Советник первого замглавы КРЭТ о полете в автоматическом режиме и возможностях цифровых систем на борту
На вертолетной выставке HeliRussia 2016 КРЭТ впервые представил демонстратор новых технологий. Выполненный из стекла прототип корпуса скоростного вертолета показывает, из каких узлов, агрегатов и компьютерных технологий состоит сегодня боевая машина. О том, какую функцию выполняют современные приборы, и о роли человека в пилотировании вертолета в интервью сайту телеканала «Звезда» рассказал советник первого заместителя гендиректора концерна Владимир Михеев.
– Владимир Геннадьевич, расскажите, пожалуйста, из каких блоков сегодня состоит авионика современного боевого вертолета?
– Сегодня любое оборудование на современных летательных аппаратах должно быть универсальным, а это возможно только тогда, когда вся обработка сигналов идет в цифровом виде. В данном случае это полностью цифровой борт. В нем все, начиная от блоков питания, является цифровыми устройствами. Здесь и вся коммутация, и взаимозаменяемость решены на уровне цифровых блоков. Если выходит из строя один блок, то на борту любого летательного аппарата есть бортовая система контроля и диагностики состояния деталей и узлов.
Внутри стоит мощнейшая цифровая вычислительная машина, на которую приходит информация от 5 тыс. датчиков о состоянии каждого узла и агрегата летательного аппарата. Сюда приходит информация даже о состоянии винта, потому что сегодня винт – это не просто кусок железа, а сложное композитное устройство, начиненное массой датчиков, которые оценивают напряженность винта, его ресурс, склонность к растрескиванию, пробоины, если это боевой летательный аппарат. Эта бортовая система разработана для вертолета Ми-28, и она же идет на перспективный скоростной вертолет.
Система контроля и диагностики также позволяет снизить человеческий фактор и является совсем новой. Если на борту возникает какая-то неисправность, то пилот часто обнаруживает ее последним, когда она уже начинает проявляться и влияет на полет. Когда возникает минимальное подозрение о возникновении нестандартной работы блока или узла, применяется библиотека устранения этих неполадок.
Система тут же начинает производить замену одного оборудования другим и переводит работу двигателя и лопастей в соответствующий режим, чтобы они как можно дольше работали без разрушения. Она проводит и антиаварийные мероприятия, извещает пилота, передает сигнал бедствия и т.д. Это идет в параллельном режиме.
– Что внутри этих блоков? Из чего они состоят?
– Все блоки очень похожи. С виду это обычные металлические ящики, но внутри них стоят мощные вычислительные машины, которые в различной отечественной программной среде обрабатывают информацию и о полете, и о применении оружия, и о пилотировании, и о защите летательного аппарата, и о любых других параметрах. Поэтому при выходе из строя отдельных узлов есть возможность переброски по команде системы контроля функции, например, головного компьютера на какой-то один из периферийных, и он вместо решения вопросов, например, навигации будет заниматься пилотированием.
То же самое мы говорим и о датчиках. Современный вертолет или самолет – это тысячи различных датчиков давления, вибрации, температуры, воздушных потоков, ускорений. Они стоят на каждом участке летательного аппарата. Мы понимаем, что надо делать эти датчики более универсальными и компоновать так, чтобы их были не тысячи, а хотя бы сотни. Поэтому современный датчик начинает обрабатывать массу информации.
И так как от каждого датчика нужно вести проводок, то летательный аппарат состоит из тысяч метров проводов. Чтобы этого не было, мы пытаемся поставить в блок, кроме датчика, и обрабатывающий чип – мини-компьютер. Он будет обрабатывать эту информацию на месте и передавать отсюда не по 124 проводам, а по одному волоконно-оптическому проводочку к центральному компьютеру. Уже оттуда считывается готовая информация, вследствие чего резко возрастают возможности по ее обработке.
Если раньше от сотен датчиков приходила информация, обрабатывалась и только через 1–2 секунды суперкомпьютер реагировал на нее, то здесь через 2 микросекунды уже приходит информация и ее можно использовать. Сразу улучшаются все характеристики, включая пилотажные, летательный аппарат реагирует мгновенно. Если раньше ты тронул ручку, а он подумал, посчитал и потом поехал, то теперь ты ручку еще не тронул, а он уже полетел.
– Какая система навигации стоит сегодня на современном вертолете?
– Современный летательный аппарат требует современной прецизионной навигации, поэтому на все летательные аппараты мы начинаем ставить бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС).
– Это та, которая не зависит от спутников?
– Она ни от чего не зависит. Там стоит огромное количество линейных датчиков и угловых ускорений. Аппарат качнулся в сторону, они это посчитали и сказали, что аппарат сдвинулся в это время на 3 см влево. Там стоит несколько лазерных гироскопов. Там же есть и каналы связи со спутниками для коррекции, а также каналы с наземными навигационными системами. Если все пропало, то он автономный, если нет, то он все равно корректирует свои характеристики. Он всегда определяет свое положение в пространстве.
Это нужно и для пилотирования, и для применения оружия. Потому что отсюда сигналы записываются в голову ракеты, где стоит такой же свой навигационный блок меньшего размера, который показывает местоположение самой ракеты. Сейчас очень важны информация и скорость ее передачи от объекта к объекту, поэтому все унифицируется.
Сегодня кто быстрее считает, тот лучше летает. Уже неважно, как у тебя стоят крылья и все остальное. Уже важно, успеваешь ли ты делать расчеты. А все они делаются в цифровой форме, и для преобразования сигналов из одной формы в другую стоят специальные блоки.
Кроме того, много информации нужно записать на аварийные самописцы. Они используются не только как аварийные, но и для обработки послеполетной информации. Они записывают десятки гигабайт технической информации и определенным образом защищены от всего (падения, радиации). Там нет движущихся частей. Это, грубо говоря, кристалл, на котором записывается информация. Защищенный специальным образом, он может часами гореть в мартеновской печи, после чего информацию с него можно считать.
– А как защищен современный вертолет?
– На нем стоит лазерная станция защиты – часть блока от системы «Президент-С». Кроме этого, здесь стоят расходуемые средства радиоэлектронной борьбы. Бывают разные случаи в жизни: даже если ракета прорвалась через электронную защиту, в нее не попал лазерный луч подавления оптико-электронной системы и она достаточно близко подлетела, система «Президент-С» принимает решение применить последнее средство близкой руки.
Интеллектуальное устройство выброса распознает и выстреливает специальными патронами: тепловыми ловушками, радиолокационными ловушками, ложными целями с аэродинамическими качествами, отдельными передатчиками помех. Все это в нужный момент в нужном направлении отстреливается. Таким образом, ракета получает 20–30, а иногда и несколько сотен ложных целей, и ей нужно при своих угловых скоростях выбрать из них основную.
Даже если у нее 20 целей, то по простому расчету из 20 она будет стрелять по ближайшей. Поэтому они выстреливаются в направлении этой ракеты. Они повышают живучесть летательного аппарата многократно. Такие системы востребованы не только на военной, но и на гражданской технике.
ИКАО приняла решение, что, если гражданский борт летит в опасный район, он должен быть застрахованным по специальной программе. А чтобы оформить страховку, на борту он должен иметь бортовой комплекс обороны и средства защиты. Сейчас многие авиакомпании это понимают.
– Какие еще системы вы демонстрируете на выставке?
– Системы управления общевертолетным оборудованием, систему управления оружием. Эти компьютеры могут быть универсальными, и их возможности могут использоваться для решения других задач. Не только на военные, но уже и на гражданские летательные аппараты ставится система технического зрения. Когда летчик на вертолете Ми-28 на скорости 340 км/ч, он видит вперед 5–6 градусов на дальность 500–600 м.
Больше он физически не успевает, все остальное у него сливается при такой скорости и на высоте боевого применения (15 м). Система технического зрения, которая состоит из тепловизора, многоспектральной камеры, лазерной системы, включающей дальномер, системы подсветки опасных предметов и целей, позволяет пилоту выводить на экран информацию.
Один из множества экранов в кабине пилотов может быть использован для вывода информации технического зрения. Особенно это актуально в условиях плохой видимости: облачности, тумана, задымления. Тогда пилот летит по приборам. Среди них – локатор, тепловизор и камеры, которые видят в восемь раз шире, чем глаз человека (инфракрасный, ультрафиолетовый диапазоны).
Все это обрабатывается, и выдается изображение в виде цифровой карты местности, и пилот в этом случае видит на 20–30 км. Причем опасные предметы сближения, метеобразования, техника врага отдельно отмечаются и подписываются на экране. Для боевой техники уже назначается соответствующее оружие, и пилот только принимает решение утвердить или заменить боеприпас.
– Какова же роль пилота в современном боевом вертолете, который все больше становится компьютеризированным?
– Роль пилота сложная и противоречивая, потому что мы стоим на пороге беспилотной авиации. Пилот со своими характеристиками значительно ограничивает возможности современного летательного аппарата, а перспективного – тем более. Мы выдерживаем перегрузки в 7-8G, а сегодня летательный аппарат 26 делает легко.
Мы не выдерживаем серьезной радиационной перегрузки, если вышли 10–12 км. У нас все время проблемы с воздухом. Во время большой перегрузки нужно заменять кислород азотом, потому что кровь начинает закипать. Человек может потерять сознание. У человека есть своя реакция, и он иногда вмешивается в автоматическое управление. Таких моментов возникает десятки, поэтому человек очень ограничивает возможности авиации.
Благодаря техническому зрению, локации и навигации боевые машины могут гораздо эффективнее выполнять задачи. Однако мы считаем, что количество беспилотной авиации будет расти и через четыре-пять лет начнется ее скачок.
