Тікұшақты отын құю машиналары қолданатын инновациялық отын құю әдістері

Тікұшақты отын құю машиналары мен тактикалық операциялардың даму тарихы

Қолмен басқарудан механикаландыруға: отын құю әдістеріндегі ауысу

20-шы ғасырдың ортасындағы соғыстар қолмен вертолетті жанармай құюдың қаншалықты баяу және тиімсіз екенін көрсетті. Жердегі жұмысшылар әр ұшақ үшін 45-тен 90 минутқа дейін уақыт жіберіп, ауыр канистрлерді сүйреп тасып, қол насостарымен күресіп жүрді. 1970 жылдары арнайы жанармай құю машиналары пайда болған кезде бәрі өзгеріске ұшырады. Осындай машиналарда 500-ден 1000 галлонға дейін сыйатын үлкен цистерналар орнатылған болатын, сонымен қатар минутына 300-ден 500 галлон жанармай тарататын қуатты насос жүйелері болатын. Нәтижесінде жанармай құю уақыты 70% қысқарды және бір мезгілде бірнеше ұшақты қызмет көрсету мүмкіндігі пайда болды. Әсіресе әр секундтың маңызы бар болған соғыс жағдайларында әскерлерді жылдам жіберу үшін осындай жылдамдық өте қажет болды.

Қазіргі тактикалардағы алдыңғы қарулану мен жанармай құю пункттерінің (FARPs) рөлі

FARPs жаңғырту кезінде тікұшақтардың уақыт көрсеткішін үштен екіге дейін қысқартатын, сонымен қатар отын мен қару-жарақты бір уақытта тиеу мүмкіндігін беретін алдыңғы қатарлы нүктелердің болуы әскери жағдайда логистиканы қалай ұйымдастыру керектігін түбегейлі өзгертті. 2022 жылы Жалпы логистика кеңсесі жариялаған зерттеу нәтижелеріне сәйкес, алыс әуе базаларына тәуелділікті азайтып, олардың орнына дұрыс қарулы әрекеттер жүріп жатқан жерден 50-ден 150 мильге дейінгі қашықтықта орналасқан алдыңғы базаларды пайдаланудың тиімділігі дәлелденген. M978 HEMTT отын тасымалдаушы көлік мысалын қарастырайық. Бұл құрылғы 20 минут ішінде толық FARP операциясын ұйымдастыра алады. Бір рет іске қосылған соң ол сағатына сегізден он екіге дейінгі тікұшақты қолдай алады және шамамен 2500 галлон JP-8 отын шығарып береді. Бұл әрбір ұшақтың қайта жаңғырту үшін қайтып келу қажеттілігінсіз 3-тен 5 жеңіл әуе әрекетіне дейін орындау мүмкіндігін береді.

HERO бағдарламасының (Helicopter Expedited Refueling Operations) интеграциясы

Вертолетке тез әрі қауіпсіз жанармай құю жобасы (HERO) үш негізгі протокол енгізді:

• Қызуын сақтау арқылы жанармай құю : Жанармай құю кезінде двигательдер жұмыс істеуін жалғастырады, 8–12 минуттық тоқтату/қайта іске қосу циклдерін жояды
• Екі нүктелі соплолар : Ағын жылдамдығын 600 GPM-ге дейін екі есе арттыратын 2,5 дюйм диаметрлі қосқыштар
• Ақылды қысым реттегіштер : Қажетсіз төгілу оқиғаларын болдырмау үшін сенсорлар қойма сыйымдылығының 98% толтырған кезде автоматты түрде өшіріп тастайды

Алауындағы сынақтар HERO-ға сәйкес келетін жанармай тиеу машиналары жерге қону уақытын 40% қысқартты, соның арқасында AH-64 Apache эскадрильялары 2023 NATO жаттығулары кезінде үш рет емес, төрт рет ұшып шығуға мүмкіндік алады.

Қазіргі заманғы вертолет жанармай тиеу машиналарындағы негізгі технологиялар

Қазіргі заманғы вертолет жанармай тиеу машиналары дәлдік инженериясын тактикалық бейімделумен ұштастырады. Төменде осы жабдықтар класын қайта анықтауға қатысатын үш маңызды жүйе көрсетілген.

Отын сорғысы мен ағын бақылау жүйелеріндегі жетістіктер

Қазіргі заманғы жоғары қысымды отын сорғылары жүйесі арқылы минутына 1000 галлоннан астам отын қысуды қамтамасыз етеді және оның дәлдігі плюс-минус 1% шегінде болады. Жаңа екі режимді жобалаулар өрістік жағдайда жұмыс істеуге ыңғайлы, себебі техниктерге JP-8 және Jet A отындары арасында аудармалы түрде ауысуға мүмкіндік береді, сонымен қатар бәрін қайта реттеу қажеттілігін жояды. Алюминий-мырыш қорытпаларынан жасалған сорғы корпусы авиациялық отындарда болатын коррозияның қоспаларына тұрақтырақ, мысалы, FSII (Fuel System Icing Inhibitor) қоспасы. Өрістік сынақтар алюминий-мырыш қорытпаларынан жасалған корпус уақыт өте қалыпты коррозия көбірек болатын орындарда, мысалы, шөлдерде немесе тұзды сулы орталарда қолданылса, ауыстыруға дейін шамамен 30% ұзақ қызмет ететінін көрсетті.

Автоматтандырылған толтыру және нақты уақытта бақылау мүмкіндіктері

Сандық басқару тақталары 15 микронға дейінгі тозаң деңгейлерін, температураны және тұтқырлықты бақылау арқылы отын сапасын тексеруге мүмкіндік береді. Жүйелердің 90%-дан астамы жүйедегі қысым 40 PSI төмен болғанда немесе құбыр үзілісі табылған кезде автоматты түрде өшіру протоколдарын қамтиды. Бұл автоматтандыру қателерді 2,1%-дан 0,4%-ға дейін азайтады (2023 жылғы Қарулы Күштерді снабдение жөніндегі агенттік мәліметтері бойынша).

Негізгі платформалар: M978 HEMTT және Басқа әскери отын құю көліктері

M978 HEMTT тіркегіші бірнеше жылдан бері АҚШ әскери вертолеттерін қамтамасыз етудің негізгі көлігі болып табылады. Осындай тіркегіштер шамамен 2500 галлон отын тасымалдай алады және қайта жанармай құюға дейін шамамен 330 миль қашықтыққа дейін тиімді түрде жұмыс істей алады. Әртүрлі модельдер әртүрлі модульдермен жабдықталған, соның ішінде қолайлы шланг орамалары, дұрыс тұйықтау жүйелері және НАТО күштері арасында жұмыс істейтін стандартты қосқыштар. Жаңа нұсқалардың атауы LVSR болып табылады, оларда форсункаларды орналастыру үшін қатты қолайлы роботтандырылған жүйе бар. Ең бәсекеге қабілеттісі – бұл форсункалардың қаншалықты дәл етіп ұшақтардағы қабылдағыштармен сәйкестендірілетіндігі, әсіресе шайқастың шиеленісіп кеткен жағдайында. Соған қарамастан, соғыс операциялары кезінде тән қозғалыстар мен тербелістерге қарамастан, сәйкестендіру 5 миллиметрден аспайды.

Ақылды логистика және деректерді интеграциялау арқылы тиімділікті арттыру

Ақылды ағын және қысымды басқару арқылы жедел жанармай құю

Бүгінгі тікұшақты жанармай құю машиналары қауіпсіздік стандарттарын сақтамайтын отын ауыстыру процесін жылдамдататын ақылды ағын бақылау жүйесімен жабдықталған. Бұл технология қоршаған ортаның температурасы мен отынның қоюлығы сияқты факторларға сәйкес қысым деңгейлерін реттейді. Бұл әдіс отын құю уақытын едәуір қысқартады, кейде ескі әдістермен салыстырғанда 40 пайызға дейін азайтады. Арнайы лафеттер жылдам сорғылау кезінде де төгілулерді болдырмауға көмектеседі, яғни техникалық қызмет көрсету тобы UH-60 Black Hawk-ты тек жеті минут ішінде қайтадан ауыз қаттырып қоя алады. Әр секунд маңызды болып табылатын әскери операциялар үшін мұндай әсерлілік жеңіс пен кешігу арасындағы айырмашылықты қамтамасыз етеді.

Тікұшақ паркі үшін отын сыйымдылығын жоспарлау және операциялық логистика

Құрал-жабдықтарды дұрыс сақтау және жеткізу жолдарын анықтау әрі қарай жүріп қалмайды. Ақылды бағдарламалық құралдар өткен пайдалану көрсеткіштері мен нақты міндеттерге қандай қажеттілік бар екенін талдап, қай жерге отын тиеу машиналарын орналастыру керектігін шешеді. Мысалы, 2023 жылы өткен RIMPAC жаттығуларын алып қарастырайық. Олар пайдаланған жүйелер жүк машиналарының кезекте тұру уақытын екі үштен бір бөлікке дейін қысқартты. Қалай? Әуе ұшақтарына қаншалықты отын қажет болғанын олардың қаншалықты ұшып шыққанымен сәйкестендіріп. Бұл әскери бөлімшелердің әрекетке дайын күйін сақтауына және логистикалық тапсырмаларды қолмен басқару қиындық туғызбайтын болды.

Жоғары сұраныс және Қашық орталарда деректерге негізделген кесте құру

Кез келген жағдайда, IoT датчиктерін болжау аналитикасымен біріктірген кезде операторлар қиын жер жағдайларында отын қажет болатын уақыт туралы дәлірек білуіне болады. 2024 жылы Қарулы Күштердің логистика бойынша қызметінің хабарлауынша, бұлттық платформалар Арктика аймағында жүргізіліп жатқан операциялар кезінде нақты уақыт режимінде шешім қабылдауға көмектеседі. Ондағы температура әр түрлі болып келеді және отынның тұрақтылығына әсер етеді. Жақсы жұмыс істейтіні – жанармай тиеу машиналарын жоғарыдан ұшып жүрген ББҰ-лардан түсетін деректермен байланыстыру. Жергілікті топтар көбінесе өз жұмыс кестесіне дәл келетіндігін хабарлады, шамамен 95% болады. Дерекқор GPS сигналдары түгел жоғалып кеткен кезде де, ол қашанда алыстағы аймақтарда болып тұрады.

Тікұшақты жанармаймен толтыру кезіндегі қауіпсіздік инновациялары

Жанармай толтыру кезіндегі қауіптерді азайту: өрт, ақаулар және адам қателері

Бүгінгі таңдағы тікұшақты жанармайлау машиналары Интернет заттары арқылы байланысқан ақылды датчиктер желісімен және жоғары жауапкершілікті операциялық сәттер кезінде ақаулар туындауынан бұрын оларды анықтайтын автоматтандырылған жүйелермен жабдықталған. Бұл технологиялық жаңартулар адам қателерін азайтады, себебі жанармай жүйесінде қате пайда болған сәтте операторларға дереу ескерту беріледі. Өткен жылы жүргізілген зерттеу бұл жүйелер жанармай төгілуін ескі әдістерге қарағанда 62 пайыз сирегірек болды деп көрсетті. Қысым мәселелері туындаған кезде автоматты түрде өшіру клапандары тез әрекет етеді. Егер жағдай нақты төмендеуге бастаса, жаңа өрт сөндіру жүйелері өзінің арнайы көбік қоспасын бұрынғы пайдаланылғаннан 40 пайызбен тезірек шығарады.

Жанармай тасымалдау цистерналары үшін күрделі тұйықтау және статикалық бақылау жүйелері

Тұрақты ток әлі де вертолетті отын құю кезінде апатқа әкеліп соғуы мүмкін. Қазіргі отын көліктерінде бұрынғыдай емес бірнеше жерге қосылатын шаралар қарастырылған. Оларда арнайы ток өткізгіш шлангтар мен 2023 жылғы өнеркәсіптік сынақтар көрсеткендей, статикалық электр зарядының шамамен 99,8 пайызын жоя алатын алюминий байланыс сыналары бар. Жаңа модельдер сонымен қатар көлік пен отын құю шлангісі мен нақты ұшақ арасындағы электрлік байланыстың беріктігін сақтау үшін кедергіні нақты уақытта бақылайды. Бұл ерекше маңызды, өйткені есеп беру бойынша ертеде отын құю кезіндегі әрбір бесінші өрт жай ғана жерге қосу дұрыс орындалмаған болатын.

Бұл технологияларды интеграциялау әскери қауіпсіздікті жетілдіру бойынша кеңінен қауіпті материалдармен жұмыс істеу ережелерінде көрсетілген жаңартуларға сәйкес келеді, бұл өрістегі операциялар үшін болжамдық қауіп-қатерлерді модельдеуге назар аударады.

Автоматтандыру болашағы: Роботтар мен Автономды Отын Құю Жүйелері

Алғашқы әскери қолданыстар: Роботтар арқылы отын құю және Алаңдық Отын Құю Ортасы

Әскери әуе жағдайында ұшақтарды жанармай құю қауіпсіз емес жағдайларда орындалатын алдыңғы әскери базаларда өзін-өзі басқару жанармай толтыру технологиясын пайдалануға кірісті. 2025 жылы шамасы «Frontiers in Built Environment» атты журналда жарияланған соңғы зерттеу нәтижелері бойынша, вертолеттерді жанармай құюға арналған, әсем лазерлік бағыттауы бар роботтық иықтары бар автоматтандырылған тіркемелер, жануарларды жанармаймен қамтамасыз ету үрдісін жалған соғыс жағдайларында адамдарға қарағанда шамамен ширек бөлік жылдам орындайтынын көрсетті. Бұл жүйелерге тән ерекшелік неде? Олар жанармай толтыру кезінде құбырлар қысымының өзгерісін сезетін, сондай-ақ қозғалтқыштар жұмыс істеп тұрған кезде де ұшақтарды толтыру кезінде жанармайдың төгілуін болдырмау үшін компьютерлік бағыттау мүмкіндігін қамтамасыз ететін баспалдақтармен жабдықталған.

Автономды жанармай тарату құрылғыларын енгізу бойынша қиыншылықтар

Автоматтандыру нәтижелерін тиімділік ретінде ұсынса да, өрісте жүргізілген сынақтар үш тұрақты кедергілерді көрсетті:

• Электр разрядтарының қаупі 360°C дейінгі топырақ жабдықтау жүйелері арқылы шөлді аймақтарда болатын қауіптерді болдырмау
• Қозғалыс шектеулері кездейсоқ FARP беттерінде 20 тонналық жанармай тарату көліктерінің
• ЭҚ бөгет роботтық басқаруды бұзатын тікұшақ роторлы жүйелерінен

Зерттеу жағдайы: Құрлық әскерінің роботтық отын тасымалдаушысының интеграциясы

2023 жылы Құрлық әскерінің роботтық отын тарату құрылғыларын сынақтан өткізген кезде тікұшақтарды уақытша алдыңғы қаруландыру және отын құю пункттерінде дайындау жылдамдығын арттыруға болатындығы анық көрінді. Жергілікті есептерге сәйкес, бұл машиналар минутына шамамен 1200 литрді құрайтын тұрақты ағын жылдамдығын сақтап, отын құю кезінде қауіпті аймақтан 15 метр қашықтықта тұруын қамтамасыз етті. Бұл нәтиже тікұшақтарды сегіз минут ішінде отынмен толтыру мақсатын көздеуін жүзеге асырып, тікұшақтарды тез отынмен қамтамасыз ету (HERO) бағдарламасының барлық мақсаттарына сәйкес келеді. Әсіресе, әр секунд маңызды болып табылатын арнаулы жағдайларда жылдамдықтың қаншалықты маңызды екенін ескерсек, бұл түсінікті.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Қызу отын құю дегеніміз не?

Қыздырылған отын құю кезінде тікұшақтың қозғалтқышы отын құйылып тұрғанда жұмыс істей береді, бұл тоқтату мен қайта іске қосу циклдеріне кететін уақытты үнемдейді.

Қазіргі отын тиеу машиналары құйылған отынның төгілуін қалай болдырмақшы?

Қазіргі отын тиеу машиналары тездікпен отын ауыстыру кезінде төгілулерді болдырмау үшін арнайы форсункалар мен ақылды қысым басқару жүйелерін пайдаланады.

Алдыңғы қарулану мен отын құю нүктелері (FARPs) неге маңызды?

FARPs тікұшақтың бір уақытта отын мен қару-жарақ тиелеуіне мүмкіндік беріп, соғыс жағдайларында маңызды болып табылатын түрлендіру уақытын қысқартады.