Aktualne Programy Badawczo Rozwojowe Śmigłowców PZL Świdnik

Aktualne Programy Badawczo Rozwojowe Śmigłowców PZL Świdnik

Aktualne Programy
Badawczo-Rozwojowe
PZL-Świdnik
Zenon Witkowski
Warszawa, 22.04.2016
TEMATY PREZENTACJI
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA W-3
•
Nowe Łopaty WN
•
Unifikacje Śmigłowców Wojskowych W-3
•
Nowe Projekty Rozwojowe
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4
•
Lokalne Tłumiki Drgań
•
Zmodyfikowany Układ Hydrauliki
•
Masztowy Tłumik Drgań
•
Nowy silnik RR 250-30P
•
Glass Cockpit (Genesys)
•
Zestaw Pływaków Awaryjnych
•
System Cięcia Przewodów Napowietrznych
2
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA W-3
GŁÓWNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA W-3 SOKÓŁ OPIERAJĄ SIĘ
NA PROSTYCH ZAŁOŻENIACH:
•
poprawie parametrów osiągowych śmigłowca
•
obniżeniu kosztów eksploatacyjnych
•
zastosowanie alternatywnych agregatów do tych produkcji rosyjskiej
•
unifikacji eksploatowanych
przez Wojsko Polskie
śmigłowców różnych wersji
•
dostosowaniu śmigłowca
do potrzeb i zabudowie
nowego wyposażenia
na życzenie klientów
3
NOWE ŁOPATY WIRNIKA NOŚNEGO ŚMIGŁOWCA W-3
•
Obecne łopaty są produkowane
z kompozytów w technologii „mokrej”.
Poszukiwanie zamienników materiałowych
i ich wdrożenie, wiążą się ze znacznymi
kosztami.
•
Zastosowanie nowych materiałów,
technologii „prepregowej” wyeliminuje
całkowicie ww. problemy.
•
Zastosowanie tych samych materiałów
i technologii produkcji zbliżonej do tych
stosowanych dla wyrobów AW zapewni
stabilność dostaw na lata.
•
Koszt wyprodukowania nowych łopat
powinien być niższy, co zrekompensuje
duże nakłady jednorazowe na prace B+R.
Mały prześwit łopaty WN przy zatrzymanym wirniku
Zestaw nowych łopat prepregowych (gotowych do prób)
4
NOWE ŁOPATY WIRNIKA NOŚNEGO ŚMIGŁOWCA W-3
Ciąg WN ś-ca W-3A w kg
Obecne łopaty
Obecne łopaty
Nowe łopaty
Nowe łopaty
- maks. moc ciągła
- moc startowa
- maks. moc ciągła
- moc startowa
5
NOWE ŁOPATY WIRNIKA NOŚNEGO ŚMIGŁOWCA W-3
Status Projektu: wyprodukowano 1 zestaw łopat WN i przetestowano go na ziemi.
Pierwsze wyniki są b. obiecujące. Obecnie trwają przygotowania do rozpoczęcia prób w locie.
Główne, oczekiwania poprawy parametrów osiągowych ś-ca to:
Parameter
Jedn.
HOGE
HIGE
m n.p.m.
Pułap dynamiczny
Obecny
W-3A
W-3A z nowymi
łopatami
Zakres poprawy
osiągów
660
2050
+210%
2200
2750
+25%
4450
5250
+18%
Ciąg maksymalny w zawisie
kG
7050
7350
+4,2%
Maksymalna Vy, dla MTOW w AW
m/s
6,1
6,6
+8,2%
236
254
+7,0%
165
200
+21%
MCS przy MCP
MCS na wysokości 4 km
km/h
Zapotrzebowanie na moc w zawisie
na H=0
HP
1800
1630
-9,5%
Godzinowe zużycie paliwa na MCS
przy MTOW (V=220km/h)
kg/h
404
370
-8,5%
Zasięg
km
722
788
+8,5%
6
NOWE ŁOPATY WIRNIKA NOŚNEGO ŚMIGŁOWCA W-3
WNIOSKI I KORZYŚCI DODATKOWE:
•
Podwyższenie pułapu zawisu
•
Podwyższenie pułapu dynamicznego
•
Wzrost prędkości lotu i prędkości wznoszenia
•
Odsunięcie prędkości oderwania strug powietrza na WN
•
Zwiększenie zasięgu i długotrwałości lotu
•
Przewiduje się poprawienie osiągów w locie jednosilnikowym (OEI) oraz w kategorii A
•
Wzrost żywotności z 1500 do 6000 (i docelowo do 12000) godzin lotu
•
Brak ograniczenia kalendarzowego eksploatacji (było do 15 lat)
•
Zmniejszenie kosztów obsługowych (DMC) ok. 10.6% (dla 6000 FH)
7
UNIFIKACJE ŚMIGŁOWCÓW WOJSKOWYCH
UNIFIKACJA KOKPITU ŚMIGŁOWCA DO STANDARDU „FADEC” Z WYPOSAŻENIEM PODSTAWOWYM
W-3WA RM
W-3WA FADEC
W-3PL
8
UNIFIKACJE ŚMIGŁOWCÓW WOJSKOWYCH
UNIFIKACJA KOKPITU ŚMIGŁOWCA DO STANDARDU „FADEC” Z WYPOSAŻENIEM PODSTAWOWYM
Tablica przyrządów – konfiguracja bazowa
9
NOWE ROZWIĄZANIA NA POTRZEBY KLIENTA
DOSTOSOWANIE ŚMIGŁOWCA DO POTRZEB I ZABUDOWY NOWEGO WYPOSAŻENIA
NA ŻYCZENIE KLIENTÓW, PRZYKŁADY:
10
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
Projekty zrealizowane
Projekty realizowane
1. Lokalne tłumiki drgań
2. Zmodyfikowany układ
hydrauliki
Projekty planowane
1. Masztowy tłumik drgań
1. Nowy Silnik RR 250-C30P
2. Glass Cockpit (Genesys )
3. Zestaw pływaków
4. System cięcia drutów
11
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
LOKALNE TŁUMIKI DRGAŃ
•
Układ tłumienia zbudowany jest w oparciu
o cztery jednoramienne tłumiki lokalne – dwa
przednie zabudowane na trzeciej wrędze
pod podłogą śmigłowca + dwa tylne
zabudowane
przy
dziewiątej
wrędze
zabudowane na podłodze kabiny pasażerskiej
(o łącznej masie 30 kg)
•
Układ
czterech
tłumików
pozwala
na zmniejszenie poziomu drgań dla całej
obwiedni
prędkości
poniżej
0,4
IPS
na obszarze całej kabiny
•
Układ tłumików lokalnych współpracuje
z zatwierdzonym antywibratorem bifilarnym,
bez potrzeby modyfikacji
•
Układ zatwierdzony przez nadzór lotniczy
dokumentem nr CAP-M-000480
Standardowa
konfiguracja
antywibratora
bifilarnego
Zmodyfikowane lokalne
tłumiki drgań - 4szt.
12
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
ZMODYFIKOWANY UKŁAD HYDRAULIKI
Do układu wspomagania hydraulicznego
SW-4 wprowadzono dodatkowy akumulator
hydrauliczny w celu:
• wydłużenia czasu lotu wspomaganego
po utracie ciśnienia z podstawowego
źródła zasilania
• zmniejszenie
obciążenia
pilota
w warunkach lotu z niesprawnością
układu hydraulicznego
Modyfikacja polega na wprowadzeniu
do istniejącego układu hydraulicznego
wspomagania
sterowania
lotem,
dodatkowego akumulatora hydraulicznego.
Dodatkowy
akumulator
hydrauliczny
zabudowany został na płycie sufitowej
w przedziale przekładni głównej.
Nowe elementy układu hydraulicznego zaznaczone
kolorem niebieskim
13
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
ZMODYFIKOWANY UKŁAD HYDRAULIKI
Zalety rozwiązania.
•
•
Po utracie ciśnienia hydraulicznego energia zgromadzona w akumulatorach
hydraulicznych pozwala na lot o długotrwałości od 20s do 1min (w zależności
od intensywności sterowania). Prawdopodobieństwo zajścia takiego uszkodzenia
wynosi 1.064x10-6/1h lotu.
Energia zgromadzona w dodatkowym akumulatorze oraz akumulatorach
hydraulicznych zainstalowanych we wzmacniaczach hydraulicznych winna być
wystarczająca do kontynuacji lotu ze wspomaganiem przez co najmniej 5 minut
(czas intensywnego sterowania) przy całkowitej długotrwałości lotu minimum
15 minut. W trakcie certyfikacyjnych prób w locie uzyskano długotrwałość lotu
na poziomie 8-17 minut.
Zatwierdzenie cywilnego organu nadzoru (EASA)
•
Instalacja hydrauliczna z dodatkowym akumulatorem hydraulicznym dla SW-4 jest
w trakcie zatwierdzania przez europejski nadzór lotniczy EASA.
14
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
UKŁAD MASZTOWEGO TŁUMIKA DRGAŃ – W TRAKCIE PRÓB W LOCIE
Cel:
redukcja wibracji w kabinie do poziomu poniżej 0,4 IPS dla prędkości od 0 do 220km/h
oraz obrotach WN 102%-103% bez wzrostu obciążeń na inne komponenty śmigłowca
Zalety:
•
•
niższa masa, w porównaniu z układem lokalnych
i bifilarnego tłumików drgań (=~20kg)
skuteczność tłumienia drgań powinna być większa
niż w przypadku z poprzednim rozwiązaniem (tłumienie
w szerszym zakresie prędkości WN i niższy poziom)
Mocowanie do przekładni głównej
Masztowy Tłumik Drgań
3 lokalne tłumiki drgań
15
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
ALTERNATYWNY SILNIK ROLLS ROYCE M250-C30P
Rolls-Royce M250-C20R
Rolls-Royce M250-C30P
16
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
ALTERNATYWNY SILNIK ROLLS ROYCE M250-C30P
GŁÓWNE KORZYŚCI
Poprawa operacyjności śmigłowca powyżej warunków ISA +20, aż do maksymalnego
pułapu:
•
brak ograniczeń przy MTOW=1800 kg w warunkach OGE aż do wysokości 1000
m dla maksymalnej temperatury eksploatacyjnej OAT na wysokości;
•
brak ograniczeń przy MTOW=1800 kg w warunkach IGE aż do wysokości 2500 m
dla maksymalnej temperatury eksploatacyjnej OAT na wysokości.
Ograniczenie do minimum modyfikacji układu transmisji na śmigłowcu:
•
brak konieczności wymiany przekładni głównej PG-4 i końcowej PK-4;
•
brak konieczności zmiany głównej struktury nośnej płatowca.
17
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
ALTERNATYWNY SILNIK ROLLS ROYCE M250-C30P
SYSTEM
Transmisja
Struktura
ZAKRES ZMIAN
Modyfikacja sprzęgła jednokierunkowego
Modyfikacja segmentu przyłączeniowego wału głównego
Modyfikacja mocowania zawieszenia silnika przy zachowaniu
niezmienionego układu przedziału silnika
Kadłub
Nowe owiewki silnika wraz z częścią tylną
Układ sterowania silnikiem
Modyfikacja istniejącego układu
Układ paliwowy i olejowy
Modyfikacja istniejącego układu
Instrumenty pracy silnika
Modyfikacja istniejącego układu
Układ elektryczny / starto-generator
Modyfikacja istniejącego układu przy zachowaniu obecnego
starto-generatora
18
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
ALTERNATYWNY SILNIK ROLLS ROYCE M250-C30P
19
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
MODERNIZACJA KOKPITU DO WERSJI GLASS COCKPIT
Główne korzyści:
•
•
•
•
Poprawa zobrazowania parametrów pilotażowo nawigacyjnych
Zmniejszenie obciążenia środowiska pracy pilota
Przystosowanie śmigłowca szkoleniowego do nowoczesnej platformy śmigłowcowej
Zmiana zakresu szkolenia i ukierunkowanie szkolenia na architekturę systemu
awionicznego śmigłowców W-3PL Głuszec.
20
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
MODERNIZACJA KOKPITU DO WERSJI GLASS COCKPIT
Proponowana modyfikacja opiera się na systemie Genesys:
•
otwarta architektura systemu zapewnia rozbudowę
pod potrzeby operacyjne użytkownika
•
wyświetlacze systemu 6x8” układ pionowy
•
zintegrowany procesor
•
kwalifikacja TSO, MIL STD NVIS A & B
•
podwójne niezależne kanały zasilania
•
funkcje FMS, HTAWS
•
cyfrowy rejestrator parametrów
•
system przetestowany w zakresie temp. -55°C to 70°C
•
system bez ograniczeń ITAR
•
sprawdzony w środowisku operacji militarnych
21
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
UKŁAD PŁYWAKÓW AWARYJNYCH
Układ pływaków awaryjnych umożliwia awaryjne lądowanie na powierzchni wody.
22
AKTUALNE KIERUNKI ROZWOJU ŚMIGŁOWCA SW-4 / AW009
SYSTEM CIĘCIA PRZEWODÓW NAPOWIETRZNYCH
Zestaw Nożyc do napowietrznych przewodów stanowią środki ochrony śmigłowca
podczas uderzenia napowietrznego przewodu poprzez zapewnienie zdolności do cięcia
kabla lub przewodu przed wystąpieniem katastrofy. Zestawy te są zaprojektowane tak,
aby zmniejszyć ryzyko uszkodzenia śmigłowca podczas lotu.
23
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ