Вертолет, 2004 №1

— мониторинг состояния редуктора и трансмиссии;

— мониторинг состояния» ресурса и эксплуатационных характеристик двигателя;

— контроль положения лопастей и дисбаланса винта;

— регистрация полетных данных (блок FDR);

— запись переговоров в кабине экипажа (блок CVR);

и следующие на наземной станции:

— обмен данными в операционной среде;

— взаимодействие с пилотом (до и после полета);

— осуществление поддержки технического обслуживания (расшифровка показаний датчиков, корректировка положения лопастей и балансировка винта);

— учет ресурса деталей;

— анализ и хранение исходных сигналов и результатов обработки.

Рис. 1. Общая схема системы HUMS

На рис. 1 показана общая схема такой системы.

Интеграция FDR и CVR в HUMS предпринимается из следующих соображений. Во- первых, такая система экономически выгодна в целом, поскольку исключает необходимость установки дополнительных, периферийных систем. Во-вторых, такая интеграция удобна эксплуатанту, так как ограничивает количество поставщиков, участвующих в оборудовании вертолета. HUMS такой конфигурации называется полнофункциональной. Однако время постоянно вносит свои коррективы, и к настоящему времени уже разработаны и выпускаются системы с более широкими, по сравнению с перечисленными, функциональными возможностями.

Сегодня созданием HUMS занимается целый ряд зарубежных фирм. Наиболее известными из них являются Teledyne/ Steward Hughes, GEC Marconi/Brigtow, BF Goodritch, Eurocopter, Chedwick Helmuth, Howcle Instruments. Systems amp; Electronics, Inc (SEI), Signal Processing Systems, Smith Industries, AMS, WTI, RSL Electronics LTD u другие.

В полной конфигурации системы до конца 90-х годов выпускали только фирмы Teledyne/Steward Hughes и GEC Marconi/ Brigtow (хотя системы этой фирмы и назывались системами полной конфигурации, однако не выполняли обработку данных в реальном времени, ограничиваясь лишь наземной обработкой данных, зарегистрированных на борту).

Большинство других фирм — это поставщики систем различной (неполной) конфигурации. Одни, например, ограничиваются мониторингом состояния двигателей, другие совмещают эту функцию с системой контроля, балансировок и соконусносги винтов. Фирма Rotor Dynamics American Inc. расширила функции усеченной HUMS возможностью формирования в реальных условиях полета интегральной оценки состояния по общим уровням вибраций с использованием минимального количества датчиков и последующей обработкой этой информации на наземной станции обработки. Фирма WTI построила свою систему M-HUMS по модульному принципу: один модуль базовый и три автономных, дополняющих базовый по желанию заказчика. Такой вариант удобен, если стоимость и вес полной системы оказываются слишком большими, а эксплуатанту необходимо сосредоточить внимание на мониторинге проблемных зон. Эта продукция не представляет серьезной конкуренции системе Teledyne/Steward Hughes или GEC Marconi/ Brigtovv вследствие гораздо меньших масштабов разработок. Системы с ограниченными функциональными возможностями также традиционно используют в своих названиях аббревиатуру HUMS.

На протяжении последних двадцати лет фирмы, занимающиеся созданием HUMS, конкурируют друг с другом. Как уже говорилось, в течение долгого времени мировыми лидерами в этой области были Teledyne/ Steward Hughes и GEC Marconi/Brigtow, производившие полнофункциональные системы. Однако в последнее время соотношение сил на мировом рынке HUMS меняется. Серьезную конкуренцию мировым лидерам составила компания MEGGIT, объединившая фирмы BFGoodrich, Vibrometer и Endevco.

Входящая в эту компанию фирма BF Goodrich занимается разработкой и созданием HUMS более 20 лет, 12 из них она находится в состоянии острой конкурентной борьбы с ведущими производителями Teledyne/Steward Hughes и GEC Магсот/ Brigtow. Система диагностики IMD HUMS является в настоящее время продуктом совместного производства BYGoodrich и Vibrometer. За IMD HUMS закрепилось название «HUMS второго поколения».

В 1997 году BYGoodnch/Vibrometer выиграли тендер США на систему диагностики, удовлетворяющую единым требованиям на HUMS для гражданских и военных вертолетов, которые действуют в США с того же года. В тендере принимали участие известные в мире фирмы-разработчики этих систем, в том числе ведущий промышленный производитель HUMS — Steward Hughes.

BYGoodrich/Vibrometer является в настоящее время главным разработчиком и поставщиком HUMS по программам оснащения военных вертолетов США этими системами (программа COSSI).

Фирма Sikorsky Aircraft подписала ограничительный контракт с BYGoodnch/Vibrometer на право покупки диагностических систем только у данной фирмы. Таким образом, BFGoodnch/Vibrometer стала эксклюзивным поставщиком HUMS для фирмы Sikorsky, а система IMD HUMS включена в список стандартного оборудования этой фирмы.

Другим заслуживающим внимания конкурентом как Teledyne/Steward Hughes и GEC Marconi/Brigtow, так и BYGoodrich/ Vibrometer является израильская фирма RSL Electronics LTD, которая в 2000 г. заявила о создании HUMS третьего поколения. Эта система (Total HUMS — T-HUMS) самой современной разработки обладает более расширенными функциональными возможностями, в частности, в ней реализована функция диагностики состояния и управления общевертолетным оборудованием.

Технологии HUMS развиваются уже более 20 лет. На первых порах казалось, что найденные на тот момент решения смогут успешно «закрывать» все вопросы по автоматической оценке состояния вертолета, а построенные с использованием этих решений системы возьмут на себя роль интеллектуального советчика и подсказчика летчику в полете и обслуживающему персоналу на земле.

Однако эти ожидания оказались преждевременными. Приходится констатировать, что диагностические возможности современных HUMS еще не достигают требуемого уровня и необходимы дополнительные интеллектуальные усилия, чтобы обеспечить 100-процентный охват всех возможных дефектов с требуемой надежностью.

ЕН-101

На пути внедрения HUMS оказалось множество подводных камней, которые не были видны вначале и устранение которых требует разработки нестандартных подходов, продолжительных исследований и др. Существенным препятствием в этом процессе является высокая стоимость HUMS. Например, расходы только на установку и адаптацию системы I-HUMS составляют в зависимости от типа вертолета от $2500 до $6000, а наиболее сложные случаи установки обходятся в сумму более $50000. Можно утверждать, что HUMS является наиболее сложным компонентом в общем комплексе вертолетного оборудования. Это определяется не только сложностью аппаратной части и программного обеспечения системы, но и трудностью внедрения дополнительных функций в существующие процедуры обслуживания.

Вышесказанное означает только то, что, как и во всякой другой технической области, в области HUMS имеются свои проблемы. Достижений все же там. гораздо больше, чем недостатков. Многие задачи уже решены и относятся к классическим функциям. HUMS, реализованным в серийных системах.

Несмотря на проблемы и отсутствие в полной мере желаемого результата, реальное положительное влияние HUMS на безопасность полетов не подлежит сомнению. Этот факт признается всеми зарубежными фирмами, имеющими многолетний опыт эксплуатации HUMS (Eurocopter, Sikorsky. Bell, Boeing, Agustа и др.).

Кроме этого, отмечается и экономический выигрыш, так как HUMS позволяет с меньшими затратами решать следующие задачи:

— повышение надежности выполнения полетных заданий;

— повышение комфорта и уменьшение нагрузки на экипаж;

— увеличение ресурса компонентов;

— уменьшение количества испытательных полетов, необходимых для балансировки;

— сокращение времени на внеплановое обслуживание;

— повышение надежности оборудования;