Вертолет, 2004 №1
Шрифт:
Завод сотрудничает практически со всеми предприятиями авиационной промышленности и готов развивать это сотрудничество дальше. Основная задача завода «Исеть» — наиболее полное удовлетворение требований и пожеланий потребителей.
Михаил АЛЕКСАНДРОВ, Генеральный директор ОАО «Уральский завод электрических соединителей «Исеть»
Сертификация вертолетов: уроки рыночной экономики
Доклад под таким названием был сделан на VI форуме Российского вертолетного общества, прошедшем в феврале этого года
Значительные перемены в политике и экономике, произошедшие в нашей стране в последнее десятилетие XX века, не могли не коснуться авиационной промышленности. Российские авиационные фирмы впервые получили возможность прямого выхода на западный рынок для реализации своей продукции. Однако этот процесс не был беспрепятственным. Прежде всего, отечественные производители столкнулись с требованием подтверждения соответствия российской техники западным стандартам, безопасности. Западные авиационные власти не признавали ни российскую систему сертификации авиационной техники, ни результаты российской сертификации конкретных летательных аппаратов. Одной из основных причин этого было отсутствие четкой корреляции между требованиями Федеральных авиационных правил США (наиболее распространенных Норм, летной годности на западе) и требованиями российских Норм летной годности (НЛГ). Продвижение на мировой рынок российской авиатехники, имеющей высокие летно-технические характеристики при значительно меньшей стоимости конечного продукта, встречало (и продолжает встречать) сопротивление со стороны западных производителей. А довод, что «российская авиатехника не соответствует высоким западным стандартам и небезопасна для использования», приводился в качестве обоснования такой позиции.
Чтобы решить это непростую задачу, потребовалось привести в соответствие российскую и западную системы сертификации, а также перейти на НЛГ, гармонизированные с требованиями FAR. В России этот переход впервые был осуществлен при создании НЛГ-32.29 для вертолета Ка-32А (гармонизированных с требованиями FAR-29 на уровне поправки 29–24), так что можно сказать, что вертолетчики были в этой области пионерами. Успешное завершение российской сертификации вертолета Ка-32А в 1993 году позволило добиться положительных результатов сертификации экспортных моделей этой машины на западе. Дальнейшим, шагом на пути интеграции российской и западной систем сертификации стало создание процедурных Авиационных правил АП-21, а также обновленных Норм летной годности АП-29, АП-27 и ряда других стандартов.
Ka-32A11BC
«Краеугольные камни» сертификации
Переход на рыночные рельсы в системе сертификации означает не только формальную корректировку и гармонизацию Норм летной годности. В этом процессе очень важно не просто следовать букве, но понимать дух норм, причины их изменения. Поэтому полезно будет напомнить те основные принципы, которым следуют западные авиационные власти при принятии поправок к своим НЛГ.
Во-первых, требования к безопасности летательных аппаратов могут быть повышены тогда и только тогда, когда они обеспечиваются техническими и технологическими возможностями, достигнутыми ка данном этапе развития авиапромышленности.
Во-вторых, при ужесточении требований к безопасности обязательно должны учитываться экономические затраты (включая увеличение веса, повышение стоимости летательного аппарата, стоимости летного часа и т. п.), которые понесет пользователь при эксплуатации летательного аппарата с повышенным уровнем безопасности. Иными словами, з условиях, когда технические возможности позволяют повысить безопасность, но это сопровождается неприемлемым для зсего сообщества повышением затрат, соответствующая поправка к НЛГ откладывается.
В-третьих, при изменении требований к конструкции оценивается воздействие на окружающую среду (шум, эмиссия двигателя).
Примером, такого подхода явилось введение в 1994 году поправок к FAR-27/29, требующих наличия в конструкции птицестойких лобовых стекол, авариестойкой топливной системы и других мер, повышающих безопасность. Технические возможности для введения в конструкцию таких изменений имелись еще в 70-х годах, однако эта новация привела бы к такому повышению веса и стоимости вертолета (особенно для легких вертолетов), которое на протяжении почти 20 лет считалось просто неприемлемым.
Очевидно, что невозможно обеспечить абсолютную безопасность летательного аппарата, некоторый риск всегда остается. Очевидно и другое: безопасность не может обеспечиваться любыми средствами, необходим компромисс между затратами и степенью риска, то есть нужно следовать принципу разумной достаточности. Вообще говоря, этот принцип работает не только в рыночной системе, так как он учитывает ряд факторов.
Первым в этом ряду может быть назван масштабный фактор. В технике он известен во многих своих проявлениях, з том числе в невозможности (или практической нецелесообразности) достижения одинакового уровня безопасности для машин малого и большого веса. Очевидно, что попытка достичь одинаковой для легкого и тяжелого вертолетов степени резервирования систем и оборудования не перспективна, так как легкий вертолет оказывается перетяжелен, его полезная нагрузка стремится к нулю, а такая машина никому не будет нужна. Из этого следует, что для летательных аппаратов малого веса нецелесообразно при проектировании требовать такого же уровня надежности и резервирования, как для машин с большим весом.
Эго положение находит свое подтверждение при сравнении Норм, летной годности для легких и для тяжелых аппаратов. Например, эксплуатация по правилам визуального полета (ПВП) требует, чтобы легкие вертолеты имели на борту минимум 3 пилотажно-навигационных прибора, в то время как для тяжелых вертолетов этот минимум составляют уже 9 единиц. Другой пример из требований к трансмиссии: вертолетам, категории В требуется подтвердить работоспособность редуктора при работе без масла в течение 15 минут на режиме авторотации, вертолетам категории А — уже в течение 30 минут на крейсерском режиме, с выходом в конце работы на взлетный режим. И таких примеров можно привести множество.
Второй фактор — это фактор ограниченности ресурсов. Создание и сертификация современного вертолета — удовольствия дорогостоящие. Затраты, понесенные разработчиком на этом, этапе, неизбежно переносятся на каждый серийный вертолет, что приводит к существенному росту его себестоимости. Поэтому стремление к минимизации затрат на сертификацию при сохранении требуемого уровня безопасности вполне понятно и оправданно. Кроме того, приходится учитывать ограниченность материальных и трудовых ресурсов, а также жесткие сроки реализации всего проекта. Сокращение затрат в условиях ограниченных ресурсов возможно за счет использования ряда методик, включая широкое использование компьютерного моделирования взамен стендовых, наземных и летных испытаний и широкое использование при проектировании систем, анализа «сверху вниз».
Использование компьютерного моделирования позволяет существенно сократить затраты на испытания, что особенно важно в вертолетостроении, но взамен требует наличия надежных и апробированных компьютерных моделей. Примером может служить использование результатов анализа нагружения и деформации фюзеляжа, выполненного с использованием метода конечного элемента. Полученные данные о поведении конструкции в случае аварийной посадки дают возможность сократить дорогостоящие стендовые испытания на авариестойкость. Другим примером может служить компьютерное моделирование изменения пятна контакта зубчатых колес редуктора из-за деформаций корпуса редуктора под нагрузкой, заменяющее дорогостоящие и длительные стендовые испытания.