КОМПАНИЯ «ТУПОЛЕВ» И «ГосНИИАС» РАЗРАБАТЫВАЮТ АВИОНИКУ ДЛЯ «БЕЛОГО ЛЕБЕДЯ»
ГосНИИАС и компания «Туполев» проводят системную интеграцию бортового оборудования для модернизированного стратегического бомбардировщика Ту-160. Именно бортовое радиоэлектронное оборудование и инновационная система ее компоновки – модульная авионика – станут главной особенностью обновленного авиационного комплекса. Начиная с 50-х годов прошлого года американские военные спроектировали около десятка разных бомбардировщиков. «Советские ученые оказались гораздо более последовательными в разработке основных моделей «дальников» – Ту-95, Ту-22М3. Появление нового авиационного комплекса Ту-160 с заложенными функциями – полет на сверхзвуке, особенные вооружения, преодоление сверхдальних расстояний и демонстрации «флага» практически в любой точке мира, изменили стратегический расклад сил в мире», - вспоминает Евгений Федосов, научный руководитель ГосНИИАС. Установивший более сорока мировых рекордов самолет и сегодня справляется с возложенными на него задачами.
В конце прошлого года ведущие конструкторские бюро ОАК начали проектирование обновленного Ту-160 в цифре. Сегодня ГосНИИАС и компания «Туполев» совместно выполняют опытно-конструкторскую работу по модернизации комплекса бортового оборудования. Коллектив института, несколько десятков молодых конструкторов и инженеров, выпускников Московского авиационного и Московского физико-технического институтов, демонстрируют результаты восьмилетней работы.
«Стеклянная кабина»
Даже неспециалист может понять отличия будущего самолета от стоящих сегодня на вооружении отечественных ВКС «стратегов». Первый и самый заметный элемент – стеклянная кабина. «Еще каких-нибудь два десятка лет назад авионика современного на тот момент самолета выполняла 15-20 основных функций – навигация, автопилот, связь и пр. Сегодня число ключевых функций самолета дальней авиации превышает сотню и с каждым годом, по мере увеличения требования к точности навигации, сложности систем вооружения авиационного комплекса, их количество будет только увеличиваться», - говорит Евгений Федосов.
В кабинах выпущенных в 80-е годы самолетов – десятки циферблатов со стрелочной индикацией. Сегодня в московских лабораториях ГосНИИАС уже можно увидеть прототип новой «стеклянной кабины» с жидкокристаллическими мониторами. Функция переключения позволяет выводить на экраны самые разные, необходимые именно в текущий период управления самолетом, данные – состояние бортовых систем, навигационную информацию в условиях ограниченной видимости. «Стеклянная кабина» также решает задачу интеллектуальной поддержки экипажа, тем самым снимая нагрузку с людей в процессе полета и боевого применения.
Вместе с представителями компании «Туполев», летчиками и штурманами ВКС Российской Федерации в ГосНИИАС идет отладка режимов отображения информации, решаются вопросы эргономики, взаимодействия экипажа с информационно-управляющим полем кабины.
Lego и прогресс
В отечественных ВКС еще исправно служат многие из спроектированных в 50-е-60-е годы прошлого века самолетов дальней авиации – Ту-95, Ту-22М3. Заложенный при проектировании планера и конструкций Ту-160 ресурс позволит самолету оставаться на службе в течение еще нескольких десятков лет.
Важный момент – установить комплекс бортового электронного оборудования, который позволит оснащать самолет современными приборами и программным обеспечением в течение всего срока службы. Именно поэтому при создании нового самолета было решено делать акцент на развитии так называемой модульной авионики, когда подобно современному компьютеру, или даже конструктору Lego, отдельные блоки, по мере необходимости, могут заменяться на более современные. Алексей Целиков, начальник лаборатории ГосНИИАС демонстрирует крейты – унифицированные модули, которые обрабатывают необходимую для полета и управления системами вооружения информацию.
«Вместе с партнерами – санкт-петербургским ОКБ «Электроавтоматика», мы создали унифицированное вычислительное ядро самолета, состоящее из стандартизованных, взаимозаменяемых компонент. Блоки почти полностью сделаны на основе отечественной элементной базы (доля импортных комплектующих не более 2-3%, со временем они могут быть полностью заменены на отечественные)», - говорит Алексей Целиков. Вычислительные блоки и в прямом, и в переносном смыслах полностью готовы к работе в боевых условиях – обеспечивается защита от любых особых внешних факторов, например от радиации. Но что еще важнее, стандартизация и взаимозаменяемость позволяют без особых проблем осуществлять наращивание функционала и проводить последующую модернизацию без комплексного изменения структуры борта, а только за счет коррекции программного обеспечения.
В новом самолете планируется использовать десятки различных систем от порядка 30 крупных поставщиков. Организация архитектуры авионики по принципу «открытого борта» позволила бы максимально упростить интеграцию и управление системами радиосвязи, радиоэлектронной борьбы, навигации и других. По требованиям компании «Туполев», прибористы унифицировали интерфейсы на системном уровне, что существенно облегчило оснащение самолета авионикой, а также обмен данными между приборами и системами от разных производителей.
«За предыдущие полтора десятка лет отечественное приборостроение сделало большой шаг вперед. Самолет оснащается приборами только отечественного производства, и все компоненты бортовой авионики по своей функциональности находятся на уровне мировых стандартов. Параметры надежности авионики – приборы выдерживают холод до - 600˚С, вибрацию, соляные туманы, стойки к появлению некоторых вредных для авиации видов грибка – позволят «стратегу» надежно долететь до цели и точно выполнить поставленную задачу. На самолете используется принцип резервирования. Повышение надежности, возможность парирования функциональных отказов, улучшение точностных характеристик позволяют реализовать требования заказчика к повышению эффективности авиационного комплекса в целом», - отмечает Александр Лисицын, заместитель директора ЦКБ по БРЭО компании «Туполев».
Безопаснее и практичнее
Новое оборудование позволит повысить безопасность самолета, а также существенно оптимизировать стоимость его эксплуатации. Например, впервые для отечественных «стратегов» будут использоваться интеллектуальные системы поддержки пилота – автоматика сама подскажет оптимальное решение по выводу самолета из критической ситуации.
Во многом упрощаются мероприятия по обслуживанию бортовой электроники. Для проверки боеготовности электронных систем самолета теперь требуются минуты. Электроника сама проводит проверку ключевых систем и предлагает устранение неполадок.
Для поддержания в действующем состоянии сегодняшних «стратегов» используются много наземной техники – специальные автомобили с ремонтными бригадами для обслуживания отдельных систем бортового оборудования. Следующее поколение Ту-160 станет сложнее технически, но при этом проще для людей, которые будут его эксплуатировать, обеспечивать исправность и боевую готовность.
Порядок в танковых войсках
Модульная авионика позволяет поддерживать программное обеспечение самолета, управление всеми его функциями на современном уровне на протяжении всего жизненного цикла изделия.
Операционная система – также продукт отечественных программистов. Ключевую роль в создании «операционки» сыграл коллектив ОКБ «Электроавтоматика» при поддержке ГосНИИАС.
В отечественном авиастроении наиболее активно в деле внедрения модульной авионики продвинулась гражданская авиация – ее элементы есть на SSJ-100, новом лайнере МС-21. Но модернизированный Ту-160 станет, пожалуй, первым отечественным самолетом, где все – от элементной базы и до программного обеспечения выполнено российскими специалистами.
При работе надо проектом нового Ту-160 разработано четыре вида унифицированных модулей, отвечающих за графику, питание, интерфейс и вычислительные задачи. Проведенная серия НИОКР позволила унифицировать технические решения, причем не только для авиации (аналогичные модули планируется установить на модернизируемых машинах Ту-22М3, вертолетах), но также для применения на некоторых машинах бронетанковых войск.
На десятилетия вперед
Структура комплекса бортового электронного оборудования, основанная на принципе модульной авионики, закладывает возможность совершенствования самолета на десятилетия вперед. Ученые и конструкторы обсуждают разработку и внедрение для пилотов системы дополненной виртуальной реальности - так безопаснее пилотировать в условиях плохой видимости, систему голосовых команд – с ее помощью можно существенно снизить нагрузки на экипаж в длительных полетах. Есть также инновационные идеи, например, разместить часть компактного оборудования непосредственно на одежде летчиков.
Особенности организации комплекса авионики позволяют совершенствовать борт нового Ту-160М2 почти бесконечно, внедряя в него все более новый интеллект!
ФГУП "ГосНИИАС"