Система жизнеобеспечения в полете – новые подходы

ОАО Научно-производственное объединение «Наука» является ведущим предприятием в области создания систем кондиционирования воздуха, автоматического регулирования давления самолетов, комплексов жизнеобеспечения космических аппаратов и входящих в них агрегатов. Предприятием разработано и испытано более 7 тыс. наименований систем и агрегатов. Изделия НПО «Наука» изготавливаются на 48 серийных заводах, общее количество изделий разработки «Науки», находящихся в эксплуатации, превышает 250 тыс. единиц. Структура ОАО НПО «Наука» предусматривает непрерывный процесс разработки, изготовления экспериментальных образцов, проведения сертификационных испытаний и производство систем агрегатов в соответствии с требованиями заказчика.

Основное направление деятельности предприятия – функциональное проектирование и производство систем кондиционирования воздуха и автоматического регулирования давления, включая средства управления и проведение комплексных испытаний. Применение информационных технологий на всех этапах от идеи до реализации позволило вдвое сократить время разработки программ и проектов. Такое сочетание делает возможным создание конкурентоспособного продукта и разработку систем различного уровня сложности, от формирования облика системы и требований к агрегатам до разработки программно-аппаратных средств моделирования функциональных процессов в составе испытательных стендов с использованием специализированных программ.

Новый подход при разработке изделий и агрегатов реализуется во всех действующих проектах НПО «Наука»:

– модернизация системы кондиционирования воздуха и разработка цифровой системы автоматической регулировки давления самолета Ту-204-100СМ;

– совместный проект с американской компанией «Hamilton Sandstrand» комплексной системы кондиционирования воздуха самолета МС-21;

– специальные стендовые испытания системы кондиционирования воздуха самолета Ту-214СР, укомплектованной цифровыми средствами управления и других модификаций семейства самолетов Ту-204/214.

Для комплексного внедрения информационных технологий в процесс испытаний систем в конструкторском бюро предприятия применена специализированная система сбора, обработки, регистрации информации, разработан математический программно-аппаратный комплекс «Функциональный имитатор гермозон», позволяющий имитировать температуру в 5 гермозонах, разрабатываются математические модели систем в составе математических регуляторов, реализованных в программной среде «Matlab&Simulink».

Понижение общего уровня температур в системе кондиционирования воздуха и работа объектов авиационной техники в странах с жарким и тропическим климатом в условиях повышенной влажности делают актуальной задачу удаления влаги, так как от ее решения зависят надежность работы оборудования и комфортные условия для пассажиров и летнего экипажа.

За последнее время были спроектированы, изготовлены, испытаны и поставлены заказчикам новые турбохолодильники в составе установок охлаждения воздуха и автономно:

– турбохолодильники на газовых опорах с новыми антифрикционными покрытиями повышенной износостойкости для гражданских самолетов Ту-204, Ил-96, военно-транспортного самолета Ан-70;

– высокооборотные турбохолодильники на шарикоподшипниках с высоким КПД, с весовыми и теплотехническими характеристиками, соответствующими мировому уровню, для самолетов МиГ-29, МиГ-АТ, М-55, М-101, Як-130, самолета-амфибии Бе-200;

– новый турбокомпрессор с повышенной степенью сжатия для систем кондиционирования воздуха новых самолетов.

Особенно стоит выделить спроектированный, изготовленный и прошедший все виды испытаний турбохолодильник 7171. По своим весовым и теплотехническим показателям он соответствует уровню мировых образцов. Основное его назначение замена устаревших турбохолодильников на объектах ОКБ Микояна, Сухого и др. Это еще более актуально в связи с тем, что за последние годы из-за установки на объектах многочисленного электронного оборудования системы кондиционирования воздуха старого поколения уже не справляются с имеющимися тепловыми нагрузками.

Огромное внимание при разработках НПО «Наука» уделяет вертолетной технике и двигателестроению. Каждый новый тип разрабатываемого вертолета имеет свои требования к системе кондиционирования воздуха. Так, например, был спроектирован, изготовлен, испытан и поставлен на различные объекты ряд влагоотделителей. Была продолжена работа по созданию агрегатов, предназначенных для подогрева топлива и охлаждения масла двигателя. Завершены работы по проведению межведомственных и летных испытаний воздухо-масляные теплообменники для вертолетов КБ им. Н.И. Камова, Московского вертолетного завода им. М.Л. Миля, авиационных двигателей производства НПО «Сатурн».

Несмотря на потерю кооперации с авиастроителями из бывших союзных республик, НПО «Наука» продолжает работы по синхронизации отбора воздуха от маршевых двигателей системы подготовки воздуха (СВП) самолета Ан-70. Для этих целей был создан уникальный стенд, имитирующий работу системы подготовки воздуха с отбором от компрессоров двух маршевых силовых установок и подачей рабочего воздуха и имитаторы всех бортовых потребителей.

По договору с ОАО «ОКБ им. А.С. Яковлева» разработан и смонтирован стенд для испытаний системы кондиционирования воздуха и системы автоматизированного регулирования давления самолета Як-130. Испытания успешно завершены, выпущен акт предварительных испытаний, система передана на межведомственные испытания. В процессе испытаний выполнен объем расчетных исследований, результатом которых явилось инициативное предложение по доработке системы с заменой ряда агрегатов. Разработчиком самолета предложения были приняты и внедрены на борт.

Разработка материалов эскизного и технического проектов высокой специфической квалификации и возможность привлечения к таким работам одновременно большого количества специалистов свидетельствуют о наличии творческого коллектива, способного решать любые задачи по заданной тематике. Это обстоятельство было продемонстрировано при разработке эскизного проекта СКВ и САРД пассажирского самолета нового поколения МС-21. Отличительная особенность разработки этого самолета – применение новейших технических решений в функциональных системах. Впервые проект содержал исчерпывающие материалы, необходимые на этапе эскизного проектирования, такие как тепловой расчет гермокабины и функциональные расчеты по всему профилю полета. Для управления системами предложены современные средства: цифровые блоки управления и цифровые исполнительные устройства системы автоматического регулирования давления.

Освоение новых подходов, применение современных технологий, комплексный подход к проектированию изделий в тесном сотрудничестве с авиастроительными предприятиями, ведущими конструкторскими бюро гарантирует создание новых систем жизнеобеспечения высокого технического уровня для использования в составе новейших летательных аппаратах.

ОАО НПО «Наука»
125124, РФ, г. Москва,
3-я улица Ямского поля,
Тел.: +7 (495) 775-3110
e-mail: info@npo-nauka.ru
http://www.npo-nauka.ru

Партнеры