П.Н. Власов. Генеральный директор ОАО "ЛИИ им. М.М. Громова"

Работы ЛИИ им. М.М. Громова в интересах гражданской авиации

Работы в интересах создания отечественной гражданской авиационной техники всегда занимали и занимают важное место в деятельности Летно-исследовательского института. Эти работы включают проведение опережающих летных исследований на летающих лабораториях по отработке концепции и принципов создания перспективных летательных аппаратов, испытания на летающих лабораториях силовых установок и бортовых систем с целью их максимальной отработки до установки на опытных самолетах и вертолетах и сокращения времени доводочных и сертификационных испытаний, разработку методов и технических средств обеспечения испытаний, участие в наиболее сложных видах испытаний.

Спецификой ЛИИ является комплексность проводимых исследований. Это касается и охвата исследованиями всех жизненных стадий летательного аппарата – от формирования технического задания на его разработку до завершения массовой эксплуатации. Это относится и к тематике исследований – аэродинамики, устойчивости и управляемости, систем управления, прочности, силовых установок, пилотажно-навигационных комплексов, систем электроснабжения, систем наблюдения и связи, эксплуатационно-технические характеристики и т.д., а также к охвату условий применения летательных аппаратов – внешних воздействий (турбулентность, молнии, электромагнитные поля, обледенение и т.д.), внутренней обстановки на борту (акустические и вибрационные нагрузки на экипаж, пассажиров и бортовое оборудование, электромагнитная совместимость и др.).

Примером опережающих исследований в области аэродинамики и динамики полета являются исследования, проведенные в ЛИИ на экспериментальном самолете МиГ-21И в интересах создания сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144. Эти исследования на первом отечественном сверхзвуковом самолете – «бесхвостке», аналоге Ту-144 позволили детально изучить в широком диапазоне углов атаки и чисел М (до М ≈ 2) практически все свойственные этой конструктивной схеме особенности динамики и управляемости, определить количественные характеристики его устойчивости и управляемости, оценить его маневренные возможности и пилотажные качества в дозвуковом и сверхзвуковом полете. Было произведено большое число физических исследований и осуществлена подготовка летчиков ОКБ и ГосНИИ ГА к первому вылету на СПС Ту-144.

На протяжении всей истории ЛИИ было разработано большое число методик, руководств и технических средств обеспечения доводочных и сертификационных испытаний. В области аэродинамики, динамики полета и прочности к ним в первую очередь необходимо отнести разработанные технологии по определению характеристик на больших углах атаки и на режимах сваливания и штопора, взлетно-посадочных характеристик, в том числе при эксплуатации с ВПП, покрытых атмосферными осадками, характеристик аэроупругости (флаттер, аэросервоупругость, активные системы снижения нагрузок и повышения ресурса), характеристик шума на местности и др. Для проведения исследований были разработаны технические средства, обеспечивающие безопасность проведения испытаний и соответствующие требованиям отечественных и международных стандартов. К ним относятся средства бортовых измерений на базе твердотельных накопителей, аппаратно-программный комплекс «Флаттер-тест», комплекс средств для обеспечения сертификационных испытаний по определению характеристик шума на местности, мобильная наземная лаборатория для оценки характеристик ВПП и др. С использованием разработанных технологий Институт принимал непосредственное участие в испытаниях большинства опытных самолетов гражданской авиации.

В течение 1946…2012 гг. непосредственно в ЛИИ, а также при активном участии сотрудников ЛИИ, проводились летные испытания и исследования большинства двигателей и силовых установок отечественных самолетов ГА.

Основными этапами проводившихся летных испытаний и исследований являлись:

• летные испытания двигателей и СУ в обеспечение первого вылета и начала заводских летных испытаний ЛА;

• летные испытания в обеспечение доводки и Государственных стендовых испытаний двигателя;

• летные испытания двигателя и СУ в обеспечение Государственных летных испытаний ЛА;

• летные испытания в обеспечение установления начального ресурса двигателя.

Эти работы проводились на большом числе созданных летающих лабораториях и опытных самолетов с использованием разработанных методов испытаний.

Была разработана теория подобия и методология приведения характеристик ГТД к стандартным атмосферным условиям.

На основе результатов летных исследований первых отечественных ТРД были разработаны методики летных испытаний ТРД. Впервые получены высотноскоростные характеристики двигателей, характеристики переходных режимов и режимов запуска до высот полета 10-11 км.

Были выполнены теоретические исследования, разработаны методики и проведены летные испытания по оценке и обеспечению устойчивости и допустимых переходных процессов САУ частоты вращения ТРД. По результатам исследований были разработаны и внедрены рекомендации по обеспечению устойчивости регулирования частоты вращения ТРД во всех гидромеханических САУ.

Проведены летные исследования всего парка отечественных самолетов по оценке надежности работы топливных систем в экстремальных (при низких и высоких) температурах топлива в баках в реальных условиях эксплуатации. Выданы и реализованы рекомендации на всех ЛА по пожаробезопасности и обеспечению работы топливных систем без обледенения их элементов.

Проведены летно-доводочные исследования в обеспечение внедрения в эксплуатацию первых отечественных электронных цифровых систем автоматического управления двигателей. Разработана методика летных исследований цифровых САУ и систем контроля с обеспечением необходимой полноты получения информации о работе каналов систем.

Впервые в практике отечественного двигателестроения при летных испытаниях на ЛЛ Ту-16 внедрена методика определения тягово-расходных и высотно-скоростных характеристик двухконтурного двигателя Д-36 минуя испытания на высотном стенде.

В 1991-2000 гг. была разработана комплексная технология летных исследований и испытаний на ЛЛ новых ТРДД с большим расходом воздуха, ТВД со свободной турбиной и ТВВД с открытым винтовентилятором в самолетной компоновке с использованием и без использования высотных стендов и аэродинамических труб с применением современных достижений средств автоматизации обработки, анализа и документирования данных и управления экспериментом в полете. Комплексная технология была реализована при опережающих летных исследованиях на ЛЛ Ил-76 двухконтурных двигателей Д-18 и ПС-90А, нового ТВД ТВ-7-117.

Разработаны критерии защищенности СУ самолетов от попадания на вход двигателей посторонних предметов с поверхности аэродромов и выданы рекомендации по защите СУ для находящихся в эксплуатации, вновь разрабатываемых и модифицированных ЛА (взлет самолета с «додачей» тяги, защитные плоскопараллельные многоярусные щитки, ступенчатое управление реверсом тяги и др).

В рамках международного сотрудничества по созданию французско-российского двигателя SaM146 для самолета SSJ-100, в 2007 г. была создана ЛЛ на базе самолета Ил-76 № 5209. В период 2007-2009 гг. на ней были проведены летные испытания опытного двигателя SaM146 в составе силовой установки, воспроизводящей основные условия его работы на самолете SSJ-100. Проведенные испытания обеспечили первый вылет и начальный этап испытаний самолета SSJ-100, а затем и получение компанией Power Jet сертификата летной годности двигателя SaM146.

В области исследований и испытаний пилотажно-навигационного оборудования институт до середины 50-х годов занимался испытаниями отдельных приборов, в том числе навигационных и индикационных устройств. В последующем, в связи с увеличением парка самолетов, ростом интенсивности воздушного движения, появлением самолетов с высокими техническими характеристиками стали проводиться исследования, направленные на комплексирование, объединение отдельных датчиков, устройств и систем в пилотажно-навигационные комплексы и решение на этой основе проблем автоматизации управления полетом дальней авиации и облегчение деятельности экипажа.

Первой значимой работой в этом направлении являлись исследования по разработке идеологии и принципов построения, а также летные испытания на летающих лабораториях (Ил-18, Ан-12) и опытных самолетах (Ил-62, Ан-22) «Единой государственной системы автоматического управления воздушным движением, навигации и посадки военных и гражданских самолетов» (система «Полет»).

Продолжением этих работ было создание при активном участии и головной роли института унифицированных базовых навигационных и пилотажных комплексов БНК-1П, и БПК-1П для самолета Як-42 и БНК-2П, БПК-2П для самолета Ил-86.

В связи с внедрением спутниковых технологий в комплексы пилотажного навигационного оборудования институтом был проведен большой объем работ по квалификационным и Государственным испытаниям навигационной аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем (НАП СНС) и по разработке технологий летных испытаний современного бортового оборудования.

На основе созданных институтом технических средств (комплекс бортовых траекторных измерений, мобильная базовая контрольная станция, многофункциональный стендово-моделирующий комплекс, программный комплекс «Анализ» и др.) разработаны технологии доводочных и сертификационных летных испытаний ВС ГА и их бортового оборудования.

В практику летных испытаний внедрены следующие технологии оценивания современного БО:

- средств и задач самолетовождения самолета;

- точностных характеристик навигационных систем;

-радиотехнического оборудования навигации, посадки и УВД с функциями систем АРК, VOR, DME, ILS, Маркер, СО, МНРЛС, РВ, РСБН (навигация), РСБН (посадка), ДИСС, MLS, ПРЛК;

- инерциальных навигационных систем; систем автоматического управления полетом и тягой;

- бортового оборудования систем спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS;

- аэродинамических погрешностей систем высотно-скоростных параметров, погрешностей приемников воздушных давлений без использования самолета – эталона;

- характеристик режимов предупреждения столкновения с препятствиями (Т2САS, TAWS);

- средств электронной индикации из состава комплекса ПНО самолета;

- отказобезопасности самолета с комплексом авионики.

С использованием разработанных технологий были обеспечены доводочные и сертификационные испытания пилотажно-навигационных комплексов, систем автоматизированного управления, в том числе при заходе на посадку в сложных метеоусловиях и практически всех гражданских воздушных судов, в том числе Ту-204-300, Ту-214, Ил-96-300, RRJ и др.

С развитием и освоением отечественной промышленностью систем и комплексов, базирующихся на технологиях CNS/ATM, институт активно включился в процесс отработки, сертификации и внедрения такого оборудования. На летающих лабораториях Ил-76, Ту-154, Ан-72, Ил-103, Як-18 были проведены сертификационные испытания спутниковой системы посадки GBAS ГЛОНАСС/GPS I категории, а затем GBAS ГЛОНАСС/GPS II/III категории ИКАО, станции автоматического зависимого наблюдения VDL-4.

В 2011 г. в ЛИИ им. М.М. Громова были проведены испытания наземной аппаратуры CNS/ATM, разработанной промышленностью по заказу Росавиации. На аэродроме «Раменское» были развернуты спутниковая система посадки GBAS на базе ЛККС-А-2000, станции автоматического зависимого наблюдения вещательного типа (1090ЕS и VDL-4), контрактного типа (VDL-2) с отображением соответствующей информации на АРМ руководителей полетов.

В настоящее время в Летно-исследовательском институте им. М.М. Громова развернут полный набор как традиционных средств навигации/посадки, наблюдения и управления воздушным движением, так и перспективных систем, соответствующих технологиям CNS/ATM. Зона испытательных полетов обеспечена сплошным полем наблюдения и управления летным экспериментом, что обеспечивает уникальную возможность отработки перспективных задач (концепция «свободный полет», полеты пилотируемых и беспилотных ЛА в едином воздушном пространстве и др.).

Одним из важных направлений, проводимых в ЛИИ исследований и испытаний систем бортового оборудования является разработка технологии и защищенности в условиях воздействия помех.

Для исследования шума и вибрации в салонах и кабинах ЛА разработаны комплексные методики, позволяющие получать объемные видеограммы салона с изображением зон и мест повышенных уровней шума (метод акустической локации объемного пространства), выявлять статистически зависимые частотные составляющие вибрации и шума, выявлять отдельные локальные места проникновения внешнего шума в салон и кабину (метод сканирования датчиком шума и виброскорости). Указанные методики применены при акустической доводке звукоизоляции опытного самолета Суперджет-100, при выявлении причин появления повышенных уровней шума и вибрации в спецсалонах самолета Ту-214ПУ. По результатам исследований были разработаны конкретные мероприятия, при внедрении которых уровни шума были уменьшены на 6–9 дБ, что обеспечило выполнение требований к самолетам по комфортности.

Для обеспечения испытаний воздушных судов и их элементов на молниезащищенность разработаны испытательные стенды и методики испытаний. В частности, для уменьшения паразитных высокочастотных сигналов, превышающих на порядок уровень полезного сигнала при регистрации в бортовых цепях наводимых молнией импульсов напряжений, разработана технология, позволяющая в 30 – 50 раз снизить уровень высокочастотной помехи.

Для обеспечения сертификационных испытаний ВС на стойкость к воздействию внешних электромагнитных полей (ЭМП) высокой интенсивности (HIRF) был разработан испытательный комплекс с использованием радиотехнического и радиолокационного оборудования, обеспечивающий создание и измерение характеристик ЭМП в диапазоне 10 кГц – 400МГц с дискретным набором частот. С помощью этого комплекса в 1985–2007 г. были проведены сертификационные испытания на ЭМБ электронных функциональных систем самолетов Ту-204, Ил-86, Ил-96-Т, Ил-114.

В настоящее время в связи с ростом уровня и диапазонов частот ЭМП и ужесточением требований к технологии сертификационных испытаний по оценке электромагнитной безопасности создается не имеющий аналогов в РФ испытательный комплекс, обеспечивающий излучение и измерение мощных ЭМП с любыми заданными частотами в диапазоне 10 кГц – 40 ГГц, который позволит проводить исследования и сертификационные испытания по электромагнитной безопасности и электромагнитной совместимости в соответствии с требованиями действующих отечественных и зарубежных нормативных технических документов и сократить сроки проведения испытаний в 5–6 раз.

В связи с вступлением в ИКАО (1970 г.) в нашей стране были развернуты работы по созданию государственной системы сертификации гражданских воздушных судов. Институт представил в Правительство предложения о создании в СССР системы разработки и постоянного совершенствования Норм летной годности (НЛГ), методов определения соответствия им (МОС), образовании Междуведомственной комиссии по НЛГ СССР (МВК НЛГ СССР).

В 1973 г. вышло Постановление Совета Министров СССР и ЦК КПСС по задачам повышения безопасности полета гражданских воздушных судов, организации сертификации и обеспечения соответствия ВС требованиям НЛГ на всех этапах их создания и эксплуатации. ЛИИ был определен головным институтом по сертификации воздушных судов. С участием организаций МАП, МГА, МРП, МПСС и ВВС и под руководством Госавиарегистра были разработаны Нормы летной годности гражданских самолетов НЛГС-2, по которым были созданы и сертифицированы самолеты Ил-86, Як-42, Ан-28 и НЛГС-3 в обеспечение создания и сертификации самолетов Ил-96, Ту-204, Ил-114, Ан-74, L-610. С 1990 г. институт принимал активное участие в разработке Авиационных правил АП-23, АП-25 и др., гармонизированных с зарубежными нормами. В 1995 г. на базе ЛИИ был создан сертификационный центр «ЛИИ-ЦС», специалисты которого в составе комплексных бригад принимали участие в сертификации модернизированных и вновь созданных ВС, в том числе Ил-96-Т, Ил-114-300, Бе-200, SSJ-100 и др.

Практически во всех работах по созданию и сертификации отечественных воздушных судов использовались разработанные институтом методики испытаний, методы определения соответствия ВС требованиям норм летной годности, технические средства обеспечения испытаний.

С 1961 г. после принятия специального решения Правительства СССР об улучшении качества авиатехники, в ЛИИ были развернуты работы по улучшению эксплуатационно-технических характеристик (ЭТХ), включая надежность и безопасность, контролепригодность, эксплуатационную и ремонтную технологичность, характеристики средств эксплуатационного контроля, технического обслуживания и ремонта.

При головной роли института в отрасли сформирована нормативная база и налажена эффективная работа в области ЭТХ авиационной техники. Работы ЛИИ способствовали тому, что за прошедшие годы показатели безопасности, надежности и других ЭТХ улучшились для гражданской авиатехники в 2–3 раза. Внедрение методов в расследования авиационных происшествий с использованием полетной информации разработанных по техническому заданию ЛИИ регистраторов позволило почти в 30 раз сократить число аварий и катастроф по неустановленным причинам.

Начиная с 90-х годов разработаны и внедрены Общие требования к ЭТХ воздушных судов ГА, которые в настоящее время приняты в качестве авиационного стандарта ОСТ 1 02785-2009. Разработаны и внедрены типовые условия поставки и послепродажного обеспечения эксплуатации АТ ГА (стандарт ОСТ 1 02786-2009)

На основе анализа международной практики разработаны новые требования к документации по летной и технической эксплуатации ВС ГА, отвечающие стандартам ИКАО и международной практике. Подготовлены новые редакции ГОСТ 18675, 27692 и 27693, выпущены новые авиационные стандарты, регламентирующие требования к документации по летной эксплуатации (ОСТ 1 02791-2010) и к Минимальным перечням оборудования для полетов с допустимыми отказами (ОСТ 1 02792-2010). Эти требования внедряются в проекте МС-21 и других перспективных ЛА.

Сегодня Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова, обладающий мощным научно-техническим потенциалом, активно участвует в работах по созданию перспективной авиационной техники, в том числе гражданского назначения.