mordatiy

Необычная проблема

Совершенно неожиданно, но тем не менее факт — США испытывают проблемы с запасными частями для своих военных самолетов. Не все, конечно, но с этой проблемой столкнулись стелс-бомбардировщики Northrop B-2 Spirit. В подтверждение этому на сайте Правительства США был опубликован запрос (PDF, через VPN) к предприятиям авиационной промышленности. Правительство попросило их выполнить разработку запчастей и деталей для B-2 Spirit методом обратного проектирования.

На появившееся на сайте уведомление обратил внимание аналитик по национальной безопасности Марк Томпсон из Project On Government Oversight (POGO, некоммерческая общественная организация, осуществляющая надзор за деятельностью правительства США). В нем говорится об инженерных работах для создания ключевых деталей теплообменников бомбардировщиков B-2. Они должны включать в себя обратное проектирование сердечника теплообменников и разработку процесса удаления дефектных сердечников.

Обратное проектирование или реверс-инжиниринг — это исследование готового устройства или механизма для того, чтобы понять принцип его работы.

Также в запросе сообщается о необходимости разработать процесс вакуумной пайки и сварки как для изготовления новых сердечников теплообменника, так и для замены элементов на уже имеющихся теплообменниках бомбардировщика-невидимки. Указаны технические детали о работе теплообменника: для генерации холодного воздуха в системе охлаждения используется воздух и водный раствор этиленгликоля. Не совсем понятно, где именно установлены эти теплообменники, но у B-2 есть достаточно систем авионики, нуждающихся в охлаждении.

Результаты исследований должны включать все необходимые технические данные о разборке теплообменника, сердечниках, вакуумной пайке и установке сердечников на существующие детали. В них также должна быть включена вся информация о необходимых инструментах. Окончательный проект должен соответствовать требованиям для испытаний, указанным в государственных технических заказах.

Нельзя однозначно ответить на вопрос почему здесь применяется схема обратной разработки. Но ситуация указывает на то, что утрачена или производственная документация на данные детали, или инструментальная оснастка для их производства и ремонта. Причин может быть несколько:

- Производственные линии были разобраны, так как ожидалось, что запчастей на складах должно хватить на весь срок службы B-2;

- Имеющаяся техническая документация не позволяет воссоздать производство на современном оборудовании или с учетом современных материалов. А обновление документации займет много времени и обойдется очень дорого;

- Документация могла быть утрачена частично или полностью вследствие каких-то технических сбоев, аварийных ситуаций (например, при пожаре) или по причине человеческого фактора.

Точную причину мы вряд ли когда-нибудь узнаем. Все же B-2 Spirit — проект с высоким уровнем секретности.

Способы решения

Каждые девять лет бомбардировщики проходят процедуру капитального ремонта и полной замены радиопоглощающего покрытия. В этом процессе уже используются современные технологии. Прежде всего, чтобы улучшить контроль качества, применяются роботизированные системы, помогающие устанавливать детали и наносить покрытие.

В начале января 2021 года сообщалось (PDF, через VPN), что Управление материально-технического обеспечения ВВС США (Air Force Rapid Sustainment Office) ищет «новейшую автоматизированную систему 3D-сканирования». Она должна помочь с процессом копирования деталей самолетов, которые больше не производятся.

Применение 3D-сканера в работе с бомбардировщиком B-2 Spirit можно легко представить. Устройство способно отсканировать исходные детали, а позже воссоздать их чертежи и виртуальную модель. После этого достаточно просто произвести новые необходимые запчасти — на станках с ЧПУ, путем отливки в пресс-форме, штамповки или любым другим подходящим способом.

Преимущества реверс-инжиниринга уже были продемонстрированы на примере американского стратегического бомбардировщика B-52H Stratofortress. Как известно, эти самолеты стоят на вооружении ВВС США c 1955 года и регулярно проходят модернизацию и ремонт.

Контракт на капитальный ремонт обводных каналов двигателя самолета выиграла компания Mission Support Inc. Из-за недостатка технических данных и нехватки документации ее специалисты решили воспользоваться современными технологиями автоматизированного проектирования и производства, использовав существующие детали как основу. Такой подход позволил обеспечить самолеты необходимыми запчастями и правильную установку новых компонентов.

Подобная практика уже существует и в самих ВВС. В логистическом комплексе на авиабазе Робинс в штате Джорджия дислоцируется 402-я группа по техническому обслуживанию электронного оборудования. Она занимается вопросами реверс-инжиниринга, перепроектирования и производства авионики. Главная задача этого подразделения — обеспечить запасными частями системы вооружения предыдущих поколений.

Руководитель 402-й группы Дэймон Браун пояснил (через VPN), что первая часть обратного инжиниринга — это тщательное изучение устаревших элементов.

Данная тема весьма актуальна с учетом того, что средний возраст парка ВВС продолжает увеличиваться. Ожидается, что с каждым годом услуги по воссозданию снятых с производства деталей самолетов будут все больше востребованы.

Перед тем как уйти в отставку, бывший помощник министра обороны ВВС по закупкам, технологиям и логистике Уилл Роппер в интервью журналу Air Force Magazine рассказывал о желании «иметь все детали для вооружения и техники ВВС в цифровом виде».

Поиск возможности обратной разработки деталей для бомбардировщика-невидимки B-2 Spirit соответствует нынешним тенденциям ВВС США. Производственный процесс постепенно переходит на новые технологии и цифровое проектирование, чтобы обеспечить качественное обслуживание парка самолетов.

Военно-воздушные силы США имеют небольшой флот стелс-бомбардировщиков. И они в основном были построены на экспериментальных (на тот момент) технологиях. Именно поэтому B-2 является очевидным кандидатом на применение реверс-инжиниринга для поддержания жизнедеятельности самолетов, стоящих на вооружении и активно эксплуатирующихся.

ВВС Соединенных Штатов строят масштабные планы по внедрению передовых технологий в процесс воссоздания недостающих компонентов для обслуживания своих возрастных самолетов. С помощью технологий 3D-сканирования появится возможность получения чертежей и виртуальных моделей необходимых деталей.

Отработав процесс на одном компоненте, таком как, например, теплообменник B-2 Spirit, в дальнейшем его можно применять и в случае с другими самолетами. Это позволит продлить срок их службы и снизит накладные расходы на содержание флота ВВС.

Крылья войны