4.4. Анализ надёжности. Предложения по модернизации

В течение 2001…2004 года невозможность совершения полёта или возвращение из полёта на базу самолётов семейства А-320 по причине неисправности СКВ соответствует 14 % (рис. 34) от общего количества отказов, включающих отказы других самолётных систем. Наряду с отказами систем шасси и двигателей, это самый высокий показатель.

Рис. 34. Диаграмма отказов по различным системам за 2001…2004 года [21]

Предложения по модернизации СКВ самолётов семейства A-320:

1. Изменить схему управления клапанами и заслонками с пневматической на электромеханическую;

2. Установка нового блока AEVC, с более обновлённой платой;

3. Замена хомутов трубопроводов и патрубков в Pack на коррозионно-стойкие;

4. Увеличение толщины стенок конденсатора в Pack;

5. Установка испарительного увлажнителя воздуха;

6. Изменить установку датчика TCT в подсистеме отбора;

7. Уменьшить периодичность смотровых работ на предмет загрязнения фильтров TCT до 20 месяцев.

5 . Перспективные системы кондиционирования воздуха самолётов нового поколения

К перспективным системам кондиционирования воздуха относится СКВ самолёта B-787 “Dreamliner” (рис. 35) фирмы Boeing. Главной отличительной особенностью самолёта В-787 являются электрические системы, которые заменяют большинство пневматических систем, устанавливаемых традиционно на современных самолётах гражданской авиации. Одним из преимуществ электрической системы по сравнению с пневматической системой отбора воздуха от двигателей является большая эксплуатационная эффективность, получаемая за счёт уменьшения расхода топлива. Расчёты прогнозируют экономию топлива приблизительно на 3 %. Boeing также предлагает авиакомпаниям повысить эффективность эксплуатации ВС, благодаря преимуществам электрических систем по сравнению с пневматическими из-за уменьшения затрат на ТО в течение всего ресурса.

Рис. 35. Самолёт B-787 в сборочном цеху [22]

5.1. Предпосылки создания самолёта с более мощной системой электроснабжения

Недавние технологические достижения позволили фирме Boeing внедрить новую конфигурацию бортовых систем без отбора воздуха в конструкцию самолёта В-787 (рис. 36) [22]. В новой конфигурации отбор воздуха от двигателей и последующее использование энергии этого воздуха для выполнения ряда функций заменены использованием дополнительно генерируемой на борту ВС электроэнергией. Конфигурация бортовых систем без отбора воздуха от двигателей предлагает авиакомпаниям целый ряд преимуществ, в том числе:

- улучшенный расход топлива за счёт более эффективного получения, передачи и потребления дополнительных мощностей;

- сокращение затрат на техническое обслуживание благодаря исключению сложной системы отбора и распределения сжатого воздуха;

Рис. 36. Сравнение схем электроснабжения самолётов с традиционной пневматической системой и системой без отбора воздуха от двигателей [22]

- повышенная надёжность в результате использования современной электроники больших мощностей и меньшего количества деталей в двигателях;

- увеличенная дальность полёта и сниженный расход топлива благодаря меньшей общей массе воздушного судна.

Сокращение затрат на техническое обслуживание и повышенная надёжность ВС объясняются тем, что данная конфигурация использует меньшее количество узлов и деталей по сравнению с системами предыдущих поколений.

Конфигурация систем самолёта В-787 без отбора воздуха позволит маршевым двигателям создавать требуемую тягу более эффективно, поскольку весь высокоскоростной газовоздушный поток, производимый двигателями, идёт на создание тяги. Пневматические системы, которые отбирают часть высокоскоростного потока от маршевых двигателей, лишают предыдущих поколений самолёты определённой части тяги и увеличивают расход топлива.

Специалисты компании Boeing полагают, что использование электроэнергии более эффективно, чем использование вырабатываемой двигателями энергии сжатого воздуха, и рассчитывают, что новая конфигурация позволит сэкономить до 35 % энергии двигателей. Обычные пневматические системы, потребляющие отобранный от двигателей сжатый воздух, как правило, производят больше энергии, чем это необходимо в большинстве ситуаций, приводя к тому, что избыток энергии сбрасывается за борт. Трубопроводы, используемые для подачи сжатого воздуха, запорные клапаны и узлы предварительного охлаждения выполнены из титановых сплавов, что прибавляет сотни килограммов к массе самолёта. Электроэнергетическая система проста с точки зрения контроля и управления, и производит ровно столько энергии, сколько необходимо. Энергетическая мощность, которая вырабатывается в генераторах с переменной частотой, преобразуется в отсеке электронного оборудования до распределения по соответствующим системам.