Надежность авиационного двигателя во многом определяется корректной работой датчиков системы автоматического управления. Их отказ может привести к нештатным режимам и даже остановке двигателя в полете. Ученые Пермского Политеха совместно со специалистами АО «ОДК-Авиадвигатель» предложили альтернативу традиционному резервированию датчиков — программный адаптивный наблюдатель, способный в реальном времени заменять отказавшие измерительные каналы. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
Как пояснили исследователи, классический способ повышения надежности — дублирование или троирование датчиков — увеличивает массу, энергопотребление и стоимость двигателя, но не гарантирует защиту от одновременных отказов. Новый подход основан на математической модели двигателя, которая непрерывно подстраивается под реальные условия работы с учетом температуры, режима и износа.
Алгоритм функционирует в два этапа. Сначала формируется адаптивная модель двигателя, параметры которой постоянно корректируются, чтобы она максимально точно соответствовала физическому объекту. Затем система фильтрует шумы и помехи в измерениях. При отказе одного или нескольких датчиков их показания автоматически заменяются прогнозными значениями, вычисленными моделью, что позволяет сохранить работоспособность системы управления.
Экспериментальная проверка проходила в ходе натурных испытаний двигателя на промышленном стенде. Алгоритм работал в наблюдательном режиме, не вмешиваясь в управление, что обеспечивало безопасность оборудования. Двигатель испытывали на всех основных режимах — от малого газа до взлётного.
По словам ассистента кафедры прикладной математики ПНИПУ и инженера АО «ОДК-Авиадвигатель» Артура Плешивых, расхождение между реальными показаниями датчиков и расчётами алгоритма составило менее 0,008% — в десять раз лучше требований действующих авиационных стандартов. Система сохранила точность и при внешних возмущениях, эффективно подавляя помехи.
Заведующий кафедрой прикладной математики ПНИПУ Владимир Первадчук отметил, что технология особенно важна для перспективных авиационных двигателей, где требования к надежности систем управления постоянно растут.
В дальнейшем разработку планируют тестировать на специализированном безмоторном стенде, моделируя различные нештатные ситуации и отказы датчиков на всех этапах полета.
Ранее в России разработали не имеющую аналогов в мире технологию борьбы с испарением бензина.