Як HUMS змінює експлуатацію гелікоптерів серії Ми-8/17: досвід “МС АВІА-ГРЕЙД” у інтеграції сучасних систем на радянські вертольоти

Уже понад десять років українські військові воюють на техніці, що дісталася у спадок від радянського союзу. Попри свій вік, ці вертольоти залишаються в експлуатації, однак потребують не лише ремонту, а й комплексної модернізації - від оновлення окремих систем до встановлення сучасних засобів технічного контролю.

Сучасні системи моніторингу технічного стану дозволяють виявляти потенційні несправності вертольота ще до того, як вони призведуть до серйозної відмови. Саме такою системою є Health and Usage Monitoring System (HUMS). Інженери компанії “МС АВІА-ГРЕЙД” першими інтегрували цю систему на вертоліт Ми-8МТВ. Журналісти Politeka поспілкувалися з заступником директора “МС АВІА-ГРЕЙД” Олександром Нагапетяном та розпитали його про те, як працює HUMS, як ця система змінює роботу авіатехніки та чому її інтеграція у радянські вертольоти є складним інженерним завданням.

Що таке HUMS і як це працює

HUMS - це комплексна бортова система моніторингу технічного стану та експлуатації повітряного судна, яка переважно використовується на вертольотах. Її основна мета - автоматично збирати дані про роботу найважливіших вузлів вертольота, щоб гарантувати безпеку польотів та оптимізувати витрати на технічне обслуговування.

Як пояснив заступник директора “МС Авіа-Грейд”, система виробництва американської компанії GPMS International контролює не лише технічний стан агрегатів, а й особливості експлуатації самого вертольота.

Зокрема, HUMS за допомогою мережі акселерометрів відстежує рівень вібрації двигунів, редукторів, трансмісії, а також несучого та рульового гвинтів. Такі дані дозволяють помітити мікротріщини і знос рухомих частин у редукторах задовго до того, як це призведе до відмови техніки. Система також збирає дані про роботу лопатей гвинтів і визначає, чи потребують вони балансування або додаткового регулювання. Це важливо для зменшення загальної вібрації і навантаження на конструкцію вертольота.

Окремим напрямом роботи HUMS є моніторинг експлуатації та навантаження. Система фіксує, скільки часу вертоліт перебував у екстремальних або важких режимах роботи, наприклад, чи були випадки зависання з максимальним навантаженням. 

Також HUMS відстежує фактичне накопичення втоми металу в критично важливих компонентах. Таким чином, технічний стан деталей оцінюється не лише за календарним часом чи годинами нальоту, а й з урахуванням їхнього реального зносу. 

Чому це важливо для гелікоптерів серії Ми-8/17

Як розповів Олександр Нагапетян, радянські вертольоти створювалися за іншою технологічною логікою.

“Базова конструкція гелікоптера створювалася понад 60 років тому, коли про цифрову діагностику в польоті ще не йшлося, а реєстрація параметрів обмежувалася "чорними скриньками". Тому встановлення сучасного комплексу HUMS кардинально змінює підхід до експлуатації цих вертольотів”, - пояснив він.

За його словами, конструкція гелікоптерів серії Ми-8/17 має кілька критично важливих та високонавантажених вузлів, за якими HUMS веде безперервний нагляд за допомогою мережі розумних датчиків, які збирають дані безперервно під час польоту. 

“За допомогою інтернет-зв’язку дані передаються до “хмари даних”, де зберігається вся інформація про показники за весь період експлуатації конкретного вертольоту. Статистика історичних показників та аналіз параметрів виконаних польотів дозволяє аналізувати відповідність фактичних вимірювань базовим показникам або референтним значенням. Таким чином, можна контролювати фактичний стан роботи обладнання в режимі безперервного поточного аналізу та приймати рішення щодо інженерного ремонтного втручання при настанні реальної необхідності”, - зазначив заступник директора “МС АВІА-ГРЕЙД”.

Для експлуатанта це означає потенційне зменшення кількості аварійних ремонтів і простоїв, більш точне планування технічного обслуговування та зниження ризику раптових відмов через приховані дефекти.

Перша в Україні інтеграція HUMS на Ми-8МТВ

Компанія “МС АВІА-ГРЕЙД” першою в Україні встановила сучасну повнофункціональну систему HUMS виробництва GPMS International на вертоліт серії Ми-8/17. Роботи були виконані наприкінці 2021 року в Запоріжжі.

Як розказав Олександр Нагапетян, фахівці “МС АВІА-ГРЕЙД” провели інженерні розрахунки, фізичний монтаж, інтеграцію системи у основні вузли вертольоту та сертифікаційні випробування.

У результаті, система отримала офіційне схвалення регуляторних органів України для встановлення на вертольоти типу Ми-8/Ми-17/Ми-171. Як наголосив заступник директора “МС АВІА-ГРЕЙД”, це відкрило шлях для потенційної модернізації як цивільних українських вертольотів (наприклад, тих, які виконують місії в рамках гуманітарних програм ООН), так і для покращення технічного нагляду за бортами військової авіації. 

“Встановлення сучасної системи HUMS на такий вид радянської техніки як Ми-8/17  - це завдання високої складності, яке за рівнем інженерних викликів може порівнятися із інтеграцію автопілоту сучасної Tesla у класичний автомобіль 1970х-80х років. Основна складність полягає в кардинальній різниці між поколіннями технологій: радянська авіаконструкторська школа будувалася на механіці та аналогових приладах, тоді як сучасний моніторинг - це повністю цифрова “хмарна” екосистема”, - пояснив Олександр Нагапетян.

Чому встановити HUMS на радянський вертоліт складно

На перший погляд, інтеграція HUMS може виглядати як встановлення додаткових датчиків та підключення програмного забезпечення. Проте, як зазначає заступник директора “МС АВІА-ГРЕЙД”, насправді йдеться про складний інженерний проект, у якому потрібно врахувати особливості конструкції конкретного вертольота, його агрегатів, бортових систем та засобів зв’язку.

Серед основних викликів, які постають перед інженерами, є відсутність передбачених місць кріплення під сучасні датчики. Будь-яке втручання в конструкцію агрегатів вертольоту, навіть свердління отвору під болт М6 для кріплення датчика, вимагає додаткових розрахунків на міцність. Тому інженерам доводиться створювати спеціальні унікальні засоби кріплення. 

Інше завдання - налаштування передачі цифрових даних з гелікоптера. Сучасна HUMS працює як комплексна цифрова система, однак базові засоби зв’язку радянського гелікоптера не були розраховані на такий формат обміну інформацією. Відповідно, необхідно було розробити рішення, яке дозволяє інтегрувати нові можливості з наявною архітектурою борту.

Модернізація має бути комплексною

У “МС АВІА-ГРЕЙД” наголосили, що сучасна модернізація авіаційної техніки не повинна обмежуватися заміною одного приладу або встановленням окремої системи.

“Комплексна модернізація літального апарата сьогодні - це не просто питання зручності чи оновлення зовнішнього вигляду кабіни. Це критична необхідність для виживання та ефективності техніки в повітрі, особливо коли йдеться про радянські платформи на кшталт Ми-8/17. Точкова заміна одиночних приладів на більш сучасні не дає комплексного ефекту та дозволяє лише покращити роботу з одним параметром. Комплексний підхід, який пропонує “МС АВІА-ГРЕЙД”, кардинально змінює можливості машини”, - зазначив Олександр Нагапетян.

Наприклад, надсучасні системи навігації потребують модернізації систем зв'язку, а комплекс новітнього обладнання - більш досконалої системи живлення. Якщо ж інтегрувати нові технології без узгодження між собою, це може ускладнити роботу екіпажу, який буде змушений одночасно використовувати різні за принципом роботи прилади, дисплеї та органи керування.

Досвід “МС Авіа-Грейд” охоплює не лише інтеграцію HUMS, а й ремонт, комплексне оновлення систем керування, навігації, контролю, зв'язку і моніторингу. Це дозволяє українським гелікоптерам виконувати місії ООН або брати участь у спільних діях із західними партнерами. Компанія працює з різними типами авіаційної техніки, має власне конструкторське бюро, виробничі компетенції та досвід проходження регуляторних і сертифікаційних процедур.

“Головна сила “МС АВІА-ГРЕЙД” як інженерної компанії полягає саме у її здатності пройти повний життєвий цикл проєкту - від технічної ідеї до сертифікації та експлуатації. Вміння працювати з радянськими вертольотами та інтегрувати західні передові технології є надзвичайно важливими навичками самі по собі, але без унікальної експертизи компанії в авіаційному правовому та сертифікаційному полі це не давало б можливості донести все це до експлуатантів авіаційної техніки”, - пояснив Олександр Нагапетян.

HUMS є прикладом того, як сучасні цифрові технології можуть змінювати підхід до експлуатації авіаційних платформ, створених десятиліття тому. Але сама система - лише частина цього процесу. Її інтеграція потребує інженерних розрахунків, глибокого розуміння конструкції вертольота, роботи з документацією, випробувань і сертифікації.

Саме поєднання цих компетенцій дозволяє модернізувати наявну авіатехніку без втрати її базових можливостей, водночас додаючи їй сучасний рівень контролю, прогнозування та технічного супроводу.