Нисдэг машинд шатахууныг дүүргэхэд ашиглагддаг инновацийн аргууд

Шахуурга дүүргэх машин ба стратегийн үйл ажиллагааны хөгжил

Гар ажиллагаанаас механизмууд руу: Шахуурга дүүргэх аргын шилжилт

20-р зууны дунд үеийн дайн тусламжийн нисдэг онгоцонд түлш түргэн дүүргэх асуудал хурдан шийдэгдсэн байдаг байв. Газрын баг нэг онгоц бүрт 45-90 минут зарцуулдаг байсан бөгөөд хүнд жерриканиудыг татаж, гарын насосоор ажилладаг байв. 1970-аад онд тусгай түлшийг дүүргэх машинууд гарснаар байдал өөрчлөгдөхөө эхэлсэн юм. Эдгээр машинууд 500-1000 галлоны багтаамжтай том сав, мөн минутанд 300-500 галлон түлш дүүргэх чадалтай насосын системтэй байв. Үр дүн нь гайхалтай байв: түлш дүүргэх хугацаа 70%-иар буурч, одоо нэгэн зэрэг хэд хэдэн онгоцны үйлчилгээг хийх боломжтой болсон. Энэ төрлийн хурд нь цэргийг түргэн шуурхай байршуулахад маш чухал байв.

Орчин үеийн тактикийн өпөөний армийн болон түлш дүүргэх цэгийн (FARP) үүрэг

FARP-ууд нь түлш түгээх машинуудыг бодит байлдааны бүсэд ойрхон байлгаснаар манай дайны тээвэрлэлтийн логистикийн аргыг бүхэлд нь өөрчилсөн. Холын нисэх онгоцны нисэх талбай дээр тулгуурлах нь төгсгөлд нь дайсны нутаг дэвсгэрт 50-150 миль зайд байрлах эдгээр урд цэгүүдэд суурилсан болно. Нийтэд хуваалцсан логистик хороо 2022 онд хэвлүүлсэн судалгаагаар FARP-ыг ашигласнаар нисдэг онгоцны эргэх хугацааг гуравны хоёроор багасгадаг байна. Учир нь экипажууд нэгэн зэрэг түлш, боомын материал ачаалж болдог бөгөөд ээлжлэн нэгийг нь л ачаалдаггүй. Жишээ нь M978 HEMTT түлш тээвэрлэгч машин. Энэ чинь зүгээр л 20 минутын дотор бүрэн FARP үйл ажиллагааг эхлүүлж чаддаг. Үйл ажиллагаа эхэлсний дараа цаг тутамд 8-12 ширхэг нисдэг онгоцны түлш түгээдэг бөгөөд ойролцоогоор 2,500 галлоны JP-8 түлш түгээнэ. Энэ нь онгоц тус бүрт дахин 3-5 удаа нисэх боломж олгодог бөгөөд дахин түлш амжаагүйгээр буцаж ирнэ.

HERO төслийн интеграцлал (Helicopter Expedited Refueling Operations)

Хеликоптерийн шуурхай шатахууны үйл ажиллагааны (HERO) төсөл дараах гурван үндсэн дүрмийг нэвтрүүлсэн:

• Шатахууныг халуун шахах : Шатахуун дүүргэх үед хөдөлгүүр ажиллаж байх ба 8-12 минутын зогсолт/атах циклийг арилгах
• Хоёр цэгийн дүрсэлсэн нүхнүүд : 2.5 инчийн диаметртэй холбогч нь урсгалын хурдыг минутанд 600 галлон хүртэл нэмэгдүүлнэ
• Оюун ухаант даралтын регуляторууд : Дүүргэх савны багтаамжийн 98% хүрэхэд сенсорууд автоматаар унтраах замаар дүүрэн дүүргэхээс сэргийлнэ

Талбайн туршилтууд нь HERO-тай нийцсэн шатахуун дүүргэх машинууд нийт газрын цагийг 40%-иар бууруулж, 2023 оны НАТО-ын дасгалуудад 3-н оронд 4 удаа нислэг хийх боломжийг олгосныг харуулсан.

Цэргийн хеликоптерт шатахуун дүүргэх машины үндсэн технологиуд

Орчин үеийн хеликоптерт шатахуун дүүргэх машинууд нарийн инженерчлэл ба тактикийн зохицох чадварыг хослуулдаг. Доор энэ төрлийн тоног төхөөрөмжийг дахин тодорхойлж буй гурван чухал системийг үзүүлэв.

Шатахууны насос болон урсгалын хяналтын системд хийсэн сайжруулалт

Орчин үеийн өндөр даралттай шатахууны насос нь системээрээ минутанд 1000 галлоны шатахуун дамжуулж чаддаг бөгөөд, хэмжилтийн нарийвчлал нь дунджаар дээш доош 1%-ийн нарийвчлалтай байдаг. Шинээр гарсан хоёр режимийн загвар нь талбайн үйл ажиллагаанд маш тохиромжтой байдаг. Учир нь JP-8 ба Jet A шатахууны хооронд техникийн ажилтнуудыг гараар дахин тохируулахгүйгээр шууд солих боломжийг олгодог. Алюминий цайртай хайлшаар хийсэн насосны гулдмай нь авиацэргийн шатахуунд агуулагдах FSII (Fuel System Icing Inhibitor) шиг нэмэлт бодисын улмаас үүсэх коррозитой тэсвэртэй байдаг. Талбайн туршилтын үр дүнгээс харахад ийм хайлш гулдмайнууд нь цөл, далайн эрэг орчмын шиг хатуу нөхцөлд ажиллах үед энгийн коррозийн аюул их байдаг ч дунджаар 30% илүү хугацаа ашиглагддаг.

Автоматжуулсан шатахууны лүүлгээ болон бодит цагт хянах боломж

Цифр хяналтын самбар нь операторуудад вискозитет, температурын хэмжээ болон 15 микрон хүртэлх бөөмсийн түвшинг хянах замаар шатахууны чанарыг шалгах боломжийг олгодог. Шинэ системүүдийн 90%-иас илүү нь дотоод даралт 40 PSI-аас доош унах эсвэл дэгдэх үед автоматаар зогсоох уурт хөтөлбөртэй байдаг. Энэхүү автоматжуулалт нь гар дээрх арга барилаар хийхтэй харьцуулахад шатахуун дүүргэх алдааг 2.1%-аас 0.4%-руу бууруулдаг (2023 оны Дэфенс Лоджистикс Агентрийн судалгаа).

Гол платформууд: M978 HEMTT болон Бусад цэргийн шатахуун дүүргэгч тээврийн хэрэгсэл

Одоогоос хэдэн жил болж M978 HEMTT тэргүүд нь АНУ-ын цэргийн нисдэг онгоцонд дэмжлэг үзүүлэхэд гол хүчин зүйл болон ажиллаж байна. Эдгээр тэрэг нь түлшний 2,500 галлоныг зөөж чаддаг бөгөөд дахин түлш түгж өгөхөөсөө өмнө ойролцоогоор 330 миль замыг үр дүнтэй ажиллуулж чаддаг. Загварууд нь хоолойн багаж, зөв газардуулгын систем, мөн NATO хүчнүүдийн хооронд ажилладаг стандарт холболтын багаж нарыг багтаан өөр өөр модульуудтай байдаг. Шинээр гарсан LVSR гэж нэрлэгдэх хувилбарууд нь сав хоолойг байрлуулахын тулд роботын системтэй байдаг. Онгоцны хүлээн авагчтай хоолойн налуу зэргийг тэсрэх тулд эдгээр хоолойнууд хэр сайн нарийвчлан таарч байгааг нь онцгойлж болно. Бүх хөдөлгөөн ба дайн дамарын үеийн хэвийн хэлбэлзлийг даруулж чадах бөгөөд зөрүү нь 5 мм-ээс хэтрэхгүй байдаг.

Оюунлаг логистик болон мэдээллийн интеграцаар ажиллагааны үр ашигтай байдлыг сайжруулах

Оюунлаг урсгал болон даралт удирдах системээр түлш түгэлтийг хурдасгах

Өнөөгийн хөлгөн онгоцны шатахууны тээвэрлэгч машинууд нь аюулгүй байдалын стандартыг халдвороор нэмэгдүүлэн шатахууны шилжүүлэгтийг хурдасгах ухаалаг урсгалын хяналтын системээр тоноглогдсон байдаг. Энэ технологи нь түгшүүрийн температур, шатахууны зузаан зэрэг хүчин зүйлсийн дагуу даралтын түвшинг тохируулдаг. Энэ арга нь шатахуууны хэмжээг хамгийн ихдээ 40 хувь бууруулдаг бөгөөд өмнөх гарын авлага ашиглан шатахууу хийх аргатай харьцуулахад хугацааг хэмнэнэ. Онцгой савнууд нь хурдан шахах үед ч дусалтгүйгээр түгшүүрийг хийхэд тусалдаг тул үйлчилгээний баг нь UH-60 Black Hawk онгоцыг зүгээр л долоо минутын дотор нисэх боломжийг олгодог. Цаг хугацаа чухал байдаг цэрэгийн үйл ажиллагаануудад ийм төрлийн үр ашгийг ашиглах нь амжилт ба хоцрогдолын ялгааг тодорхойлдог.

Хөлгөн онгоцны флотын шатахууны багтаамжийн төлөвлөлт ба үйл ажиллагааны логистик

Шатахууны агуулахыг зөв байрлуулах, тээвэрлэх замыг тодорхойлох нь тийм ч амар биш. Ухаалаг программ нь өмнөх ашиглалтын тоон мэдээ болон бодит шаардлагыг судалж шатахуун тээвэрлэгч машинуудыг хаана байрлуулахыг шийддэг. Жишээ нь 2023 онд явагдсан RIMPAC хүчирхэг дасгалыг авч үзье. Тэдгээрийн ашиглаж байсан систем нь машинуудыг хүлээх хугацааг 2/3-аар багасгасан. Яаж гэсэн үү? Онгоцнууд шатахууныг хэзээ хэрэгтэй болохыг нислэгийн давтамжтайгаа нарийвчлан тааруулсанаар цэргийн нэгжүүд нь ажиллагаанд бэлэн байх боломжтой болсон ба логистик ажилтнуудыг бүх зүйлийг гар аргаар удирдахын тулд давчихаас сэргийлсэн.

Өндөр эрэлттэй болон холын орчинд мэдээлэлд суурилсан төлөвлөлт

IoT сенсоруудыг урьдчилсан шинжилгээний технологитой хослуулбал, ажиллуулагчдод хүнд нөхцөл бүхий орчинд түлш хэрэгтэй болох хугацааг илүү сайн тодорхойлох боломжийг олгодог. 2024 онд Дэфенс Лоджистик компанийнхны мэдээгээр, тэнгэрт цаг агаарын хэлбэлзэл ихтэй байдал нь түлшийн тогтвортой байдлыг нөлөөлдөг Арктикт явагдаж буй үйл ажиллагааны үед өөрчлөлтийг хийхэд эдгээр нөөц платформууд үнэнчид тусламж болдог. Үүнийд түлш түгээгүүр машинуудыг дээр нь нисдэг БПЛА-аас ирж буй мэдээлэлтэй холбох нь сайн ажилладаг. ГПС-ийн дохио бүрэн алга болсон ч талбайн багууд нь төлөвлөгөөндөө ихэвчлэн 95% нарийцалтай байлдаг гэж тайлангийн мэдээ гарч ирсэн.

Нисдэг онгоцны түлш түгээгүүр машины ажиллагааны аюулгүй байдлын шиновациуд

Талбайн түлшилгийн үед гал, түлшний нөөц дүүрэх, хүний алдааг багасгах

Өнөөгийн хөлгөн онгоцны шатахууны тээврийн машинууд нь Зүйлсийн интернэтээр холбогдсон оюун ухаант датчикүүд болон шатахууны шугамуудад ямар нэг зүйл буруу болоход операторуудад мэдэгдэх ашигтай системтэй ирдэг. Энэхүү технологийн шинэчлэл нь хүний гаргасан алдааг багасгаж, шатахууны шугамуудад гаж зөрүү үүсэхэд операторуудад мэдэгдэх мэдээллийг мөгц өгдөг. Өнгөрсөн жилийн судалгаагаар эдгээр систем нь хуучин арга барилуудтай харьцуулахад шатахууны нэвчилтийг 62 хувь багасгадаг байв. Даралт ихсэх асуудал гарч ирвэл автоматаар хаагдах вентилюуд мөгц ажиллаж эхэлдэг. Хэрэв аюул үнэндээ ихсэж байвал шинэ халдлагын эсрэг төхөөрөмжүүд нь өмнөхөөсөө 40 хувь хурдан онгоцны онцгой найрлагатай будгийг тарна.

Шатахууны бөмбөлгүүдийн хөндийд зориулсан дэвшилтэт газардуулах болон статик хяналтын системүүд

Цахилгаан бөөгнөрөл нь хеликоптерт түлш шахах үед ч аюултай асуудал үүсгэж болно. Орчин үеийн түлшийн машинууд энэ үед газруудтай холбох хэд хэдэн арга хэмжээ агуулсан байдаг. Тус машинууд нь онцгой зэсэн хоолойнууд болон 2023 оны үеийн сорилтод цахилгааны 99.8 хувийг зайлуулдаг гэж харуулсан алчуур холбох зураглалтай байдаг. Шинэ загварууд нь түлшийн машины, түлш шахах шүүрээний болон нисдэг онгоцын хоорондох цахилгаан холболтыг бат бөх байлгахын тулд эсэргүүцлийг бодит цагт хянах боломжтой байдаг. Энэ нь маш чухал нөхцөл бөгөөд өмнөх цагуудад түлш шахах явцад гарч байсан галын нэг тавны нэг нь зөвхөн газруудтай холбоогүйгээс болсон байжээ.

Эдгээр технологийн нэгдэл нь талбайн үйл ажиллагааны урьдчилан таамаглах эрсдлийн загварчлалыг чухалчилсан аюултай материалтай ажиллах ажлын дүрэм бат бөх болгохын тулд явуулж буй цаашид аюулгүй байдлын шинэчлэлттэй тохирч байна.

Автомжуулалтын ирээдүй: Робот техник ба автоматаар түлш шахах систем

Туршилтын хөтөлбөр: Роботын тусламжтай түлш шахах ажиллагааг боомт ба FARP орчинд нэвтрүүлэх

Цэргийнхэн нь аюултай нөхцөлд онгоц дээр түлш хийдэг урд цэгүүд дээр өөрөө ажилладаг түлш түгээх технологийг туршиж эхэлсэн. 2025 оны орчимд Frontiers in Built Environment сэтгүүлд хэвлэгдсэн сүүлийн судалгаагаар хиймэл орчинд явагдсан туршилтын үед хүмүүсээс дунджаар 4-н нэгээр хурдан ажиллаж чадсан цахилгаан хөтөчтэй, роботын бүрхүүлтэй түлш түгээгч машинууд нь онгоц дээр түлш түгээх ажлыг амжилттай гүйцэтгэсэн байна. Эдгээр шинэ системүүдийг онцлог болгож буй зүйл бол түлш түгээх үед онгоцны хөдөлгүүр ажиллаж байхад түлшээс нь асгарахаас сэргийлэхийн тулд даралтын өөрчлөлтийг мэдэрдэг шүүрүүрүүд болон компьютерийн удирдлагатай тулгуур байрлалын онцлогтой ирсэн.

Автоном түлш түгээгч нэгжүүдийг ашиглахад тулгарч буй бэрхшээлүүд

Автомжуулалт нь үр ашигтай байж болох ч талбайн туршилтууд нь гурван давтагдаж буй саад бэрхшээлийг харуулж байна:

• Цахилгааны газардуулгын эрсдэл өндөр температуртай цөлөнд 360° газардуулгын системээр арилгах боломжтой
• Хөдөлгөөний хязгаарлалт томрсон FARPs гадаргуу дээрх 20 тонны жинтэй түлш түгээгч машинуудын хувьд
• Цахилгаан соронзон саатуулга роботын удирдлагыг алдагдуулдаг нисдэг тэрэгний эргэдэг дугуйн системээс

Тухайн тохиолдол: АНУ-ын армийн роботын шатахууны хоолойн нэгтгэл

АНУ-ын армийн роботын шатахууны хоолойг 2023 онд шалгах үед нисдэг тэргийг түр зуурын урд дахь армийн цэгүүд дээр хэрхэн хурдан сольж болох талаар сайжруулалт хийсэн. Талын тайлангуудад эдгээр машины урсгалын хурд нэг минутанд дунджаар 1200 литр байсан бөгөөд гал гарч болзошгүй бүх бүсээс хүмүүсийг аюулгүй байдлын 15 метр зайд байлгасан гэж заасан. Ийм ажиллагаа нь Helicopter Expedited Refueling Operations (HERO) програмын бүх цагт тэмцсэн зорилттой тохирч байна. AH-64 Apache нэгжүүдийг найман минутын дотор шатахуун түгээх. Үнэхээр ч тэмцлийн нөхцөлд хурд маш чухал байдаг тул энэ нь утгатай юм.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Халуун шатахуун түгээх гэж юу вэ?

Шатахууны халуун дүүргэлт нь хөлөг онгоцны хөдөлгүүрийг асаалттай байлгах үед шатахуун дүүргэх процессыг хэлэх бөгөөд энэ нь зогсоолт болон асаалтын циклд шаардагдах хугацааг устгаж өгдөг.

Орчин үеийн шатахуун тээвэрлэгч машинууд яагаад зөрүү гаргахгүй байх вэ?

Орчин үеийн шатахуун тээвэрлэгч машинууд нь тусгай хоолойнууд болон ухаалаг даралт удирдах системийг ашиглан хурдан шатахуун шилжүүлэх үед зөрүү гарахаас сэргийлдэг.

Урд талын зэвсэгт ба шатахуун дүүргэх цэгүүд (FARP)-ийн чухал чанар юу вэ?

FARP нь боомтын нөхцөлд шатахуун болон бохирдлыг нэгэн зэрэг ачаалж болох тул хөлөг онгоцны эргэх хугацааг бууруулдаг.