Integration , vedeném ukrajinskou společností PROGRES, se podílí i české firmy, a to v segmentu turbovrtulových motorů výkonnostní třídy od 200 do 550 kW, včetně jejich matematického modelování a návrhu elektroniky řídicích jednotek a algoritmů řízení a diagnostiky (UNIS).
Jedním z dalších cílů je vyvinout turbovrtulový motor třídy okolo 200 kW, který je žádaný různými výrobci malých letounů, existuje už významná poptávka po těchto motorech, a to jak pro
letouny GA, tak pro bezpilotní UAV.
Dalším cílem v oblasti turbinových motorů zůstává co nejefektivnější využití dosavadních přínosů motorů M-601 . Většinu aktiv společnosti Walter Engines, která byla nositelem projektu M-601 koupila v roce 2008 jedna z největších světových firem v oboru
leteckých turbinových motorů — Genereal Electric. Tato koupě rozšiřuje nabídku GE pro
zákazníky z letectví a umožňuje společnosti vstoupit do nového leteckého segmentu,
kterým jsou malá dvoumotorová turbovrtulová letadla V současné době probíhá rozvoj
a modernizace motoru Walter M-601, pod značkou GE. Očekávaný významný nárůst
termodynamického výkonu motoru M-601H je podstatný pro rozsáhlou inovaci letounů
řady L-410. Kromě toho je pro realizaci motorů M-601H na trhu důležitá také možnost
jejich zástavby do letounů řady L-410 z provozu, což umožní zlepšení jejich výkonových
charakteristik především v teplých a vysokohorských podmínkách a zvýšení ekonomie
provozu.
3.3.4 Nové materiály a technologie
Vývoj aplikací kompozitů v letectví
Srovnání aplikací kompozitů dle procentuálního podílu na strukturální hmotnosti pro trhy
civilního letectví ukazuje Graf 1 na následující straně. Ten dokládá, že využití kompozitů se
za poslední tři dekády vyvíjelo od 5 % u letounů Boeing 737 a 747 po více než 17 %
u letounu Airbus A 320. Typ A 320, jehož dodávky byly zahájeny před rokem 1990, využívá
okolo 17 % kompozitů a 66 % slitin hliníku. Airbus A 380 využívá více než 30 tun kompozitů
na jeden letoun. Boeing 787, jehož dodávky jsou plánovány na rok 2010, bude v draku
využívat 50 % kompozitů a obdobné je to i u vyvíjeného konkurenčního typu Airbus
A 350EWB. Boeing 787 má vliv na široké využití kompozitových materiálů k dosažení
vysokého výkonu snížením hmotnosti.
V oblasti vojenských letadel pomáhají pokročilé kompozity zlepšit výkonové a funkční parametry, jako např. snížený odpor, nízká radarová pozorovatelnost a zvýšená odolnost vůči teplo17
Graf 1: Vývoj
aplikace kompozitů
v civilním letectví
Composite Content as Percent
of Structural Weight
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
tám při vysokých rychlostech. Pokročilé stíhací letouny využívají kompozity pro 50 % celkové
hmotnosti.
První široké využití kompozitů u sériových vojenských letounů bylo aplikováno u potahu křídla letounu F/A-18A/B. Letoun s překlopnými rotory V-22 Osprey, jehož vývoj v současnosti
dokončuje Boeing ve spolupráci s Bell Helicopter, je rovněž na hmotnost velmi citlivý výrobek.
Drak letounu obsahuje více než 40 % kompozitů, z větší části využívající kombinaci uhlík/epoxy.
Na tomto prostředku se ověřují i úplně nové aplikace kompozitů včetně vysoce zatížených částí
(např. hřídele transmise).
Kompozitní materiály se používají pro konstrukci rotorů vrtulníků. Použití vláknových kompozitů nabízí významné vylepšení rotorů vrtulníků díky aerodynamicky čistší geometrii, lepšího
dynamického ladění konstrukce, lepší odolnosti proti vzniku poruch konstrukce a pravděpodobnému dosažení nižší ceny. Příznivé strukturální vlastnosti kompozitové konstrukce dovolují
zvýžit vztlak a rychlost. Únavové vlastnosti kompozitového rotorového listu jsou významně lepší
než u jeho hliníkového provedení. Hliníková konstrukce se poruší zhruba po 40 000 cyklech,
přičemž kompozitový list dosáhne i více než 500 000 cyklů bez únavového poškození.
Extrémní vibrační prostředí ve kterém operují vrtulníky, jejich systémy a části dělá kompozity
atraktivní pro další segmenty letecké techniky. Boeing v rámci experimentálního programu
nahradil 11 000 nekompozitových dílů 1500 kompozitovými díly, čímž prokázal možnost úspory až 90 % spojovacího materiálů použitého u typické celokovové letecké konstrukce. Vyrobitelnost a údržbové důvody se zlepšily spolu s celkovou strukturální spolehlivostí.
Zatímco aplikace skelných kompozitů jsou v leteckém průmyslu známé z minulosti, použití
pokročilých, vysoce výkonných kompozitů je relativně nové. Kompozity přinášejí následující
výhody pro aplikace v letectví:
1, Nižší výrobní náklady jak primární a sekundární letecké konstrukce, tak i interiérových aplikací jako jsou schránky pro zavazadla, podlaha kabiny, interiérové panely, ale i přepážky, dveře,
vnější části, jako jsou například radomy a náběžné hrany křídla.
2, Menší hmotnost, menší propustnost hluku, lepší tepelné vlastnosti, lepší pevnost, tuhost,
houževnatost, rázová odolnost, požární odolnost.
Následující tabulka ukazuje přehled kompozitových aplikací u modelů letadel Boeing a Airbus:
18
ČTPL 2009
Aerospace Structures made from Composites
Tabulka 3:
Efektivnější výrobní procesy mohou pomoci vyvážit náklady drahých prepregových materiálů
letecké kvality a dělají kompozity cenově konkurenceschopnější s kovovou leteckou konstrukcí.
Taková efektivnost může být dosažena schopnostmi konstrukční optimalizace, implementací
výrobních procesů jako např. rapid fiber performing, large scale performing (LSP), closed molding, použitím termoplastů a nových lisovacích metod jako je např. Quickstep. Výrobní proces
hraje velmi důležitou roli pomáhající snížit náklady leteckých kompozitových částí.
Vedle kompozitových materiálů pokračuje i vývoj materiálů kovových. Současně se uvolnily
výsledky vývoje kosmických a vojenských programů v oblasti kovů, například lithiové slitiny,
které jsou konkurentem kompozitů zejména v hmotnostních úsporách, parametru v letectví
rozhodujícím. Trupy nových regionálních letadel zůstaly kovové (C-Series, SuperJet). Možná to
signalizuje změnu strmosti křivky nástupu kompozitů a novou rovnováhu mezi používáním
kovových a kompozicových materiálů při konstruování letadel. Co je zřejmé již nyní, v dalších
patnácti létech budou letecké konstrukce hybridní. To přináší nutnost vývoje postupů spojování (kompozit, hliníkové slitiny, titan, ocel), prevence koroze, otázky vodivosti atd.
3.4 Základní směry a předpoklady rozvoje českého leteckého průmyslu
● Tento dokument, SVA, rozpracovává a na národní úrovni navazuje na principy, definované
na evropské úrovni v ACARE Strategic Research Agenda 2. Na rozdíl od evropského dokumentu zaměřeného na výzkum, je pojetí Strategie širší tím, že se zabývá i programy vývojovými a rozvojovými. Na druhé straně je záběr užší, protože se zabývá jen problematikou
19
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
leteckého průmyslu a nikoli odvětvím letectví jako celku, včetně letecké dopravy, řízení
letového provozu, atd.
● SVA si klade za cíl definovat žádoucí směry rozvoje českého leteckého průmyslu a navrhnout způsoby jejich podpory a návazně definovat žádoucí směry vývoje (výzkumu), na které
se soustřeďuje ACARE Strategic Research Agenda. Rozvojové programy v tomto pojetí
nejsou striktně vázány na nový výzkum nebo vývoj, ale mohou být zaměřeny na vytvoření
nových výrobních, opravárenských a jiných kapacit, investice do vybavení, zavedení dosud
u nás nepoužívaných technologií, implementace technologií pro ”green“ letoun.
● Na rozdíl od dokumentu ACARE Strategic Research Agenda, který je zaměřen výhradně na
leteckou dopravu, zahrnuje Strategie i další kategorie v rámci současných a budoucích
možných aktivit členů ALV, respektive českého leteckého průmyslu, a to:
❍ Sportovní a turistické (všeobecné) letectví (General Aviation)
❍ Malé letectví (malé lehké a ultralehké letouny a létající zařízení)
❍ Vojenské letectví
● Nosnou myšlenkou SVA je soustředění podpory na aktivity s vysokou přidanou hodnotou
(efektivností, ziskem) a maximálním důrazem na synergické efekty, kterými jsou:
1. Finální výrobky
2. Výroba a vývoj komponent, podsestav a sestav v rámci nadnárodních dodavatelských
řetězců
3. Inženýrské služby
4. Projekty údržby, oprav a přestaveb letecké techniky
Bližší vymezení problematiky těchto čtyř okruhů je uvedeno v kapitolách 3.4.1 až
3.4.4.
● Vzhledem k délce sledovaného období, které činí téměř 20 let, musí SVA zůstat dokumentem otevřeným, který bude periodicky kriticky přehodnocován a aktualizován v souladu
s ACARE SRA/2. Z toho důvodu si neklade za cíl definovat souhrn veškerých námětů nebo
projektů, které by měly být v rámci leteckého průmyslu ČR řešeny a podporovány, a to ani
v počátečním období. Spíše se zaměřuje na vytýčení oblastí, ve kterých by bylo vhodné projekty iniciovat a snaží se tak podnítit zájem případných řešitelů. Konkrétní projekty jsou pak
zmiňovány pouze v případech, kde už byly podniknuty alespoň dílčí kroky k jejich definici,
ustavení a řešení.
C í l e m SVA j e u r č i t o b l a s t i , k t e r é b u d e Č T P L p ř e d n o s t n ě p o d p o r o v a t v r á m c i s v ý c h a k t i v i t
a které bude doporučovat pro získání státní podpory a podpory ze strany EU.
3.4.1 Finální výrobky
Existence živých a rozvíjejících se finálních výrobků letecké techniky na domácím trhu je důležitou podmínkou pro trvalý rozvoj celého českého leteckého průmyslu. Tato skutečnost posiluje synergické efekty v rámci složitého systému školství, výzkumu, vývoje, výroby, subdodavatelských vztahů, finančních nástrojů, atd. díky komplexní zkušenosti finalistů od vývoje výrobku,
přes jeho výrobu, realizaci na trhu a zajištění provozu.
Vývoj nových typů letadel není dnes otázka primárně technická, ale především otázka kapitá lové dostatečnosti plus zajištění podpory zákazníků. Z toho důvodu platí, že:
1. Etapu vývoje v plném rozsahu (Full-scale Development, FSD) má smysl po předchozí studijní etapě zahájit (Industrial Launch of the Program, ILP), až když je jasné kapitálové zajištění celého procesu vývoje a přípravy sériové výroby. Přitom:
20
ČTPL 2009
● Na profinancování vývoje a přípravy sériové výroby jsou nutné finanční prostředky o 2
řády vyšší, než je jednotková cena finálního výrobku:
Příklad: při ceně sériově vyráběného letadla $ x.106 je třeba počítat s náklady na vývoj
a přípravu sériové výroby $ x.108.
● Návratnost investic je třeba očekávat po více než deseti letech od jejich vložení do programu.
2. Financování musí umožnit certifikaci do 4 až 6 let od ILP (v závislosti na kategorii; po předchozí přípravné a studijní etapě). Jinak se zhoršuje naděje na ziskovost programu. Přesáhne-li vývoj od ILP 8 let, klesá naděje na realizovatelnost programu jako takového.
3. Segment trhu musí prokazatelně umožnit prodej minimálně v řádu stovek kusů celkově
a desítek kusů ročně.
● Přitom segment trhu se musí definovat nejen z hlediska poptávky na trhu po dané kategorii letecké techniky, ale i z hlediska teritoriální schopnosti výrobce (prodejců) zajistit
podporu zákazníků za provozu na požadované úrovni
Jen prokazatelně zdůvodněná kladná odpověď na všechny tři výše uvedené body může
definovat finální výrobky, na které by se přednostně měla zaměřit podpora českého letec kého průmyslu.
3.4.2 Výroba komponent, podsestav a sestav
Výchozí předpoklady:
● Výroba komponent, podsestav a sestav tvoří v současné době rozhodující část produkce (a tedy i zaměstnanosti) českého leteckého průmyslu. Export je odhadován
na 4,5 mld. Kč/rok.
● Vzhledem k tomu, že finální výrobky domácí výroby nemohou v horizontu příštích desetiletí dostatečně vytížit technologicky nezbytné kapacity v rámci regionálního dodavatelského řetězce je životně důležité tyto kapacity vytížit výrobou pro přední světové výrobce letecké techniky. Jen využití synergického efektu společného využití kapacit umožní
investice do obnovy a rozvoje technologií, přenos Know-how a tím zajištění dlouhodobé
konkurenceschopnosti.
● Spolupráce navázaná při výrobě pro přední výrobce je základem pro získání komplexních
vývojových a výrobních zakázek na budoucích dlouhodobých projektech.
● Masová výroba komponent civilní letecké techniky (od dílů přes sestavy až po některé
finální výrobky, nebo jejich části) se přesouvá do Asie (Čína, Indie), především pro:
❍ rostoucí odbyt finálních výrobků na místním trhu,
❍ cenovou výhodnost,
❍ offsetové závazky.
● Volná nabídka subkontraktů se omezí, i v důsledku současné ekonomické krize, na ekonomicky méně efektivní výrobu.
● Z výše uvedeného vyplývá: výroba běžných komponent (částí draků, motorů a systémů)
nemůže být jediným prostředkem zachování potenciálu českého leteckého průmyslu.
Smysl má rozvíjet jen projekty:
1. s vysokou specializací, vysokou přidanou hodnotou a vysokou náročností na realizaci,
2. které nejsou na trhu zastoupeny vůbec nebo konkurence je omezená, trh není nasycen
21
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
a nehrozí, že ho konkurence zaplní dříve než my, nebo má výrazné technické nebo ekonomické nedostatky proti naší nabídce,
3. jejichž odbyt je dlouhodobě zajištěn u stabilních finalistů, případně má navíc návaznost
na výrobky používané v rámci zemí NATO, u nichž nehrozí přesun výroby mimo
teritorium aliance,
4. které povedou ke zvýšení globální konkurenceschopnosti českého výrobce (překonání
vstupní bariery, nebo zvětšení odstupu od konkurentů),
5. s prokazatelným synergickým efektem využití stejných kapacit a technologií pro české
finální výrobky a pro dodávky v rámci globálního nadnárodního řetězce.
Jen prokazatelně zdůvodněná kladná odpověď na všechny, nebo alespoň většinu z výše uvede ných bodů může definovat komponent y a činnosti, na které by se přednostně měla zaměřit
podpora českého leteckého průmyslu.
Z výše uvedené analýzy vyplývá nezbytnost podporovat schopnost firem ČTPL zapojit se do nadnárodních dodavatelských řetězců. Největší prostor pro zvyšování potenciálu je ve vzdělávání
pracovníků, zlepšování systémů řízení firem, rozvoji speciálních procesů a jejich certifikace
mezinárodně uznávanou autoritou, účast na Risk Share projektech nabízených evropskými
OEM, atd.
Podmínka podpory projektů, které jsou současně využívány pro dodávky výrobků a služeb pro
finální výrobky členů ČTPL, bude současně dobrou motivací pro výrobce komponent a systémů
zachovat (případně obnovit) a dále rozvíjet (z hlediska kvality a konkurenceschopnosti) dodávky pro české finalisty, kteří nesou většinu obchodních, kurzových a technických rizik.
3.4.3 Inženýrské služby
● Jedná se o vysoce efektivní oblast: vyžaduje investice především do vzdělání a HW/SW prostředků
● Umožňuje poskytovatelům služeb dynamické a flexibilní přizpůsobování potřebám trhu
● Přináší největší efekt z hlediska národního hospodářství, protože:
❍ prodává především práci českých mozků,
❍ podporuje rozvoj vysoce kvalifikované technické pracovní síly,
❍ podporuje rozvoj a úroveň odborného technického školství (VŠ/SŠ),
❍ zabraňuje odlivu mozků do zahraničí,
❍ podporuje nasazení špičkového HW/SW,
❍ umožňuje stálý kontakt s rozvojem světového letectví.
● Na rozdíl od předchozích oblastí (finální a specializované výroby):
❍ nevyžaduje investice do technologií ani polotovarů a surovin,
❍ přináší rychlou návratnost investic,
❍ i partnerství vyžadující vlastní investice je v této oblasti méně riskantní.
● Nyní a v nejbližší budoucnosti nastávají optimální podmínky pro rozvoj nabídky inženýrských služeb, protože:
❍ při současné dlouhé době života a malé četnosti finálních programů finalisté nemohou
z technických a ekonomických důvodů zajišťovat kompletní vývoj (Engineering) jen
vlastními týmy,
22
ČTPL 2009
❍ Outsourcing engineeringových služeb u finalistů má dlouhodobě vzrůstající trend
(v minulosti okolo 20 %, cílově okolo 80 %).
● Předpoklady úspěchu:
1. Schopnost nabídnout komplexní týmy, které mohou převzít řešení uceleného dílčího
úkolu (Work-package).
❍ Firem na světovém trhu, které fungují spíše jako personální agentury, dodávající jednotlivé pracovníky i týmy pro práci u finalistů (tzv. On-site) je dostatek. Firem, které
jsou schopné převzít a dodat ucelené dílčí řešení je stále nedostatek.
2. Dosáhnout postavení dodavatele I. řádu (přímého subkontraktora, ne sub-subkontraktora) u vybraných finalistů.
3. Vytvořit předpoklady pro řešení úkolů Off-ssite:
❍ Tj. u dodavatele služeb, v našem případě v ČR, ne On-site (u finalisty), což zvýší efektivitu a umožní konkurovat cenově firmám z Asie, východní Evropy a bývalého Sovětského svazu.
❍ Týká se především kompatibility SW nástrojů, kapacity a spolehlivosti přenosu dat, bezpečnostních a právních stránek procesu, atd.
4. V určitých oblastech, jejichž počet bude zřejmě narůstat, možnost nabídnout komplexní
řešení od engineeringu až po zajištění sériové dodávky výrobků — příležitost pro vzájemnou spolupráci a koordinaci postupu členů ALV (konsorciální programy a technologické platformy).
3.4.4 Projekty údržby, oprav a přestaveb letecké techniky
● Údržba a opravy dříve vyrobené letecké techniky (MRO) jsou lukrativním a rychle se rozvíjejícím segmentem podnikání v leteckém průmyslu. Tyto aktivity významně přispívají k ekonomické životaschopnosti finalistů a významných subdodavatelů.
● Všichni finalisté a rozhodující subdodavatelé v rámci ČTPL mají potenciál pro rozvoj aktivit
MRO. Opět s významným synergickým efektem využití shodných kapacit pro opravy českých finálních výrobků.
● Perspektivní projekty:
❍ Údržba a opravy letadel.
❍ Údržba a opravy motorů.
❍ Údržba a opravy vrtulí.
❍ Údržba a opravy letadlových systémů.
❍ Přestavby letadel v rámci generačního upgrade, případně změny účelu využití letounu
(avionika, motory, cargo-konverze, NATO kompatibilita)
● I v této oblasti platí obdobné předpoklady, podmínky a závěry, jaké jsou uvedeny v kapitole 3.4.2.
✯
✯
✯
23
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
4. Návrh strategických oblastí výzkumu a rozvoje českého leteckého
průmyslu
Z kapitoly 3. je zřejmé, že:
● negativní vývoj českého leteckého průmyslu se zastavil, vznikly nové progresivní
a úspěšné firmy, podařilo se získat řadu zakázek a kontraktů pro dodávky dílů a komponent pro velké mezinárodní programy. V oblasti malých sportovních letounů je
Česká republika druhým největším výrobcem a exportérem v Evropě. Realizují se nové
projekty jako EV-55 a Cobra. Naše vývojová centra jsou zapojena do evropských programů (VZLÚ je koordinátorem integrovaného projektu 6. RP EU CESAR);
● v produktivitě práce má český letecký průmysl stále velké rezervy;
● percentuální poměr prostředků vynakládaných na výzkum a vývoj k obratu se sice
v posledních letech přiblížil evropské úrovni, ale jen proto, že obrat je enormně nízký,
proto i prostředky na výzkum a vývoj jsou nižší než evropský průměr;
● českému leteckému průmyslu dnes chybí nosný program (nosné programy), který by
byl dlouhodobým nositelem ekonomického přínosu a umožňoval (a zároveň vyžadoval) koncentraci výzkumných a vývojových kapacit na aktivity přímo s ním související;
● vypracování strategie, pro potřeby českého leteckého průmyslu, je více než nutné.
4.1 Strategické cíle českého leteckého průmyslu
ČTPL si stanovila dosáhnout těchto strategických cílů:
1. Stát se významným evropským centrem vývoje a výroby malých dopravních letounů (do 19
cestujících), jejich částí, systémů a komponent.
2. Stát se respektovaným partnerem a dodavatelem služeb v oblasti engineeringu a zkušebnictví.
3. Stát se respektovaným partnerem a dodavatelem montážních celků, agregátů, komponentů a služeb pro dopravní letouny a vrtulníky, a to jak v civilních, tak i vojenských programech (letouny, vrtulníky, bezpilotní prostředky, atd).
4. Udržet si pozici významného evropského výrobce a exportéra v oblasti lehkých sportovních
letadel a sportovních létajících zařízení.
Další významné dlouhodobé cíle a záměry, které by měly být zahrnuty do SVA:
5. Sloužit pro ostatní strojírenská odvětví jako předvoj v uplatňování nejnovějších metod,
materiálů a technologií.
6. Podílet se na plnění cílů stanovených v evropských dokumentech ”Vision 2001“ a SRA-2,
zejména:
● Kvalita a dostupnost
❍ Snížení ceny za cestování.
❍ Zvýšit možnosti výběru pro cestující.
❍ Transformace nákladní dopravy.
❍ Vytvoření konkurenceschopného řetězce, schopného redukovat na polovinu čas
nutný na dodávku na místo určení.
24
ČTPL 2009
● Životní prostředí
❍ Snížit spotřebu paliva a CO2 emisí na polovinu.
❍ Redukovat vnější hluk o 50 %.
❍ Redukovat NOx o 80 %.
❍ Dosáhnout významného pokroku v redukci dopadu výroby, údržby a provozu letadel a navazujících výrobků na životní prostředí.
● Bezpečnost letu
❍ Redukce úrovně leteckých nehod o 80 %.
❍ Redukce lidských chyb a jejich následků.
● Efektivnost systému letecké dopravy
❍ Zajistit v roce 2020 3x více pohybů letadel ve srovnání s rokem 2000.
❍ Snížit čas strávený cestujícími na letišti pod 15 minut pro krátké tratě a pod 30
minut pro dlouhé tratě.
❍ Zajistit, aby u 99 % letů byly přílety a odlety opozděné max. o 15 minut oproti letovému řádu, a to za každého počasí.
● Security
❍ Žádný úspěšný únos letadla.
7. Vytvářet podmínky a podporovat posílení významu alespoň jednoho podniku do takové
úrovně, aby se mohl významnou měrou zapojit do velkého evropského, nebo světového
leteckého programu, a to i majetkovým podílem. (např. Airbus, MAKO, EADS, JSF, MACCHI
346, atd.)
8. Ve spolupráci se státními institucemi jako je Czechinvest a dalšími externími organizacemi
najít metody a praktické nástroje pro vyhledávání a získání investorů pro financování projektů připravovaných podniky českého leteckého průmyslu s cílem zajistit financování
nejen výzkumných a vývojových programů, ale i navazující realizaci výroby, marketingu,
a prodeje, poprodejní služby, opravy, údržbu a servis.
9. Zajistit větší zapojení podniků českého leteckého průmyslu do kosmických programů
v rámci vstupu ČR do ESA.
10. Zajistit větší zapojení do programů bezpečnostního výzkumu.
11. Zajistit větší zapojení do vývoje a výroby bezpilotních systémů UAS (Unmanned Aircraft
Systems).
12. Vytvářet podmínky ve výrobních podnicích pro rozšíření možností realizovat offsetové programy, důsledně vyžadovat, aby přímé offsety byly v kontraktech dostatečně jasně definovány a vyžadovány důsledně jako podíl na přímých dodávkách.
13. Pokračovat v rozvoji, modernizaci a údržbě existující flotily letadel české výroby.
4.2 Projekty k naplnění cílů
Pro splnění výše uvedených strategických cílů doporučujeme věnovat pozornost přípravě a realizaci nových budoucích projektů při respektování zásad uvedených v kapitole 3.4, a to zejména v těchto oblastech:
25
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
4.2.1 Finální výrobky — komplexní vývoj, výroba, údržba a opravy
4.2.1.1 Letadla
Civilní letadla
●
●
●
●
Letouny do 19 míst (do 5700 Kg)
Víceúčelové letouny do 5700 Kg
Sportovní letadla třídy US - LSA, ELA1 a ELA2
Sportovní létající zařízení
Vojenská letadla
● Bezpilotní vojenské/civilní prostředky
4.2.1.2 Motory
● Malé proudové motory s tahem do 2000 N
● Malé turbovrtulové motory výkonnostní kategorie do 200 kW
● Turbovrtulové motory výkonostní kategorie od 500 kW do 1000 kW
4.2.1.3 Vrtule
● Vrtule pro pístové a turbovrtulové motory do výkonu 1000 kW
4.2.1.4 Letadlové systémy
● Elektronické letecké přístroje s prioritou: ukazovatele (obecně), vysílače teploty, řídicí systémy, záznamová zařízení, soupravy na měření paliva
● Vrtulové regulátory
● Pomocné energetické jednotky
● Klimatizační systémy
● Vzduchové startéry
● Systémy řízení motoru (CPCJ/ECU FADEC)
● Diagnostika leteckých motorů
● Přístrojové vybavení letadel(SAM, MFD)
● EHA, EMA, aktuační, hydraulické a palivové prvky a systémy, prostředky pasivní bezpečnosti osádky a cestujících (sedačky, záchytné systémy)
● SW a HW pro řízení letu
● Padáky a záchranné padákové systémy
4.2.1.5 Ostatní
● Elektronika pro satelitní techniku
● Mikrosatelity
4.2.2 Služby
●
●
●
●
●
●
●
26
Konstrukční práce v oblasti draku, motorů, vrtulí a letadlových systémů
Aerodynamický návrh a optimalizace
Pevnostní, dynamické, únavové a spolehlivostní analýzy
Aerodynamické, pevnostní a systémové zkoušky (vývojové i certifikační)
Speciální zástavby v civilním i vojenském sektoru
Letové zkoušky výkonů a vlastností
Vývoj a výroba kompozitních konstrukcí
ČTPL 2009
● Vývoj a implementace SW nástrojů pro správu inženýrských dat (PDM — Product Data
Management) a řízení procesu konstrukčních prací (PM — Project Management) v letectví.
● Metody a SW nástroje pro sledování a měření výkonnosti procesů v oblasti vývoje a přípravy výroby v letectví
● Engineering a zkušebnictví pro kosmické aplikace
4.3 Výzkumná a vývojová podpora projektů
Aerodynamika
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Simulační a výpočetní aerodynamické metody
Optimalizace aerodynamiky konvenčních i nekonvenčních konfigurací letounů
Aktivní prvky řízení aerodynamiky letounu
Aeroelasticita
Nové profily
Aerodynamika a termodynamika turbinových motorů
CFD výpočty a analýzy
Aeroakustika
Proudění v kabině
L e t e c k é k o n s t r u k c e a technologie
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Low cost letecké konstrukce a technologie (FSW, RTM)
Povrchové ochrany, povlaky na funkčních částech leteckých konstrukcí
Aplikace plastových, kompozitních a nanokompozitních materiálů
Technologie spojování
Health monitoring
Snižování hluku letadel a pohonných jednotek
Technologie sestavování a spojování, frézované konstrukce, lepení, Glare konstrukce, svařování frikční, laserové
Struktura a vlastností leteckých materiálů (i únavová životnost)
Mechanické a vysokoteplotní charakteristiky materiálů za různých podmínek
Antikorozní povrchové úpravy a další povrchové úpravy, náhrada těžkých kovů, zejména
kadmia
Metrologie v letecké výrobě
Alternativní metody montáže konstrukčních celků v letecké výrobě
Procesy automatizace v malosériové letecké výrobě
Bezpečnost, spolehlivost, životnost
● Bezpečnost na palubě
● Bezpečnost a provozní spolehlivost leteckých konstrukcí a civilních aplikací bezpilotních
prostředků
● Pevnost, únosnosti a zvyšování životnosti leteckých konstrukcí
● Monitorování letových spekter zatížení a životnosti letadel v provozu
● Experimentální prostředky pro sledování, měření a vyhodnocování stavu namáhání a deformací částí leteckých konstrukcí za provozu (Health Monitoring)
● Inteligentní materiály a díly leteckých konstrukcí (Smart Structures)
● Řešení problematiky malých lehkých a ultralehkých letounů a létajících zařízení s vysokým
využitím vlastností a únosnosti použitých materiálů a řešení problematiky bezpečnosti
a provozní spolehlivosti těchto konstrukcí
27
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
Pohonné jednotky
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Alternativní paliva ve stávajících pohonných jednotkách
Nové pohonné systémy - palivové články, sluneční baterie
Odstředivé kompresory
Elektrické pohonné jednotky, spalovací komory
Vektorování tahu
Moderní propulsory (vrtule, propfany apod.)
Snižování hluku
Zvyšování odolnosti při střetu s ptáky
Komplexní řídicí (EEC/FADEC) a diagnostické systémy pohonných jednotek
Letadlové systémy
●
●
●
●
●
Integrované systémy řízení letu a systémů letounů
Autopiloty
Integrované hydraulické soustavy pro malá letadla a systémy bezpilotních prostředků
Avionické systémy
Systémy pro měření a vyhodnocování aerometrických veličin, družicová navigace - integrované přijímače systémů GPS, GLONASS a Galileo
Pro zajištění cílů českého leteckého průmyslu, konkurenceschopnosti jeho výrobků a získání
určité vedoucí pozice v oblasti sportovních letounu a malých dopravních letounů do 19 cestujících, včetně plnění evropských cílů v oblasti úspory paliva, ochrany životního prostředí a zvyšování bezpečnosti a spolehlivosti letového provozu bude nutno vyřešit řadu dílčích technických, vývojových, a vědecko výzkumných úkolů.
4.4 Příprava lidských zdrojů
Výchova a vzdělávání nových odborníků a celoživotní vzdělávání pracovníků v letectví se
v České republice uskutečňuje s využitím osvědčeného a tradičního, dlouholetou praxí
a zkušenostmi ověřeného systému vzdělávání a přípravy odborníků pro potřeby českého
letectví.
Systém vychází z velmi dobrého základu přípravy mladých zájemců o letectví a budoucích pracovníků v letectví na gymnáziích a středních odborných školách, z nichž některé jsou ve svých
studijních programech orientovány na oblast letectví a na letecké specializace.
Podstatný je další stupeň přípravy odborníků pro letectví, který se uskutečňuje na vysokých školách a univerzitách v rámci strukturovaného systému studia, který zahrnuje stejně jako na zahraničních univerzitách postupné vzdělávání studentů od bakalářských studijní programů přes studijní programy magisterské až po přípravu nadaných studentů
a specialistů z leteckých oborů ve studijních programech doktorského studia. Právě doktorský studijní program tvoří základ personálního zajištění přímé účasti vysokých škol na
programech výzkumu a vývoje pro letectví. Výchova a vzdělávání odborníků pro potřeby
leteckého průmyslu, výzkumu, vývoje a letecké dopravy se uskutečňuje především na českých technických vysokých školách a univerzitách, z nichž pět je civilních a jedna vojenská (České vysoké učení technické v Praze, Vysoké učení technické v Brně, Západočeská
univerzita v Plzni, Technická univerzita v Liberci, Vysoká škola báňská — Technická univerzita Ostrava, Univerzita obrany v Brně).
Největší podíl na výchově odborníků pro letectví mají hlavně Letecký ústav FSI VUT v Brně
a ČVUT v Praze, na kterých se uskutečňuje převážná část výuky v akreditovaných studijních programech s leteckým zaměřením pro potřeby civilního letectví a dále pak Univerzita obrany v Brně, která zabezpečuje přípravu leteckých odborníků pro potřeby armády.
Nedílnou součástí vzdělávání však musí být zapojení vysokých škol do programů výzku28
ČTPL 2009
mu, vývoje a inovací. V současné době probíhá, pod koordinací Leteckého ústavu FSI VUT
v Brně, výzkumný program v ” Centru leteckého a kosmického výzkumu “ (CLKV), ve kterém se využívá potenciálu vysokých škol zejména zapojením studentů doktorské formy
studia pro potřeby letecké praxe. Existence vědeckého a výzkumného potenciálu vysokých
škol musí být využito v celém programu zpracovávané SVA českého leteckého průmyslu.
Tato forma spolupráce při řešení projektů českého leteckého průmyslu má do budoucna
velký význam z několika hledisek:
● Zapojení do evropských struktur především prostřednictvím ALV ČR, která je členem
ASD ( AeroSpace and Defence Industries Association of Europe ) a prostřednictvím
ČVUT v Praze, které je členem PEGASUS Group ( Partnership of an European Group of
Aeronautic and Space Universities ) a EAI ( European Aerospace Institute ).
● Zapojení do programů Ministerstva průmyslu a obchodu ČR, Ministerstva školství mládeže a tělovýchovy ČR a dalších institucí, které organizují výzkumný a vývojový program v České republice.
V rámci CLKV vzniklo a nadále probíhá trvalé výkonné a organizační propojení technických vysokých škol s vědecko-výzkumnou a výrobní základnou českého leteckého průmyslu na bázi realizace konkrétních dílčích projektů pro potřeby letecké praxe. Je naprosto nezbytné vytvořit trvalé podmínky pro udržení této velmi efektivní spolupráce vysokých škol s podniky leteckého průmyslu. Konkrétně to znamená, vytvořit potřebné
podmínky pro udržení potenciálu (personálního i materiálně-technického) příslušných
odborných pracovišť vysokých škol pro realizaci kvalitní odborné — vzdělávací, vědecké,
výzkumné, vývojové a inovační činnosti. Tato forma spolupráce mezi leteckým průmyslem
a vysokými školami zajišťuje nejenom nové, dobře připravené odborníky pro potřeby
letecké praxe, ale také velice efektivně využívá schopností zkušených pracovníků z praxe
na jedné straně i nových myšlenek a nápadů mladších výzkumných a vývojových pracovníků z vysokých škol. Výchova a vzdělávání a využití odborného potenciálu vysokých škol
pro realizaci vědeckých, výzkumných a vývojových úkolů pro potřeby letecké praxe a podniků českého leteckého průmyslu proto musí být nedílnou součástí Strategie budoucnosti českého leteckého průmyslu.
✯
✯
✯
5. Závěr
Vzhledem k charakteru ČTPL je třeba považovat tento dokument jako doporučení, které
stanovuje hlavní směry rozvoje, oblasti a priority, kterým je třeba věnovat pozornost, chceli si český letecký průmysl udržet a posílit své postaveni v rámci globálního leteckého průmyslu a splnit své strategické cíle.
Zpracovaná SVA by měla také sloužit jako informační materiál pro vládní i nevládní organizace pro přípravu a realizaci podpory zapojení českého leteckého průmyslu do evropské
i celosvětové spolupráce a do Integrovaných i Rozvojových programů EU.
Dokument je zpracován na základě informací z jednotlivých podniků a bude sloužit ČTPL
jako základní vodítko pro zpracování konkrétních projektů v rámci ČR i EU.
✯
✯
✯
29
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
6. Literatura
Strategic Research Agenda 2, ACARE, October 2004
Aerospace Forecast FY 2006-2017, FAA, 2006
Global Market Forecast 2006-2025, Airbus Industrie, December 2006
Facts and Figures, ASD, 2004, 2005
ASD Yearbook, 2005
Firemní zdroje
Periodika: Defense News, Flight International, Aviation Week, Military Procurement
International, Military Technology.
[8] Strategie rozvoje českého leteckého průmyslu - listopad 2007
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
✯
✯
✯
7. Seznam použitých zkratek
ACARE
ALV ČR
ASD
ASŘ
ATM
AVSL
CAN
CESAR
CFD
CLKV
CO2
COTS
CS-2
23
ČR
ČSA
ČTPL
ČVUT
DOA
EADS
EASA
EHA
ELA
EMA
ERP
ESA
EU
FAA
FADEC
FSI
FSW
GA
30
Advisory Council for Aeronautic Research in Europe
Asociace leteckých výrobců České republiky
AeroSpace and Defence Industries Association of Europe
Automatizované systémy řízení
Air Traffic Management
Asociace výrobců sportovních letadel
Controller Area Network
Cost Effective Small Aircraft, integrovaný evropský projekt
Computational Fluid Dynamics
Centrum leteckého a kosmického výzkumu
kysličník uhličitý
Commercial Off-the-Shelf
Certification Specifications for Normal, Utility, Aerobatic and Commuter Category
Aeroplanes
Česká republika
Československé aerolinie, České aerolinie
Česká technologická platforma pro letectví a kosmonautiku
České vysoké učení technické
Design Organisation Approval
European Aeronautic Defence and Space Company
European Aviation Safety Agency
Electro-Hydraulic Actuator
European Light Aircraft
Electro-Mechanical Actuator
Enterprise Resource Planning
European Space Agency
European Union, Evropská unie
Federal Aviation Administration (USA)
Full Authority Digital Engine Control
Fakulta strojního inženýrství
Friction Stir Welding
General Aviation
ČTPL 2009
General Aviation Propulsion
GDP
Gross domestic product
GE
General Electric
HDP
Hrubý domácí produkt
HW
Hardware
ILP
Industrial Launch of the Program
JAR
Joint Aviation Requirements
JSF
Joint Strike Fighter
LAA
Letecká amatérská asociace
LOM
Letecké opravny Malešice
LSA
Light Sport Aircraft
MDL
Malý dopravní letoun
MFD
Multifunkční displej
MIL-S
STD Military Standard, vojenské normy (USA)
MPO
Ministerstvo průmyslu a obchodu České republiky
MRO
Maintenance, Repair and Overhaul
MŠMT
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky
NADCAP National Aerospace and Defence Contractors Accreditation
NASA
National Aeronautics and Space Administration (USA)
NATO
North Atlantic Treaty Organization, Severatlantická aliance
NOx
Kysličníky dusíku
OEM
Original Equipment Manufacturer
PBS
První brněnská strojírna
R&D
Research and Development
RP7 EU 7. rámcový program Evropské unie
RTM
Resin Transfer Molding
RVHP
Rada vzájemné hospodářské pomoci
ŘLP
Řízení letového provozu
SAM
Systém avionických modulů
SME
Small and Medium Enterprise
SRA
Strategic Research Agenda
SVA
Strategická výzkumná agenda
SVUM
Státní výzkumný ústav materiálu
SW
Software
TJ
Turbojet
TP
Turboprop
UAV
Unmanned Aerial Vehicle, bezpilotní prostředek
UL
Ultra Light, ultralehký letoun
USA
United States of America, Spojené státy americké
VaV
Výzkum a vývoj
VLJ
Very Light Jet
VŠ/SŠ
Vysoké školy, střední školy
VUT
Vysoké učení technické
VZLÚ
Výzkumný a zkušební letecký ústav
GAP
31
STRATEGICKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
Poznámky
ČTPL
2009
32
Èeská technologická platforma
pro letectví a kosmonautiku
STRATEGIKÁ VÝZKUMNÁ AGENDA
ÈESKÉHO LETECKÉHO
A KOSMICKÉHO PRÙMYSLU
DO ROKU 2025
ZÁØÍ
ASOCIACE LETECKÝCH VÝROBCÙ ÈESKÉ REPUBLIKY
BERANOVÝCH 130
199 05 PRAHA 9, LETÒANY
WWW . A LV - CR . CZ
2009