Рус Eng Cn Перевести страницу на:  
Please select your language to translate the article


You can just close the window to don't translate
Библиотека
ваш профиль

Вернуться к содержанию

Историческая информатика
Правильная ссылка на статью:

Соотношение объемов производства и результативности конструкторских работ в мировом авиастроении XX в. Статистический анализ базы данных

Кузьмин Юрий Викторович

кандидат физико-математических наук

старший научный сотрудник, ИИЕТ РАН

125315, Россия, г. Москва, ул. Балтийская, 14

Kuzmin Yury Viktorovich

PhD in Physics and Mathematics

Senior researcher, S.I.Vavilov Institute for the History of Science and Technology, RAS

125315, Russia, g. Moscow, ul. Baltiiskaya, 14

ykuzmin@rambler.ru
Другие публикации этого автора
 

 

DOI:

10.7256/2585-7797.2020.2.32892

Дата направления статьи в редакцию:

13-05-2020


Дата публикации:

30-07-2020


Аннотация: Результативность НИОКР в области авиации предложено оценивать по числу появляющихся в год новых модификаций самолётов. Проведено сравнение данного метода с другими: по финансовым затратам, по трудоёмкости, библиометрическими методами, указаны достоинства и недостатки предлагаемого метода. Приведена авторская методика проверки полноты исходных данных, основанная на использовании независимых выборок из той же совокупности. Впервые построена динамика создания новых модификаций самолётов в XX веке. Проведено сравнение получившегося графика с построенным ранее автором графиком производства самолётов. Метод исследования: статистический анализ данных о разработке и производстве самолётов, собранных автором в реляционной базе данных. Было выявлено, что корреляция двух графиков нарушается уже в 1910 г. и полностью исчезает после 1930 г., что огромный рост производства самолётов во время Второй Мировой войны не привёл к росту интенсивности появления новых модификаций, что график результативности конструкторских работ ведёт себя намного более жёстко, чем график производства, слабо реагируя на экономический рост и спад.


Ключевые слова:

история авиации, НИОКР, производство самолётов, исторические базы данных, НИОКР в авиастроении, производство и разработки, история технологии, история промышленности, стадии развития технологии, XX век

Abstract: The article proposes to estimate the effectiveness of R&D in aircraft industry by new modifications of aircrafts emerging each year. This method is compared with other ones such as those by financial costs, labor costs and bibliometric methods. The advantages and disadvantages of this method are described. The author suggests a technique to check the completeness of raw data based on the use of an independent statistical sampling from the same general set. The author is the first to describe the dynamics of new aircraft modifications creation in the 20th century and compares this graph with that of aircraft manufacture constructed earlier by him. The research method is the statistical analysis of data on the R&D and aircraft manufacture collected by the author within a relational database. It was found that the correlation of R&D and production graphs was disrupted as early as 1910 and completely disappeared after 1930, that the huge increase in aircraft manufacture during the Second World War did not lead to an increase of new modifications and that the R&D graph is more rigid than the manufacture one responding weakly both to economic growth and recession.


Keywords:

aviation history, R&D, aircraft production, historical databases, R&D in aviation, production and development, history of technology, history of industry, technology development stages, XX century

По плодам их узнаете их.
Мф 7:16

Введение

Развитие технологии – интересный объект для исторического изучения. Технология может изучаться и как процесс накопления и изменения знаний и умений, и как процесс их приложения к созданию материальных и нематериальных изделий, и как социально-экономический институт, смыкаясь с понятием «отрасль промышленности» или «отрасль экономики», и как средство, обеспечивающее рост возможностей человечества (например, технология воздушных перевозок и связанный с этим рост мобильности населения в XX веке).

Развитию отдельных технологий посвящено множество исследований, например, [1-3]. Эти книги стали эталоном для отечественных историков техники, на них во многом равняются и современные исследователи. Из новых работ, посвящённых развитию технологии в отдельной стране, выделим коллективный труд [4].

Разные исследователи по-разному расставляют акценты. Если работа [3] рассматривает совершенствование конструкций, смену поколений как некий самостоятельный процесс, подобно многим работам по истории науки, излагающим её как симфонию идей, то [4] больше ориентирована на результаты работы промышленности и на развитие промышленности как социального института.

Из количественных данных в работах по истории технологий часто приводятся данные о выпуске, данные об отрасли (число заводов, НИИ, сотрудников, станков и т.д., данные о потреблении ресурсов) и пиковые данные, характеризующие образцы техники (данные испытаний, установленные рекорды, сведения о выдающихся перелётах и т.д.).

Возможно привлечение и иного массива количественных данных, который позволяет получить интересные и не встречавшиеся в предыдущих работах результаты. Это средневзвешенные значения, то есть, динамика не максимальных показателей (скажем, рекордов скорости), а средних значений, достигнутых на выпускаемых изделиях (средней скорости выпущенных в данном году истребителей, например). Средневзвешенными могут быть как количественные показатели (скорость, масса, дальность), так и качественные (доля бипланов среди всех выпускаемых самолётов).

Анализ таких величин позволил выявить стадии развития технологии самолётостроения, моменты, в которые поведение динамики как количественных, так и качественных показателей изделий резко, принципиально изменяется [5, 6]. В данной статье также вводится новый набор количественных данных, на этот раз – для количественного сопоставления динамики производства и результативности НИОКР (научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ).

Методология Предмет исследования

Предмет исследования – сопоставление динамики производства самолётов в мире и результативности опытно-конструкторских работ. Период исследования – XX век, точнее, с 1903 г. (год первого успешного полёта самолёта) до 2000 г. включительно.

В статье, в частности, проводится проверка «наивной» гипотезы о корреляции, пусть с временным запаздыванием или опережением, этих двух показателей. Скажем сразу: гипотеза оказывается неверной. Точнее, корреляция наблюдается до определенного момента, а затем сразу, во всём мире синхронно, исчезает, и показатели «выпуск самолётов» и «результативность НИОКР» перестают коррелировать.

Сравнение методов исследования

Обычно в применении к технологии используется понятие «Объём НИОКР»: абсолютный показатель, выраженный в денежных единицах или в человеко-часах, или «Интенсивность НИОКР: относительный показатель, в английской традиции – отношение затрат на НИОКР к объёмам продаж или к стоимости произведённой продукции.

Но для изучения мировой динамики за век финансовый подход не подходит сразу по нескольким причинам. Во-первых, цены мало отражают реальность в странах с нерыночной экономикой, а также при вмешательстве государства – а оно в авиастроении во всех странах было очень значительным. Во-вторых, уровень жизни конструкторов, скажем, в 1930-е годы в СССР, Японии, Германии и в США очень разнился, соответственно, разнились и финансовые затраты на них. Наконец, не ясно, где провести границы с учётом разной организации НИОКР. Если в Японии практически вся активность была сосредоточена в корпорациях, то в СССР, например, в тесной связке с ОКБ работало множество институтов – ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ и другие. Учитывать их или нет?

Та же проблема возникает при попытке оценки объёмов НИОКР по численности занятых или по трудозатратам. Во-первых, разнится – иногда на порядки – производительность творческого труда. Это связано и с общим уровнем развития отрасли в стране, институциональными отличиями, в том числе с количеством обслуживающего и руководящего персонала. Во-вторых, возникает ранее отмеченная проблема, где именно провести границу занятых в данной отрасли.

Ещё два возможных подхода связаны с библиометрией. Первый учитывает число появляющихся публикаций, второй – число полученных патентов.


Рис. 1. Рост числа публикаций по аэронавтике [7, с.127]

В качестве примера укажем [7]. Она построена просто: взят библиографический справочник [8], изданный в Вашингтоне в 1910 г., по его данным рассчитана динамика числа публикаций по темам и годам и построен красивый график (Рис. 1). График демонстрирует бурный рост с несколькими провалами, в том числе, в 1905-1906 годах и, на первый взгляд, может быть использован в трудах по истории авиации. Загиб вниз графика в 1910 г. – это артефакт, связанный с тем, что сам библиографический сборник вышел в 1910 г., и в него попали только публикации, появившиеся в начале года.

Но работа [7] страдает от того же недостатка, что и большинство работ по экономической истории: берётся один источник данных (в данном случае – справочник Брокетта), и только он и используется для анализа положения в объективной реальности – в данном случае, в развитии технологии. Брокетт, без сомнений, проделал гигантскую работу, однако мой опыт знакомства с литературой начала XX века по аэронавтике говорит, что его справочник слишком «американоцентричен». Доля публикаций авторов из США непропорционально велика, что неудивительно. Сказываются и языковые ограничения составителя: в справочнике много публикаций на итальянском языке и ни одной – на испанском, хотя воздухоплавание и авиация в начале века активно развивались в обеих странах.

Публикации на русском языке в справочнике [8] есть, но это только около дюжины статей из журнала «Воздухоплаватель», издававшегося в 1880-1883 годах. Но с 1902 г. в России печатался ежемесячный журнал «Аэро и Автомобильная жизнь», а с 1909 г. два раза в месяц выходил авторитетный журнал «Библиотека Воздухоплавания», главным редактором которого был знаменитый в будущем авиаконструктор Д.П. Григорович. Ни одной статьи из этих журналов в библиографии Брокетта нет. А ведь Россия – это только один пример, и вторая половина 1900-х годов характерна именно тем, что авиация и авиационные науки становились популярными во всё большем количестве стран, причём не только европейских (например, в Сиаме). Таким образом, ценность выводов работы [7] начинает вызывать сомнения.

Но даже если избежать ошибок, связанных с ограниченностью исходных данных, метод по оценке количества публикаций или патентов неизбежно создаёт сильные перекосы, как межстрановые, так и динамические.

В самолётостроении много работ было засекречено, и степень засекреченности была очень разной для разных политических режимов. Поэтому если, например, ориентироваться на число патентов и открытых публикаций, то представление о соотношении интенсивности НИОКР в Веймарской республике и в гитлеровской Германии получится совсем неверным. То же касается соответствий «1920-е – 1930-е годы в СССР» или «брежневский СССР – 1990-е годы».

Патентное право в разных странах также развито по-разному. В США патентуются очень частные технические решения, в Германии патентов было несравненно меньше, патентное право и число патентов СССР и России менялись с развитием страны. Поэтому и библиометрические методы я считаю не вполне удовлетворительными.

Предлагаемый метод исследования и основные определения

Я предлагаю рассматривать не трудно определимую интенсивность НИОКР, а динамику результативности НИОКР. Результативность же можно оценить по количеству появляющихся новых модификаций или типов изделий.

В статье рассматривается взаимосвязь производства и результативности НИОКР в самолётостроении, определённой согласно предыдущему абзацу. Изучается мировая динамика и динамика по отдельным странам в течение века, шаг времени – один год.

Годом производства самолёта и датой появления новой модификации считается дата первого полёта. Самолётом считается летательный аппарат тяжелее воздуха, основная часть подъёмной силы в котором создаётся неподвижным или машущим крылом, оснащённый двигателем для создания тяги и имеющий лётный экипаж.

Таким образом, немногочисленные махолёты, мускулолёты с крылом (двигатель в этом случае «совмещён» с пилотом), самолёты вертикального взлёта входят в рассматриваемую категорию, а вертолёты, автожиры, планеры и беспилотные летательные аппараты всех видов – не входят, не входят в рассмотрение и летательные аппараты легче воздуха. Часто махолёты (орнитоптеры) не относят к самолётам, но их были считанные модификации и на результатах их включение практически не сказалось.

Рассматриваются только завершённые конструкции, в том числе, так и не взлетевшие по разным причинам. Возможны и другие подходы (например, «отсечение» на стадии утверждения макета по советской терминологии или фиксирования облика по американской), но в данной статье сделано именно так.

В соответствии со сложившейся в отрасли практикой выделяется понятия «тип самолёта» и «модификация самолёта». Различие между ними определяется в разных конструкторских школах по-разному. В статье используется следующее определение.

Тип – конструкция самолёта, отличающаяся от предыдущих конструкций того же разработчика качественными параметрами. В базе учитывается более 40 таких параметров от профиля крыла до схемы шасси и используемых конструкционных материалов. Если имеются отличия – то это новый тип. При определении «типа» мы не ориентируемся на обозначения производителя. Например, Су-27 и Су-35, или МиГ-29 и МиГ-35 – это модификации одного типа, а 81 построенный самолёт «Илья Муромец» пришлось разбить на шесть существенно отличающихся друг от друга типов.

Новая модификация – это изменение базового типа, связанное с изменениями размеров планера, изменением силовой установки, существенным изменением компоновки, масс или назначения. Не учитываются как новые модификации самолёты, построенные любителями по чертежам других разработчиков или, тем более, собранные из наборов.

Установка только нового оборудования – например, новой радиостанции или навигационной системы без изменения планера и/или силовой установки, как новая модификация не рассматривается.

Сам тип является первой модификацией данного типа. Таким образом, модификаций не меньше, чем типов. Сейчас в базе данных учтены 20810 модификаций самолётов XX века, относящихся к 10520 типам. Дальнейшее эволюционное развитие получило лишь около 1/3 типов: 7095 типов существовало только в изначальной модификации.

При оценке НИОКР учтены все реально созданные новые модификации, в том числе, полученные в процессе модернизации ранее созданных машин. А вот в производстве – только заново построенные самолёты.

Структура базы данных

Информация о разработке и производстве самолётов собиралась в базе данных. В качестве оболочки использована удобная реляционная база данных Microsoft Access.

Access позволяет проверять уникальность значений, подставлять в поля значения из справочников, что исключает описки и опечатки. Access при помощи условий на связи таблиц не даёт ввести событие, в котором участвует человек или модификация, не описанные в основных таблицах. Так исчезают «висящие в пустоте» данные, которые не учитывались бы при построении итоговых отчётов. Наконец, Access обладает удобным и мощным языком запросов, которые строятся как с использованием визуального редактора, так и на языке SQL (structured query language).

В базе данных имеется 40 таблиц, содержащих информацию, таких, как «летательные аппараты», «даты», «люди», «двигатели», «библиографические источники», «рекорды», «выпуск самолётов» и многие другие, связанных многочисленными отношениями с проверкой целостности данных. Основную роль играют таблица «_Aircraft», в которой описываются типы летательных аппаратов, и связанная с ней соотношением «один-много» таблица «Modifications» с описанием модификаций. В базе данных хранятся и изображения в трёх проекциях (слева, сверху, спереди) более 10000 модификаций в одном масштабе: 25 пикселей на 1 м. Это позволяет быстро визуально идентифицировать фотографии самолётов, встречающиеся в периодических изданиях и книгах и отвечать на вопрос "тот или не тот" (см. раздел "Проверка полноты исходных данных).


Рис. 2. Фрагмент схемы данных базы данных. Показаны только некоторые основные таблицы

Важную роль играют 70 таблиц-справочников, например: «вид двигателя», «тип оперения», «вид события», «роль человека в событии». Большая часть полей смысловых таблиц, кроме цифровых, дат и полей «примечание» может быть заполнен только значениями, содержащимися в справочниках или в других таблицах. Так, производитель самолётов вначале должен быть описан в таблице «Фирмы», и только потом использован в таблице «Выпуск по годам».

В ряд случаев вместо даты приходится использовать «период», состоящий из двух полей: начала и конца периода (см., напр., структуру таблицы «Выпуск по годам» на Рис. 2). Это связано с тем, что для ряда самолётов известны только даты начала и конца выпуска, но нет разбивки производства по годам. Не хватает типа «неполная дата» (например, с точностью до месяца или квартала), приходится вносить дополнительные поля «точность», в которых указывать, с какой точностью известно время того или иного события.


Рис. 3. Одна из форм, используемых при работе с таблицей

Разработан ряд форм для удобного внесения данных, одна из них приведена на Рис. 3. За годы развития база данных летательных аппаратов стала удобным в работе и многофункциональным инструментом.

Понятие страны создания самолёта и его производства

При определении страновой принадлежности последовательно используется «право земли»: самолёт учитывается в той стране, в которой он впервые поднялся в небо. То же и с модификациями: страна определяется по месту полёта первого прототипа. Таким образом, самолёт, созданный бразильцем Сантос-Дюмоном, впервые взлетевший близ Парижа, считается французским самолётом, как, впрочем, обычно и делается.

Не учитывается национальность и гражданство конструктора. Самолёты, созданные Мессершмиттом в Аргентине – аргентинские, а Луцким или Фоккером в Берлине – немецкие.

Введена «собирательная» страна Россия. Это Российская Империя и республика Россия до конца 1917 г., СССР с 1923 по 1991 г., Российская Федерация с 1992 г. Сложнее с периодом 1918-1922 г. «Россией» в этот период считается СССР в границах 1939 г. Таким образом, самолёты, построенные в Одессе и в Крыму в 1918-1919 годах, в том числе, под управлением австро-венгерской и немецкой администраций (а их было немало), считаются российскими.

«Принцип земли» принят и при учёте производства в оккупированных странах. Самолёты, построенные в Дании, Италии, Нидерландах, Франции, Чехословакии во время Второй Мировой войны под контролем немецких властей и для ВВС Германии засчитываются вышеназванным странам.

Самолёты, построенные в колониях и доминионах, засчитываются колониям и доминионам, а не метрополии, независимо от реальной политической автономии этих образований в рассматриваемый момент. Самолёты, построенные в г. Бангалор в1930-е годы – индийские, а не британские; в г. Джакарта в 1930-е годы – индонезийские, а не нидерландские; в г. Алжир в конце 1940-х годов – алжирские, а не французские.

База данных позволяет легко изменить эти принципы и получить иные результаты, основанные на других методиках, но в данной статье используется описанный выше подход. Он последователен, позволяет избежать систематических ошибок, разрывов графиков, связанных с политическими событиями, и удобен именно для анализа развития технологии.

Недостатки предлагаемого метода

Предлагаемый метод имеет свои недостатки, перечислим их.

Во-первых, фиксируются только НИОКР, доведённые до готового самолёта. Но проекты, могут быть не завершены из-за неблагоприятных внешних факторов, например, из-за начала Великой депрессии или войны (если речь идёт о гражданском самолётостроении) или краха государства в результате военного поражения или революции. Поэтому в разные периоды и в разных странах доля нереализованных проектов колеблется и иногда сильно вырастает. Самый известный пример, до сих пор не дающий покоя историкам авиации – множество нереализованных немецких проектов 1944-45 годов.

Кроме того, со временем разработка самолётов требует в среднем всё больше усилий (хотя, с другой стороны, компьютерные технологии её несколько упрощают). Поэтому для оценки объёма НИОКР надо умножать результативность НИОКР на растущий – и весьма быстро – со временем показатель. Как пример можно привести рост трудозатрат конструкторов при создании истребителей North American P-51 Mustang и North American F-86 Sabre. Они составляют 42000 и 1130000 часов соответственно [9], рост в 27 раз всего за десятилетие.

В связи с этим желательно умножить получившийся график «результативности НИОКР» на некоторую монотонно возрастающую функцию, описывающую средний рост трудозатрат конструкторов со временем. Но определить её сложно. Вместе с тем, даже без учёта этой возрастающей функции, в каждый данный момент вклад различных стран отображается корректно, и кратковременные колебания (или их отсутствие) динамики результативности НИОКР также видны.

Наконец, реактивный истребитель спроектировать сложнее, чем лёгкомоторный самолёт, поэтому желателен и анализ по назначению разрабатываемых самолётов. Можно ввести некоторый повышающий коэффициент для боевых машин. Но, опять-таки, его сложно определить. В то же время доли боевых машин колебались во всех странах более-менее синхронно: росли во время войн, снижались в мирные периоды. Можно отметить только два существенных исключения, это мирная ориентация авиастроения США в 1920-1930-е годы и повышенная, по сравнению со средним уровнем, милитаризация советской и китайской авиапромышленности. В данной работе никаких повышающих коэффициентов для боевых самолётов не предусмотрено.

Нет зависимости и от размера самолётов. Если в производстве есть мера «вес конструкции», которая прямо пропорциональна материалоемкости и хорошо коррелирует с трудоёмкостью, то для оценки объёма конструкторских работ эта мера подходит гораздо хуже, особенно с учётом постоянной борьбы за минимальный вес в авиации.

Ещё один недостаток метода неразрывно связан с его достоинством и состоит в том, что на протяжении столетия рассматривается только одна отрасль. Вместе с тем, появляются новые технологии и начинается отток конструкторов в смежные отрасли: для самолётостроения это вертолётостроение, ракетостроение, выпуск космических аппаратов. Но в этой статье мы изучаем именно интенсивность конструкторских работ в одной технологии, поэтому не учитываем деятельность конструктора в других областях.

Было бы интересно сравнить выводы, полученные на основе изучения одной технологии, с выводами, сделанными после изучения всего «пучка» родственных технологий.

Составить таблицу количества созданных новых модификаций по годам было намного сложнее, чем таблицу выпуска самолётов с той же точностью. Это связано с трудностями сбора сведений о неуспешных конструкциях, особенно созданных малыми фирмами и конструкторами-любителями. В общий выпуск такие самолёты, построенные в единичных экземплярах, дают малый вклад, но для подсчёта числа модификаций они существенны. Непросто собрать данные и о неудачных модификациях, созданных даже известными фирмами – обычно их не афишируют и не включают в юбилейные издания и каталоги.

Поэтому если приемлемые данные о выпуске самолётов в мире, собранные «снизу», появились у меня уже в 2014 г. [10], то данные о динамике создания модификаций – только в 2020 г.

Проверка полноты исходных данных

Для сбора данных о создании новых модификаций самолётов и их производстве мной использовано почти 12000 различных источников. Это архивные документы, как отечественные, так и опубликованные документы из архивов США, Франции, Великобритании и Германии; исторические труды, пресса, каталоги и энциклопедии, сайты фирм и т.д. Информация систематизировались в реляционной базе данных.

В результате в базе данных сформированы 36500 записей о производстве самолётов: модификация, год или период, производитель, разработчик (часто это разные организации), источник информации, возможные неточности.

Вместе с тем, не существует способа доказать, что мной собраны полные данные по всем построенным самолётам. Вполне может обнаружиться, что сто лет назад в одной из малых стран некий любитель построил самолёт, нигде его не регистрировал, взлетел и разбил машину.

Но есть статистические методы, позволяющие оценить близость к единице доли выборки из неизвестной, но конечной генеральной совокупности. Основной такой метод –подсчёт доли событий из той же совокупности, включённых в изучаемую выборку, в какой-либо другой, независимой выборке. Если выясняется, что в независимых выборках обычно встречается не более 5% событий, не включённых в исследуемую выборку, то можно с большой вероятностью утверждать, что доля выборки не менее 100%-5% = 95%.

В качестве независимых выборок для контроля использовались не только многочисленные справочники и энциклопедии, такие, например, как ежегодники Jane’s all the world’s aircraft, список наименований самолётов, подготовленный NASM и интернет-энциклопедии, в том числе, огромная интернет-энциклопедия «Уголок неба», но и годичные подшивки журналов разных стран за разные периоды XX века, как повествующих о текущих событиях (например Flight – в журнале говорится, в основном, о новых для редактора аппаратах), так и исторических (например, Le Fana d'Aviation, где в одном номере публикуются статьи о самолётах самых разных лет). Подшивка методично изучалась и выписывались все данные о новых, ранее мне неизвестных, модификациях летательных аппаратов.

Эту работу нельзя выполнять механически, например, путём машинного анализа текста, так как, особенно в ранние годы развития авиации, одни и те же аппараты фигурировали под разными названиями: под именем конструктора, производителя, владельца, спонсора, под прозвищем и т.д. Поэтому каждый раз приходилось обращаться к базе данных и либо находить в ней аппарат, ориентируясь на годы, топонимику, фамилии и, главное, описанные особенности конструкции, либо не находить и фиксировать новую модификацию.

Контрольные выборки, сделанные мной в последние годы, показывают, что подавляющее большинство модификаций уже учтено: достаточно часто подшивка прочитывается «от корки до корки» с фиксацией всех упоминаний о модификациях самолётов, и новых модификаций в результате не выявляется.

Разумеется, теоретически может существовать летательный аппарат, который был создан и не привлёк никакого отражения в прессе ни в момент своего появления, ни позже. Такой самолёт в базу не попадёт. Однако для журналистов местных изданий создание любой летающей конструкции – это достойный новостной повод, и обычно как минимум пара заметок в районных и областных газетах появляется. Сейчас всё большее количество местных газет переводится в электронную форму и архивы доступны в сети Интернет, особенно это касается английских, французских, немецких газет и газет США. Контрольные выборки проводились и по таким изданиям и дали хорошие результаты.

Я оцениваю, что сейчас в базу данных включены сведения не менее, чем о 95% модификаций самолётов, построенных во всём мире в XX веке. Считаю, что подобный опыт оценки полноты выборки может быть полезен и для других историков, не имеющих ранее составленного единого источника данных или не полагающихся всецело на такой источник.

Аналогичные работы

Мне неизвестны аналогичные работы, целью которых было бы определение количественной динамики интенсивности или результативности конструкторских работ в рамках какой-либо технологии.

Достаточно часто указываются результаты и характеристики деятельности отдельных фирм или ОКБ: численность, финансирование, количество созданных модификаций, масштабы их производства. Но ни одной работы, где бы данные о результативности НИОКР собирались за протяжённый период для всего мира я не встречал.

Мне также неизвестны работы, в которых проводилась бы проверка полноты исходных данных путём сравнения с независимыми выборками.

Попытки оценить число модификаций самолётов в отдельные периоды предпринимались и раньше, но обычно учёт был очень неполным. Например, в известной книге [11, с. 184] сказано: «К началу 1910 г. в мире было построено около 80 различных самолётов». В моей базе данных собраны сведения о 285 различных модификациях самолётов, относящихся к 251 разному типу, построенных в 1903-1909 годах включительно: разница в три с половиной раза.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В данной статье, в основном, сравнивается поведение двух динамических величин: появления новых модификаций самолётов за год и выпуска самолётов за год. Более детальный анализ, включая сравнение графиков появления новых модификаций и новых типов и разбивки самолётов по назначению, будет проведён в следующей статье.

Начальный период самолётостроения: взрывной рост разработок и производства

1905-1910 годы – период взрывного развития самолётостроения. С каждым годом, с каждым кварталом появлялось всё больше новых конструкций, строилось всё больше аэропланов, причём росла и доля успешных, способных к полёту конструкций (Рис. 4)


Рис. 4. Рост количества построенных самолётов в 1903-1908 годах

В 1911-1912 годах рост производства замедлился, но не остановился, а вот с разработками ситуация была обратной. Пик конструкторской активности был достигнут в начале 1911 г., после чего поток новых конструкций начал уменьшаться (Рис. 5).

Насколько я знаю, такое замедление НИОКР в самолётостроении в этот период констатируется впервые. Обычно, например, в [11], повествуется о поступательном развитии авиации – тем более, что в эти годы росло производство, строились новые авиазаводы, устанавливались всё новые рекорды.


Рис. 5. Разработка и производство самолётов в мире в 1903-1913 годах

Однако темпы появления новых конструкций замедлились. О причинах этого можно спорить. Я считаю, что исчерпался круг первых энтузиастов авиации. Более того, из этого круга отсеялись аутсайдеры, уменьшилось разнообразие подходов. Большая часть авиационных новостей в начале 1910-х годов касается самолётов немногих известных марок, таких, как Bleriot, Farman, Morane, Nieuport, Voisin во Франции; Burgess и Curtiss в США; Etrich и Rumpler в Германии.

Таким образом, временно приостанавливается приток свежих сил и, одновременно, происходит централизация, отбор наилучших конструкций, что ведёт как к росту выпуска, так и к некоторому снижению объёмов НИОКР.

Это первое по хронологии описываемых событий замеченное мной существенное отклонение поведения результативности НИОКР от динамики производства.

Сделаем первое наблюдение. В конце первой стадии развития технологии, стадии спорта и энтузиазма (о стадиях развития технологии см, напр., [5]), происходит замедление развития, связанное с исчерпанием сообщества первопроходцев и отсева аутсайдеров. При этом выпуск может продолжать монотонно возрастать.

К сожалению, этот вывод сделан на основе анализа только одной технологии. Было бы крайне интересно проверить его как гипотезу при подобном анализе НИОКР в других отраслях.

Первая мировая война


Рис. 6. Разработка и производство самолётов в мире в 1903-1938 годах

Первая Мировая война привела к росту производства самолётов в десятки раз. Если в 1912 году в мире построили 1400 аэропланов, то в 1918 году – более 80000 [2]. Во многих изданиях приводят выпуск для 1918 г., превышающий 90000 самолётов, например, в [12, p. 57] дано значение 96676 самолётов без учёта России.