18

Российские авиалайнеры оснастят «нервной системой» для мониторинга любых отказов

 

МОСКВА, 18 августа. /ТАСС/. Фонд перспективных исследований (ФПИ) предлагает оборудовать российские гражданские авиалайнеры, в том числе МС-21, «нервной системой» для мониторинга технического состояния всех систем и деталей самолета. Об этом рассказал ТАСС руководитель соответствующего проекта Дмитрий Успенский.

«Применение системы раннего обнаружения повреждений конструкции летательного аппарата на МС-21 не только возможно, но и крайне желательно. С точки зрения совместимости — это вопрос решаемый. Другое дело, что такая технология непрерывного контроля и оценки состояния конструкции позволит создать систему обслуживания самолетов по фактическому состоянию, и наш самолет нового поколения выйдет на международный рынок совсем в иных экономических условиях», — рассказал специалист.
Несмотря на то, что макетный образец «нервной системы» был впервые показан Фондом совсем недавно (на салоне МАКС-2017), Успенский считает, что ее можно было бы встроить в новый российский пассажирский самолет МС-21. В результате, считает он, МС-21 получит конкурентные преимущества по отношению к аналогичным по вместимости самолетами Boeing и Airbus.

МС-21 — это разрабатываемый Объединенной авиастроительной корпорацией самолет среднемагистрального класса. Предполагается выпускать две его версии — МС-21-200 (от 132 до 165 мест) и МС-21-300 (от 163 до 211 мест). На данный момент разрабатывается только самолет МС-21-300, в конце мая этого года он совершил первый полет. Первые поставки самолета запланированы на конец 2018 года.
Как у живых организмов
«Нервная система» для самолетов создается в Фонде в рамках проекта «Хрусталь». Исследователи сравнивают ее с нервной системой живых организмов — в структуру композиционного материала самолетов будут встраиваться чувствительные к механическим воздействиям оптические волокна, объединенные в сеть.
«Благодаря этому данные о состоянии конструкции передаются по лазерному лучу внутри оптического волокна в «мозг» системы, то есть в бортовой компьютер. В результате информация о техническом состоянии тех или иных критически значимых узлов, агрегатов и элементов конструкции оперативно передается пилоту и наземным службам», — пояснил Успенский.
По его словам, этот момент является ключевым для обеспечения безопасности воздушных перевозок. «Если актуальность и достоверность информации о техническом состоянии самолета высокая, то можно целенаправленно и заблаговременно производить наладку и ремонт проблемных мест конструкции. А это спасает жизни», — рассказал он.
«Нервная система» ФПИ не имеет аналогов в мире, отмечает Успенский. «В таком виде, как создаем сегодня мы, — нет ни у кого», — сказал он.
На большинстве самолетов установлены системы информирования пилота об опасном состоянии двигателей, а ведущие мировые производители авиатурбин оснащают их системами автоматического сбора и передачи наземным службам информации о текущем состоянии, но сейчас они работают в отношении только одного — пусть и ключевого — агрегата самолета.
«Российская же система предназначена для повышения эффективности обслуживания, прежде всего, планера самолета: крыльев, хвоста, фюзеляжа — т. е. ключевых элементов конструкции самого воздушного судна, от состояния которых также во многом зависит безопасность полета», — заявил он.

Источник: http://tass.ru/ekonomika/4489968

16

Российская авиатехника получит «нервную систему»

 

Лаборатория Фонда перспективных исследований России разработала прототип системы, в чем-то похожий на нервную систему живого организма. Об этом в интервью агентству «Интерфакс» заявил руководитель лаборатории Андрей Носов. По его словам, новая система разрабатывается для перспективной авиационной техники и новых роботов.

Летательные аппараты становятся все сложнее и для обеспечения безопасности их полетов разрабатываются новые системы, позволяющие проводить диагностику всего бортового оборудования: от двигателей до конструкции планера.

Новая система для авиатехники представляет собой сеть оптоволоконных акустических и деформационных датчиков, соединенных с блоком диагностики. Датчики можно либо внедрять в структуру композиционного материала на этапе производства, либо наклеивать на поверхность корпуса летательного аппарата. В полете датчики могут определять деформацию корпуса или его повреждение.

«В полете производится экспресс-анализ. Если нагрузка выходит за рамки установленного порога, блок автоматически дает сигнал пилоту, перед которым на панели управления загорается желтый или красный индикатор, в зависимости от степени проблемы», — рассказал Носов.

После приземления накопленные системой диагностики данные можно загрузить на внешний носитель информации и провести их более детальный анализ. Испытания прототипа «нервной системы» для авиационной техники уже проводятся на демонстраторе технологий скоростного вертолета.

В настоящее время проводится подготовка к испытаниям диагностической системы на вертолетной лопасти. По словам Носова, новой разработкой уже заинтересовались «Туполев», «Сухой», «Иркут», Московский вертолетный завод, «Камов» и группа компаний «Кронштадт».

В феврале прошлого года аналогичную разработку испытал Германский авиакосмический центр. В испытаниях использовалась секция фюзеляжа с дверным проемом, выполненная из композиционных материалов. Размер этой секции составил пять на семь метров. В структуру секции интегрировали в общей сложности 584 датчика, контролировавших состояние детали.

Во время испытаний система сенсоров сумела определить тип и расположение повреждения. Система использует ультразвуковые волны для оценки состояния конструкции. При нажатии кнопки самодиагностики в композитной конструкции срабатывают ультразвуковые излучатели. Их сигнал принимают датчики. Если в структуре есть повреждение, оно будет отклонять ультразвук или задерживать его прохождение.

Ранее похожую систему планировала использовать японская компания Mitsubishi в своем истребителе — демонстраторе технологий X-2 (ATD-X Shinshin). Она должна была стать частью технологии самовосстановления управления полетом.

Ее суть заключается в том, что бортовой компьютер сможет определять полученные повреждения различных аэродинамических элементов конструкции самолета. Затем на основе полученных данных о повреждениях бортовой компьютер корректировал бы работу оставшихся аэродинамических элементов таким образом, чтобы, насколько это возможно, восстановить управляемость боевого самолета.

Василий Сычёв

Источник: https://nplus1.ru/news/2017/05/30/nerve

15

Фонд перспективных исследований: через 20 лет роботы смогут иметь чувствительную кожу

 

Руководитель лаборатории ФПИ Андрей Носов рассказал о проекте по разработке «нервной системы», которая будет контролировать состояние узлов и агрегатов авиационной техники.

Москва. 29 мая. INTERFAX.RU — Фонд перспективных исследований (ФПИ) реализует проект по разработке «нервной системы», которая будет контролировать состояние узлов и агрегатов авиационной техники, а в будущем – и человекообразных роботов. О технологии, которую уже испытывают на перспективном скоростном вертолете, в интервью обозревателю «Интерфакса» Илье Морозову рассказал руководитель лаборатории ФПИ Андрей Носов.

— Андрей Анатольевич, как возникла идея создания такой системы?

— Начну с того, что наука вплотную подошла к вопросу «оживления» неживого. Поясню: речь идет о наделении технических устройств функциями, присущими живым организмам, в частности человеку. Уже появляются первые разработки, которые показывают перспективность этого пути. В дальнейшем подобные системы будут глубоко модифицироваться и развиваться по своему функционалу.

Мир вступает в новую эпоху, в которой человек всё больше исключается из управления машинами. Всё меньше и меньше требуется его постоянное участие в повседневной эксплуатации роботов. Человек становится гарантом последнего сигнала, принятия финального решения. Если говорить о боевых машинах, то речь идет о команде на уничтожение объекта или его сохранение, так как роботам запрещено принимать критические решения: «красная кнопка» остается в руках человека.

— В чем суть вашей разработки?

— Мы работаем над проектом по заказу Фонда перспективных исследований. Речь идет о разработке системы контроля за непредсказуемым поведением конструкций, работающих в жестких условиях, в которых возможно повреждающее воздействие на них: в боевой обстановке, при эксплуатации техники в арктических условиях и пр.

Для авиации, например, особенно важны гарантии безопасности и надежности, которые позволят сохранить экипаж в пилотируемой технике или дорогостоящий аппарат-беспилотник.

Такая система должна обладать несколькими ключевыми характеристиками и возможностями. Прежде всего, она должна быть автоматизированной, иметь механизм перепроверки данных для исключения ошибок и ложной тревоги, должна быть надежной в эксплуатации, служить долгие годы и гармонично работать не в ущерб основному предназначению конструкции.

— Как работает система?

— Мы сумели связать несколько разнородных физических принципов в единый технологический клубок. В композитный материал на стадии его изготовления укладывается по определенному принципу сеть оптоволоконных датчиков. Второй вариант – оптоволокно наклеивается на материал в нужных местах.

Толщина волокна 250 микрон. По сути это кварцевый провод, внутри которого лазером нанесен датчик. Световой пучок, распространяясь по волокну, сталкиваясь с оптическим преломлением, скажем так, с преградой в виде дифракционной решетки, часть света отражает. По отраженному сигналу мы и судим о физическом воздействии на этот датчик – преграду. При возникновении физической деформации решетка увеличивается в своих размерах и отраженный сигнал меняется.

Сеть датчиков через оптические разъемы подключена к бортовому блоку-регистратору, в котором находится источник излучения – широкополосный лазер. Сигнал попадает в фотоанализатор и переводится в цифровой, после чего информация идет в компьютер, где обрабатывается программой и записывается.

Наша конструкция может чувствовать силовое воздействие, по аналогии с тем, как человек чувствует прикосновение, удар, температурное воздействие. Для этого используются не только уже известные деформационные оптоволоконные датчики, но и разработанные нами акустические датчики, которые интегрированы в эту систему.

— Что дает акустический датчик?

— По аналогии с человеческим организмом, где по звуку сердца определяют правильность его работы, конструкция из композитного материала издает, скажем так, потрескивания. Контролируя «правильность» его звучания, мы можем узнавать о состоянии материала. Если звук в пределах нормы, все хорошо, если нет – мы должны это знать заранее, до разрушения конструкции. Причиной этого может быть что угодно – любое внештатное воздействие, начиная от случайных ударов и заканчивая ее повреждением.

— Почему вы используете аналогию с живыми организмами?

— Исходя из вышеназванных параметров, наиболее подходящим способом контроля состояния механизма является имитация систем организма человека. Нет ничего совершеннее биологического организма, находящегося на высокой стадии эволюционного развития, которым является человек.

Начиная разрабатывать и внедрять нашу технологию, мы ориентировались на необходимость следовать именно организму человека в качестве образца.

— На каком этапе сегодня находится разработка?

— Мы в рамках проекта Фонда перспективных исследований планомерно довели эту тему до уровня технологической готовности, в отношении которого уже сегодня принимаются решения о внедрении в образцы перспективной техники. Датчики и сенсоры, интегрированные в те или иные конструкции, которые могли осуществлять контроль по отдельным параметрам, существовали и ранее, а наша заслуга в том, что мы смогли вывести процесс этих «ощущений» механизмов на более высокий уровень, который свойственен не простейшим живым организмам, а существам с высоким уровнем развития.

— Проводятся ли испытания системы на авиатехнике?

— Сейчас одна из конфигураций нашей системы проходит летные испытания на перспективном скоростном вертолете (ПСВ) Московского вертолетного завода (МВЗ) имени Миля.

Мы будем продолжать искать новые функциональные возможности оптического волокна. Мы входим в святая святых – в объемный по своим параметрическим возможностям мир, где мы можем изучать ситуацию под разными углами и интерпретировать информацию, полученную с разных точек зрения. Возможность слышать и «чувствовать» выводит нашу конструкцию в разряд интеллектуальных систем нового поколения.

— Система может снабжать экипаж актуальной информацией в полете?

— В полете производится экспресс-анализ. Если нагрузка выходит за рамки установленного порога, блок автоматически дает сигнал пилоту, перед которым на панели управления загорается желтый или красный индикатор, в зависимости от степени проблемы.

— Сможет ли в будущем система не просто указывать на факт проблемы, а делать так, чтобы летчик точно знал: что и где повреждено у машины?

— Сегодня некоторые конструкторские бюро категорически против того, чтобы давать подробную информацию пилоту, так как он и так сильно перегружен. Сейчас система больше нужна для того, чтобы предсказать состояние самолета перед вылетом. Но, например, МВЗ видит нашу систему как вспомогательную для пилота, чтобы он понимал состояние вертолета и правильно оценивал возможность того или иного маневра, исходя из текущего положения. Вертолет сам по себе сильно вибрирует, иногда летчик может не успеть вовремя почувствовать усиление вибрации, причиной которой стала, допустим, трещина.

Система может очень многое: в зависимости от требований заказчика, мы можем варьировать объем выводимой экипажу информации.

— Как внедряется оптоволокно в композит?

— Если мы говорим об автоклавном методе производства, то берутся тонкие слои препрега – композитного полотна толщиной 0,2 миллиметра, пропитанного связующим, дальше они укладываются как слоеный пирог в нужной конфигурации, внутрь закладываются нити оптоволокна и затем все это запекается в автоклаве под давлением при определенной температуре.

— В современном самолетостроении композиты часто применяются?

— Например, на Ту-214 СМ из композитов изготовлена обшивка воздушного тормоза, а у МС-21 полностью композитные крылья. Там при производстве автоматически идет раскрой крыла, которое режет лазер.

— На некомпозитных материалах ваша система может применяться?

— Да. На перспективном скоростном вертолете мы установили систему сигнализации на невращающихся металлических элементах автомата перекоса. Как известно, лопасти вертолета, помимо вращательного движения осуществляют и вертикальные махи, этот процесс управляется металлическими тягами, на которые мы и наклеиваем датчики.

— Это дорого?

— Если учесть стоимость самой машины, сумма относительно небольшая.

— То есть, этими датчиками можно оборудовать уже эксплуатирующуюся технику?

— Да. Причем, в зависимости от требований заказчика, мы можем сделать и вариант проще, и сложнее. От этого будет зависеть и цена. Внедрение серийного производства также снизит стоимость.

— Каковы дальнейшие перспективы для развития этой разработки?

— Наша задача, чтобы лет через двадцать роботизированные устройства имели свою чувствительную «кожу». Самолет – тот же робот во многом. И сегодня наша система делает его внешний контур интеллектуальным.

Будущее в том, чтобы система сама принимала решения и подстраивалась под любые неожиданные изменения. Дальше мы будем продолжать усложнять ее, расширять ее функциональные возможности, наделяя бОльшим количеством свойств нервной системы живого организма.

— Если перейти в более практическую плоскость, кто интересуется этой системой?

— Это «Туполев», «Сухой», «Иркут», Московский вертолетный завод, «Камов». Группа компаний «Кронштадт», занимающаяся беспилотными аппаратами.

— У них есть интерес применять эту систему в серии?

— Используемые сегодня в авиастроении материалы в дальнейшем невозможны без применения системы контроля, который будет диагностировать и предупреждать внезапное развитие ситуаций, приводящих к разрушению того или иного элемента, что может привести к катастрофе.

Новые материалы обладают рядом уникальных свойств, которые недоступны тем же металлам, но сложность в том, что тот же композит может при определенных условиях внезапно потерять свои свойства.

У композита ряд свойств позволяет, скажем так, извлекать из минимума максимум. Это не просто пластик, это армированный пластик. При критической нагрузке металл разлетится на части, а композитное волокно превращается в тряпку. Он будет до последнего сохранять несущую способность, но при превышении предела он резко теряет это свойство. Если металлическое крыло под давлением критичного потока воздуха начинает, постепенно терять свою функцию, то композитное теряет ее внезапно.

— Этот момент можно просчитать?

— Нет, нельзя: у композита разброс свойств очень большой. Но можно вовремя заметить косвенные признаки грядущих проблем, что позволяет спрогнозировать возможное развитие ситуации.

Например, те же звуки, щелчки, которые издает композит во время своей деформации. Когда они становятся опасными, и мы видим, что связи внутри материала разрываются, мы можем понять, что датчики показывают нарастание деформации, хотя внешне это еще никак не проявилось. Мы видим и слышим, что организм «болен».

Именно в этом смысле важны внедренные нами акустические датчики, потому что по датчикам деформации нельзя вовремя понять о разрушении композита.

Сегодня проверка состояния композитного узла проводится людьми: самолет прилетел, подошел специалист с прибором ультразвукового контроля, проверил и дал заключение о дальнейшей возможности эксплуатации той или иной детали. Датчики нашей системы позволяют получить данные без привлечения человека: система выносит вердикт сама.

— В чем причина нестабильности характеристик композита?

— В основном, из-за особенностей изготовления. В зависимости от самой производственной площадки, от человека, который укладывает слои при изготовлении композита, получаются и разные характеристики.

— Если этот процесс автоматизировать, удастся повысить стабильность характеристик при производстве?

— Да, если укладывать слои будет робот.

— На каких-то самолетах есть уже внедренная в композит система контроля?

— Мы будем проводить стендовые испытания реальной вертолетной лопасти. Когда мы продемонстрируем результат работы системы: что она позволяет снимать данные даже с вращающейся лопасти вертолета и не влияет на нее негативно, производители задумаются о преимуществах интегрированных в конструкцию датчиков и возможности интеграции нашей системы.

Надеемся, что пошагово, с помощью диалога и научно-исследовательских работ, мы сможем выйти на новый уровень и проводить другие испытания интегрированных волокон.

— Какого результата вы ждете от массового внедрения системы в авиастроении?

— Это повышение безопасности полета, снижение стоимости эксплуатации за счет своевременного обнаружения проблем и снижения числа ошибок. Упрощение системы контроля за техникой с одновременным повышением его качества. По сути это иной метод проверки и контроля узлов и механизмов.

Источник: http://www.interfax.ru/russia/564279

14

Российская авиация на нервах

 

Отечественные ученые создают подобие «нервной системы» для самолетов, вертолетов и роботов. Об этом рассказал агентству «Интерфакс» начальник лаборатории Фонда перспективных исследований Андрей Носов. Новая разработка состоит из сети тонких оптоволоконных нитей и датчиков. Она встраивается прямо в композитные детали боевой машины еще на этапе производства и, в конце концов, должна покрыть собой весь корпус летательного аппарата или робота.

«Нервная система» регистрирует целый ряд внешних воздействий, например, удары по корпусу машины, перегрузки в полете или экстремальные температуры, и предупреждает о них пилота. По словам создателей, ближайший аналог их разработки – кожа человека. Кстати, новая система уже проходит испытания на перспективном скоростном вертолете, который сейчас конструирует КБ Миля. Но ей интересуются и другие авиапроизводители.

Как пишет научный портал N+1, в прошлом году похожую систему испытал Германский авиакосмический центр, правда, устроена она немного проще. Немецкие инженеры встроили в композитную секцию фюзеляжа самолета 584 ультразвуковых датчика. Они по команде «просвечивали» деталь и точно указывали место повреждения и его степень. Но вот такие параметры, как температура или перегрузка, немецкие сенсоры, скорее всего, не учитывали.

Нечто подобное разрабатывают и в Японии для самолета пятого поколения. Бортовой компьютер регистрирует повреждения или вышедшее из строя оборудование и корректирует работу остальных систем так, чтобы восстановить управление боевой машиной.

Источник: https://www.vesti.ru/doc.html?id=2893695&cid=7

10

Россия начала разработку «нервной системы» для самолетов будущего

МОСКВА, 9 февраля. /ТАСС/. Фонд перспективных исследований приступил к разработке новейшей системы контроля состояния конструкции авиатехники на основе принципов работы нервной системы живых организмов, сообщили ТАСС в пресс-службе Фонда.

«В рамках проекта Фонда перспективных исследований разрабатывается интегрируемая в композиционный материал система неразрушающего контроля состояния авиационных конструкций. При формировании концепции будущей разработки исследователи проводили аналогию с нервной системой живых организмов, согласно которой в структуру композиционного материала будут встраиваться чувствительные к механическим воздействиям оптические волокна, объединенные в сеть», — рассказали в пресс-службе.

В свою очередь, руководитель проекта Фонда Дмитрий Успенский пояснил ТАСС, что информация о состоянии конструкции летательного аппарата в онлайн-режиме будет передаваться по лазерному лучу, распространяющемуся внутри оптического волокна, вплетенного в конструкцию авиатехники. «Уникальные возможности разрабатываемой Фондом встроенной системы неразрушающего контроля авиационных конструкций позволят не только делать оценку в реальном времени текущего состояния лайнера, но и прогнозировать оставшийся срок службы композитных деталей самолета, что существенно повысит безопасность полетов современной авиации», — рассказал он.

Успенский отметил, что несмотря на выдающиеся технико- экономические характеристики самолетов из композиционных материалов, их безопасная эксплуатация на регулярной основе невозможна без использования бортовых систем контроля целостности конструкций.

Существенно повысить безопасность полетов таких самолетов поможет способность чувствительных элементов оптических волокон улавливать незначительные колебания конструкции самолета в воздухе и на земле. Это позволит оперативно обнаруживать возникающие дефекты конструкций и оценивать их характер.

Работа большинства существующих сейчас аналогичных систем основана не на оптоволоконных технологиях, а на электронных датчиках, встроенных в определенные узлы и агрегаты авиатехники.

 Источник: http://tass.ru/armiya-i-opk/4008341
3

«ОАК обезопасит самолеты с помощью лазера «/ Известия. 11 августа 2016 г.

Фото: irkut.com

Фото: irkut.com

Фонд перспективных исследований (ФПИ), Научно-инновационный центр «Институт развития исследований, разработок и трансферта технологий» (НИЦ «ИРТ») и химики МГУ завершают разработку образца интеллектуальной конструкции крыла из композитных материалов с внедренными в его структуру лазерными датчиками. Лазерное волокно для мониторинга композитных конструкций используется впервые, и его применение призвано существенно увеличить надежность и уменьшить вес изделия.

Современные гражданские лайнеры А-380 и Boeing 787 Dreamliner состоят из композитов более чем наполовину, новый отечественный самолет МС-21 — на треть. Но в сравнении с привычным для авиастроения алюминием композиты менее изучены. По словам генерального директора ФПИ Андрея Григорьева, существует насущная необходимость разработки системы непрерывного мониторинга состояния конструкции современного самолета, которая позволит безопасно эксплуатировать технику в течение длительного времени в жестких условиях неблагоприятного климата и экстремальных нагрузок, при нанесении ударов и прочих внешних воздействиях. ФПИ завершает работу над проектом интеллектуальной конструкции крыла, в структуру материала которого лазерные датчики, находящиеся в микроскопической оптоволоконной «паутине», вживляются непосредственно на этапе изготовления.

Как сообщил директор НИЦ ИРТ Николай Львов, на сегодняшний день специалисты компании разработали программное обеспечение и сам агрегат из композитных материалов с встроенным оптоволокном, передающим лазерный сигнал. В случае повреждения конструкции (столкновение с птицей в воздухе, удар при обслуживании самолета в аэропорту) лазер точно устанавливает место и степень повреждения, а также представляет пилоту необходимые данные о надежности конструкции. Ряд технологических решений данной системы применяется в летных испытаниях перспективного вертолета, разработанного в конструкторском бюро «МВЗ им. М.Л. Миля».

При повреждении композиты обычно издают характерное потрескивание. Группе ученых, специалистов в области материаловедения, оптики, электроники и химии удалось создать технологию, при которой автоматика контролирует «правильность» шума композита, выделяя его из множества других звуков самолета — работающего двигателя, воздушных потоков и пр. Несколько месяцев назад успешные испытания конструкции для самолетов ОАК прошли в ЦАГИ (входит в Национальный исследовательский центр им. Н.Е. Жуковского) — агрегат с вмонтированными датчиками продували в аэродинамической трубе в потоке, скорость которого была эквивалентна скорости полета современного лайнера.

— Мы наделяем материал новой сенсорной функцией, рождаются конструкции новых поколений авиационной техники, — рассказал директор Института новых углеродных материалов и технологий (ИНУМИТ МГУ) Виктор Авдеев. — Наша организация в данном проекте решает технологические вопросы изготовления композита и интеграции в него датчиков.

При бесспорных преимуществах композитов возникшие при эксплуатации дефекты конструкции — разрыв волокон, микротрещины, в том числе внутренней структуры — на начальном этапе не видны человеческому глазу.

— Необходимо обеспечить контроль за поведением композитов в процессе эксплуатации, чтобы избежать появления угрожающих ситуаций, — отметил директор научно-технического центра Объединенной авиастроительной корпорации Владимир Каргопольцев. — Проверять крыло гражданского лайнера площадью в 300 м рентгеновским снимком или ультразвуковым сканированием после каждого полета, конечно, не удастся. Поэтому часто при проектировании агрегатов из композитов конструкторы для обеспечения надежности конструкции вынуждены увеличивать запас прочности, что приводит к увеличению веса самолета, повышению стоимости и снижению эффективности эксплуатации. Новая технология поможет кардинально улучшить безопасность агрегатов из углепластика, а также в дальнейшем сократить вес композитных конструкций.

Источник: http://izvestia.ru/news/626561

4

«Арсенал отечества» 4 сентября 2015 г.

2015

ПАО «Туполев», разработчик и производитель современной авиационной техники военного, специального и гражданского назначения, принял участие в работе 12 Международного авиационно-космического салона, состоявшегося в период с 25 по 30 августа 2015 года в подмосковном Жуковском.

В рамках мероприятия организация продемонстрировала гостям и участникам авиасалона реальные достижения и потенциальные возможности по проектированию и производству современной авиационной техники военного, специального и гражданского назначения.

PR-кампания участия была построена на трех принципах.

Под девизом «Стратегическая авиация России – четко, слаженно, красиво!»

ПАО «Туполев» совместно с Минобороны России представили последние достижения в области модернизации самолетов военной авиации с демонстрацией на статической стоянке ВКС России натурных образцов техники: сверхзвуковой бомбардировщик-ракетоносец Ту-160, дальний многорежимный бомбардировщик-ракетоносец Ту-22М3 и самолёт-ракетоносец Ту-95МС.

Девиз «Самолеты специальной авиации Туполева – надежны и эффективны!» реализован путем представления самолета наблюдения Ту-214ОН на статической стоянке и интерактивного конфигуратора на стенде ПАО «Туполев», демонстрирующего возможности подбора компоновок салонов на платформе самолетов семейства Ту-204/214.

Принцип «Гражданские самолеты Туполева российским авиакомпаниям!» реализован в представлении ПАО «Туполев» на стенде организации препарированной модели самолета Ту-204СМ, а также в демонстрации на статической стоянке совместно с компанией «Авиастар-Ту» грузового самолета Ту-204С в раскраске DHL. В дни открытых посещений на этом самолете не прекращался поток экскурсий, в ходе которых гости МАКС-2015 ознакомились с салоном лайнера, узнали об особенностях грузовой модификации Ту-204 и специфике эксплуатации данного воздушного судна.

Стенде ПАО «Туполев» был признан лучшим, самым интересным и посещаемым в павильоне Объединенной авиастроительной корпорации. Представители власти Российской Федерации и иностранных государств, бизнес-сообществ и другие участники авиасалона проявили живой интерес к размещенным на нем экспонатам. Соэкспонент компании ООО «НИЦ «ИРТ» показал свою инновационную разработку, отображающую научный потенциал предприятия в области создания системы контроля технического состояния критических элементов конструкций перспективной авиационной техники.

Участие ПАО «Туполев» в МАКС-2015 сопровождалось насыщенной деловой программой, включающей порядка двадцати встреч с иностранными делегациями, заинтересованными в развитии сотрудничества по реализации научно-технического задела туполевского КБ.

28 августа авиасалон объявил «Днем Туполева». В мероприятии, ставшем уже традиционным, приняли участие молодые специалисты компании со всех площадок – из Москвы, Казани, Ульяновска, Самары, Таганрога и Жуковского, а также партнёры и коллеги туполевцев, школьники, студенты и просто любители авиации.

Кроме того, в период проведения МАКС-2015 состоялась церемония открытия тренажерного комплекса Авиационного учебно-методического центра ПАО «Туполев» в Жуковском с вводом в эксплуатацию комплексного тренажера самолета Ту-204СМ при участии заместителя министра промышленности и торговли Российской Федерации Андрея Богинского, первого вице-президента ПАО «ОАК» Александра Тулякова и начальника управления авиации ФСБ России Бориса Данилова.

Андрей Богинский поблагодарил ПАО «Туполев» за возможность обучать пилотов на уникальном тренажере, отметив, что необходимо создать аналогичные комплексы для всех самолетов семейства Ту-204/214, что соответствует одному из принципов организации – «Гражданские самолеты Туполева российским авиакомпаниям».

По результатам работы делегации ПАО «Туполев» на МАКС-2015 организация стала победителем конкурса «Золотые крылья МАКС-2015» в номинации «Деловая программа, корпоративное мероприятие».

Источник: http://arsenal-otechestva.ru/new/533-pao-tupolev-uchastnik-maks-2015

6

«ОАК и ученые РАН представляют технологию мониторинга композиционных конструкций на основе оптоволокна»/ Российская Академия Наук, 24.08.2015г.

Объединенная авиастроительная корпорация в ходе авиасалона МАКС 2015 представит технологию мониторинга конструкций из композиционных материалов на основе оптико-волоконных датчиков. Оптоволокно позволит увеличить безопасность углепластика в авиации, снизить вес крыла и других агрегатов самолета.

Разработкой технологии в течение последних лет занимались различные конструкторские бюро ОАК и партнеры — Институт машиноведения им. А.А.Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН), Центр волоконной оптики РАН, Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.E.Жуковского, в проекте участвует Минпромторг, а также Институт развития исследований, разработок и трансферта технологий» (НИЦ «ИРТ»).

По словам Владимира Каргопольцева, директора Научно-технического центра Объединенной авиастроительной корпорации, лазерные акустические датчики на основе оптоволокна позволяют производить мониторинг агрегатов из композиционных материалов в течение всего жизненного цикла — от контроля за изготовлением конструкции на заводе — до эксплуатации в небе и на аэродроме, информировать техников и пилотов о зонах ранних локальных повреждений и степени их опасности, определять место и распространение возможных трещин.

«Начиная работу по созданию интеллектуальных конструкций, мы решили собрать группу специалистов, обладающих знаниями и навыками в самых разных областях науки и производства: авиастроении, химии материалов, оптической физике, математическом моделировании. Ставка на привлечение в проект людей со знаниями и навыками на стыке разных дисциплин полностью себя оправдала. Форма организации работ позволила добиться практических результатов в промышленности», — отметил научный руководитель Центра волоконной оптики Российской академии наук, академик Евгений Дианов.

Образец конструкции из композиционных материалов представила входящая в ОАК компания «АэроКомпозит». Использование лазерных оптико-волоконных датчиков в наиболее ответственных участках самолета со временем позволит существенно сократить вес воздушного судна, а также наладить постоянный мониторинг конструкций из углепластика в новых отечественных судах.

Источник: http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=5a342b95-a2ca-4e9b-b191-03295a108aa0#content

5

«Лопасть с нервной системой»/ Независимая газета. Наука №11 2013

Самый важный и самый проблемный узел современных вертолетов – ротор и лопасти несущего винта.Фото с сайта www.freeimageslive.co.uk

Самый важный и самый проблемный узел современных вертолетов – ротор и лопасти несущего винта. Фото с сайта www.freeimageslive.co.uk

Ведущие вертолетостроительные державы, Россия и США, вступили в скрытую от неспециалистов технологическую гонку. На кону не только престиж отрасли, но и миллиарды, которые получит победитель этого соревнования, создавший вертолет нового поколения.
Основные открытия в вертолетостроении были сделаны 50–70 лет назад, а последние прорывные разработки внедрены еще в 70-х годах XX столетия. И хотя в самолетостроении отмечен бурный рост технологий, создатели вертолетов остановились и уже несколько десятилетий не могут преодолеть важный рубеж. Дело в том, что конструкторы всего мира не могут понять, как решить проблему лопасти несущего винта.

Вертолетный винт – сложнейший агрегат. Но сегодня преодолеть рубеж скорости в 468,8 км/ч вертолету не позволяют энергетически затратная работа механизмов автомата перекоса, рулевых тяг, турбулентность от вращающихся лопастей и высокие перегрузки от центробежной силы. При достижении рубежной скорости вращающиеся крылья начинают тормозить вертолет, уводят его в жестокую вибрацию, что чревато отказами в управлении.
Выходом из ситуации может стать применение адаптивного винта, то есть лопастей, способных менять конфигурацию своих аэродинамических оболочек. Набегающая лопасть получает максимально захватывающую воздушный поток поверхность, но в траектории ухода в обратное круговое движение поверхность лопасти принимает минимальную для сопротивления воздуху форму – это принцип адаптивного винта.
Над проблемой создания такого винта сегодня работают несколько групп исследователей в США, России, Европе. Зарубежные разработчики – Eurocopter, Agusta – сосредоточили внимание на использовании механического закрылка как аналога самолетных решений на основе пьезокерамических мультипликаторов. Массачусетский технический университет в США, проведя наземные испытания, так и не сумел выйти на летные эксперименты.
С 2010 года американское Агентство передовых оборонных разработок (DARPA) проводит исследования с участием компаний Boing, Сикорский, Bell-Boing. Заказчики предъявили разработчикам высокие требования: увеличить грузоподъемность на 30% по сравнению с классическими несущими винтами, понизить шумность на 50% и увеличить дальность полета на 40%. Уровень вибрации лопастей при вращении должен быть снижен на 90%. Руководитель проекта создания адаптивного винта Дэниэл Ньюмэн говорил: «Предстоит применить в новом винте много технологий, включая изменение угла атаки лопастей, их конфигурации, прочности и скорости вращения. Все эти параметры должны изменяться как перед взлетом, так и непосредственно в ходе полета – в зависимости от желаемого эффекта, например, увеличения скорости».
Исследования по созданию адаптивной лопасти в СССР проводились в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) с 80-х годов прошлого века – их вели Геннадий Амерьянц, Михаил Головкин, Владимир Анимица, Вадим Еремин и другие специалисты. Они искали селективно-деформируемые конструкции, пытались модернизировать аэродинамические профили композитной лопасти, в идеале – профили могли бы самоадаптироваться в полете. Идут исследования и сейчас, ведь России важно не отстать от американских и европейских коллег.
Отечественные разработчики пришли к выводу, что применение механического способа изменения конфигурации лопасти не приводит к серьезным изменениям, выводящим «адаптивный винт» на новый уровень технологии. Очевидно, решение надо искать в изменении химических свойств новых полимерных материалов, используемых при создании адаптивного винта.
По словам руководителя НИЦ «ИРТ» Николая Львова, Министерство промышленности и торговли РФ создало специальную рабочую группу для создания систем мониторинга авиационных конструкций. Перед промышленностью поставлена задача разработки авиационной техники с интегрированными внутри материала сенсорами – некого аналога нервной системы животных. Первый этап создания «адаптивного» крыла – разработка материала, обладающего обратной связью.
Дополняя конструктивные решения инженеров-вертолетостроителей, в разработку включились химики и физики, исследующие процессы образования и модификации полимеров. Создаются гибридные материалы с уникальными механическими, оптическими, электрическими и магнитными свойствами. Кажется, еще один шаг – и жесткий материал поверхности лопасти начнет пульсировать и «перетекать» в нужную форму. Вертолет бесшумно полетит, становясь невидимым для противников, получит возможность головокружительных и непредсказуемых маневров, взлета и посадки, напоминающих полет птицы.
Именно страна, нашедшая разгадку секрета «адаптивной» лопасти и открывшая способ управлением монолитной аэродинамической оболочкой, совершит прорыв и оставит за бортом вертолетную технику конкурентов. Пока же, по оценкам американских специалистов, конструктивные решения в этой области находятся на технологическом уровне, эквивалентном в авиастроении МиГ-21 или F-4 Phantom.
Как бы там ни было, вектор развития ясен. В перспективе нас ждет господство механизмов, оснащенных сенсорикой и искусственным интеллектом, самообучающихся и приспосабливающихся к различным ситуациям и режимам эксплуатации. Это «золотые» врата шестого технологического уклада, за которыми – новые рынки на миллиарды долларов и престиж первопроходцев. Тем, кто опоздает войти в эти врата, грозит потеря реноме и клиентов.
Источник: http://www.ng.ru/science/2013-11-13/12_helicopter.html