Вертолет, 2004 №1

Первый готовый продукт, созданный фирмой Steward Hughes в 1982 году, — это система обнаружения дефектов шестерен и анализа состояния подшипников MSDA. Эта система широко использовалась в промышленности для контроля качества изготовления зубчатых колес и подшипников при производстве вертолетов. Она являлась прообразом HUMS, в нее были заложены и отрабатывались основные принципы контроля и диагностики.

АН-64 Apache

Одновременно разрабатывались рекомендательные документы. В 1982 году САА приняло Положение по безопасности полетов (ARB), рекомендующее в дальнейшем при выпуске стандартов по сертификации вертолетов учитывать текущий современный уровень достижений в области конструирования, технологий и материалов. ТЬгда же была сформирована специальная группа — Комиссия по безопасности полетов (HARP). В 1984 году эта группа выпустила отчет с рекомендациями для САА. В следующем году была организована рабочая группа по диагностике для изучения рекомендаций HARP и разработке требований по безопасности на новые вертолеты. В августе 1985 года группа выпустила первый отчет.

Очередная трагедия над Северным морем, произошедшая с вертолетом Boing-234 Chinook в 1986 году и унесшая жизни почти 100 человек, заставила форсировать работы по созданию системы и расширить их фронт. Причиной катастрофы стал выход из строя главного редуктора из-за трещины зубчатой передачи. Проведенные исследования выявили причины быстрого распространения трещины и подтвердили необходимость создания системы, которая позволяла бы определять в нужное время наличие трещины и отслеживать динамику ее распространения.

САА включило в работу по созданию системы фирму Marconi Electronic System (разработчик электроники) и фирму-эксплуатанта Bristow Helicopters. Работа шла параллельно с использованием ноу-хау Teledyne/Steward Hughes. Новая разработка получила название IHUMS, хотя по функциональным особенностям аналогична HUMS фирмы Teledyne/Steward Hughes.

Между 1987 и 1991 годами были проведены два рабочих испытания HUMS на вертолетах, эксплуатировавшихся над Северным морем. Финансировали их САА, Британская ассоциация операторов морских установок и Управление энергетики и транспорта. Испытания HUMS на вертолете AS.332L Super Рита проводились совместно компаниями BHL, Smith Industries, MJA Dynamics, Westland Helicopters Snstoiv, на вертолете S-61N — BHL, Steward Hughes, Hawker Siddeiey Dynamics.

В июле 1991 году IHUMS, установленная на борту вертолета S-61N компании Sfkorsfcy, получила сертификат САА. Это была первая система мониторинга работоспособности и использования в мире, получившая сертификат. Таким образом, с момента выпуска фирмой Steward Hughes первого готового продукта — системы MSDA — до установки на вертолет первой сертифицированной системы HUMS прошло 9 лет.

С появлением HUMS связано решение о введении в систему в обязательном порядке регистратора полетных данных в той конфигурации, в какой он разработан: для HUMS это блок FDR как составная часть системы. САА установило, что вертолеты гражданского назначения с максимальным весом более 2730 кг (или перевозящие более 9 пассажиров) должны быть оснащены FDR с 1 февраля 1991 года. Подобные требования были введены И октября 1991 года и Федеральным управлением авиации США.

В самом общем виде HUMS можно представить как систему, состоящую из датчиков и компьютеров и включающую в себя программное обеспечение и аналитические методы, которые все вместе позволяют регистрировать уровни вибраций и другие параметры для обеспечения контроля и оценки состояния систем и агрегатов вертолета. При характеристике этой системы важно знать ее конфигурация, поскольку она определяет перечень функций, выполняемых конкретной системой. Самые первые системы разработки Teiedyne/Steward Hughes и Marconi/Bristow Helicopters состояли из бортовой и наземной частей. Они выполняли следующие функции на борту:

— мониторинг состояния редуктора и трансмиссии;

— мониторинг состояния» ресурса и эксплуатационных характеристик двигателя;

— контроль положения лопастей и дисбаланса винта;

— регистрация полетных данных (блок FDR);

— запись переговоров в кабине экипажа (блок CVR);

и следующие на наземной станции:

— обмен данными в операционной среде;

— взаимодействие с пилотом (до и после полета);

— осуществление поддержки технического обслуживания (расшифровка показаний датчиков, корректировка положения лопастей и балансировка винта);

— учет ресурса деталей;

— анализ и хранение исходных сигналов и результатов обработки.

Рис. 1. Общая схема системы HUMS

На рис. 1 показана общая схема такой системы.