Вертолёт 2002 01
Шрифт:
На секции «Динамика полета и летные испытания» активнее других выступили специалисты ЛИИ им. Громова и фирмы «Камов», представившие по три доклада. Хочется отметить доклад А.И. Акимова «Летные исследования резервов и улучшение летно-технических характеристик» (ЛИИ), в котором были показаны потенциальные возможности улучшения характеристик вертолета Ми-8. В другом докладе «Метод определения характеристик управляемости вертолета на соответствие «Требованиям к ручному управлению для военных вертолетов» (фирма «Камов») впервые было показано преимущество вертолета Ка-50 по управляемости над его основными конкурентами Tiger и Apache.
Не оставил слушателей равнодушными и доклад Н.И. Эйвазовой «Необходимость организации предприятиями — изготовителями вертолетов региональных сервисных баз», сделанный ею на секции «Эксплуатация и безопасность полета».
Конечно, в одной статье трудно рассказать обо всех запомнившихся выступлениях. Поэтому журнал «Вертолет» планирует в ближайших номерах познакомить читателей с наиболее интересными докладами. Кстати, на форуме была отмечена конструктивная роль единственного в стране специализированного вертолетного журнала в деле объединения российских вертолетостроителей.
…Московский форум 2002 года — в прошлом. Он дал работе новый стимул, потому что доказал главное — у российского вертолетостроения есть не только славная история, но и перспективное будущее, поскольку есть интересные идеи, а главное — специалисты, способные воплотить их в жизнь и отдающие любимому делу все свои силы и талант.
Александр ХЛЕБНИКОВ
БЕЗОПАСНОСТЬ
Трелевка — работа непростая
Вывоз древесины из труднодоступных районов (трелевка) с помощью вертолетов с внешней подвеской — один из видов работ, при которых уникальные возможности винтокрылых машин могут применяться наиболее успешно. Трелевка включает в себя несколько (обычно шесть или более за час) повторяющихся циклов действий: подъем груза, его перевозку на небольшое расстояние, отцеп, полет обратно и другие. В последнее время в российской и зарубежной печати появились публикации, посвященные различным аспектам эксплуатации вертолетов на трелевке, в том числе и проблемам безопасности. Это особенно важно, так как опыт работы на трелевке применим на других видах работ вертолетов с повторными подъемами тяжелых грузов на внешней подвеске, включающих погрузку-разгрузку кораблей, некоторые виды строительно-монтажных работ, помощь при тушении пожаров и т. п.
Перевозка связки бревен обычно, как показывает опыт, идет вдоль склона горы вниз (перевозка груза вверх по склону занимает всего около 5 % от общего объема работ, так как это связано с повышенным расходом ресурса на взлетном режиме). Поэтому транспортировку бревен вниз по склону мы будем рассматривать как типовую. На рис. 1 показано изменение потребной мощности в зависимости от времени за один цикл трелевки. Рисунок позволяет проанализировать цикл трелевки с точки зрения нагружения конструкции вертолета. Как видно, на трелевке используется весь диапазон мощности двигателя — от взлетной (при отрыве связки бревен от земли) до мощности, используемой на режиме малого газа (на планировании с грузом на внешней подвеске). При этом один цикл трелевки включает в себя 2 цикла изменения мощности. До 40 % рабочего времени силовая установка работает в режиме, превышающем максимальный продолжительный (номинальный) режим, причем 5 % этого времени приходится на работу на взлетном режиме. Время цикла трелевки составляет 2–3 минуты. Эго обусловлено тем, что вследствие высокой стоимости летного часа эксплуатант старается максимально использовать возможности вертолета, уменьшить время цикла, рационально разместив площадки подцепа и отцепа груза. Таким образом, за час работы происходит до 50 циклов нагружения переменной мощностью и до 25 циклов нагружения переменной тягой винта (большой вес — малый вес). Всего за 1000 часов налета на трелевке агрегаты силовой установки вертолета подвергаются 30000 циклов нагружения, что в сочетании с высоким уровнем нагрузок существенно влияет
на долговечность деталей и может привести к их преждевременному разрушению.На характер нагружения вертолета при трелевке влияет и то, что чекеровщики (наземный персонал) компонуют связки бревен по замеряемым размерам и по известной плотности древесины. Для повышения производительности вертолета они стремятся вес связки сделать максимально близким к допустимому. Из-за возможных неточностей этот вес может превысить ограничения РЛЭ, и тогда при его подъеме пилот оказывается перед выбором: сбросить слишком тяжелую связку и потерять время на подцеп нового груза или все же попытаться доставить эту «гирю» до запланированной площадки сброса.
Как показывает практика, стремление «выжать» на трелевке из машины все возможности, заявленные производителем, приводит к поиску, мягко говоря, оригинальных способов эксплуатации. Например, на этом виде работ существует методика так называемого «рывка Веначчи» (или «выстреливания тросом»). Опишем в нескольких словах суть этой методики. Допустим, вам необходимо доставить бревна с высоты 1000 м до площадки, находящейся на уровне моря. На такой высоте при использовании взлетной мощности на висении вне зоны влияния земли (длина троса 60 м) вертолет не может поднять требуемый груз, однако на высоте уровня моря это возможно. Ограничение по максимально допустимому весу (по прочности) также позволяет это сделать. Чтобы выполнить поставленную задачу в условиях дефицита мощности, летчик выполняет следующий маневр:
— после подцепа груза и полного натяжения троса летчик, «пятясь», подводит вертолет максимально близко к склону;
— полностью выбрав взлетную мощность, он переводит вертолет в разгон вниз по склону, по дуге, радиус которой равен длине троса. По мере разгона несущий винт переходит на режим косой обдувки, и потребная мощность уменьшается. При достижении скорости полета около 40 км/ч дефицит мощности заметно уменьшается и «подрыва» общего шага в сочетании с кинетической энергией вертолета оказывается достаточно, чтобы рывком оторвать груз от земли;
— при перемещении вниз по склону потребная мощность мала, а при укладке груза на уровне моря дефицит мощности уже отсутствует. Таким образом, задачу доставки груза можно считать выполненной.
Очевидно, что подобное варварское использование техники на трелевке приводит к поломкам вертолета и его агрегатов. При сложности рельефа, риске столкновения рулевого винта с препятствиями на склоне, возможных порывах ветра, незнании точного Беса груза, да и просто ошибках в пилотировании на таком сложном маневре о какой-либо безопасности работы речь может вестись очень условно.
Вывоз леса с помощью вертолетной техники практикуется в США, Канаде, Швейцарии, Новой Зеландии, а также в России. Так как эта операция достаточно сложна и специфична, необходимо обеспечить безопасность при ее осуществлении.
В последнее время появилась интересная и довольно обширная статистика авиационных происшествий (АП), анализ и осмысление которой может, с одной стороны, помочь понять их причины, а с другой — выработать определенные безопасные методики работ. Попытка такого анализа дана в статье Патрика Вейлетта, опубликованной в специальном бюллетене Helicopter Safety за май-июнь 2000 года. Она содержит описание 83 авиапроисшествий, имевших место в США с 1983 по 1999 годы при использовании вертолетов на трелевке.
Парк вертолетов, применяемых в Америке на трелевке, достаточно велик и разнообразен, поэтому анализ приведенных в статье данных позволяет нам выделить основные проблемы, возникающие при использовании винтокрылых машин западного производства на этом виде работ.
Предлагаемые вашему вниманию выводы сделаны не только по материалам статьи Патрика Вейлетта, но и с учетом данных об особенностях нагружения агрегатов вертолета при выполнении подобных операций, полученных в ходе исследований, проводимых фирмами «Камов» и «Миль», а также в результате анализа Директив летной годности, обобщивших опыт эксплуатации на трелевке вертолетов западного производства.