Требования к перспективному вертолету первоначального обучения

В настоящее время в стране резко сократились как производство старых типов вертолетов, так и разработка новых. Резко сократился и парк исправных машин, а также возможности ремонта и восстановления их жизненно важных систем и агрегатов. Эти и другие причины привели к тому, что вертолет Ми-2, на котором в течение длительного времени проводилось первоначальное обучение курсантов в Сызранском высшем военном авиационном училище летчиков (СВВАУЛ), был снят с вооружения. В результате в данное время в Сызранском ВВАУЛ нет вертолета первоначального летного обучения, оно проводится на вертолетах Ми-8Т, что, безусловно, является решением не оптимальным, а вынужденным и существенно увеличивает стоимость подготовки летного состава.

Таким образом, задача создания современного вертолета первоначального обучения летного состава представляется весьма актуальной. Опираясь на накопленный за почти полвека в училище опыт обучения курсантов вертолетной авиации, специалисты СВВАУЛ попытались сформулировать наиболее существенные тактико-технические требования к такому вертолету. При этом проблема рассматривалась с точки зрения обеспечения:

– высокого уровня безопасности полетов в специфических условиях летного обучения;

– низкой себестоимости эксплуатации вертолета;

– универсальности его применения.

Как известно, уровень безопасности полетов зависит от многих конструктивных, эксплуатационных, организационных и других факторов. Одним из наиболее эффективных способов повышения уровня безопасности авиационной техники является дублирование ее наиболее важных агрегатов и систем. Г1рн этом дублирование двигателей силовой установки практически исключает такое опасное для слабо обученного пилота явление, как одновременный отказ двух двигателей. Практика эксплуатации вертолетов Ми-2, Ми-8, Ми-24, Ка-27 показывает, что подобное происходит крайне редко. В то же время отказ одного двигателя оставляет курсанту достаточно большие возможности для выполнения предпосадочного маневра и последующей посадки. Особенно упрощается техника пилотирования при посадке, если вертолет имеет достаточный запас мощности, что облегчает посадку на одном двигателе в случае отказа. Отсюда вытекает одно из основных требований к вертолету первоначального обучения: он в обязательном порядке должен быть оснащен двухдвигательной силовой установкой.

Начинающие летное обучение курсанты неизбежно совершают в полете множество ошибок. Следовательно, необходимо, чтобы вертолет «был терпим» к таким ошибкам, предоставляя широкие возможности для их исправления. С этой точки зрения также представляется целесообразным некоторая нереразмсренность вертолета но мощности. Таким образом, представляется целесообразным, чтобы силовая установка была рассчитана на несколько больший вес. чем предельный взлетный вес вертолета.

Проведенный в училище опрос показал. что, по мнению большинства экспертов, избыточная мощность должна составить от 20 до 30%. При этом многие эксперты считают, что избыточная мощность может быть реализована в виде чрезвычайных кратковременных режимов.

Экономичность летного обучения курсантов определяется, в основном, себестоимостью учебного вертолета, его эксплуатационной технологичностью, экономичностью силовой установки. Не затрагивая производственные вопросы, отмстим, что себестоимость вертолета находится в определенной зависимости от его взлетного веса. Как правило, более тяжел ый вертолет дороже более легкого. Кроме того, большая взлетная масса вертолета требует большего расхода топлива.

Эксплуатационная технологичность может быть повышена за счет упрощения комплекта оборудования и продления межремонтного ресурса основных агрегатов и систем.

Следует отметить, что первоначальное летное обучение курсантов связано с целым рядом особенностей. Так, много полетного времени расходуется на обучение курсантов технике пилотирования вертолетом на внсснии, что связано с длительной работой двигателей на режимах, близких к взлетному. Достаточный запас мощности двигателей вертолета позволил бы выполнять висение на менее нагруженных режимах работы силовой установки, тем самым увеличив ее ресурс и повысив надежность работы. В процессе первоначального летного обучения неизбежны достаточно грубые ошибки курсантов при посадке, что предъявляет определенные требования к характеристикам шасси. Наконец, целью первоначального летного обучения является подготовка курсанта к освоению полетов на боевом вертолете, поэтому приобретаемые им навыки пилотирования и управления не должны значительно отличаться от тех, которые потребуются на втором этапе.

Следует, разумеется, особо учитывать интересы производителя. Вряд ли может оказаться рентабельным производство чисто специализированного вертолета только для нужд первоначального обучения курсантов, поэтому следует рассмотреть вопрос о возможности создания на его базе легкого многоцелевого вертолета. Учитывая запас избыточной мощности двигателей, представляется целесообразным проектировать его в качестве платформы. позволяющей с минимальными затратами средств и времени переоборудовать его в легкий гражданский или боевой вертолет, которого не имеет в настоящее время наша авиация. Заложенный при проектировании избыток мощности позволит оперативно оснастить вертолет пассажирскими местами, носилками, дополнительным запасом топлива и т.д.

На основе вышеизложенного представляется возможным сформулировать наиболее важные требования к перспективному вертолету первоначального обучения летного состава.

1. Целесообразно (но не обязательно) проектировать вертолет с соблюдением всех международных требований к летательным аппаратам.

2. Вертолет должен быть одновинтовой схемы, а несущий и рулевые винты с бесшарнирной втулкой.

3. Силовая установка должна состоять из двух газотурбинных двигателей отечественного или зарубежного производства, имеющих большой ресурс работы на номинальном и взлетном режимах.

4. На вертолете следует установить левые и правые органы управления, связанные между собой и полностью дублирующие друг друга.

5. Шасси должно быть трехстоечное, неубирающееся, состоящее из самоориентирующегося переднего и двух основных тормозных колес с амортизаторами повышенной энергоемкости.

6. Кабина должна иметь хороший обзор как с левого, так и с правого кресла.

7. Следует предусмотреть систему обогрева и вентиляции кабины экипажа, аккумуляторных отсеков, обдув остекления фонаря с использованием горячего воздуха, забираемого от двигателей.

8. Необходимо предусмотреть противообледенительную систему воздухозаборников двигателей и лопастей несущего и рулевого винтов, пылезащитных устройств двигателей.

9. Навигационное оборудование должно обеспечивать выполнение полетов днем и иочыо в сложных метеорологических условиях.

10. Конструкция втулки несущего винта и трансмиссии должна обеспечивать полет вертолета на режиме самовращения несущего винта при заклинивании выводного вала главного редуктора.

11. Размещение на вертолете агрегатов, проводки управления, оборудования должно обеспечивать их качественное обслуживание.

12. Все агрегаты вертолета должны эксплуатироваться по техническому состоянию в течение всего межремонтного ресурса.

13. Вертолет необходимо оборудовать системой объективного контроля. позволяющей производить качественный анализ техники пилотирования.

14. Автопилот должен обеспечивать работу в режимах демпфирования, управления и стабилизации основных параметров полета.

15. Желательно оборудование вертолета съемным кислородным оборудованием для обеспечения работы экипажа на высотах, близких к динамическому потолку.

16. Количество топлива должно обеспечивать время работы между заправками не менее 2,5 часа с 30-минутным запасом топлива без использования подвесных баков.

17. Вертолет необходимо оборудовать СПУ с повышенным качеством слышимости, так как на первоначальном этапе обучения курсант испытывает трудности с организацией распределения внимания.

18. Для эффективного обучения курсантов вертолет должен обладать соответствующими техническими характеристиками (см. таблицу).

Разумеется, все изложенные требования отражают специфически эксплуатационные взгляды. Реальные технические решения неизбежно станут компромиссом между требованиями конструирования, технологии и эксплуатации.

Зав. кафедрой Сызрансного ВВАУЛ к. т. н. И.К. Тощигин

Взлетная масса вертолета 1800- 2800 кг

Грузоподъемность не менее 500 кг

Максимальная скорость не менее 250 км/ч

Потолок статический не менее 2500 м

Потолок динамический не менее 4500 м

Продолжительность полета не менее 2.5 ч

Дальность полета не менее 400 км

Угол крена не менее 60 0

Угол тангажа не менее 50 °

Угловая скорость вращения не менее 30 °/с

Время приемистости двигателя не более 6 с

Эксплуатационный диапазон нормальной перегрузки 0.5 – 2,5