Airbus A350XWB: новаторский подход

Разделы: Авиация, Состояние и перспективы ОПК, Новые разработки

2609

0

+2

Первый покрашенный дальнемагистральный широкофюзележный самолет семейства A350 XWB с бортовым номером MSN001. Источник: www.airportsinternational.com.

Источник изображения: www.airportsinternational.com

Программы создания самолетов "с чистого листа" в процессе реализации становятся дороже и занимают больше времени, чем планировалось. Такой результат воспринимается как неизбежный: инновационным проектам сопутствует множество рисков и негативных факторов. В результате, в эксплуатацию порой попадает "сырой" лайнер, доводка которого требует много сил и средств. Что нужно сделать, чтобы добиться четкого соблюдения заявленных сроков и параметров? Оценим это на примере Airbus A350XWB.

Три, два... кто отстанет меньше?

Ввод первого A350-900 в коммерческую эксплуатацию должен состояться в 2013 году, заявило руководство Airbus в декабре 2006 года, анонсируя программу A350XWB. В дальнейшем планы изменились: на середину 2013 года наметили первый полет, а поставки - на середину 2014 года. По факту летные испытания тестового самолета начались в июне 2014 года, а первый коммерческий полет самолет Qatar Airways выполнил в январе 2015 года.

Airbus A350XWB не преподнес своим создателям особо неприятных сюрпризов, как это было с А380 или Boeing 787. Пожалуй, самый драматический эпизод в его судьбе был связан с решением радикально пересмотреть представленный в 2004 году проект А350, после того, как он был признан потенциальными покупателями недостаточно большим. Переформатированная модель XWB была анонсирована в 2006 году с таким прицелом, чтобы оставить далеко позади не только Dreamliner, но и более вместительный Boeing 777.

В EADS утверждали, что программа обойдется в €10 млрд, но через несколько лет ее стоимость выросла до €13 млрд. Для Airbus проект А350 уже не казался столь сложным, и концерну удалось избежать "старых" болезней. "Мы попытались извлечь уроки того, что пошло не так на А380, - заявил главный исполнительный директор Airbus Фабрис Брежье. - Мы изменили всю нашу организацию".

Горький опыт

Airbus следовало избежать ошибок, сделанных при разработке A380, на которую ушло 10 лет и €12 млрд. Расчетная стоимость суперпроекта в 2000 году составляла только €8,8 млрд. Инженерные просчеты привели к необходимости переустановки проводки на почти собранных самолетах. Нестыковки вызвали удорожание программы почти в полтора раза. Суперлайнер был принят в эксплуатацию на два с половиной года позже запланированного срока. При этом имело место серьезное происшествие с разрушением двигателя на самолете авиакомпании Qantas; экипажи смущали предупреждения о неисправностях, в том числе ложных.

У Boeing на летные испытания 787 ушло почти два года, а его ввод в строй задержался на три года. При этом в процессе эксплуатации пришлось исправлять ряд дефектов: достаточно вспомнить замену стабилизаторов на десятках уже собранных 787 или эпопею с литий-ионными батареями, обернувшуюся тем, что впервые за 30 лет FAA была вынуждена приостанавливать полеты новой модели на три месяца.

Задержаться в пути, чтобы не опоздать к финишу

В Airbus посчитали, что лучше допустить маленькую заминку, чем проявить неосмотрительную поспешность, которая в итоге обернется дополнительными затратами и более длительными задержками. Разработчик попытался предупредить появление проблем: все компоненты еще до монтажа проходили тщательную проверку, выявление и устранение дефектов выполнялось на ранних стадиях, перед выпуском самолета проводился полноценный контроль качества сборки каждого A350.

Системы и компоненты самолетов прошли тесты на новых испытательных стендах, которые установлены в том же ангаре, где до этого проходили испытания лайнеры A380. Новые, более мощные и совершенные вычислительные средства позволяли проводить обширное компьютерное моделирование с имитацией условий предстоящих испытаний. Для проверки материалов на усталостную прочность был построен демонстратор. Инженеры концерна отработали на нем 80 тыс. циклов, чтобы убедиться в отсутствии опасных трещин. В процессе подготовки к сборке первого самолета Airbus задействовала тренажеры, виртуальное моделирование на которых позволило отладить работу многих систем и оборудования [1].

Как отметил инженер по летным испытаниям Патрик ду Ше, после налета двумя тестовыми машинами 1000 часов не было обнаружено и половины проблем, с которыми Airbus встретился при испытаниях А380. Всего парк из пяти машин налетал 2500 часов, как и отводилось на летную программу.

Летные испытания A350 длились 14 месяцев, и ни один из испытательных полетов не был задержан. "Мы не выявили ничего, о чем бы не знали раньше. Самолет прекрасно подготовлен к эксплуатации с завтрашнего дня", - заявил старший вице-президент по летным испытаниям Airbus Фернандо Алонсо после окончания финальной 300-часовой фазы тестов А350, затронувшей 13 стран от Новой Зеландии до Финляндии [2].

Цифровая фабрика

Опыт, приобретенный при работе над A380, был обобщен в концепции "цифровой фабрики", которая применялась на ранних стадиях разработки A350. В результате был внедрен широкий спектр новых технологий и представлен более высокий уровень автоматизации. Объединение процессов конструирования и производства позволило снизить издержки при доводке проекта от концепта до серийного экземпляра.

Прежде чем реализовываться на практике, организация производственных потоков, выбор необходимых инструментов и детализация производственных процессов воспроизводились и проверялись в киберпространстве. "Мы использовали много компьютерного моделирования при подготовке производства A350, в чем заключалось основное отличие от разработки A380", - отмечал Йенс Гральфс, вице-президент подразделения Airbus Operations. В отличие от программы A380, в которой задержки производства были связаны с использованием нескольких цифровых макетов и разных инструментов проектирования, применялся стандартизированный набор программного обеспечения для всего цикла, включая проектирование, производство и финансирование.

Й.Гральфс так охарактеризовал подход: "Мы используем ввод ключевых данных, содержащихся в цифровом макете (DMU), для виртуального планирования производственных процессов. Мы должны это делать, поскольку аспект эргономичности производства является ключевым. Это позволяет быстрее поднять темпы производства, производительность и безопасность труда".

Были разработаны и внедрены инновационные методы сборки. Точность крепления крупных композитных панелей обшивки обеспечивается при помощи сборочной системы с ЧПУ, использующей данные цифрового макета. Крупные сборочные узлы заранее оснащаются системами. Вся проводка, кабели и трубопроводы монтируются на вспомогательном каркасе. Такое решение, например, сокращает время изготовления секции пола над отсеком авионики в носовой части фюзеляжа на 80% [3].

В Airbus отмечают, что благодаря переходу к конвейерному методу и разработке инновационных методов точной сборки производство A350 эффективнее, чем других дальнемагистральных самолетов. Испытания различных элементов проводятся параллельно со сборкой, прокладка электропроводки планируется на ранних этапах, а процессы соединения крыла с фюзеляжем и интеграции пассажирского салона совмещены.

Первый опыт

В марте 2015 года второй самолет Qatar Airways был введен в эксплуатацию, и Airbus сразу приступил к разработке новых способов взаимодействия с операторами для обеспечения ввода в строй самолетов в любом регионе мира. Частью такого похода стало создание программы EIS Watchtower, предполагающей совместную работу заводских представителей и обслуживающего персонала Airbus в Дохе (Катар). "Мы выбрали название по аналогии с вышками спасателей на оживленных пляжах, - объяснил Томас Фуше, руководитель программы. - Спасатели очень внимательны, тщательно контролируют ситуацию и немедленно прибегают к действиям, позволяющим избежать или решить проблемы. Мы здесь, чтобы делать то же самое для самолета". Представители производителя собирают эксплуатационные данные и сортируют проблемные вопросы по приоритетности. Это помогает авиакомпании предвидеть проблемы и ускорить их решение. Они также выпускают ежедневные, еженедельные и ежемесячные бюллетени, которые предоставляют полную и четкую оценку состояния парка A350XWB. По словам Т.Фуше, благодаря упреждающему техническому обслуживанию этот подход уже помог предотвратить потенциально возможные задержки рейсов Qatar Airways [4].

Этой же цели служит и импровизированная "авиакомпания" внутри Airbus - "Airline 1", созданная в ходе испытательной программы и призванная оценивать A350XWB во время выполнения операций со стандартными условиями. Концепция проста: самолет испытывался в условиях, максимально приближенных к операционным, а обслуживающий персонал работал в координации с летно-испытательной командой Airbus. Ежедневное обслуживание, поддержка и ремонтные работы на пяти испытательных A350XWB проводились в режиме, аналогичном эксплуатации в коммерческой авиакомпании. Сердцем Airline 1 является Центр управления техобслуживанием, который фиксирует всю текущую эксплуатационную информацию, осуществляет планирование будущих и проведение текущих работ, обеспечивая своевременное техническое обслуживание. На платформе Airline 1 отрабатывалась техническая документация, предоставляемая авиакомпаниям, опробовались различные технические инструменты, а также электронные средства взаимодействия летных экипажей и наземных подразделений. Благодаря успешности программы, она продолжает функционировать и после ввода в строй первого A350, оставаясь подключенной к системе AIRTAC. В добавок, она будет использоваться в программе A350-1000 и при создании будущих моделей концерна [5].

Airbus рассчитывает выпускать до 13 самолетов А350 в месяц. По словам Ф.Брежье, эта модель будет приносить в ближайшие 20-30 лет 40% выручки концерна. По его мнению, проект не принесет опасных для жизни людей проблем с безопасностью. А значит, усилия 7000 инженеров, задействованных в программе А350, и многомиллиардные инвестиции не пропали даром.