|
Проблема модернизации авиационного электронного оборудования в США
Полковник А. Горелов
Использование достижений компьютерных технологий при разработке средств ведения боевых действий обеспечивает возможность оснащения частей и подразделений вооруженных сил США вооружением и военной техникой (В и ВТ) новых поколений. В частности, в американских ВВС в последние годы реализуются программы поставок пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов (ЛА), разработанных по технологии «стелт» и оснащенных сложными бортовыми электронными устройствами, а также боеприпасами, способными с высокой точностью поражать воздушные и наземные объекты. Быстрые темпы смены поколений средств цифровой техники приводят к тому, что авиационное оборудование, разработанное на основе их применения, быстро устаревает. При этом возникают дополнительные трудности, связанные с поддержанием исправности самолетного парка на требуемом уровне. Предприятия, которые изготавливают микросхемы или комплектующие элементы аппаратуры, используемой в ВВС США, в силу экономической целесообразности стремятся прекратить выпуск устройств, разработанных на базе существующих технологий, отдавая предпочтение внедрению в производство последних научных достижений.
Нередки случаи, когда фирмы прекращают выпуск тех или иных комплектующих изделий без предварительного уведомления, ставя таким образом руководителей программ американских ВВС перед выбором: определить альтернативного поставщика либо в короткие сроки осуществить незапланированную доработку проекта самолета с учетом использования на нем более совершенного оборудования. При этом отсутствуют гарантии того, что не придется проводить подобные мероприятия через несколько лет, то есть уже в ходе эксплуатации ЛА. Это же касается новейших систем В и ВТ. Накапливание же запасов устаревших запасных частей в американском военном ведомстве считается недопустимым. Так, командование ВВС США еще за пять лет до начала поставок на вооружение тактического истребителя F-22A «Рэптор» вынуждено было ежегодно выделять 50 млн долларов для замены его устаревающего РЭО и программного обеспечения. При этом данные затраты считаются минимальными, так как с целью снижения их уровня этот самолет разрабатывается с открытой архитектурой радиоэлектронного оборудования, что максимально упрощает процесс на нем новой аппаратуры.
Главную проблему для американских ВВС представляют более старые ЛА. Например, стратегические бомбардировщики В-52Н (рис. 1), находящиеся в эксплуатации уже почти 40 лет, оснащены электронными приборами, в которых используется элементная база различных поколений, в том числе вакуумные радиолампы 50-х годов. При этом В-52 - это типичный представитель закрытой системы, то есть элементы его электронного оборудования не приспособлены для работы с другими блоками РЭО, не разработанными специально для него. Подобное положение характерно и для других типов летательных аппаратов, состоящих на вооружении ВВС США. По данным зарубежных СМИ, 41 проц. машин самолетного парка, которым располагают американские ВВС находятся на вооружении более 24 лет.
Проблема поддержания таких ЛА в исправном состоянии представляет собой достаточно сложную задачу. Руководство ВВС США уделяет большое внимание ее решению. Как отмечается в западных СМИ, необходимость модернизации, замены и ремонта устаревшего оборудования возникает при эксплуатации любой, в том числе бытовой, вычислительной техники, созданной на базе микросхем с использованием новых технологий. Однако в связи с широким применением в авиационном оборудовании цифровых вычислительных устройств эта проблема в современных ВВС находится в прямой зависимости от численности самолетного парка (в американских ВВС насчитывается более 6 000 самолетов). Аналогичные также трудности испытывают другие виды ВС США. Все они сталкиваются со случаями, когда в ходе эксплуатации различных образцов В и ВТ фирмы перестают про¬изводить запасные микросхемы или блоки.
В качестве характерного примера зарубежные эксперты приводят проблему ремонта панелей плоских дисплеев, которые являются основой оборудования кабины любого современного самолета. Большинство необходимых комплектующих элементов для них перестало выпускаться в 2000 году, что привело к значительным трудностям в обслуживании летательных аппаратов, эксплуатирующихся практически во всех видах вооруженных сил США. Как отмечают западные эксперты, нельзя упрекнуть руководителей американских фирм, разрабатывающих и производящих электронные изделия, в отсутствии желания сотрудничать с эксплуатационными службами национальных ВВС. Просто в условиях рынка они не могут длительное время сосредотачивать свои усилия на выпуске морально устаревающей продукции, не рискуя при этом отстать от конкурентов в развитии своих фирм. Тем более что за последние несколько десятков лет доля военных заказов в сфере производства современных электронных систем в стране существенно сократилась.
В настоящее время потребности вооруженных сил США не столь существенно определяют развитие современного потребительского рынка. По оценкам западных экспертов, военная ниша в электронной промышленности теперь слишком мала, чтобы вызывать большой интерес у крупных компаний. Исходя из экономической целесообразности ведущие фирмы -изготовители микросхем, в частности «Интел» и «Моторола», время от времени принимают решение о прекращении производства тех или иных своих изделий, разработанных по заказу министерства обороны США.
С начала 90-х годов руководство американского военного ведомства разрешило всем видам ВС производить закупки комплектующих элементов, разработанных и выпускающихся на коммерческой основе. Это позволило снизить стоимость оборудования, создаваемого с использованием стандартных микросхем, которые выпускаются в большом количестве, не нуждаются в разработке специальной документации и дорогостоящем контроле их производства со стороны военных специалистов. В настоящее время военному ведомству США приходится более гибко приспосабливаться к закономерностям развития рыночного производства, в соответствии с которыми, как отмечают западные СМИ, электронные системы морально устаревают в течение 18 месяцев после завершения их разработки.
По мнению руководства ВВС США, показатели бортовых компьютерных систем во многом определяют эффективность современного военного самолета. Однако в последнее время производительность выпускаемых ЭВМ удваивается каждые полтора года, в связи с чем руководители программ создания различных В и ВТ сталкиваются с трудностями выбора конкретных образцов бортовых вычислительных систем. Как отмечают западные СМИ, всякий раз, когда американское военное ведомство завершает мероприятия по оснащению ЛА новой электронной аппаратурой, фирмы, участвовавшие в НИОКР, как правило, переходят на производство более совершенного оборудования и применяемого в нем программного обеспечения.
Все вышесказанное подтверждается на примере стратегического бомбардировщика В-2А «Спирит». Этот самолет, при проектировании которого широко использовались технологии «стелт», был разработан в начале 80-х и до сих пор считается одним из современных летательных аппаратов в американских ВВС. Его система управления, имеющая четырехкратное резервирование, оснащена процессором, работающим с тактовой частотой 286 МГц и считавшимся в начале этапа разработки самолета последним техническим достижением. Теперь же такой процессор не в полной мере может обеспечить даже детские компьютерные игры. Необходимость больших затрат на финансирование работ, связанных с поддержанием бортового оборудования на современном уровне, в немалой степени способствовала принятию командованием ВВС США решения об ограничении числа закупаемых стратегических бомбардировщиков этого типа.
Западные эксперты также указывают на такую проблему, как сложность определения зависимости боевых возможностей летательного аппарата от характеристик установленных на нем ЭВМ, что затрудняет определение оптимальных сроков обновления цифровой техники в целях повышения ТТХ аппаратуры.
Существенно снизить боевую готовность самолетов может недостаточное их обеспечение запасными частями и средствами материально-технического обслуживания. Поэтому при проведении мероприятий по повышению ТТХ авиационной техники в американских ВВС прежде всего принимается во внимание решение всех вопросов ее дальнейшей эксплуатации. Когда в период жизненного цикла модернизация летательного аппарата признается нецелесообразной, американское военное ведомство стремится найти подрядчика на изготовление запасных частей, спроектированных на основе устаревших технологий. При этом необходимость предварительной оплаты изготовления такого оборудования влечет за собой большие расходы.
Лет 10-15 назад министерство обороны США предполагало разработать планы, направленные на сдерживание морального старения эксплуатирующегося авиационного электронного оборудования. Однако затем руководство американского военного ведомства пришло к выводу о невозможности проведения такой технической политики. После коллективного обсуждения проблемы западные аналитики пришли к выводу, что существует только один способ борьбы с моральным старением бортовой аппаратуры - установка на летательных аппаратах электронных систем с открытой архитектурой. По их мнению, такие системы наиболее просто комплектовать устройствами, изготовленные по новым технологиям. Такие устройства могут быстро устанавливаться на самолет практически сразу же после начала их серийного производства. При этом не нарушается взаимодействие с другими бортовыми приборами.
Командование ВВС США рассчитывает, что в этом случае усовершенствование бортового оборудования ЛА по своей сложности будет сравнимо с модернизацией персональных компьютеров, функционирующих под управлением операционной системы Windows. Предполагается также использовать преимущества принципов построения персональных ЭВМ, что позволяет при их сборке применять комплектующие элементы и программное обеспечение различных изготовителей. Персональные компьютеры достаточно просто усовершенствуются и могут работать практически с любым периферийным оборудованием (панели управления, сканеры, факсы, принтеры и т. д.). Это достигается благодаря соблюдению всеми производителями электронного оборудования общих производственных стандартов по кабельным разъемам, мультиплексным шинам, интерфейсам и основным техническим параметрам. Все эти принципы стандартизации коммерческого производства включены в новую директиву командования американских ВВС по вопросу оснащения всех состоящих на вооружении ЛА электронными системами открытой архитектуры. По мнению западных экспертов, это позволит снизить как стоимость самой бортовой аппаратуры, так и затраты на ее эксплуатацию благодаря конкуренции все более расширяющегося круга предприятий, которые изготавливают комплектующие элементы.
Весной 2000 года командование американских ВВС направило письмо руководителям программ создания ЛА военного назначения, в котором излагались требования по разработке авиационного оборудования открытой архитектуры. Данный документ был выпущен с целью координации усилий большого числа американских специалистов, участвующих в создании подобной аппаратуры. Руководство американского военного ведомства подчеркивает необходимость продолжения таких НИОКР, в основе которых будут лежать новые принципы разработки радиоэлектронных систем.
Как отмечают западные СМИ, в ходе реализации некоторых программ создания перспективных образцов авиационной техники американские конструкторы уже достигли определенного прогресса, в частности в проектировании бортового оборудования открытой архитектуры. При этом они активно обсуждают вопрос: почему разработка такой аппаратуры произошла с существенной задержкой? Отсутствие попыток ее создания в прежние годы в США специалисты оправдывают недостаточным пониманием и опытом в этой области. В 90-е годы считалось, что системы с открытой архитектурой изучены, однако многие их особенности не были осознаны. Как отмечают западные СМИ, принципы построения компьютерных систем меняются достаточно быстро. При этом уровень их развития еще десять лет назад, по всей видимости, не в полной мере позволял обеспечить создание авиационного оборудования с открытой архитектурой.
По мнению американских экспертов, переход на использование такого бортового оборудования потребует планомерной реализации большого количества мероприятий. В частности, предполагается, что все учреждения ВВС США, отвечающие за претворение в жизнь программ разработки самолетов, должны представить к середине 2001 года специальные планы создания авиационной аппаратуры, имеющей открытую архитектуру. Эти частные планы намечается свести в единый, комплексный план и на его основе рассчитать смету будущих бюджетных расходов американского военного ведомства.
Однако внедрение открытой архитектуры не позволит окончательно решить проблему замены устаревшего бортового оборудования. Оно будет постоянно совершенствоваться, так как существенно упростится процесс его модернизации. Но при этом не исключается, что некоторые бортовые системы могут оставаться некоторое время без изменений (например, инерциальная система, отдельные блоки бортовой РЛС или система диагностики).
Как отмечается в западных СМИ, командование американских ВВС уже частично приступило к реализации планов оснащения своих самолетов оборудованием с открытой архитектурой. В частности, на тактические истребители F-15 устанавливается новая РЛС, построенная по этому принципу. Как ожидается, реализация этого мероприятия еще не позволит окончательно решить проблему поставки запасных частей к данной радиолокационной аппаратуре, но вместе с тем приведет к существенному снижению стоимости ее ремонта. Сэкономленные средства могут быть направлены на усовершенствование другого оборудования. Характерно, что новая РЛС с открытой архитектурой устанавливается в прежнюю закрытую систему. В дальнейшем на самолетах этого типа предполагается постепенно увеличивать количество элементов бортового оборудования, охватываемых открытой архитектурой. Даже при поэтапном внедрении такой аппаратуры американское военное ведомство рассчитывает добиться значительной экономии эксплуатационных расходов.
На стратегических транспортных самолетах С-17 «Глоубмастер-3» также установлено оборудование, в котором частично реализованы принципы открытых систем (построено как закрытая система, однако в нем заложена возможность применения блоков аппаратуры, построенной в соответствии с принципами открытой архитектуры). Этот альтернативный метод в настоящее время изучается в лабораториях ВВС США. Целью исследований является поиск наиболее эффективных методов, которые должны обеспечить переход к использованию авиационного оборудования полностью открытой архитектуры.
Применение открытой архитектуры позволяет не только сократить стоимость жизненного цикла, но и быстро, поэтапно наращивать возможности бортовой аппаратуры самолетов. Такие усовершенствования предполагается проводить более часто, чем в настоящее время. Их периодичность будет определяться в основном темпами разработки более совершенной аппаратуры.
По инициативе военного ведомства США в настоящее время фирма «Боинг» и корпорация «Локхид - Мартин» проводят работы, направленные на определение возможности переоснащения всего парка самолетов, эксплуатирующихся в национальных ВВС, бортовой электронной аппаратурой с открытой архитектурой. Работа компании «Боинг», получившая наименование «Объединенное исследование систем авиационного электронного оборудования открытой архитектуры», предполагает изучение летательных аппаратов, разработанных этой фирмой: стратегические бомбардировщики В-1, В-52, транспортные самолеты С-17 и тактические истребители F-15; а также совместно с фирмой «Нортроп - Грумман» стратегический бомбардировщик В-2А. Пока о конкретных реультатах данной работы в западных СМИ не сообщается. Имеются лишь сведения о том, что специалисты фирмы сосредоточили свои усилия на изучении возможности оснащения этих самолетов однотипным бортовым оборудованием.
В ходе исследования корпорации «Локхид -Мартин», получившего наименование «Системы, архитектуры и реформа комплектования» изучается возможности установки авиационного оборудования открытой архитектуры на тактических истребителях F-16 и F-22. Хотя исследование закончено на 75 проц., специалисты корпорации пришли к выводу, что полный переход на открытую архитектуру будет возможен только для бортового оборудования истребителей следующего поколения.
При внедрении систем с открытой архитектурой американские военные специалисты предполагают учитывать их влияние на ТТХ самолета, определяемые документом, который в ВВС США получил наименование «Перечень оперативных требований» (ORD -Operational Requirements Document) к летательному аппарату. При этом предполагается учесть, что системы бортового оборудования будут состоять из электронных приборов, разработанных в разное время и имеющих разные характеристики.
Как отмечают западные СМИ, американские специалисты намерены оснастить электронными системами с открытой архитектурой истребитель, создаваемый по программе JSF. При этом они рассчитывают достичь предельного уровня ТТХ самолета только после его оснащения аппаратурой третьей версии. Все фирмы, участвующие в реализации данного проекта, достигли соглашения о том, что в своих работах они будут учитывать все требования по установке на нем РЭО с открытой архитектурой. При этом появляется возможность заранее планировать мероприятия по модернизации разрабатываемого ими авиационного оборудования, что, по мнению западных экспертов, обеспечит соответствие характеристик самолетов этого типа постоянно возрастающим требованиям и предсказуемость объемов финансирования их эксплуатации. Планомерный характер модернизации позволит военному ведомству достичь более высоких показателей результативности таких работ по критерию «стоимость/эффективность», а также снизить затраты на их реализацию. Американские эксперты отмечают определенную заинтересованность самих фирм в переходе на производство авиационного оборудования открытой архитектуры, так как это обеспечит планомерное поступление к ним денежных средств.
Как сообщают западные СМИ, в настоящее время при составлении программ усовершенствования устаревших самолетов командование ВВС США также стремится обеспечить постепенный переход на применение радиоэлектронных систем с открытой архитектурой. В частности, по его требованию были пересмотрены планы очередной модернизации авиационного оборудования тактических военно-транспортных самолетов С-130. При рассмотрении перспективных программ совершенствования самолетов других типов оно намерено придерживаться таких же требований.
По мнению западных экспертов, решение проблемы устаревшего авиационного радиоэлектронного оборудования в ВВС США потребует проведения большого комплекса дорогостоящих мероприятий. При этом переход на эксплуатацию бортовой аппаратуры, созданной на новых принципах, будет проводиться поэтапно, в зависимости от типа ЛА. В частности, если на истребители JSF планируется сразу установить РЭО с открытой архитектурой, то оснащение такой аппаратурой самолетов, находящихся длительное время в эксплуатации, предполагается проводить планомерно, в ходе их постепенной модернизации.
"Зарубежное военное обозрение" 2001 №4
Другие материалы по теме
Смотрите также
|
