Г.Д. Аралов, обозреватель "КР", к.т.н. Передовые решения для испытаний и измерений

Каждому, кто посетил павильон № 7 Международного выставочного центра Крокус Экспо 22-23 октября, могло показаться, что он находится в гигантской лаборатории, заполненной электронными блоками, испытательным и диагностическим оборудованием, измерительными инструментами, инженерно – метрологическими приборами и прочими средствами измерительной и диагностической техники, призванными обеспечить измерениями параметры испытаний любой сложности. Демонстрация этих приборов и оборудования проводилась под эгидой 10-й, юбилейной Международной выставки испытательного оборудования, систем и технологий авиационно-космической промышленности. Выставка сопровождалась всероссийской научно-технической конференцией «Метрологическое обеспечение испытаний и измерений в авиационно-космической промышленности».

Впервые подобная выставка прошла в 2004 г. и сразу привлекла внимание компаний разработчиков, производителей и поставщиков тестового и контрольно-измерительного оборудования, НИИ и крупнейших испытательных научных центров. Помимо традиционных разделов выставки, вызывающих особый интерес профессионалов авиационной промышленности, таких как — неразрушающий контроль, климатические испытания, механические испытания, техническая диагностика — в 2012 году тематика выставки пополнилась новыми разделами: экологическая диагностика, лабораторный контроль и IT-технологии. В этом году большое количество стендов было посвящено передовым инженерным решениям и достижениям в области автоматизированных систем измерений и диагностики, разработкам вибродиагностических систем, виртуальному моделированию систем проведения испытаний. Было широко представлено , автоматическое тестовое оборудование для контроля электронных компонентов и узлов, к ключевым экспонатам нынешней выставки можно было бы отнести линейку климатических камер от ведущих мировых производителей.

В ходе торжественной церемонии открытия выставки было зачитано приветствие министра промышленности и торговли РФ Дениса Мантурова, который подчеркнул, что авиационная промышленность является высокотехнологичной наукоемкой отраслью промышленности. Для ее развития очень важно проведение выставок передовых решений в области испытаний и измерений. На этих выставках специалисты получают возможность ознакомиться с передовым отечественным и мировым опытом в сфере технологий, методик, средств и методов исследований и испытаний авиационной техники, что способствует ее дальнейшему развитию.

Под аплодисменты присутствующих представитель ФГУП «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры», секретарь ежегодной международной научно-практической конференции представителей предприятий авиационно-космической промышленности Александр Четверкин вручает организаторам выставки памятный подарок - картину с эмблемой конференции, которая побывала в космосе на борту МКС.

В ходе конференции были заслушаны доклады заместителя генерального директора ФГУП «ЦАГИ» Юрия Карташева, заместителя директора Департамента государственной политики в области технического регулирования и обеспечения единства измерений Министерства промышленности и торговли РФ Николая Новикова, главного метролога Федерального космического агентства Виктора Чапорина, главного метролога ФГУП «ЦАГИ» Василия Петроневича и других ответственных лиц. В своих выступлениях они рассказали о нормативно-правовом регулировании в области единства измерений, вопросах реализации единства измерений, перспективах развития метрологического обеспечения космической промышленности, достижениях и перспективах метрологической службы ЦАГИ, обсуждались также вопросы повышения квалификации и подготовке кадров в области метрологического обеспечения.

Как отметил Ю. Карташев, экспериментальная и полигонная база авиационной отрасли выполняет определяющую роль в обеспечении высоких летно-технических, боевых и экономических характеристик создаваемых отечественных летательных аппаратов. Историческая практика показывает, что без наличия мощной, многофункциональной экспериментальной базы невозможно достижение значительных комплексных успехов в области авиастроения даже для стран с мощным индустриальным развитием. Например, в настоящее время в стремительно развивающейся экономике Китая и Индии одним из основных приоритетов является создание собственной экспериментальной базы в области аэрокосмических исследований. Таким образом, решение задачи возращения авиапромышленности России на глобальный рынок в качестве одного из мировых центров авиастроения невозможно без обеспечения современного уровня экспериментальных исследований

Наличие и характеристики экспериментальной базы, моделирующей реальные условия полета и других стадий разработки и эксплуатации летательных аппаратов, являются одними из основных показателей научно-технического уровня предприятий, занятых созданием авиационной и ракетно-космической техники. Уникальность и национальная значимость экспериментальной базы отрасли определяется тем, что вся авиационная техника и значительная часть ракетно-космической техники России (а прежде СССР) разрабатывалась и создавалась на основе расчетных исследований и испытаний моделей и натурных образцов летательных аппаратов в имеющихся экспериментальных установках. Российская экспериментальная база отрасли по составу, комплексности, проектным характеристикам превосходит экспериментальную базу всех вместе взятых стран Западной Европы и лишь несколько уступает испытательным центрам аэрокосмического агентства США (NASA).

В условиях ожесточения борьбы между мировыми разработчиками и производителями превосходство экспериментальной базы по ее техническим характеристикам и возможностям является основой создания высокоэффективной боевой и конкурентоспособной гражданской авиационной техники.

В. Петроневич сделал обзор работ ЦАГИ в разработке, экспертизе и аттестации методик измерений. В сферу деятельности метрологической службы ЦАГИ входят разработка и внедрение: эталонов силы, деформаций, геометрических величин; эталонов давления; эталонов массы; эталонов температуры и влажности; эталонов электрических величин; эталонов скорости воздушного потока; средств измерений переменного давления; поверки деформационных манометров; поверки многоточечных модулей давления; метрологической экспертизы и аттестации методик измерений.

Для получения прав на поверку и калибровку средств измерения метрологические службы и организации проходят государственную аккредитацию. В частности, ЦАГИ получило право на поверку и калибровку 87 типов средств измерений, в том числе 14 отраслевых: датчики силоизмерительные и тензорезисторы, многоточечные преобразователи давления, Весы аэродинамические, тензометрические и механические, тензометрическая аппаратура и тензокалибраторы, специализированные измерительно-вычислительные комплексы и системы, установки аэродинамические измерительные (аэродинамические трубы).

На выставке была представлена широкая гамма разработчиков самого разнообразного телеметрического оборудования. Производителей наиболее широко представленных изделий можно было бы условно объединить в две большие группы, одна из которых представила различные датчики, а вторая – климатические камеры.

Компания ООО «Контрольно-измерительная и весовая техника», являющаяся эксклюзивным представителем фирмы HBM GmbH в России, представила оборудование для широкого спектра испытательных задач, в том числе датчики силы для промышленных измерений, высокоточные датчики силы для задач калибровки, программное обеспечение для отображения и анализа измерительных данных. Для решения измерительных задач используется технология «Plug and Measure» («Подключи и измеряй»), позволяющая подключить устройство и сразу начинать работу.

Компания «НПФ «Виброн» представила датчики давления, портативные виброметры с функциями сбора данных и спектроанализатора, вибропреобразователи для предприятий авиакосмической промышленности.

Датчики веса, силы, давления, крутящего момента, линейного перемещения представила компания «Контрольно –измерительная и весовая техника, являющаяся эксклюзтвным представителем немецкой компании Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH. Кроме линейки датчиков, компания представила широкий спектр контрольно-измерительного и весового оборудования, в том числе системы сбора и обработки данных, метрологическое оборудование для стендовых, производственных и лабораторных измерений. Продукция компании используется в машиностроении, приборостроении и авиакосмической промышленности.

Американская компания Televac представила информацию о целом спектре датчиков, предназначенных для надежных регулярных измерений и контроля. Среди них высококачественные вакуумметры и вакуумные датчики, охватывающие весь спектр давлений от 1 атм. до 10 ^-11 мбар. Компания является признанным поставщиком изделий для многих ведущих компаний, включая NASA.

Всемирно известная американская компания PCB Piezotronics специализируется на большом ассортименте оборудования для наземных испытаний аэрокосмической техники. Услуги компании для наземных испытаний включают поставки датчиков и согласующих усилителей сигналов, которые обеспечивают надежное, экономичное обслуживание, разработаны специально для конкретных типов испытаний, эффективно взаимодействуют с системами сбора данных, используемых потребителями. Среди ее изделий акселерометры, датчики динамической нагрузки, кварцевые датчики силы, датчики вибрации, датчики для модального анализа, датчики давления, электродинамические вибраторы и другое оборудование. Официальным уполномоченным представителем PCB Piezotronics является ООО «Компания ОКТАВА+». Ее технический директор Юрий Коганицкий отметил, что компания экспонирует на выставке широкий ассортимент испытательного и измерительного оборудования, программного обеспечения. Она представляет иностранные компании, которые занимаются высокотехнологичными методами испытаний. Основная миссия ООО «Компания ОКТАВА+» - внедрение передовых методов разработки и испытаний авиакосмической техники, моделирования работы функциональных систем. Представленное программное обеспечение используется как для поддержки измерительных испытаний, так и для моделирования физических процессов. На все представленные оборудование имеется большой спрос, особенно со стороны авиационных предприятий, корпорации «Иркут», участвующих в проекта самолете МС-21, где ООО «Компания ОКТАВА+» работает по виртуальному моделированию бортовых систем. Как известно, все крупные западные авиастроительные компании имели большие задержки с выпуском своих новых самолетов, - поясняет Юрий Коганицкий, - это системное качественное явление, связанное с усложнением авиационных систем а главное- их взаимосвязью. Применяемый ранее принцип декомпозиции систем при их отработке перестал работать. Сейчас уже невозможно рассматривать отдельно работу гидравлической системы, системы энергоснабжения и т.д. Задача в том, что эти системы должны проектироваться и моделироваться во взаимной увязке, в комплексе с другими системами. Требуются новые подходы и инструменты, которые и разрабатывает «Компания ОКТАВА+» вместе со своими зарубежными партнерами. Доказательством успеха такого подхода стал самолет нового поколения А350, в разработке которого был использована инновационная система моделирования работы и испытаний. Этот самолет стал звездой авиасалона в Ле Бурже летом этого года. Первый полет новейшего лайнера состоялся 14 июня 2013 года, 19 июня он успешно выполнил свой второй полет, а 21 июня прототип А350-900 с бортовым номером MSN1 эффектно прошел на малой высоте над аэродромом Ле Бурже в присутствии президента Франции Francois Hollande. Как видим, для получения разрешения на участие в крупнейшем авиасалоне самолету понадобилось всего два испытательных полета.

Вторая большая группа компаний, представленных на выставке, специализировалась на изготовлении климатических камер. ООО «Климатические камеры» показало камеры для испытаний изделий авиакосмической промышленности в различных климатических условий, включая вакуум глубиной до 5 мм ртутного столба и температуру от - 75 + 150 град.С и влажность в диапазоне 30-98% RH. Камеры изготавливаются любого объема по желанию заказчика. В линейке продукции термобарокамеры, климатические камеры старения, климатические камеры с УФ-облучением, ксеноновые и озоновые испытательные камеры, испытательные камеры дождя, песка и пыли, камеры соляного тумана, электрические и вакуумные сушильные шкафы, промышленные увлажнители воздуха и другое оборудование.

Американская фирма Thermotron, специализирующаяся на производстве климатических и температурных камер, представила вакуумную камеру серии FA,позволяющую комбинировать температуру и давление с выбираемой влажностью для проведения климатических исследований. В камере создается давление от 1 бара до 1 миллибара, что позволяет имитировать любые реальные условия, с которыми может столкнуться изделие в эксплуатации.

Мы привели здесь лишь малую толику информации о прошедшей выставке, но говоря об общем впечатлении от выставки, можно без преувеличения сказать, что каждый посетитель мог найти в представленном изобилии нужные ему сведения о средствах измерений и диагностики, многие из которых были представлены на выставке и получить нужные данные от представителей фирм-разработчиков или представляющих их компаний.