Details

1. Введение
Испытательный стенд для OBIGGS — это комплексная платформа наземной станции, предназначенная для выполнения полной квалификации, приёмочных испытаний и НИОКР систем генерации инертного газа на борту (OBIGGS) для военных и транспортных самолётов. Тщательно воспроизводя условия сброса воздуха (давление, температура, влажность и динамические переходные процессы), этот стенд проверяет все ключевые показатели производительности — целостность мембран, чистоту инертного газа, время отклика и герметичность — обеспечивая соответствие систем отраслевым и нормативным требованиям.

Основные результаты:
• Полностью последовательные тестовые профили, управляемые ПЛК, с настраиваемыми параметрами
• Высокоскоростной сбор данных (1–10 Гц) давления, потока, температуры и состава газа
• Автоматически генерируемые отчёты, готовые к сертификации, и экспорт сырых данных (CSV/PDF/XML)
• Комплексная установка, обучение операторов и поддержка обслуживания

2. OBIGGS: Цель и применение
2.1. Зачем инертировать топливные баки?
Свободное пространство топливного бака (уллаж) — заполненное смесью топлива и воздуха — становится взрывоопасным, если доля кислорода превышает ~12 % по объёму. Источники воспламенения включают: молнии, статический разряд, боевые повреждения и высокоэнергетические искры. Инертирование вытесняет кислород, разрушая треугольник горения (топливо + окислитель + источник зажигания), предотвращая катастрофические взрывы бака.

2.2. Работа OBIGGS
1. Отбор воздуха: воздух забирается из компрессора двигателя (200–300 °C, 4–7 бар).
2. Предварительная обработка воздуха: многоступенчатая фильтрация и теплообменники удаляют частицы, масло и влагу до ISO 8573-1 Class 1.1.1.
3. Мембранная сепарация: пакеты полых волокон мембран избирательно пропускают O₂ и H₂O; оставшийся азотно-насыщенный воздух (NEA) достигает ≥ 90 % чистоты N₂.
4. Инертирование уллажа: NEA подаётся непрерывно в свободное пространство бака, поддерживая O₂ ≤ 10–12 %.
5. Управление пермеатом: обогащённый O₂ отработанный газ выпускается за борт или возвращается в низкодавленную магистраль.

2.3. Преимущества и области применения
• Выживаемость: предотвращает взрыв при боевых повреждениях или ударе молнии.
• Соответствие нормативам: соответствует требованиям FAA/EASA по безопасности топливных баков; MIL-STD-810G и SAE AS82137.
• Экономия веса и объёма: без тяжёлых баллонов с газом — мембранные модули компактны и лёгки.
• Непрерывная защита: инертирование поддерживается на всех этапах полёта.
• Низкая стоимость жизненного цикла: минимум подвижных частей; срок службы мембраны > 5 000 ч при простой замене фильтров.

Применение: F-16, Rafale, Eurofighter, A-330 MRTT, KC-135, военные вертолёты, БПЛА.

3. Архитектура системы
3.1. Подача и регулирование воздуха
  - Основной вход 8 бар(g) @ 1 000 LPM NTP, фильтрация ISO 8573-1
  - PR-1 (0.5–12 бар, 3 500 LPM) и PR-2 (0.5–7 бар, 1 600 LPM) прецизионные регуляторы
  - Четыре би-стабильных шаровых клапана (–0.95 → +30 бар, 15 мм) для изоляции

3.2. Контроль и измерение потока
  - Ручные игольчатые клапаны для профилирования скорости потока (1–10 бар)
  - Расходомеры:
    ▪ FM-1: 0–100 LPM (±2 % F.S.)
    ▪ FM-2: 50–500 LPM (±2 % F.S.)
    ▪ FM-3/4: 94–944 ccm (±2 % F.S.) для малых потоков

3.3. Анализ кислорода
  - Парамагнитный анализатор Servomex MiniMP 5200
  - Диапазон 0–100 % O₂, точность ±0.02 %, T₉₀ < 15 с
  - Автоматическая калибровка нуля/размаха; компенсация давления/температуры на борту

3.4. Управление и сбор данных
  - ПЛК Siemens S7-1200 с аналоговыми/цифровыми входами-выходами
  - Сенсорный экран HMI 10.1″ для управления и мониторинга в реальном времени
  - Ноутбук с Windows 10 и кастомным SCADA: сценарии тестов, живые графики, экспорт CSV/PDF/XML

4. Технические характеристики

  

    

      
Категория
      
Технические характеристики
    
  
  

    

      
Пневматика
      
Вход: 8 бар(g) @ 1 000 л/мин NTP
Фильтрация: ISO 8573-1 Класс 1.1.1
PR-1: 0,5–12 бар, 3 500 л/мин
PR-2: 0,5–7 бар, 1 600 л/мин
    
    

      
Клапаны и фитинги
      
Клапаны включ./выключ.: 4× 15 мм би-стабильные шаровые клапаны (–0,95→+30 бар)
Игольчатые клапаны: 2× регулировка 1–10 бар
Фитинги push-in, трубки 8 мм/12 мм
    
    

      
Измерение расхода
      
FM-1: 0–100 л/мин ±2 % F.S.
FM-2: 50–500 л/мин ±2 % F.S.
FM-3/4: 94–944 см³ ±2 % F.S.
    
    

      
Анализ газа
      
Анализатор: Servomex MiniMP 5200 (парамагнитный)
Диапазон: 0–100 % O2
Точность: ±0,02 % O2
T90: < 15 с
    
    

      
Система управления
      
PLC: Siemens S7-1200
HMI: 10,1″ TFT сенсорный экран
Программное обеспечение: Специальное SCADA (последовательность тестов, экспорт данных)
    
    

      
Регистрация данных
      
Частота выборки: 1–10 Гц
Хранение: Локальный SSD; резервное копирование на USB
Экспорт: CSV, PDF, XML
    
    

      
Электрика
      
Питание: 230 VAC ±10 %, 50 Гц, 2 кВт
Защита: УЗО, автоматические выключатели, аварийная остановка
ЭМС: Соответствует EN 55011, EN 61326
    
    

      
Механика
      
Каркас: нержавеющая сталь 304 с порошковым покрытием
Габариты: 1 200×800×1 600 мм (Д×Ш×В)
Вес: ~320 кг
Мобильность: колеса с фиксацией
    
    

      
Эксплуатационные условия
      
Рабочая температура: +10 °C до +50 °C (опциональная камера: –20 °C до +60 °C)
Влажность: 10–90 % RH без конденсации
    
    

      
Функции безопасности
      
Аварийная остановка, предохранительные клапаны на 16 бар, блокировки безопасности
Сигнализация утечки
    
    

      
Соответствие стандартам
      
CE (ЭМС, LVD), MIL-STD-810G (удары/вибрации/температура), ISO 9001:2015
    
    

      
Документация
      
Протоколы IQ/OQ/PQ, шаблоны FAT/SAT, сертификаты калибровки
    
    

      
Обучение и поддержка
      
2-дневное обучение на месте; гарантия 12 месяцев (с возможностью продления до 36 месяцев); доступны годовые контракты на техническое обслуживание
    
  


5. Конструкция и условия эксплуатации
• Шасси и корпус: нержавеющая сталь 304, порошковое покрытие, панели с защитой от вмешательства и быстросъёмными замками.
• Мобильность: тяжёлые поворотные колёса с тормозами.
• Тепловой режим: принудительная вентиляция электроники; опциональная температурная камера для стресс-тестирования (–20 °C до +60 °C).
• Доступ к обслуживанию: цветовая маркировка пневматики, подписанные порты, съёмные панели для быстрой калибровки и обслуживания.

6. Рабочий процесс
1. Настройка и калибровка
  - Подключение пневматики и питания 230 VAC в одной точке.
  - Автоматическая калибровка анализатора нуля/размаха и проверка герметичности (держать при 10 бар 5 мин).

2. Последовательность тестов
  - Определение профилей: нарастание давления (шаг 0.5 бар), изменение потока (50→500 LPM), температурные циклы.
  - Запуск через HMI или SCADA; ПЛК выполняет активацию клапанов и сбор данных.

3. Мониторинг в реальном времени
  - Живой тренд ключевых параметров: P_in, ΔP через мембрану, поток, O₂%.
  - Пороговые значения сигнализации для превышения давления, отклонения O₂, утечек.

4. Отчётность и анализ
  - Автогенерация отчётов для сертификации: графики, таблицы, сводки «пройдено/не пройдено».
  - Экспорт сырых данных для собственного анализа (MATLAB, Python и др.).

7. Безопасность, соответствие и качество
• Защитные блокировки: аварийная остановка обесточивает все линии и пневматику; предохранительные клапаны при 16 бар; сигнализация утечек с автоотключением.
• Соответствие нормативам: маркировка CE (EMC/LVD), MIL-STD-810G (удар/вибрация/температура), ISO 9001:2015.
• Документация: инспекция первого образца (FAI) с трассируемыми сертификатами калибровки; протоколы IQ/OQ/PQ; шаблоны выполнения FAT/SAT; полные руководства пользователя и по обслуживанию.

8. Установка, обучение и послепродажное обслуживание
• Установка: подключение в одной точке; пуско-наладка инженерами завода; демонстрация FAT.
• Обучение: двухдневное практическое обучение операторов и технического персонала по эксплуатации, калибровке, устранению неисправностей и процедурам безопасности.
• Поддержка:
  - Гарантия: стандарт 12 месяцев (с возможностью продления до 36 месяцев).
  - Контракты на обслуживание: ежегодная калибровка, обновление ПО и приоритетное обеспечение запасными частями.
  - Удалённая помощь: безопасный VPN-доступ для диагностики и поддержки ПО.

Испытательный стенд для OBIGGS предоставляет OEM-производителям, MRO-центрам и НИОКР комплексное решение для проверки и сертификации систем генерации инертного газа. Его прочная конструкция, всесторонняя автоматизация и комплексная поддержка минимизируют время ввода в эксплуатацию и
операционные риски — обеспечивая уверенность и соответствие самым строгим требованиям безопасности полётов.