Production and Maintainability

27. Производственность и обслуживаемость (концептуально)

Хотя R4X - исследовательский прототип, учитывались вопросы технологичности изготовления и удобства обслуживания, т.к. это влияет на время и стоимость программы.

Доступ к основным узлам:

- Двигатели задние: расположены сверху, можно подогнать подъёмник или сервисную платформу. Капоты открываются вверх/вбок (доступ к фану, компрессору). Сверху - удобно с крана снимать двигатель (прямо вверх).

- Двигатели передние: доступны снизу, на них тоже откидные панели (вниз). Тут может понадобится яма или тележка. В принципе, аналогично как на F-18 где подфюзеляжные движки, справлялись.

- Приводы TVC: находятся внутри гондол; для обслуживания придётся снять часть обтекателя сопла. Это модуль, который можно вынуть (отсоединив от хвоста двигателя). Расчёт: замена привода сопла ~4 часа.

- Система управления (FCC): электронные блоки размещены в легкодоступном отсеке прямо за кабиной (в зоне бывшего багажника). Большой люк, модули в стоечных корзинах, легко вынуть заменить.

- Датчики: вынесены на периферию (носовые, крыльевые) - все замена снаружи (панели открутить и поменять).

- Шасси: основные - внутри корпуса. Но ниши большие, человек может залезть (через люки снизу) и провести осмотр/замену колёс. Переднее - под кабиной, доступ спереди (открыв носовой люк). Выпуск-перевод не требует частого обслуживания.

- Топливная система: заправка через стандартные горловины (2 с каждой стороны сверху крыла). При необходимости, есть нижние дренажные клапаны. Трубопроводы проложены в доступных местах (кроме концевых частей крыла, но там тоже имеются тех.люки).

- Проводка и гидролинии: поскольку самолёт - композит, сделали много инспекционных окон вдоль лонжеронов. Техник может заползти внутрь крыла (толщина ~3 м, можно пролезть) и осмотреть линии.

- Охлаждение и кондиционирование: блоки ECS расположены под кабиной, туда же забор воздуха. Доступ - откидной люк снизу. - АКБ: аккумуляторы в носу под полом - легко заменять (через люк).

Заменяемость модулей:

- Рекомендуется, чтобы двигатели были заменяемы в полевых условиях. Мы спроектировали крепление 4 болтами + быстросъём соединения топлива/электрики. Предположительно, задний двигатель можно снять краном за 8 часов, передний - за 10 (посложнее). В ангарных условиях - быстрее.

- Приводы сопла, как сказали, тоже менять можно отдельно от двигателя (если сгорел привод - не надо менять весь двигатель).

- Электроблоки - модульные LRU (Line Replaceable Units). Например, FCC - 3 одинаковых блока, если один глючит, снять и поменять (1 час). - Актюаторы рулей - тоже LRU (открутил 4 болта, снял).

- Колёса шасси - стандартный процесс, как на больших самолётах (домкратами). - Стойка шасси - если потребуется замена целиком, сложнее (вынуть из центра планера). Но, скорее, не понадобится в программе.

Осмотр и инспекции:

- Предполетный осмотр - вокруг машины; тут BWB удобно - нет высоких крыльев, всё низко, можно посмотреть на кромки крыла, сопла.

- После полёта - обязательный осмотр мест, куда била струя: траектория от передних двигателей по нижней поверхности (нет ли ожогов), задние - по верхней (нет ли обгорания краски, деформаций). Если обнаружено обугливание композита - надо будет менять панели на жаропрочные версии.

- Контроль композитов - методиками NDI (Non-Destructive Inspection): видимо, ультразвуком, термографией.

- При сборке - использовали лазерную укладку, CNC сверление - так что стыки должны быть точными.

Технология сборки:

- Крупногабаритные автоклавы требуются (центральный сегмент 12×6×3 м - его в целом виде сложновато, возможно, делить на панели).

- Может, воспользуемся методикой склейки без автоклава (инфузия) для гигантских секций - NASA MAVERIC что-то подобное делали. Но тогда прочность меньше - пока скорее автоклав.

- Металлические вставки (титан) интегрировали ко-формингом (одновременно выпекали с композитом, чтобы обеспечить точную посадку).

- Производство ТВС - тоже вызов, требуются прецизионные подшипники, термостойкие сплавы, но ничего невозможного.

- Стенд испытания сопла мы сделали (на заводе, чтобы обкатать его циклирования).

Эксплуатационные работы:

- Типовые междуполетные: заправка топлива (3 точки), долив масла (двигатели как, к ним доступ? - задние с подмости, передние снизу).

- Проверка уровней жидкостей: гидробаки - в центре, доступны из техотсека. - Подкачка шин - снаружи, всё открыто.

- Очистка: BWB большая площадь - её мыть долго, но можно. Передние двигатели могут “наедаться” насекомых - необходимо осмотр и чистка их входов (сетка стоит?), задние - может, меньше грязи.

- Ремонт повреждений: если трещина композита - будет сложнее на месте чинить (нужен набор заплат и клей), но возможно. Повреждение метал. узлов - сварка/замена модулей.

С учётом, что это демонстратор, мы допускаем более трудоёмкое обслуживание, чем у коммерческого лайнера (т.е. у нас больше инженеров вокруг него). Но если подумать о будущем: BWB из-за своей интегральности сложнее в крупноузловом ремонте (нет отдельного фюзеляжа, нельзя заменить нос без затрагивания крыла). В гражданской эксплуатации это минус. Надо будет придумать модульность: например, сменные законцовки крыла (если повредил - поменял всю). Пока, для прототипа, это не критично.

Итог: проект R4X, несмотря на инновации, остаётся в рамках существующих технологий производства (композиты широко применяются) и обслуживания (модули можно менять). Мы, конечно, увидим в практике, где слабые места (напр., может окажется, что добраться до какого-нибудь клапана очень трудно - тогда модифицируем конструкцию, добавив люк). Но уже сейчас инженерная компоновка учитывала необходимость доступа, и мы избегали “капсул”, где всё запечатано.

В дальнейшем, если концепт пойдёт в серию, проведём масштабный анализ стоимости жизненного цикла (LCC) и оптимизируем под авиалинии. Пока же, как испытательный образец, главное - чтобы мы могли его оперативно чинить и улучшать между полётами.