Hаиболее востребованные сектором ТОиР технологические достижения, дебютирующие в текущем году, будут иметь отношение к сбору, обработке и представлению данных. Некоторые провайдеры задаются вопросом: каким образом планшеты, электронный документооборот и другие технологии помогут в организации рабочих процессов
Hаиболее востребованные сектором ТОиР технологические достижения, дебютирующие в текущем году, несомненно, будут иметь отношение к сбору, обработке и представлению данных. Хотя некоторые провайдеры ТОиР уже начали задаваться вопросом: каким образом планшетные компьютеры, электронный документооборот и приложения дополненной реальности способны помочь в усовершенствовании организации рабочих процессов, большинство работ по техобслуживанию авиатехники остаются пока в стороне от технологий обмена цифровой информацией. Многие из перечисленных ниже решений поступят на рынок уже в самом ближайшем будущем. По нашему мнению, они способны коренным образом усовершенствовать сложившиеся методы работы в секторе ТОиР.
Дополненная реальность
Смартфоны и планшетные компьютеры все чаще работают с приложениями, основанными на технологии дополненной реальности (Augmented Reality, AR), которая вносит информативные виртуальные объекты в восприятие реального мира, тем самым помогая интерпретировать происходящее. Как работают подобные приложения? Представим себе библиотекаря, которому требуется расставить на полках по порядку книги, возвращенные читателями не на свои места. Ему поможет приложение ShelvAR (работает на платформе Android), разработанное студентами университета Майами. Если направить смартфон с запущенным приложением на полку с книгами, устройство считает данные с ярлыков на корешках и сравнит их с данными в своей базе. При этом на экране книги, стоящие на своих местах, будут отмечены зелеными галочками, а те, что необходимо переставить, — красными крестиками.
В области ТОиР самым очевидным применением такой программы могут стать инвентаризация и учет авиационных компонентов, но в будущем, возможно, их будут использовать и для неразрушающего контроля. Британский разработчик программного обеспечения для авиационного сектора — Conduce Group уже работает над созданием нескольких приложений, основанных на технологии дополненной реальности. Самая примечательная из них (пока на уровне концепции) называется Line Engineer AR. Используя функцию геопозиционирования, при наведении смартфона на самолет она позволила бы получить на экране историю его техобслуживания и информацию о компонентах, требующих ремонта. Операционный директор компании Пол Сондерс говорит, что подобное приложение "можно было бы создать уже сейчас": единственное, что потребуется для его корректной работы, — наличие приемника GPS на обслуживаемом самолете и доступность детальных сведений о предыдущих технических работах, выполненных на данном ВС.
Мгновенная диагностика бортовых электрических цепей
Диагностика неисправностей в самолетной электропроводке — очень трудоемкая задача, требующая дефектации каждого отдельного компонента. Для того чтобы вручную, при помощи вольтамперметра протестировать электрическую систему провод за проводом, требуется по крайней мере два человека и сотни часов рабочего времени. Кэл Ребин, директор по контролю за техобслуживанием в канадской авиакомпании Jazz Aviation, знает о проблеме не понаслышке: до недавнего времени его персоналу регулярно приходилось заниматься этой муторной процедурой, длительность которой в некоторых случаях могла приводить к задержкам и даже отменам рейсов. Все изменилось после того, как небольшая монреальская фирма Technologies Harness Scanner создала HS2000 — портативное устройство для диагностирования электропроводки, которое, уж точно, придется по душе провайдерам ТОиР.
Речь идет об автоматизированной системе, тестирующей электрожгуты и составляющие их отдельные провода на короткие замыкания, оголение, коррозию или обрыв жилы, неправильное подсоединение и другие неисправности. По словам изобретателя Алена Люсье, полноценный диагностический тест на любой электрической цепи, ранее требовавший от 100 до 1000 индивидуальных замеров, теперь может быть выполнен всего за 15 или 45 мин. Система состоит из диагностического модуля, подсоединенного к интерфейсному кабелю с разъемами. Данные, считываемые системой, передаются по беспроводной связи в основной компьютер, который мгновенно определяет причину неисправности и документирует событие. Все это — без отключения тестируемой подсистемы, что, по словам разработчиков, должно сократить время обслуживания. При обнаружении дефекта техперсонал проводит 10-минутный диагностический тест, чтобы выявить его источник.
По словам Ребина, Jazz Aviation приступила к испытаниям устройства в августе 2011 г. на станции линейного обслуживания в Монреале, а в этом году планирует оснастить вторым экземпляром станцию в Торонто. В сотрудничестве с THS и Bombardier перевозчик разработал целый ряд методик для тестирования электроцепей на разных типах ВС, с тем чтобы иметь возможность проводить диагностику всего своего парка из 130 самолетов Bombardier. Начать решили с подсистем, наиболее часто вызывающих задержки и отмены рейсов. Для Bombardier CRJ100/200 это цепи приводов закрылок и интерцепторов; в случае с CRJ700/900 — закрылки, интерцепторы и предкрылки; на Bombardier Dash 8 100/300 — блок управления двигателем и генератор переменного тока. Подлежат первоочередной диагностике и две электрические системы на новом типе Dash 8 Q400.
Люсье говорит, что интерес к продукту проявляют и другие эксплуатанты самолетов семейства CRJ и что технологию можно легко перенести на диагностирование практически любой электрической системы на любом типе ВС.
RFID-метки для двигателей
Американский производитель радиочастотных транспондеров RFID Tag Source уже вывел на рынок пассивные RFID-метки, позволяющие хранить подробную информацию об истории техобслуживания многих видов авиационных узлов и деталей. На текущий год компания запланировала презентацию метки AeroTag HT, созданной для работы в условиях высоких температур. Как и AeroTag ST, этот транспондер будет функционировать вне зависимости от географического положения ВС, и его можно будет прикреплять к металлическим поверхностям. Двигателестроитель Pratt & Whitney уже приступил к испытаниям метки.
По словам Кевина Донахью, управляющего директора RFID Tag Source, новый транспондер сможет выдерживать температуры до 150°С в течение нескольких лет. Размеры новой метки позволяют поместить ее под стандартной металлической таблицей данных, прикрепляемой к внешней поверхности корпуса двигателя.
Первыми RFID-метками станут оснащать вновь построенные двигатели, говорят Дейл Мэсслон и Эндрю Гейб, менеджеры проектов в области прикладных технологий в Pratt & Whitney. В будущем возможна их установка на экземпляры, уже находящиеся в эксплуатации, но для этого потребуется дополнение к сертификату типа.
В новом транспондере используется 8-килобайтный чип памяти TegoChip производства компании Tego, который удовлетворяет стандарту хранения и обмена данными ATA Spec2000. Подобные чипы особенно полезны для провайдеров ТОиР, поскольку позволяют отслеживать весь жизненный цикл компонента, включая все формы ТО, когда-либо на нем проводившиеся.
"RFID-метка с таким чипом превращается в полноценный регистрационный файл", — говорит глава Tego Тим Батлер.
Виртуальная подгонка интерьеров от Lufthansa Technik
Хотя принадлежащий компании Lufthansa Technik центр VIP-комплектации в Гамбурге оснастил эксклюзивными интерьерами уже сотни самолетов, каждый новый заказ требует кропотливой подгонки салонного оборудования, которая занимает порой до нескольких месяцев. Дело в том, что реальные размеры салона незначительно варьируются даже в пределах одной серии ВС. Разница может составлять всего доли сантиметра, но даже это может затянуть процесс установки мебели и других заказанных клиентом опций.
По словам менеджера проектов Оливера Томашевски, специалисты центра начинают с того, что планируют будущий интерьер с точностью примерно до 75%, после чего начинается работа по окончательной "утруске". Этот процесс занимает по меньшей мере несколько недель.
Чтобы сократить время подгонки интерьеров, специалисты Lufthansa Technik разработали программу Virtual Fitcheck, позволяющую перевести процесс в виртуальную среду.
Для каждого отдельного ВС создается трехмерная модель, учитывающая его реальные размеры. После того как все необходимые данные собраны, специальный алгоритм просчитывает 10 тыс. отдельных параметров, относящихся к интерьерам салона. По словам Томашевски, программа оперирует списком приблизительно из 80 артикулов, предлагаемых заказчику для оборудования салона. Результаты расчетов переводят в трехмерную модель, которую затем накладывают на уже имеющуюся модель ВС и проецируют получившееся изображение на стенки стеклянного куба с основанием площадью 12 м2. Несколько инженеров в стереоочках забираются внутрь куба и изучают изображения. Они обуты в специальные тапочки, чтобы не поцарапать стеклянный пол, который также служит проекционной поверхностью. В этом трехмерном мире можно легко подметить нестыковки в расположении предметов и исправить их, перед тем как приступить к отделке салона.
Хотя технология разработана прежде всего для оборудования VIP-салонов, инженеры Lufthansa Technik говорят, что ее можно применить к любому типу ВС.
Электронные руководства по обслуживанию и ремонту
Перевод бумажных документов — таких, как руководства по обслуживанию ВС, — в цифровой формат уже не первый год помогает провайдерам ТОиР в работе. Но электронный документооборот все чаще используется и в процессе обучения. Цифровые носители данных пользуются особой популярностью у технически подкованного молодого поколения инженеров, которые предпочитают иметь всю необходимую информацию под рукой — в памяти компьютера.
В октябре 2011 г. провайдер ТОиР SR Technics объявил о планах предоставлять студентам материалы учебных курсов и руководства по техобслуживанию и ремонту в электронном виде, с возможностью их загрузки в iPad. Переход на "цифру" не только избавляет студентов от необходимости таскать с собой кипы бумажной документации, но и позволяет своевременно пополнять базу данных отчетами об авиационных происшествиях, наглядными пособиями, видеороликами и даже записями голосовых самописцев.
Важным достоинством цифровых документов является возможность их оперативного обновления. В отличие от бумажных учебников, которые переиздаются не чаще раза в год, электронную книгу можно быстро отредактировать и распространить новую версию среди слушателей. SR Technics создал интернет-портал, на котором студенты могут ознакомиться с информацией о своем курсе, скачать учебные материалы или записаться на посещение отдельных занятий.
Будущие специалисты ТОиР первыми овладели новой технологией, но и профессионалы отрасли все больше признают ее пользу. Компания Mentor Graphics, специализирующаяся на разработке самолетных электрических цепей, создала приложение Capital Publisher, которое сводит вместе разнообразные технологические документы и сервисные бюллетени (включая материалы, размещенные в Интернете), относящиеся к определенному типу ВС. Собранная информация затем предлагается специалисту ТОиР в удобном для работы виде.
Социальные сети в помощь ТОиР
Руководители компаний, как правило, негативно относятся к тому, что их работники в служебное время пользуются такими социальными сетями, как Facebook или Twitter. Но некоторые производители программного обеспечения видят в отдельных элементах соцсетей — например, в чатах, а также в приложениях для обмена изображениями и сообщениями — пути повышения производительности труда. В последние несколько лет такие компании, как Siemens и Dassault Systemes, интегрировали эту функциональность в технологии управления жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management, PLM), с тем чтобы облегчить обмен информацией внутри компании-заказчика. Решения PLM позволяют еще на стадии разработки самолета или отдельных его узлов предусмотреть дальнейшие процессы, связанные с производством и обслуживанием в эксплуатации.
Поскольку в каждый этап жизненного цикла изделия вовлечено множество специалистов предприятия-разработчика или изготовителя, а также разнообразные поставщики и смежники, социальные сети способны помочь эффективно решать текущие проблемы в рамках крупных проектов. Так, компания Siemens разработала приложение Teamcenter на платформе Microsoft SharePoint, включающее такие инструменты совместной работы как, например, чат.
Помимо стандартных функций управления жизненным циклом изделий, Teamcenter поддерживает возможность общения между членами рабочих групп. Например, специалист ТОиР, у которого возник специфический технический вопрос, может провести поиск по записям в блогах, оставленным на эту тему коллегами, или же побеседовать об этом в чате с другими работниками компании, которые могут обладать дополнительной информацией по предмету.
У Dassault Systemes есть похожее решение под названием Enovia V6, а также платформа совместной работы SwYm (See What You Mean).
Планшетные компьютеры
Число пользователей планшетных компьютеров в мире неуклонно растет. По данным компании ABI Research, мировые продажи таких устройств в прошлом году ожидались на уровне 60 млн единиц, причем 68% от этого количества пришлось на Apple iPad 2.
Многофункциональность и легкость в работе сделали планшетный формат исключительно популярным, однако сектор ТОиР еще только начинает присматриваться к ним.
В авиацию планшетные компьютеры пришли не вчера. В начале 2011 г., например, компания Fokker Services запустила на базе iPad приложение электронной системы бортовой документации (Electronic Flight Bag, EFB) для грузового перевозчика Amapola; тогда же авиакомпания Alaska Airlines объявила, что вскоре начнет выдавать экипажам iPad в качестве платформы для EFB. Теперь же производители планшетников предлагают свою продукцию провайдерам ТОиР, обещая, что эти устройства помогут рационализировать организацию рабочих процессов при техобслуживании ВС.
iPad занимает первое место по популярности среди планшетных компьютеров, применяемых в авиации. Впрочем, на рынке представлен и ряд планшетников на базе Windows в промышленном защищенном исполнении производства таких компаний, как DRS, General Dynamics и Motion Computing. Некоторые из этих продуктов снабжены встроенными сканерами штрих-кодов и RFID-меток, что может представлять особый интерес для провайдеров ТОиР. Разумеется, требования к особой прочности конструкции планшетного компьютера напрямую зависят от того, где и как он будет использоваться, — при работе в офисе, например, может вполне сгодиться и обычное коммерческое устройство.
Ряд аналитиков полагают, что с выходом на рынок операционной системы Windows 8 планшетники станут еще более привлекательными для авиационных инженеров и специалистов ТОиР. Хотя система iPad iOS очень проста в работе, большинство компаний все же плотно сидит на ПО Microsoft. ОС Windows 8 сейчас проходит стадию тестирования. По заявлениям Microsoft, она будет готова к выходу на рынок в текущем году — правда, точная дата не называется. Хотя в ноябрьской записи в своем блоге аналитик компании Forrester Research Джей Пи Гауднер высмеял саму идею планшетников на базе Windows 8, отметив, что они "поспеют к шапочному разбору", Саундерс из Conduce считает, что нынешним пользователям Windows платформа может прийтись по вкусу.
Саундерс говорит, что, хотя его клиентов в основном интересуют приложения под iPad, а не под Android, планшетники с ОС Windows 8 могли бы стать "важным событием для многих предприятий, поскольку управляемость iOS доставляет их IT-персоналу немало головной боли".
Ремонт блисков
В середине 1990-х гг. детали компрессоров и турбин, выполненные по технологии "блиск" (лопатки и диск, изготавливаемые как единое целое), стали новым словом в конструкции авиационных двигателей. Как обычно случается в области ТОиР, вопрос о ремонте встает спустя годы после внедрения технологии, и сейчас производители коммерческих самолетов ищут подходящие решения для ремонта таких деталей. Блиски широко применяются в двигателях новой постройки, и их число в эксплуатации постоянно растет. Хотя многие блиски выполнены из сверхпрочного сплава никеля и хрома, тем не менее они подвержены повреждениям, вызванным попаданием инородных тел, а замена детали целиком — слишком дорогое удовольствие.
Начиная с 2008 г. компания GE производит восстановление блисков при небольших повреждениях. Суть процесса состоит в сглаживании поверхностей поврежденных участков. Однако этот способ не так эффективен, как восстановление профиля детали добавлением нового материала. GE исследует возможности использования лазерного напыления или электронно-лучевой сварки с последующей адаптивной механической обработкой восстановленного участка. Как ожидается, этот метод ремонта сначала будет применяться для восстановления блисков компрессора первой ступени на двигателях CF34-3B, а в ближайшие пять лет планируется начать использовать его и для ремонта блисков двигателей серии GEnx.
Следующим шагом в этой области должно стать создание методов замены отдельных лопаток при помощи сварки трением.
Неавтоклавная обработка композитов
По мере того как в эксплуатацию поступает все больше изготовленных преимущественно из композиционных материалов самолетов, таких как Boeing 787, все острее чувствуется необходимость производить текущий ремонт таких конструкций силами линейного техперсонала. Национальный научно-исследовательский совет Канады совершенствует методику ремонта композитных деталей без применения автоклавирования. Группа исследователей разработала метод кондукционного нагревания. Правда, для применения на крупных узлах этот метод требует определенной доработки.
В отличие от металлических деталей теплопроводность полимерных композитов, армированных углеволокном, неоднородна. Традиционный метод ремонта деталей из подобных материалов подразумевает использование нагревательных матов. "Проблема состоит в том, что такие маты не всегда целиком покрывают обрабатываемую поверхность, а это может привести к ее неравномерному нагреву и, как следствие, недостаточной по силе адгезии", — говорит Ник Беллинджер, старший научный сотрудник совета, ответственный за данное направление исследований.
"В нашей технологии применяется контролируемый процесс местного нагрева", — поясняет он. Процесс отверждения кондукционным нагреванием основан на применении теплоподводящих плиток, представляющих собой медные листы с ленточными нагревательными элементами. Компьютерная программа выдерживает заданную температуру нагрева плиток. Метод работает при толщине обрабатываемой поверхности до 6,35 мм. Его можно применять для соединения композиционных материалов, а также для крепления слоев композитов к металлическим конструкциям.
Электрическое управление рулением
В прошлом году Институт технической термодинамики при Германском центре авиации и космонавтики (DLR) приступил к испытаниям электрической системы управления рулением, смонтированной на передней стойке шасси самолета Airbus A320. Как ожидается, внедрение этой системы позволит сэкономить около 400 л керосина за один рейс, поскольку руление (в том числе и движение задним ходом) будет производиться без задействования самолетных двигателей. Сейчас ведутся работы над увеличением емкости топливных элементов; 7 декабря 2011 г. Lufthansa Technik начала серию испытаний системы электроприводного руления на основных стойках шасси A320-200. Вместе с партнерами по проекту — L-3, Airbus, Lufthansa и Fraport — компания в течение нескольких дней собирала информацию о таких параметрах, как скорость движения самолета, поведение системы управления разворотом колес передней опоры и работа источника питания. Анализ результатов планируется завершить в I квартале 2012 г.; на его основе разработчики определятся с окончательным обликом конструкции. Среди потенциальных эксплуатационных преимуществ электрической системы руления называются экономия топлива, сокращение вредных выбросов, увеличение срока службы двигателей, а также ускорение процедур приема и отправки ВС в связи с отсутствием необходимости задействовать аэродромные тягачи.
В прошлом декабре компании Safran и Honeywell объявили о том, что с 2014 г. начнут испытания собственной системы электрического руления на основных стойках шасси Airbus A320. Разработчики рассчитывают предложить систему в качестве опциональной для программы создания узкофюзеляжного самолета нового поколения A320NEO. По словам Алена Кутро, заместителя директора по НИОКР аэрокосмического подразделения Safran, система сбережет авиакомпаниям до 300000 долл. на каждый оборудованный ею самолет за счет экономии на стоимости топлива и услугах аэропортовых тягачей. Электромеханические приводы на колесах основных стоек шасси будут рассчитаны на максимальную массу самолета до 38,5 т и будут запитываться от генератора мощностью 100 кВт, размещенного внутри грузового отсека.
Кристин Мэйджор, AVIATION WEEK
Источник: АТО
