Вертолет 2001 04

– Bell: 206/А, В, В-2, В-3, L-l, L-3, L-4, 407;

– Sikorsky: S-76/A, В, С, С+;

– Eurocopter: AS-350/B, D, В-1, В-2, В-3, 355F1, 355F2, 355N, ЁС-130В4;

– Agusta: 109/А, 109Е, 109К-2,119 Koala;

– MD: 500/500С, 500D, 500Е, 520N, 530FF, 600N.

Надо учитывать, что, вырабатывая стратегию модернизации изделий, конструкторы вынуждены считаться с ограничениями, заложенными в конструкцию кабины 30-40-летней давности. При этом вполне естественно, что изделия, которые производители могут создать на базе старой разработки, имеют предел конкурентоспособности.

Кабина АВ-139

Кабина ЕС-130

Не начать ли с чистого листа?

Проектирование вертолета и кабины «с чистого листа» является исключением. Это длительный и дорогостоящий процесс. Пример такого конструкторского «героизма» – вертолеты MD-900 Explorer и S-92. Кроме того, понадобилось по меньшей мере 10 лет, чтобы сертифицировать эти машины по новым правилам FAR (S-92 все еще проходит процесс сертификации). Оба вертолета обладают замечательными современными кабинами с увеличенным обзором и эргономичным дизайном, что обеспечивает больший комфорт пилоту, простоту управления и безопасность полета.

Модели ЕС-120 и ЕС-135 компании Eurocopter и модель 427 компании Bell также проектировались в соответствии с новыми требованиями и обладают собственными сертификатами типа, выданными FAA.

Однако даже в новом летательном аппарате дешевле видоизменять ранее спроектированные и испытанные системы и части, чтобы сократить расходы на разработку и производство. При этом могут модернизироваться технические решения, апробированные в несертифицированных, сугубо военных вертолетах (опыт создания модели UH-60 Black Hawk компания Sikorsky использовала при проектировании $-92, а конструкторские решения OH-58D фирма Bell применяла при создании моделей 407 и 427).

Конечно, разработка «с чистого листа» позволяет реализовать много новых идей, но на такой шаг решиться очень непросто. Обычно, чтобы покрыть затраты на научные исследования и разработку, идут на увеличение продажной цены, а это, в свою очередь, ведет к снижению объема продаж. Выбор такого слишком дорогого «сценария» привел к тому, что цена первоначальной модели MD-900, предложенной на рынок компанией McDonnell Douglas, была воспринята потенциальными покупателями как завышенная. В 1999 году компания MD продала свой бизнес в области гражданского вертолетостроения новому владельцу – компании MDHI. И первое, что сделал новый хозяин – снизил цену 900-ой модели на 1 миллион долларов. Это стало возможным, так как новая компания не была обременена затратами на научные исследования. Цена вертолета стала разумной, а преимущества нового дизайна и технологий – доступными потребителю.

С аналогичными трудностями столкнулись и поставщики авионики: большой проблемой для них является оценка реальных объемов продаж и точного расчета планируемых затрат на сертификацию новых изделий. Однако производители оборудования имеют некоторое преимущество перед производителями летательных аппаратов, так как могут увеличить объемы продаж, поставляя свою продукцию для восстановления и модернизации более ранних моделей вертолетов. Кроме того, многие сегодняшние лидеры в производстве авионики пришли из небольших компаний, имеющих низкие накладные расходы и практический менеджмент. Входя в новый бизнес, они просто не знали всех его сложностей и это стало их преимуществом.

Однако к необходимости проектирования «с чистого листа» конструкторов подталкивает дальнейшее развитие информационных технологий. Речь идет, во-первых, о создании более современных программируемых вычислительных устройств, легких, надежных, с высоким быстродействием, позволяющих в дальнейшем модернизировать кабину с меньшими затратами, а во- вторых, – о более широком применении технологии GPS.

Когда на рынке впервые появились вертолеты Bell-206, S-76, EC(AS)-350, А-109 и MD-500, информационные технологии только начали развиваться. Однако изменения в этой области были достаточно быстрыми и шли параллельно с развитием индустрии персональных компьютеров. Улучшенная графика (включая цветопередачу), большая память, большие скорости обработки и постоянно увеличивающиеся емкости накопителей характеризуют большинство новых приборов кабины (некоторые изделия, о которых мы будем говорить дальше, используют программное обеспечение, работающее в системе Windows). Продукция, изготавливаемая с использованием новых технологий, обладает повышенной надежностью и значительно большим средним временем наработки на отказ (MTBF – mean time between failures), чем изделия, созданные по старым технологиям.

В вертолетах ранних разработок почти все приборы, отражающие информацию о работе двигателя, получали данные в аналоговом виде. Измерение давления масла, топлива, измерение температуры и даже управление автопилотом – все было аналоговым. Теперь мы живем в более быстром «цифровом» мире, который располагает новыми возможностями для оснащения кабины вертолета. Информация передается на приборы через легкую проводку в цифровом формате (а не через подведенные к ним трубки с жидкостью). Это позволяет компьютерным схемам дешифровать данные и выдавать возможные решения (по сути дела – выбирать из заранее запрограммированных вариантов) гораздо быстрее, чем это может сделать сам пилот. На всех современных летательных аппаратах сегодня установлены многофункциональные графические дисплеи, на которые выводится информация о двигателе, управляемом с помощью системы FADEC [full authority digital electronic control – полностью цифровое электронное управление). Буква D в сокращении FADEC означает «цифровое».

Эти дисплеи заменяют старые «котелки», экономя значительную часть площади панели. Панель становится меньше и ниже, увеличивая пилоту обзор. Интегрированный дисплей, отображающий параметры работы двигателя, на фирмах Bell, MD Helicopters, Sikorsky получил название интегрированной приборной дисплейной системы (IDS – integrated instrument display system). На фирме Eurocopter принято другое название – многофункциональный дисплей отображения работы двигателя и аппарата (VEMD – vehicle amp; engine multifunction display). Функции этих дисплеев состоят в отслеживании и отображении множества параметров, включающих количество стартов, полетное время, превышение параметрами установленных значений, а также предупреждающих сигналов и сигналов о неправильном функционировании каких-либо систем.

Цветные, программно управляемые экраны дисплеев могут динамично изменять цвет при достижении какими-либо параметрами предельных значений. В вертолете MD-902 Explorer изображение на экране дополнительно упрощается: отображаются только показания крутящего момента, температуры и количества топлива. Остальные параметры не визуализируются до тех пор, пока не выходят из нормы. Обычно имеются также резервные экраны, дублирующие отображение отдельных параметров.

Индикатор ST3400 TAWS/RMI производства компании Sandel

EFIC – первый класс!

В восьмидесятые годы на смену механическим пилотажно-навигационным приборам пришли электронные (EFIC – electronic flight instrumentation system), такие, как авиагоризонт (artificial horizon), авиакомпас {flight director) и индикатор горизонтального положения (HSI – horizontal situation indicator). Обычно они размещались там же, где и приборы, на смену которым они пришли, и первоначально исполнялись в раздельных корпусах со стеклянной лицевой панелью. Постепенно электронные приборы начали «осваивать» новые., дополнительные функции: определение положения на линии курса, определение данных об облачности и грозовой обстановке, получение рекомендаций по движению, а также информации о контрольных точках по маршруту, вплоть до отображения на дисплее курса захода на посадку и зоны ожидания посадки.

Сейчас эти устройства, обладающие широкими возможностями, наряду со стандартными данными, могут отображать информацию о тестировании оборудования, рекомендованную траекторию посадки, подвижные карты. Дисплеи на приборной панели увеличились в размере, превратившись в многофункциональные дисплеи (MFD – multi-function displays; далее будем использовать устоявшуюся аббревиатуру МФИ – многофункциональный индикатор) с большими экранами. На них самая различная информация может быть отобрана и представлена более наглядно, чем это делалось ранее, в «эпоху» старых механических блоков. Примером такой гибкости системы репрезентации информации может быть система нескольких полетных приборов и приборов, отражающих работу двигателя, на вертолете S-92. Первоначально данные выводились в виде вертикальной электронной шкалы, но по предложениям заказчика и пилотов-испытателей разработчики вернулись к более привычной, традиционной круговой шкале отображения информации. Все это стало возможно сделать с помощью программного обеспечения.