Даже если воздушное судно стоит в ангаре, лакокрасочное покрытие постоянно испытывает воздействие вредных факторов окружающей среды, что влияет не только на внешний вид самолета, но и на качество полёта [1].
Полировка воздушного судна разделяется на защитную и восстановительную. Цель в таких случаях одинакова – обеспечить сохранность лакокрасочного покрытия самолёта и привлекательный внешний вид. Однако методы и химические средства для полировки разные [1].
Некоторые основные требования, влияющие на систему защиты поверхности, приведены на рисунке 1.
Рис. 1 – Основные требования к системе защиты поверхности [2]
Основные преимущества полировки фюзеляжа:
· использование нанотехнологий в защитном покрытии, предотвращающих повреждения лакокрасочных изделий;
· покрытие подавляет коррозию, уменьшает степень разрушения и защищает поверхность, независимо от того, покрашена ли это поверхность или же это голый металл;
· полировка фюзеляжа позволяет сократить ежегодные затраты на чистку, обслуживание и расходы на воду;
· способствует снижению расходов топлива, благодаря снижению коэффициента силы трения;
· в процессе полировки используется сухой, свободный от кислотных элементов раствор, в отличии от водной промывки (сводится к минимуму загрязнение отходов от мойки, следовательно, процесс является наиболее экологически чистым);
· способствует сведению к минимуму обледенение воздушных судов на земле;
· полировка фюзеляжа способствует сокращению частоты моек воздушного суда, в результате чего происходит сокращение расходов на топливо и на уборку;
· воздушные суда выглядят более привлекательными, яркими.
Наночастицы заполняют зазоры и щели в краске или поверхности верхнего покрытия, чтобы уменьшить поверхностное трение (рисунок 2). Нано означает нанометр (1 нм) = 1/1 000 000 м [3].
Рис. 2 – Необработанная окрашенная поверхность и окрашенная поверхность, обработанная не силиконовым, не тефлоновым нанотехнологическим герметиком [3]
Для расчета фактической экономии от реализации проекта применяются несколько различных методов:
1. Аэродинамическая труба. Постановка эксперимента в аэродинамической трубе до и после обработки полировкой;
2. Сопоставление однотипных ВС. На выборочные рейсы одновременно ставятся отполированные и неотполированные ВС одного типа (например, А320). Экономия рассчитывается как разность среднего расхода топлива у данных ВС за период мониторинга;
3. Анализ деградации фюзеляжа. С помощью инструмента Aircraft Performance Monitoring замеряется темп деградации фюзеляжа ВС до и после полировки на выборке рейсов. С помощью математического моделирования вычисляется корреляция между деградацией фюзеляжа, расходом топлива и внешними факторами (ветер, высота полета, скорость и т.д.)
Международный опыт показывает наличие экономического эффекта от использования нанотехнологической полировки:
· British Airways проведены испытания полировки TripleO на двух A318, достигнута экономия использования топлива. Принято решение о пробной полировке Boeing 777-200, что по расчетам принесет около 100 тыс. фунтов стерлингов в год на 1 ВС. Помимо экономии топлива, нанополировка улучшила внешний вид ВС [4];
· EasyJet. Перевозчик начал испытания полировки TripleO на своих ВС. Предварительные результаты свидетельствуют о снижении аэродинамического сопротивления на 39%, что привело к сокращению расхода топлива на 2% и уменьшению выбросов СО2 [5];
· Aer Lingus. Авиалиния в данный момент тестирует систему Airglide на восьми А320. Предварительные результаты свидетельствуют о достигнутой экономии в 3-4%;
· RyanAir. Авиакомпания использует систему Airglide, получаемая экономия и факт применения не разглашается, так как считают это коммерческим преимуществом.
В качестве примера для анализа целесообразности внедрения мероприятия по полировке фюзеляжа рассмотрим воздушное судно A321. Стоимость аренды оборудования и состава для полировки одного ВС составляет 22 709 долларов США. В качестве данных по экономии топлива за счет полировки судна фюзеляжа примем данные в размере 2% топлива за полет. В таблице 1 приведены исходные данные.
Таблица 1 – Исходные данные
| Среднесуточный налет ВС | 9,03 часа |
| Количество часов налета в год | 3 295 часов |
| Расход топлива в крейсерском режиме | 2976 кг/час |
| Цена 1 кг топлива | 1 доллар США |
| Стоимость аренды оборудования и состава для полировки (на 1 ВС за год) | 22 709 долларов США |
| Стоимость работ по полировке (на 1 ВС за год) | 8 602 доллара США |
Годовые расходы на полировку 1 ВС складываются из стоимости работ, аренды оборудования и состава для полировки:
Расходы=22 709 + 8 602 = 31 311$.
Расход топлива в крейсерском режиме рассчитаем, как произведение годового налета часов на часовой расход топлива:
Годовой расход топлива=3 295 * 2976 = 9 805 920 кг.
Экономия в натуральном выражении составит:
Экономия=0,02*9 805 920 = 196,12 тонны за год.
Экономия в стоимостном выражении при стоимости топлива 1000$ за тонну составит:
Экономия=196,12*1000=196 120$ за год.
Эффект от внедрения мероприятия по полировке, рассчитывается как разность между Экономией и Затратами и составляет:
Эффект=196 120-31 311=164 809$.
Эффективность мероприятия по полировке рассчитывается как отношение Эффекта к Расходам.
Эффективность=164 809/31 311=526%
Эффективность 526% – это очень высокий показатель, свидетельствующий о том, что относительно небольшие расходы оборачиваются колоссальной экономией.
Таблица 2 наглядно демонстрирует эффективность мероприятия по полировке одного ВС А321 за год.
Таблица 2 – Итоговые значения
| Экономия за счет снижения расхода топлива, $ | 196 120 |
| Расходы на мероприятие $ | 31 311 |
| Эффект от проведения мероприятия $ | 164 809 |
| Эффективность мероприятия, % |
Экономический эффект от внедрения мероприятия будет основан в первую очередь на экономии топлива за счет повышения аэродинамической чистоты. Также будет достигнут экологический эффект за счет снижения выбросов в атмосферу, что в регионах со строгим экологическим контролем приведет также и к экономическому эффекту в виде снижения расходов по аэропортовым сборам. Благодаря использованию данного мероприятия, компания получит также положительный имиджевый эффект за счет улучшения внешнего вида воздушного судна, а также качественный PR-эффект за счет использования передовых технологий.
Список использованной литературы:
1. Полировка лакокрасочного покрытия. – URL: https://www.ags.aero/index.php/uslugi/polirovka-lakokrasochnogo-pokrytiya
2. AIRCRAFT SURFACE PROTECTION – PRINCIPALES, APPLICATION, FUTURE TRENDS. – URL: https://www.dglr.de/fileadmin/dglr_veranstdoku/dlrk2011/Papers/241274.pdf
3. Aviation World leading surface protection system for aircraft. – URL: https://www.airglideltd.com/downloads/airglide-aviation.pdf
4. Nanotechnology-enabled paint coating to shave millions off British Airways fuel costs? – URL: https://www.frogheart.ca/?tag=paul-booker
5. Easyjet using Nanocoating that could reduce drag by 39%. – URL: https://www.nextbigfuture.com/2011/02/easyjet-using-nanocoating-that-could.html