Известно, что работоспособность AT и безопасность полетов летательных аппаратов в значительной мере зависят от качества горюче-смазочных материалов (ГСМ). В свою очередь техника в процессе ее эксплуатации также оказывает воздействие на ГСМ, что приводит к изменению их физико-химических и эксплуатационных свойств.

 

Поэтому знание процессов, происходящих в сложной системе 'AT - ГСМ - Эксплуатация', позволяет своевременно принимать меры по повышению безотказности AT и сохранению требуемого качества ГСМ. Чтобы эта система успешно функционировала, она должна быть подконтрольной и управляемой. Для решения этих задач служит система трибодиагностики АТ.  Система трибодиагностики авиатехники - какой она была и что с ней произошло Для исследования системы 'AT - ГСМ - Эксплуатация' и поддержания ее в работоспособном состоянии в 1980-1990 гг. был создан метод диагностики AT по продуктам изнашивания в маслах с использованием рентгено-флуоресцентного анализатора БАРС3. Этот метод впервые в нашей стране был разработан в ФГУ '13 ГНИИ Минобороны России' (автор Калашников С.И.). Сущность метода заключается в обнаружении и предупреждении на ранней стадии развития отказов AT, связанных с разрушением (или повышенным износом) узлов и деталей, контактирующих с маслом.  Для его реализации была создана система трибодиагностики АТ военного назначения. Она включала диагностические лаборатории в войсковых частях, объединениях, на авиаремонтных заводах ВВС и диагностический центр в ФГУ '13 ГНИИ Минобороны России', в котором решались вопросы совершенствования методики диагностики, отбора проб из систем AT и пробоподготовки, повышения точности и достоверности получаемых результатов, обучения специалистов работе на установках БАРС3 и проведения их технического обслуживания и ремонта.

 

В дальнейшем этот метод был распространен в гражданскую авиацию, где нашел широкое применение и используется до настоящего времени. Практика показала, что особо действенным являлось использование системы трибодиагностики для диагностики узлов и деталей AT, омываемых маслом, в которых имелись конструктивно-производственные дефекты. Так, использование анализаторов БАРС3 и в настоящее время предполагается для диагностирования состояния межвальных подшипников двигателей некоторых типов и титановых стаканов хвостовых и промежуточных редукторов вертолетов. По достоверным данным, в эксплуатации имелось значительное количество случаев выявления повышенного износа межвальных подшипников авиационных двигателей с использованием анализаторов БАРС3. На основе этого принимались своевременные меры к предотвращению отказов АТ. Таким образом, система трибодиагностики долго и успешно функционировала. Ее использование позволяло выявлять и предотвращать отказы АТ на ранней стадии их развития и, тем самым, обеспечивать боеготовность частей авиации ВС, сберегать дорогостоящую технику и сохранять самое дорогое - человеческие жизни.

 

Однако в связи с практически полным износом анализаторов БАРС3 (производства Украины) и прекращением финансирования работ в данном направлении, указанная система в авиации ВС РФ фактически прекратила свое существование. Отечественный и зарубежный опыт За последние годы на отечественном рынке появились разработанные и производимые на предприятиях России новые рентгеноспектральные анализаторы 'СПЕКТРОСКАН', 'ХАрт М', 'РеСПЕКТ', 'ПРИЗМА', 'БРА1702' ('БРА18'), сопряженные с компьютером. Очевидно, что объективно оценить достоинства и недостатки новых анализаторов и определить конкретное их место в системе трибодиагностики AT невозможно без проведения сравнительных испытаний. Начиная с 2000 г. на необходимость проведения этих испытаний неоднократно указывалось на совещаниях Совета разработчиков и эксплуатантов AT по диагностике авиационных двигателей и на заседании секции трибодиагностики научного Совета при РАН, Минобразования и СоюзНИО. Однако до настоящего времени эти испытания проведены не были в связи с отсутствием финансирования на их проведение. Между тем, анализ показывает, что за рубежом и в 'Росавиации' (ФАВТ) уделяется большое внимание созданию и функционированию системы диагностики AT по продуктам изнашивания в смазочных материалах. За рубежом десятки лет функционируют координационные центры, осуществляющие постоянный контроль и методическое сопровождение лабораторий трибодиагностики. Так, JOAP (Joint Oil Analysis Program, США) объединяет и координирует действия 360 лабораторий трибодиагностики ВВС и ВМФ США по всему миру. В Японии действует аналогичная система - SOAP, осуществляющая оценку деятельности лабораторий трибодиагностики в авиации, автомобильном и морском транспорте. Работы ФАВТ в этом направлении включают разработку новых стандартных (эталонных) образцов, закупку новых анализаторов, их испытания и адаптацию к потребностям эксплуатации.

 

На ряде авиапредприятий ФАВТ применяются новые отечественные анализаторы 'СПЕКТРОСКАН', 'ПРИЗМА' и БРА1702 с использованием методик и нормативов, установленных для анализатора БАРС3. В настоящее время работы ФАВТ по испытаниям новых анализаторов и их адаптации к задачам трибодиагностики еще не закончены, приоритеты в использовании конкретных анализаторов окончательно не определены, вопросы эталонирования, пробоподготовки и норм допустимого содержания металлов в работавших в АТ маслах до конца не решены.  Актуальность указанной проблемы в авиации МО РФ возрастает в связи с постоянным старением парка ЛА военного назначения, а также c поступлением на вооружение самолетов Ту214, Ил7690 с двигателями типа ПС90, в руководствах по эксплуатации которых содержатся требования по проведению диагностики по продуктам изнашивания в маслах с помощью анализатора 'СПЕКТРОСКАН'. Следует заметить, что, несмотря на крайнюю необходимость, за последние годы в военную авиацию РФ ни одного нового анализатора закуплено и поставлено не было. Опыт использования рентгено-флуоресцентных анализаторов показывает, что их применение крайне необходимо на этапе стендовых испытаний новой (модернизированной) AT. Это позволит оценить качество разработанной системы 'узел трения  - смазочный материал' и, при необходимости, на основе технико-экономической оценки принять действенные меры или по улучшению эксплуатационных свойств смазочного материала, или же по совершенствованию конструкции узла трения.

 

Однако внедрение новых анализаторов необходимо не только для диагностики AT по продуктам изнашивания в смазочных материалах, но и для обеспечения возможности использования разработанной в ФГУ '13 ГНИИ Минобороны России' методологии применения смазочных материалов в AT по состоянию (без замены в регламентированные сроки). Реализация этой методологии дает значительный экономический эффект за счет исключения необоснованной замены ГСМ, имеющих запас качества, сокращения времени и средств на проведение работ по их замене, а также позволяет оценить влияние качества ГСМ на работоспособность AT. Успешным примером этому могут служить проведенные в 1986-1998 гг. работы по применению ГСМ в системах АТ и стендах (установках) авиаремонтных заводов ВВС по состоянию. Указанные работы позволили сберечь значительное количество топлив, масел и специальных жидкостей.

 

Перспективные направления восстановления системы трибодиагностики АТ На первом этапе работ по восстановлению системы трибодиагностики AT военного назначения необходимо произвести закупки и поставку новых рентгено-флуоресцентных анализаторов в авиацию ВС РФ и, в первую очередь, в ФГУ '13 ГНИИ Минобороны России' для проведения их апробации и сравнительных испытаний. При этом целесообразно отработать единый подход к вопросам эталонирования, пробоотбора, пробоподготовки и метрологического обеспечения для AT военного назначения и ФАВТ. Следует учесть, что оснащение частей авиации МО РФ только рентгено-флуоресцентными анализаторами не решит проблему трибодиагностики AT в целом. Необходим комплексный подход к этому вопросу. Он предполагает использование как средств рентгено-флуоресцентного, так и других видов спектрального анализа, позволяющих определять количественный состав находящихся в ГСМ твердых металлических частиц и химических элементов, присутствующих в ГСМ в растворенном виде. Это важно в связи с тем, что для улучшения эксплуатационных свойств ГСМ в последние годы все чаще используются различные присадки на основе растворимых в ГСМ соединений металлов.

 

Кроме того, целесообразно использование технических устройств, позволяющих определять состав, размеры и природу находящихся в ГСМ частиц (вплоть до отдельной частицы) и оценить их опасность для диагностируемой системы (объекта), а также выявлять изменение физико-химических показателей качества ГСМ, таких как кинематическая вязкость, кислотное число, температура вспышки и застывания (кристаллизации) и др. Только на основе указанного комплексного подхода и следует принимать обоснованное решение о состоянии AT и возможности дальнейшего применения в ней ГСМ.  Для обеспечения предотвращения отказов узлов и деталей AT на ранней стадии их проявления, экономного и рационального применения авиационных ГСМ на базе ФГУ '13 ГНИИ Минобороны России' целесообразно создать современный диагностический центр, решающий проблемы трибодиагностики АТ.