Видеодневник инноваций

Российскому авиарынку готовят новое поколение средств наземного контроля

Тема: Авиация, ВПК, Статьи

В наземном контроле бортовой электроники самолетов и вертолетов накопился целый ряд проблем. Военные до сих пор пользуются приборами общего назначения – вольтметрами и амперметрами, а гражданских заказчиков "подсаживают на иглу" ежегодно растущих платежей в адрес иностранных партнеров. Усугубляется все отсутствием взаимопонимания между разработчиками электронных блоков и средств контроля, а также техническим регулированием образца 1980-х годов.

НАСК – требование времени?


Безопасность полета – главное условие эксплуатации воздушного судна. Обеспечить ее без четкого контроля за исправностью бортовой электроники невозможно. Самолеты и вертолеты буквально напичканы разнообразным электрооборудованием, связанным километрами проводов. Технический персонал военных аэродромов и ремонтных заводов, к примеру, до сих пор при обслуживании техники применяет десятки контрольных приборов (вольтметры, осциллографы, частотомеры) для измерения самых разных параметров.

Вертолет Ка-27

Процедура проверки сама по себе может занимать продолжительное время, а процесс переноски, подключения и отключения аппаратуры дополнительно замедляет ее, повышая при этом вероятность ошибки оператора или поломки. Каждый контрольный прибор имеет свои особенности, поэтому технический персонал должен обладать высоким уровнем квалификации.

Наиболее проблемная ситуация – возникновение так называемых NFF (No Fault Found, неподтвержденных дефектов). Проще говоря, это ситуация, в которой первопричину какой-либо неисправности воздушного борта не получается выявить. За рубежом проблематика NFF давно пересчитана в денежный эквивалент. Так, по оценке авиакомпании British Airways, по состоянию на 2003 год среднегодовые затраты на NFF составили 20 млн долларов.

"Неподтвержденные дефекты – это самое страшное. Когда какая-либо система один раз не сработала, а потом вновь стала работать. В гражданской авиации существует понятие "разрешение полета с определенными дефектами". В военной авиации отношение гораздо строже. Пока дефект не найден, летательный аппарат зачастую в воздух никто не отважится поднять. Любая сгоревшая лампочка уже говорит о том, что где-то не так происходит процесс. Поэтому авиационные техники сидят день, ночь, еще день, пока не выявят истинную причину отказа и не устранят ее. Говорят, легче двигатель заменить, чем найти не подтверждающийся отказ", – объясняет генерал-майор авиации, заслуженный военный летчик Александр Ахлюстин.

Для решения этой проблемы были созданы автоматизированные системы контроля (АСК). Они представляют собой многофункциональные комплексы проверочного оборудования высокой степени автоматизации.
Справочная информация (нажмите, чтобы открыть)
По способу оценки контролируемых параметров такие комплексы делятся на АСК с "допусковым" контролем и АСК с количественным (параметрическим) контролем. Первые выдают результаты контроля в виде заключения: "годен", "не годен" или "меньше", "норма", "больше", а вторые – в абсолютных, относительных или условных единицах измерения.
АСК бывают наземными (НАСК), наземно-бортовыми и бортовыми (БАСК).

Наземные АСК применяются как в ходе регламентных и ремонтных работ, так и для контроля состояния воздушного судна перед вылетом. Комплексы могут быть как универсальными, так и специализированными (узконаправленными). Одни НАСК могут тестировать аппаратуру без демонтажа агрегатов с борта воздушного судна, другие работают только со снятым оборудованием.

Бортовые АСК представляют собой встроенный в бортовую электронику ВС комплекс проверочного оборудования. Они позволяют в режиме реального времени контролировать параметры режимов полета, работы силовой установки и агрегатов. Как и наземные АСК, БАСК применяются для контроля состояния ВС при всех видах подготовок к полетам, на регламентных и других работах.

Наземно-бортовые АСК представляют собой гибрид этих подходов.

Специалисты российской авиаотрасли до сих пор не пришли к единому мнению, какие системы стоит разрабатывать и внедрять в приоритетном порядке. Многие также сомневаются в целесообразности разработки глубоко универсальных НАСК, способных тестировать как можно больше видов летательных аппаратов.

Обслуживание авиационной пушки ГШ-23 в подвесном контейнере УПК-23-250

В ходе Международной военно-научно-практической конференции "Авиатор", проходившей в феврале 2021 года, эксперты запротоколировали современный подход к АСК в будущем: "По сравнению с существующими, современные средства войскового ремонта должны иметь значительно меньшие (в 3–4 раза) габаритно-массовые характеристики, сокращать время контроля в 2–3 раза с одновременным увеличением его глубины, обеспечивать снижение требований к квалификации операторов и в принципе исключать необходимость использования всей гаммы приборов общего применения (вольтметров, осциллографов, частотомеров и т.п.)".

Дороже – значит лучше?


Несмотря на высокую зарегламентированность авиационной отрасли, мир автоматизированных систем контроля живет в России по своим правилам. Пока эксперты рассуждают, авиаремонтные предприятия, авиакомпании и авиастроители демонстрируют разнообразие подходов к диагностике и ремонту бортовой аппаратуры.

В цехе 322-го авиаремонтного завода (Приморье)

На российском рынке достаточно широко представлены комплексы проверочного оборудования западных компаний. Это не удивительно, поскольку доля иностранной гражданской авиатехники в парках крупнейших авиаперевозчиков страны превышает 80%. Лидеры в производстве НАСК – американцы. Они же считаются пионерами в области разработки стандартов.

Такие американские компании, как Spherea, National Instruments и Keysight обеспечивают львиную долю потребностей в НАСК российской гражданской авиации. И это при том, что санкционная политика Запада уже более 5 лет диктует необходимость отказа от импортных решений в пользу собственных разработок. К тому же, иностранные компании пользуются своим, по сути монополистическим, положением на рынке, не стесняются "гнуть" цены и в буквальном смысле подсаживают эксплуатантов "на иглу".

Показательным в этом смысле можно считать положение дел в "Аэрофлоте". Обслуживание НАСК "АТЕС" от компании Spherea для авиакомпании в первый год эксплуатации обошлось в 386 тысяч евро, на следующий год – в 442 тысячи евро, на третий – в 451 тысячу евро. Видно, что аппетиты производителей растут.

Немаловажно и то, что в российской авиаотрасли имеет место существенный дисбаланс между степенью потребности в НАСК и возможностью их приобретения. Высокая цена стала камнем преткновения для широкого применения этих систем. Так, многие небогатые предприятия, такие как авиаремонтные заводы, а также частично российская вертолетостроительная отрасль, просто не обладают достаточным капиталом для покупки и эксплуатации столь дорогих комплексов. Хотя наличие НАСК у ремонтных органов позволило бы не только качественнее находить и устранять поломки, но и завершать ремонт воздушного судна намного быстрее. А это для гражданских авиакомпаний вопрос рентабельности бизнеса, а для военной авиации – боеготовности. Простой воздушных судов в ремонтных ангарах обходится владельцам "в копеечку".
Представитель Казанского вертолетного завода в разговоре с изданием подтвердил, что все упирается в цену. "Основная проблема для вертолетного предприятия – стоимость НАСК. Вертолет намного дешевле самолета, и серия у нас небольшая. А строевые части или небольшие коммерческие эксплуатанты вообще не могут ее себе позволить", – сказал он.
Другой собеседник Mil.Press с крупного авиаремонтного завода в Ленобласти прямо заявил, что НАСК для предприятия – слишком дорогое удовольствие.

Те предприятия и компании, которые могут себе позволить подобные дорогие комплексы, часто сталкиваются с серьезными проблемами.

Например, потратив деньги на приобретение импортной НАСК, они по объективным причинам не всегда могут подготовить квалифицированных специалистов для работы с ней. Либо не получают доступа для самостоятельной разработки тестовых программ. В разговоре с изданием подобную ситуацию на одном из авиазаводов описал представитель научного сообщества, участвовавший в разработке отечественных НАСК: "Там я увидел обыкновенные заводские самоделки (для проведения контроля состояния аппаратуры – ред.). Они ранее купили американское оборудование – оно стоит у них, пылится, никто на нем не работает. Возможно, продали то, что им не нужно, но это абсолютно не технологичное оборудование".

Другая проблема заключается в том, что многие конструкторы-разработчики электронных блоков с большой неохотой делятся параметрическими данными о работе той или иной аппаратуры. Причина – отсутствие регламентированного взаимодействия между производителями электронных блоков и контрольного оборудования. Эксперты опасаются утечки секретных сведений.
Подтвердил эту проблему высокопоставленный представитель одного из крупных государственных эксплуатантов: "Мы при приобретении нового вертолета прописали требование в ТЗ для "милистов" (Национальный центр вертолетостроения имени М.Л. Миля и Н.И. Камова – ред.), что все оборудование должно проверяться на НАСК. Они наотрез отказались, т.е. многие относятся к системам НАСК с опаской".
В беседе с ним Mil.Press удалось выяснить преимущества и недостатки комплексов с точки зрения человека, имеющего непосредственное отношение к работе с НАСК.

Безусловный плюс – возможность распечатки протокола или контрольного талона по результатам проверки оборудования перед эксплуатацией воздушного судна. Такой документ будет неопровержимым подтверждением качества работы технического персонала. Также в случае нештатной ситуации протокол может стать элементом доказательной базы в ходе разбирательств о причинах инцидента.

К серьезным минусам относится тот факт, что разработчики оборудования ВС не всегда своевременно ставят производителей АСК в известность об обновлении тестового программного обеспечения или об изменении параметров работы того или иного блока. Это приводит к тому, что сведения о работе аппаратуры, получаемые в результате теста, могут оказаться неточными.

В то же время в Минобороны РФ серьезным препятствием для массового внедрения АСК становится крайне широкая номенклатура военных бортов.

В цеху Казанского вертолетного завода

В компании-разработчике контрольно-проверочных комплексов НПО "СПАРК" так видят сложившуюся ситуацию: "Основная проблема с разработкой НАСК для военных состоит в том, что в войсках эксплуатируется большое количество типов различной авиационной техники. Объемы регламентных работ – огромные. И делать универсальные НАСКи под всю технику ни одна компания не сможет. Представьте, 50 типов воздушных судов. На каждом типе воздушного судна порядка 500–600 наименований оборудования, которые нужно по-разному проверять. Номенклатура – несколько десятков тысяч различных объектов контроля, для которых используется разные типы контрольно-проверочной аппаратуры. Объединить все эти задачи в один комплекс – титаническая задача. Поэтому все производители НАСК делятся сейчас по типам воздушных судов – кто-то специализируется на "Сухом", кто-то на старых вертолетах, кто-то на транспортниках".

Чего не хватает российским НАСК?


Российские авиастроители давно осознали необходимость внедрения АСК, в первую очередь для нужд военных. Например, в публикациях предприятия "Радар ММС" об истории 1980-х годов упоминается НАСК "Плутон" для бомбардировщиков Су-24. Можно найти информацию и о договоре 1996 года на опытно-конструкторскую работу "Создание наземной автоматизированной системы контроля самолета МиГ-29СМ НАСК-1-29 для экспортных поставок".

Сегодня НАСК в России разрабатывают сразу несколько компаний: уже упоминавшееся НПО "Спарк", "Бета Ир", "Авиатест" и другие. Некоторые из них напрямую аффилированы с авиапроизводителями, что теоретически должно упрощать внутриотраслевое взаимодействие. Другие – полностью частные компании.

На финансирование отрасли – грех жаловаться. Например, только на доработку НАСК от "Бета Ир" для новейшего самолета МС-21 потрачены сотни миллионов рублей.

Модель пассажирского лайнера МС-21-300

Так чего же не хватает авиационной промышленности, чтобы обеспечить эксплуатантов надежными средствами наземного контроля? Резюмируя мнения экспертов, опрошенных при подготовке материала, можно сделать несколько выводов.

Прежде всего, для целого ряда заказчиков НАСК остается слишком дорогостоящим средством. Не только в закупке, но даже в эксплуатационном обслуживании. К примеру, у ЦКП Авиационной техники и технологий Южного федерального университета имеется НАСКД-200 от "Бета Ир", полученный в качестве технической помощи высшему учебному заведению. "Этот комплекс некоторое время поработал, пока были люди и пока следили за ним. Сейчас он не работает. Естественно, его нужно обслуживать, поддерживать, а как таковой возможности поддерживать у университета нет, это дорогостоящая процедура", – рассказал изданию источник в университете.

Следующим фактором, влияющим на состояние отрасли, остается низкая вовлеченность производителей БРЭО в разработку НАСК. Предприятия, выпускающие электронные блоки, задают резонный вопрос: почему мы должны отдавать контрольные параметры своего оборудования сторонней компании, с которой не связаны договорными обязательствами? Особенно щекотливой становится ситуация, когда электронный блок разработан по гособоронзаказу. В таких случаях вынужденным посредником приходится выступать эксплуатанту авиационной техники.

При этом несколько опрошенных изданием предприятий-производителей электронных блоков выразили готовность участвовать в разработке как аппаратной, так и программной части НАСК, относящейся к своему оборудованию.

Итоговая схема взаимодействия в отрасли выглядит так: разработчики НАСК создают базовый вычислительный модуль, а разработчики электронных блоков – интерфейс сопряжения и комплект тестовых программ.

Идеальная схема упирается в необходимость технического регулирования – разработки принципиально новых государственных стандартов.
"Действующие стандарты – ОСТы 1980-х годов. К сожалению, в настоящий момент у нас ВВС в части контрольно-проверочной аппаратуры очень отстают. В регламентах прописана очень старая аппаратура и у нее очень широкая номенклатура", – охарактеризовал ситуацию главный конструктор одного из предприятий-разработчиков НАСК.
"Со стандартами сейчас большая проблема. Все пользуются устаревшими руководящими документами. Особенно это актуально для военных. Все документы очень старые. Нет документа, на который можно было бы сослаться и сказать, что вот там расписана такая-то структура, используются такие-то термины. Все работают по принципу "кто в лес, кто по дрова", – подтвердил его коллега с конкурирующего предприятия.

Переломный момент наступил?


В 2021 году о проблеме стандартизации НАСК и новом поколении средств наземного контроля заговорили сразу с нескольких сторон. Во-первых, стало известно о процессах военной стандартизации контрольно-проверочной аппаратуры на базе ВУНЦ ВВС "ВВА имени Жуковского". Во-вторых, на форуме "Армия-2021" публично прозвучало приглашение к совместной разработке гражданских стандартов нового поколения от отраслевого системного интегратора – компании "Би Питрон".
"Мы ставили перед собой цель разработать не специализированные решения, а платформу, на базе которой можно было бы интегрировать решения, в том числе и других разработчиков, – объяснил на полях форума совладелец компании Вадим Кокотков. – Создать экосистему разработки и реализации своих решений, где могли бы сделать свой вклад и эксплуатанты, и разработчики отдельных блоков авионики, и независимые игроки на рынке".
Представитель предприятия подчеркнул, что для развития отрасли должны появиться новые стандарты, которые учитывают новые протоколы обмена данных, новый уровень интеграции авионики.

Аппаратура НАСК

К концу 2021 года стало известно, когда предложения "Би Питрон" можно будет увидеть на практике. Предприятие выиграло двухсторонний российско-индийский тендер на контрольно-проверочную аппаратуру, в рамках которого контрольно-проверочное оборудование "Би Питрон" интегрируют с элементами НАСК других производителей. Параллельно заключен контракт на разработку НАСК для новейшего Ил-114-300. Ожидается, что система нового поколения будет готова уже через два года. При этом, как сообщил Mil.Press источник в компании, "Би Питрон" инвестирует в проект и собственные средства. За их счет функциональность НАСК расширят таким образом, чтобы к созданию контрольно-проверочного оборудования смогли присоединиться разработчики электронных блоков.

Наконец, стало известно, что вопрос стандартизации НАСК находится в фокусе внимания Технического комитета 323 "Авиационная техника", который является ведущим по разработке гражданских авиационных стандартов.

Остается добавить, что готовность участвовать в разработке новых открытых стандартов НАСК выразили все опрошенные изданием спикеры: представители предприятий-производителей НАСК, топ-менеджеры авиационных заводов, разработчики БРЭО. Отрасль ждет перемен, которые сделают российскую авиацию безопаснее, а рынок НАСК – конкурентнее.