А в Канаде небо синее

А в Канаде небо синее

…Место второго пилота маленького Bell-206B Jet Ranger дает хороший обзор, и я поспешно щелкаю затвором фотоаппарата, ловя на пленку проплывающие пейзажи: горное ущелье, озера с застывшими отражениями прибрежного леса. Мы летим к месту работы нашего вертолета Ка-32. Мы – это ведущий конструктор И. Сарумов и я, представители фирмы «Камов». Место работы нашего вертолета – небольшой канадский поселок Port McNeill, расположенный на севере острова Ванкувер. Мы прибыли сюда накануне вечером, 24 января 2001 года. Сегодня поднялись рано и через 40 минут уже были на вертолетной стоянке. Прожектор вырывает из черноты стоящий вертолет, бытовой вагончик, бензовоз, огромную цистерну, бочку, заправочную колонку со шлангами.

Рассвело окончательно, и механики приступили к предполетному осмотру. Через несколько минут подъехали летчики Бишоп и Муррей, командир экипажа. В 8.20 вертолет Ка-32А11ВС с бортовым номером C-GURI взмыл в небо и направился за своим первым грузом.

Когда мы на автомобиле подъехали к месту складирования, вертолет Ка-32 сбрасывал на площадку очередное дерево. Затем он «провалился» куда-то вниз. Подойти ближе к мощным «челюстям» самогрузов нам не позволили.

Американский летчик любезно предложил нам совершить воздушную прогулку на Bell-206, но с его борта получить представление о работе нашего вертолета не удалось. К счастью, нас взяли в очередной полет на Ка-32. Сарумов разместился на месте штурмана, я – в салоне, у дверного блистера.

Полет от вертолетной площадки до горной делянки с подготовленными к транспортировке деревьями занял чуть больше пяти минут. Наблюдаю через блистер, как красный крюк на конце 60-метрового троса медленно передвигается в сторону чекеровщика. Это продолжается секунд 15. Еще 15-20 секунд вертолет вытягивает дерево из завала. Вибрация усиливается, силовая конструкция вертолета напрягается, невольно напрягаешься и сам. Впрочем, два двигателя мощностью по 4500 л.с. справляются с работой. Плавный разворот в сторону долины, 35-40 секунд набора высоты, поворот в сторону склона, заход на площадку, где идет погрузка бревен на трейлеры. Вертолет без зависания опускает бревно, оно касается одним концом земли, наклоняется и, наконец, плюхается на площадку. Тут же его подхватывают мощные «челюсти» самогрузов. Вертолет плавно уходит от горного склона и, перейдя в режим планирования, направляется в сторону горной делянки за очередной порцией леса.

Всего в этот день вертолет пробыл в воздухе 7 часов 12 минут, выполнил 161 цикл логгинга, перевез 1 миллион 465 тысяч фунтов леса (663 тонны, 4,12 тонны в среднем за полет). Среднее время одного цикла составило немногим более двух минут. Вертолет использовал все достаточно светлое время дня.

Экскурс в историю

На логгинге – вывозе древесины с горных делянок – Ка-32 стал применяться уже с 1982 года. Первый опыт вертолет получил в предгорьях Кавказа, выполнив за 72,5 летных часа 587 рейсов и вывезя с лесосеки 1663 кубометров древесины.

Первой страной, куда вертолеты фирмы «Камов» отправились на логгинг, стала Швейцария. Здесь в феврале 1990 года Ка-32 принял участие в расчистке лесных завалов, образовавшихся после бури.

С 1990 г. вертолеты Ка-32 стали использоваться для перевозки грузов на внешней подвеске в гористых местностях Папуа- Новой Гвинеи и в других островных государствах Тихоокеанского региона.

В 1991 г. Ка-32 впервые продемонстрировал свои возможности в Канаде. Результат эксплуатационных испытаний, организованных при содействии компании VIH Logging Ltd., убедил канадцев в том, что эго именно та машина, которая им нужна. В соответствии с пожеланиями канадской стороны была создана модель Ка-32А11ВС, удовлетворяющая требованиям американских норм летной годности FAR-29 и FAR-33.

11 мая 1998 года Министерство транспорта Канады выдало Сертификат типа № Н-100 на вертолет Ка-32А11ВС и Сертификат типа № IE-35 на двигатель ТВЗ-117ВМА. В феврале 1999 г. после установки двухкамерных бустеров PC-60F вертолеты Ка- 32А11ВС были занесены в государственный реестр Министерства транспорта Канады под бортовыми номерами C-FIGR и C-GKH1.

Рис. 1. Наработка вертолетов Ка-32А11ВС по месяцам

Рис 2. Наработка вертолетов Ка-32А11ВС по годам

Рис. 3. Суммарная наработка вртолетов

Рис. 4. Структура годового фонда светлого времни года Брмтанской Колумбии (3446 ч)

Проверка делом

Интенсивность использования вертолетов со временем повышалась (рис. 1, 2). В мае 2000 г. компания VIH Logging Ltd. начала использовать третий вертолет Ка-32А11ВС № 31600 (C-GURI). К концу 2000 г. вертолеты налетали в общей сложности 12,5 тыс. часов (рис. 3), совершили 133 тыс. циклов логгинга, перевезя на внешней грузовой подвеске более полумиллиона тонн древесины ценных пород.

Высокую эффективность перевозок вертолетом Ка-32 грузов на внешней подвеске в горных условиях обеспечили две группы факторов.

Первую группу составляют известные преимущества соосной схемы:

– отсутствие рулевого винта и малые габариты, что повышает безопасность полета вблизи препятствий, дает возможность использовать взлетно-посадочную площадку минимальных размеров;

– отличные пилотажные качества;

– меньшие ограничения по величине и направлению ветра;

– высокий коэффициент полезного действия вертолета на режиме висения и др.

Ко второй группе факторов относятся высокая энерговооруженность вертолета, высотные характеристики двигателей ТВЗ- 117ВМА, сохраняющих взлетную мощность 2200 л.с. до высоты 2600 м, первый крейсерский режим 1500 л.с. до высоты 5600 м.

Вертолет, работающий на логгинге, вывозит древесину либо вдоль по склону горы (вниз или вверх), либо от одного склона к другому. Обычно место складирования древесины находится ниже места вырубки. В этом случае типовой цикл логгинга состоит из следующих операций:

– подцеп груза и его подъем на высоту 10-20 м от земли;

– разгон вдоль склона с переходом в глубокое планирование;

– торможение и сброс груза;

– полет без груза вверх по склону;

– торможение вплоть до зависания.

Длительность цикла – 2-3 минуты. Примерно один раз в час вертолет идет на заправку к месту своего временного базирования, которое располагается в 5-7 минутах полета от места работы. Кроме того, часть полетного времени уходит на перелеты к местам базирования, к центрам, где выполняются периодические регламентные работы. Иногда вертолетам приходится выполнять другие виды работ (тушение пожаров и пр.). По указанным причинам полетное время, отнесенное к числу выполненных циклов, значительно отличается от длительности цикла логгинга.

Вертолет на логгинге используют только в светлое время дня, пока хорошо видна местность. В горных долинах поздно светает и рано темнеет, часто бывает довольно плотный туман. Длительность зимнего дня составляет 7-8 часов. В летние дни ограничения накладывает медицина – не более 10 часов налета для летного экипажа из двух человек. Иногда запрещают полеты экологи. Например, на время «брачного сезона» у медведей. Не работают обычно и во время празднования Рождества.

По опыту заместителя технического директора фирмы VIH Logging Ltd. Трейси Хорсмана (он же техник одного из вертолетов), из 365 дней в году:

– два дня в неделю в среднем теряется из-за погодных условий – всего 94 дня;

– 24 дня в общей сложности уходит на плановые замены агрегатов вертолета (двигателей, редуктора, колонки, рулевой системы);

– 14 дней – Рождественские праздники.

Таким образом, суммарные потери составляют 132 дня. Средняя величина пригодного для работы времени равняется 233 дням, или примерно 2200 часам (рис. 4).

В 2000 году налет вертолета C-GKHL составил 2140 часов, то есть он практически полностью использовал располагаемое летное время. Коэффициент его технической исправности достиг 90%.

Надежность

Вертолеты Ка-32А11ВС работают в Канаде по весьма плотному графику, несмотря на то, что прямо здесь, на месте эксплуатации, выясняются неизвестные ранее недостатки лопастей и втулок несущих винтов, редуктора ВР-252, двигателей ТВЗ-117ВМА. Лопасти несущих винтов испытывали повышенные перегрузки из-за частого повторения режима торможения с повышенными переменными напряжениями. В двух случаях были обнаружены трещины в лонжероне лопасти, которые дали о себе знать повышенными вибрациями вертолета. По результатам исследования партия лопастей с пониженными характеристиками прочности была изъята из эксплуатации.

Частое чередование режима горизонтального полета и режимов набора высоты и снижения не лучшим образом сказалось на состоянии втулок несущих винтов. Подшипники втулки очень быстро изнашиваются, что приводит к ограничению их ресурса.

Долговечность редуктора ВР-252 снизилась из-за быстрого чередования висения вертолета с грузом и быстрых подъемов вверх, вдоль склона горы. В этих условиях двигатели ТВЗ-117ВМА должны были работать на взлетном режиме или режимах, близких к нему, то есть при постоянных перегрузках.

Чтобы ответить на вопрос, как сказались условия логгинга на уровне эксплуатационной надежности вертолета в целом, сравним вертолет Ка-32А11ВС с близкими по конструкции вертолетами Ка-32Т и Ка-32С, работающими в Южной Корее и занятыми на других видах работ.

В Южной Корее вертолеты используются для тушения пожаров, при спасательных операциях на море, в экологических целях. Парк этих вертолетов к концу 2000 г. составил 32 машины, но за три года эксплуатации они налетали лишь 13250 часов, то есть немногим больше, чем за тот же период три вертолета Ка-32А11ВС в Канаде.

На рис. 5 представлены показатели Т_с – наработки на отказ и неисправность, явившиеся следствием конструктивно-производственных недостатков «канадских» вертолетов Ка-32А11ВС и «корейских» Ка-32Т и Ка-32С. Показатель Tс вертолета Ка-32А11ВС – 51 ч, вертолетов Ка-32Т и Ка-32С – 69 ч. Как видно, это цифры одного порядка.

При сравнении состояния агрегатов вертолета обнаруживается иная картина. В системах, где преобладают механические агрегаты (планер, несущая система, силовая установка), у вертолета Ка-32А11ВС показатели Тс в 2-4 раза ниже, чем у Ка-32Т или Ка-32С. Это вызвано не только характерными для логгинга нагрузками, но и повышенной наработкой агрегатов, следствием чего явились такие неисправности, как потертости поверхностей топливных баков, износ щеток коллектора электромотора топливного насоса, истирание протектора шин, выработка болтов и втулок малоподвижных соединений. Особенно повлиял логгинг на показатель – наработку на досрочный съем двигателей ТВЗ-117ВМА, втулок и лопастей несущих винтов, редуктора ВР-252 (рис. 6). Различие в показателях Т_с редуктора наиболее велико, если учитывать только неисправности, зависящие от величины передаваемой мощности (повреждения деталей, сопровождающиеся появлением стружки в масле).

Электротехническое оборудование сравниваемых вертолетов по уровню надежности практически одинаково, хотя виды неисправностей различны: у «корейских» вертолетов преобладают отказы системы аварийной сигнализации, на «канадских» машинах часто перегорают лампы-фары.

Более низкий уровень надежности пилотажно-навигационного и радиосвязного оборудования вертолетов Ка-32Т и Ка-32С – следствие малого годового налета, из-за чего происходят процессы деградации электронных устройств, обусловленные условиями окружающей среды и календарным временем. Еще одна причина состоит в том, что канадцы используют радиостанции американского производства.

Рис. 5. Сопоставление показателя Т_с по отдельный функциональным системам вертолетов Ка-32А11ВС м Ка-32Т/Ка-32С и по вертолету в целом

Рис. С. Показатели Тдс агрегатов вертолетов Ка-32А11ВС н Ка-32Т/ Ка-32С

Проведенное в январе 2001 г. исследование технического состояния вертолетов C-FIGR и C-GKHL после наработки ими в эксплуатации соответственно 5375 и 6472 часов подтвердило возможность эксплуатации вертолетов Ка-32А11ВС по техническому состоянию без капитальных ремонтов даже в характерных для логгинга экстремальных условиях. За все это время не было выявлено ни одного повреждения силовой конструкции. Все неисправности – повреждения защитных чехлов, вмятины трубопроводов, нарушение металлизации, ослабление затяжки болтовых соединений, частичное отсутствие лакокрасочного покрытия и другие – легко устранимы в условиях эксплуатации.

Четыре года канадского логгинга вертолетов Ка-32А11ВС показали, что вертолеты фирмы «Камов» не только хорошо летают, но и эффективно работают. Фирма проявила себя надежным партнером, способным обеспечить интенсивную работу вертолетов, находящихся за многие тысячи километров от поставщиков агрегатов и комплектующих изделий.

Устранение выявленных в ходе эксплуатации недостатков конструкции повысило уровень технического совершенства и конкурентоспособность вертолетов Ка-32А11ВС.

Юрий САБИНСКИЙ, зам. начальника отделения логисгического обеспечения (фирма «Камов»)

ШКОЛА

На взлетно-посадочной полосе аэродрома СВАИ