Эксплуатация самолета будущего должна начинаться сегодня

В статье группа авторов («Авиапанорама» №5-2008) рассматривает необходимость скорейшей разработки и внедрения в практику информационно-диагностической системы обслуживания самолетов фронтовой авиации (ИДС-ФА) пятого поколения

Ближайшее десятилетие развития отечественного авиастроения ознаменуется созданием самолета фронтовой авиации (ФА) пятого поколения. Об этом говорят не только многочисленные публикации в открытой печати, но и достигнутые в настоящее время значительные успехи в работах по созданию и испытаниям отдельных элементов перспективных двигателей, систем и бортового оборудования на самолетах поколения 4+ и 4++. Результаты этих работ дают основание предположить, что эксплуатирующие организации, при освоении самолета пятого поколения, неизменно столкнутся с существенными отличиями в обеспечении их технического обслуживания по сравнению с самолетами предыдущих поколений. Эти отличия, в первую очередь, будут связаны с интеграцией комплексной системы управления самолетом (КСУ) с системой управления силовой установки (СУ) и системой управления вооружением (СУВ), образующих комплексную систему управления полетом. Такая интеграция обуславливает необходимость разработки и внедрения соответствующих методов и интегрированных средств контроля технического состояния самолета, как единого функционирующего объекта.

Для обеспечения эффективности предпринимаемых в этом направлении шагов, необходима скорейшая разработка и внедрение информационно-диагностической системы обеспечения обслуживания самолетов ФА (ИДС-ФА). Она является практической конкретной реализацией основных положений, разработанных в ФГУ «13 ГНИИ Минобороны России» и утвержденных Главнокомандующим ВВС РФ двух концепций - «Концепции развития системы средств эксплуатационного контроля технического состояния воздушных судов ВВС РФ» и «Концепции разработки и внедрения и развития информационной поддержки жизненного цикла изделий авиационной техники ВВС РФ».

Главная роль в решении задач контроля технического состояния самолетов пятого поколения отводится бортовой автоматизированной системе контроля (БАСК). Авторы считают, что БАСК с учетом анализа на наземном устройстве обработки (НУО) полетной информации, накопленной в бортовом устройстве регистрации (БУР), позволит контролировать исправность всего самолета до конструктивно-съемной единицы (КСЕ) и максимально обеспечит возможность оперативного принятия решения о вылете самолета в очередной полет. Выявленные с помощью БАСК отказавшие блоки и некоторые агрегаты самолета предполагается диагностировать на наземных автоматизированных средствах контроля демонтированного оборудования (НАСК-2). При этом очевидно, что все задачи обеспечения технического обслуживания самолета с помощью БАСК, НАСК-2 и НУО не решить.

К таким задачам относятся задачи, решаемые наземными автоматизированными средствами контроля не демонтированного оборудования (НАСК-1): • проверка достоверности результатов контроля, полученных с помощью БАСК и поиск неисправностей в самой БАСК; • диагностирование силовой установки в составе самолета с учетом накопленных баз данных (БД) о техническом состоянии парка обслуживаемых самолетов за весь предыдущий период их эксплуатации; • настройка электронных блоков на работу с конкретными двигателями, а также исполнительными механизмами систем управления СУ и самолетом после их замены; • периодическая поверка и градуировка измерительных каналов систем управления двигателями и самолетом; • периодический контроль и юстировка приемников информации СУВ о параметрах цели; • сбор информации и формирование БД о техническом состоянии самолета на протяжении всего периода его эксплуатации; • обработка БД для решения задач прогнозирования технического состояния конкретного самолета для обеспечения его эксплуатации по техническому состоянию; • информационная поддержка принятия решений о работах по техническому обслуживанию самолета по результатам контроля его технического состояния.

Для комплексного решения задач, возлагаемых на БАСК, БУР, НУО, НАСК-1 и НАСК-2, их целесообразно информационно объединить в ИДС-ФА. По своей структуре ИДС-ФА представляет собой совокупность взаимосвязанных измерительных, вычислительных и информационно-справочных средств обеспечения технического обслуживания самолета, базирующихся на современных компьютерных технологиях. Один из вариантов структуры ИДС-ФА представлен на рисунке 1. ИДС-ФА предназначена для контроля технического состояния самолетов на протяжении всего периода их эксплуатации и информационного обеспечения облуживания парка самолетов по их техническому состоянию.

К задачам ИДС-ФА по контролю технического состояния самолетов относятся: • получение, сбор и обработка диагностической информации с оцениванием параметров технического состояния самолета на всех этапах его эксплуатации; • контроль функционирования СУ, КСУ, СУВ и другого оборудования самолета с установлением фактов выхода их параметров за индивидуальные допуски объекта контроля (углубленный контроль работоспособности); • поиск отказов с глубиной до КСЕ и определением причин выхода контролируемых параметров за установленные эксплуатационные и индивидуальные для конкретного объекта контроля допуски (диагностирование); • оценка тенденций изменения показателей текущего технического состояния СУ, КСУ, СУВ и другого оборудования самолета для определения объема и сроков профилактических работ (прогнозирование); • формирование БД о техническом состоянии парка эксплуатируемых самолетов; • контроль соблюдения правил эксплуатации самолета летным и инженерно-техническим составом.

Контроль технического состояния самолета осуществляется непрерывно при всех видах технического обслуживания самолета на основе комплексной обработки диагностической информации, поступающей от информационно-измерительной системы (ИИС) самолета, в состав которой в общем случае входят БАСК, БУР, контрольные разъемы бортового оборудования (КР), а также дополнительные датчики давления (ДД) и вибрации (ДВ), входящие в состав средств ИДС-ФА и устанавливаемые на самолет при проведении наземных диагностических работ. Диагностическая информация от различных источников преобразуется в цифровой код соответствующими устройствами согласования (УС).

Кадры преобразованной информации концентрируются в блоке концентрации сигналов (БКС) и поступают в реальном масштабе времени по каналу «Ethernet» в устройство обработки информации (УОИ). УОИ представляет собой переносной планшетный компьютер с программным и информационным обеспечением решения задач контроля технического состояния силовой установки, систем и оборудования самолета. Защита от несанкционированного доступа к средствам ИДС-ФА осуществляется с помощью «Электронного ключа» (ЭК) и системы паролей в программном обеспечении УОИ. Все средства ИДС-ФА должны работать от бортового источника питания +27В через соответствующий блок питания (БП27).

К задачам ИДС-ФА по информационному обеспечению облуживания самолетов по их техническому состоянию относятся: • автоматизированное ведение учетно-отчетной документации о результатах контроля и проводимых работ по техническому обслуживанию самолета; • автоматизированное формирование и использование баз знаний (БЗ) экспертов о методиках поиска и устранения отказов на самолете; • информационная поддержка принятия решений по результатам контроля и прогнозирования технического состояния самолета; • информационная поддержка планирования и учета работ по техническому обслуживанию и совершенствованию системы эксплуатации самолета; • информационная поддержка процессов обучения и переподготовки инженерно-технического состава эксплуатирующей организации; • информационный обмен с другими средствами системы интегрированной логистической поддержки (ИЛП) технической эксплуатации самолета с помощью сетевых средств и съемных накопителей информации (СНИ).

Информационное обеспечение технического обслуживания самолета осуществляется в процессе и по результатам контроля с использованием «интерактивных электронных технических руководств» (ИЭТР), экспертной системы (ЭС) поиска и устранения неисправностей и «электронных формуляров» (ЭФ) самолета, двигателя, систем и бортового оборудования. Информационно-диагностические средства ИДС-ФА (ИДС) могут быть распределены по видам объектов контроля, таких как СУ, КСУ, СУВ и другие. При этом возможна интеграция решения задач контроля различных объектов в одном ИДС с приданием ему функции индивидуального средства обеспечения обслуживания конкретного самолета. Все средства ИДС-ФА должны быть информационно совместимы и связаны между собой с помощью современных средств телекоммуникации (модемы, радиомодемы, средства локальных вычислительных сетей, внешние накопители и т.п.).

Результаты контроля всех средств ИДС-ФА накапливаются в единых БД автоматизированной системы управления инженерно-авиационной службой (АСУ ИАС), являющихся основой для планирования работ по техническому обслуживанию парка эксплуатируемых самолетов и снабжению эксплуатирующих организаций запасными частями. БД технического состояния самолетов должны быть доступны через АСУ ИАС должностным лицам ИАС всех уровней с учетом их функциональных обязанностей. Для решения задач совершенствования системы эксплуатации, а также продления ресурсов и сроков службы авиационной техники БД технического состояния самолета передаются в региональные информационно-диагностические центры (ИДЦ) обеспечения эксплуатации самолета по техническому состоянию и центры обеспечения ИЛП жизненного цикла самолета (ЦО ИЛП).

Доступ должностных лиц ИАС, ИДЦ и ЦО ИЛП к БД технического состояния самолета осуществляется через терминалы соответствующих служб и центров. Одним из элементов перспективной ИДС-ФА является информационно-диагностическое средство обеспечения обслуживания силовых установок самолетов фронтовой авиации «АРМ ДК-30(СД) серия М», разработанное при научно-методическом сопровождении ФГУ «13 ГНИИ Минобороны России» применительно к самолетам поколений 4+ и 4++.

ИДС «АРМ ДК-30(СД) серия М» разработано в 2005-2006 г.г. применительно к двигателю А-31ФП с регулятором КРД-96 и допущено к применению в НТЦ им. А.Люльки, ОАО «УМПО», ОАО «Иркутский авиационный завод», ОАО «ОКБ Сухого», а также в ВВС Малайзии. В 2007-2008 г.г. ИДС «АРМ ДК-30(СД) серия М» по решению и техническому заданию ВВС РФ доработано применительно к двигателям АЛ-31Ф с регуляторами КРД-99А, КРД-99Б и КРД-99Ц и в настоящее время проходит государственные испытания. ИДС «АРМ ДК-30(СД) серия М» предназначено для решения широкого круга задач обеспечения обслуживания силовой установки самолетов фронтовой авиации типа Су-27, Су-30МК, Су-34 и Су-35.

К таким задачам относятся: • контроль технического состояния силовой установки при опробовании двигателей на земле; • контроль технического состояния силовой установки по информации БУР; • обслуживание системы управления силовой установкой; • информационное обеспечение процессов технического обслуживания силовой установки. Первые результаты внедрения ИДС «АРС ДК-30(СД) серия М» в основном подтверждают правильность выбранных технических решений при реализации концепции создания и внедрения ИДС-ФА, в том числе и для самолетов поколения 4++. Однако к моменту появления в ВВС РФ самолетов пятого поколения необходимо будет решить ряд крупных задач, таких как: • комплексный контроль технического состояния и обеспечение обслуживания СУ, КСУ, и СУВ как единой интегрированной системы управления полетом; • интеграция функций НАСК-1, НАСК-2 и НУО на базе унифицированных ИДС; • повышение эффективности информационной поддержки принятия решений с помощью ИДС на основе включения в его информационное обеспечение ИЭТР по техническому обслуживанию СУ, КСУ, СУВ и другого оборудования самолета.

Отработку вариантов решения указанных задач следует начинать уже сегодня применительно к самолетам поколения 4++. Времени до появления самолетов пятого поколения в нашей стране осталось не так уж много, как это кажется скептикам. Важно, чтобы эксплуатирующие организации были своевременно и всесторонне подготовлены к их появлению.

Александр КРУТИЛИН, начальник ФГУ «13 ГНИИ Минобороны России», кандидат технических наук; Владимир КОКОВИН, старший научный сотрудник ФГУ «13 ГНИИ Минобороны России», кандидат технических наук; Георгий ГЕРМАН, генеральный директор ЗАО НПП «ИДС ДОЗОР», кандидат технических наук; Сергей ЛОВЧИКОВ, генеральный директор ЗАО НПП «ИДС МАЯК»