Sikorsky Aircraft запускает производство новых вертолетов CH-53K.

[Heli]

С пятью летными прототипами на сборочной линии завода в Уэст-Палм-Бич, штат Флорида и двумя планерами, подготовленными для статических испытаний на главном заводе компании в Стратфорде, штат Коннектикут создание тяжелого транспортного вертолета нового поколения идет полным ходом.

В то время как CH-53K содержит в себя передовые технологии, сам процесс создания этого вертолета совершил прорыв в отрасли, благодаря в 3D-технологии виртуальной реальности, используемой на этапах конструирования и производства. Действительно, внедренная технология уже получила две главные награды американской вертолетной промышленности: в 2012 году награду Американского Вертолетного Общества (AHS) за "выдающиеся достижения в производстве, исследованиях и разработке вертолетов или их компонентов", а в 2011 году награду “Top 5 Systems Engineering Award” Министерства обороны США. Цифровой дизайн также сократил требуемые деньги, время и количество отходов в процессе создания вертолета.

Созданный для замены устаревающих вертолетов CH-53E морской пехоты США CH-53K представляет собой полностью переработанную машину, который только эстетически напоминает предыдущую модель. Новая машина оснащена тремя двигателями GE38-1B мощностью 7500 лошадиных сил, фюзеляжем и многими другими узлами, изготовленными из композитов, новым главным редуктором, втулкой с эластомерными подшипниками, лопастями несущего винта с аэродинамическими заканцовками, цифровой авионикой и электродистанционной системой управления. Практически при той же занимаемой площади на палубе, модель "K" обеспечивает 40% увеличение мощности, поэтому ее полезная нагрузка почти в три раза больше чем у предшественника или в цифрах - 13,5 тонн груза доставляется на расстояние 204 километра при высоте полета 900 метров и температуре воздуха 33 градуса Цельсия.



Цифровое конструирование
Джим Эндрюс, заместитель главного инженера программы CH-53K сказал, что компания Sikorsky использует программное обеспечение, чтобы проектировать и строить вертолеты уже более 20 лет, но он редко видел в вертолетной отрасли технологию сравнимую с данной. CH-53K, как полагают, один из первых вертолетов разработанных и собранных полностью в виртуальной реальности.

Интересно, что компания Sikorsky первоначально не намеревалась проводить все работы по созданию CH-53K цифровой форме, но после присуждения в 2006 году контракта стоимостью 3,4 млрд. $ стало ясно, что новые цифровые технологии (среда виртуальной реальности в сочетании с последний версией программного обеспечения CATIA) существенно облегчат процесс.

Лаборатория виртуальной реальности позволила инженерам исследовать изнутри любую часть планера вертолета, прежде чем она была физически построена. По границам тестового пространства располагаются камеры, которые следят за датчиками, закрепленными на специальном шлеме и перчатках инженера. После чего компьютер распознает движения человека и генерирует реалистичную 3D-анимацию на большом экране компьютера.

Эти датчики могут быть добавлены в ручной инструмент, чтобы моделировать его применение в виртуальном мире, а использование обратной связи дает тактильные ощущения, когда пользователь "ударяет" по виртуальной структуре.

В лаборатории узлы могут быть установлены и удалены из любого места в вертолете, поэтому очень легко узнать как они вписываются в свое окружение или например насколько они удобно расположены для периодического технического обслуживания.



Компонент интеграции
Субподрядчики изготавливают более 70 процентов сборочной комплектации CH-53K. Чтобы избежать возможных ошибок при аутсорсинге изготовления компонентов Sikorsky дал доступ к технологии субподрядчикам и заказчику - Командованию по военно-морским авиационным системам (NAVAIR).

Четыре основных поставщика участвуют в сборке фюзеляжа: Aurora Flight Sciences (обтекатель пилона несущего винта), Spirit AeroSystems (пилотская кабина и грузопассажирский салон), GKN Aerospace (переходная секция - задняя часть фюзеляжа вместе с рампой и хвостовой балкой) и ITT Corp (балка рулевого винта и боковые обтекатели). Все это было встроено в виртуальную среду Sikorsky.

На этапе проектирования проходили еженедельные встречи с проектными группами и поставщиками, где все стороны могли "сантиметр за сантиметром" проследить за интеграцией различных компонентов в цифровом макете вертолета.

Эта технология позволила инженерам работать "внутри" виртуального вертолета, то есть, в сущности "построить, прежде чем построить". До физической сборки машина была собрана с нуля в виртуальном мире. Во время моделирования инженеры обнаружили проблемы доступности гидравлики в хвостовой и переходной частях вертолета, тогда команда разработчиков дважды переконструировала данные области и устранила проблемы, до начала фактической сборки машин.

Другим примером может служить случай, когда инженеры в очках виртуальной реальности изучали топливную систему и нашли 20 участков, в которых требовалась переработка конструкции или изменение трубопроводной арматуры. Обнаружение этой проблемы до производства, сохранило при сборке прототипа примерно месяц рабочего времени и миллионы долларов.



От виртуальности к реальности
Как только работа над дизайном была завершена начался выпуск комплектующих и команда Sikorsky приступила сборке первого прототипа CH-53K, предназначенного для наземных испытаний.

На сборочном участке привычные бумажные инструкции были заменены планшетами. На них отображается анимация сборки тех или иных узлов, например основных стоек шасси. Джим Эндрюс сказал, что такой подход "устраняет любое неверное толкование" и как только сборка началась "парни почти не задавали вопросов, кое-кто даже дал восторженные отзывы".

Эндрюс сказал, что при сборке не было выявлено серьезных вопросов к конструкции вертолета. Так как программное обеспечение CATIA не способно точно моделировать гибкие элементы, такие как пучки проводов, то потребовалась их доработка для предотвращения чрезмерного износа и свисания.

Польза от предварительной цифровой сборки была очевидна. Команда сообщила, что сборка проходила относительно быстро и не возникало вопросов с креплением элементов, которые преследовали прошлые проекты. Рабочий из команды сборки пилона несущего винта рассказал, что сборка проходило так гладко, что самой длинной задержкой, с которой он столкнулся, было время, которое понадобилось ему, чтобы найти в своих карманах некоторые крепежные элементы из 300.

Первый CH-53K собрали всего за половину того времени, которое было затрачено в прошлом на сборку прототипа CH-53E. По словам Эндрюса второй прототип, предназначенный для летных испытаний в 2014 году, будет собран еще на 20 процентов быстрее. С такими прыжками во времени и затратах не удивительно, что Sikorsky планирует "строить, прежде чем строить" все свои будущие проекты.

http://www.verticalmag.com/news/arti...y#.UbNhcNhRe73