Опыт сертификации и эксплуатации Ка-32

Вертолет Ка-32С Южно-Корейской морской полиции

Одним из достижений конструкторской школы Н.И. Камова явилось создание соосного гражданского вертолета среднего класса Ка-32 со взлетной массой 11000 кг. Разработан ряд модификаций аппарата. Все они производятся серийно, некоторые из них сертифицированы в России и за рубежом. Вертолеты Ка-32 успешно эксплуатируются в 25 странах мира.

А начиналось все в 1980 году, когда в СССР появилась потребность в вертолете, способном днем и ночью автономно работать по проводке ледоколов в Арктике. В это время серийно строились вертолеты Ка-27ПС для ВМФ, и можно было, используя фюзеляж, силовую установку и несущую систему машины, с минимальными затратами в короткие сроки создать гражданский вертолет с мощным радионавигационным оборудованием. ОКБ Камова по своей инициативе вышло с таким предложением в МГА и МАП и пока разрабатывались тактико-технические требования (они были подписаны в 1981 году), был построен вертолет Ка-32С, предназначенный для взаимодействия с ледоколами и осуществления поисково-спасательных работ.

Вертолет был оснащен РЛС «Осьминог- ПС-32» и системой ближней навигации, которая позволяла ему производить полеты над безориентирной местностью в условиях полярной ночи. Первый вылет машины состоялся в январе 1980 года, а через несколько месяцев она уже участвовала в полярной экспедиции на атомном ледоколе «Сибирь» в Баренцевом и Карском морях.

Одновременно велись работы над транспортным вертолетом Ка-32Т, более простым, дешевым, с повышенной массой перевозимого груза, оснащенным более простым и легким комплексом бортового радионавигационного оборудования. Этот вертолет совершил первый вылет в октябре 1980 года.

Потребовалось 8 лет на проведение всех видов испытаний и запуска вертолетов в серию на заводе в Кумертау. В 1988-1989 годах Ка-32 были допущены Министерством гражданской авиации к эксплуатации и стали поступать в управления ГА.

На мировом авиационном рынке также имелась потребность в таких вертолетах. И несмотря на популярность вертолетов Ми-8, присущие только винтокрылым аппаратам соосной схемы преимущества привели к тому, что в 1990 году и Ка-32 начали успешно эксплуатировать в Европе (Швейцария), тихоокеанских островных государствах и в Азии (Папуа – Новая Гвинея, Бирма, Лаос, Вьетнам, Индонезия и т.д.). По высоким летно-техническим характеристикам, надежности, простоте обслуживания вертолет заграничным эксплуатантам нравился, но отсутствие сертификата типа тормозило его продвижение на рынке.

Проблема сертификации вертолета встала во весь рост, и в 1990 году работы были начаты. Сертифицировать вертолет по действующим российским нормам НЛГВ-2 было бесперспективно. Эти нормы коренным образом отличались от американских FAR, английских BICAR, европейских JAR и не признавались на западе. Поэтому руководством фирмы КАМОВ было принято смелое решение: создать специальные нормы для вертолета Ка-32, которые были бы адекватны как американским нормам FAR, так и российским нормам НЛГВ-2. Надо отметить, что FAR признают в качестве национальных 80% государств; мира.

Эта идея была поддержана в Авиарегистре МАК. Руководил работами главный конструктор Ю.Г. Соковиков, группу летной годности возглавлял Л.А. Поташник. Ведущим конструктором по вертолету был назначен Б.Е.Соколов. Перед коллективом специалистов стояла весьма сложная задача, ведь одновременно создавались нормы летной годности, строилась модель сертифицируемого вертолета (позднее получившая обозначение Ка-32А) и велась сертификация: заполнялась таблица соответствия, разрабатывались методы оценки соответствия, подготавливались технические справки по каждому пункту норм, проводились летные и наземные испытания. К сертификации были привлечены все научные институты авиационной отрасли. Руководителем работ от АР МАК являлся В.В. Сушко. Вся координация работ осуществлялась непосредственно Генеральным конструктором С.В. Михеевым.

Структура комиссии по сертификации вертолета Ка-32 и двигателя ТВ 3-117 (КС-32)

29 июля 1992 года был введен в действие сертификационный базис вертолета Ка-32А и его двигателя ТВЗ-117ВМА, включающий специальные нормы НЛГ-32.29 (аналогичные FAR-29), НЛГ-32.33 (аналогичные FAR-33) и НЛГ-32.2 – требования НЛГВ-2, отсутствующие в FAR-29, FAR-33. Решением АР МАК, ЛИИ, ГосНИИ ГА и ОАО «Камов» была создана комиссия под руководством В.А. Еремина и рабочие группы по сертификации, в которые вошли представители организации 1ЬсНИИ ГА, ЛИИ, ЦИАМ, ОАО «Камов», ЛНПО им. В.Я. Климова, ЦАГИ, НИИ АО, ПзсНИИ «Аэронавигация», НИАТ, ВИАМ, НИИД. В рабочих группах было более шестидесяти специалистов.

Наземные и летные двухэтапные испытания включали дополнительные заводские и сертификационные испытания. Они велись на трех машинах: одном вертолете Ка-32А и двух вертолетах-прототипах Ка-27ПС. На этапе заводских испытаний было выполнено свыше 400 полетов, в зачет приняты результаты ранее проведенных испытаний прототипов (свыше 2500 полетов), и в июле 1992 года вертолет Ка-32А был предъявлен на сертификационные испытания в ГосНИИ ГА. Их программа включала 59 полетов и была выполнена в январе-июле 1993 года на базе ГосНИИ ГА.

По результатам двух этапов сертификации 5 июля 1993 года был утвержден акт №117/1-Ка-32/93 с выводом о полном соответствии конструкции и эксплуатационно-технической документации вертолета Ка-32А требованиям сертификационного базиса. Таким образом, 2,5-летний период разработки норм летной годности, создания образца вертолета Ка-32А и проведения его сертификационных испытаний закончился, и 16 июля 1993 года ОАО «Камов» получило на вертолет Сертификат типа №36-32А (в мае 1993 года был получен Сертификат типа №45 на двигатель).

Особенностями российского этапа сертификации явились:

– слаженная работа конструкторов, производственников и испытателей, приведшая к тому, что в момент подписания Акта №117/1-Ка-32/93 все отмеченные недостатки в конструкции были устранены и испытаны новые решения;

– оперативное устранение отмеченных недостатков конструкции и внедрение новшеств на вертолете Ка-32А (вертолет свыше 10 раз дорабатывался в цеху, было внесено более 250 изменений в конструкцию);

– существенная помощь научных институтов авиационной отрасли.

Получение российского Сертификата типа позволило развернуть работы по сертификации вертолета за рубежом – в Канаде и Швейцарии. В результате Национальный регистр Швейцарии F0CA 17 июня 1996 года одобрил российский сертификат на вертолет Ка-32А12 и произвел государственную регистрацию эксплуатируемого фирмой «Хелисвисс» вертолета Ка-32А12 ХКЕ.

В Канаде на вертолет Сертификат типа №Н-100 был получен в 1998 году (на двигателъ сертификат №1Е-35 был получен 11 мая 1998 года) с некоторыми ограничениями в эксплуатации. Канадская модель вертолета получила обозначение Ка-32А11ВС. В настоящее время ведутся работы по снятию ограничений канадского сертификата. Кроме этого, в 2001 году получено одобрение российского сертификата в Тайване.

Успешная сертификация вертолета Ка-32А за рубежом позволила западным фирмам приобрести соответствующие модели вертолетов и начать их коммерческую эксплуатацию. С другой стороны, продолжается коммерческая эксплуатация вертолетов Ка-32Т, Ка-32С, Ка-32А, принадлежащих российским эксплуатантам, в тихоокеанском и азиатском регионах. В частности, большое количество вертолетов (36) Ка-32С и Ка-32Т эксплуатируется в государственных структурах Южной Кореи. Несколько вертолетов типа Ка-32А0 принадлежит украинской компании и эксплуатируется в Испании, российский сертификат ограниченной категории был получен на этот вертолет в 2000 году. Все эти районы эксплуатации отличаются и по годовой наработке вертолетов и по характеру авиаработ.

Перечень серийных вертолетов типа Ка-32 приведен в табл. 1. Всего построен 141 вертолет, из них в реестр России внесено 75 вертолетов (33 – эксплуатируются), 66 вертолетов продано или эксплуатируется за рубежом.

Таблица 1. Тип вертолета и наличие сертификации

Таблица 2. Основные районы эксплуатации за рубежом

Таблица 3. Показатели величин времени досрочного съема (Т_дс) агрегатов вертолетов Ка-32Т, С и Ка-32А11ВС

Таблица 4. Сравнение межремонтных и назначенных ресурсов

Характерные особенности эксплуатации вертолетов Ка-32 представлены в табл.2.

Наиболее активная эксплуатация вертолетов Ка-32 ведется в Канаде на логгинге с малым полетным циклом (2-3 мин), с использованием максимального полетного веса машин и максимальной мощности двигателей. При такой эксплуатации вертолета двигатели, трансмиссия, несущая система работают в малоцикловом режиме с максимальной нагрузкой. Именно по этой причине на первом этапе эксплуатации на логгинге (1997- 2000 годы) наблюдалось уменьшение времени досрочного съема (Тдс) указанных выше агрегатов по сравнению с аналогичными показателями транспортных вертолетов, эксплуатируемых, например, в Южной Корее. Показатели Т_дс представлены в табл. 3.

Понадобились значительные усилия ОАО «Камов», завода «Мотор Сич» (Запорожье), ФГУП «Завод им. В.Я. Климова», завода «Красный октябрь», чтобы справиться с отказами агрегатов и обеспечить их работу в течение межремонтного срока службы. По существу, создан специализированный вертолет для логгинга, отработаны и уточнены режимы полета в условиях частых подъемов тяжелых грузов (20-30 раз за час), что позволило удержать на заявленном в 1993 году уровне все межремонтные сроки службы наиболее нагруженных и дорогостоящих агрегатов, таких, как двигатели, редуктор, колонка и лопасти несущих винтов. Последний год два из трех вертолетов Ка-32А11ВС эксплуатируются канадскими специалистами в Тайване при проведении строительных работ, связанных с возведением плотины.

Таблица 5. Сопоставление характеристик вертолета Ка-32А11ВС и его западных аналогов

Вручение канадского Сертификата типа фирме КАМОВ

С учетом удаленности западного побережья Канады от России и интенсивной наработки, а также большой отказности основных агрегатов на начальном этапе эксплуатации вертолетов (600-700 летных часов для двигателей, колонки, редуктора) остро встали вопросы поставки агрегатов для замены отказавших и повышения их ресурсов до первого ремонта. Интенсивные работы по повышению межремонтных ресурсов вертолета дали положительные результаты.

Сравнение межремонтных и назначенных ресурсов, установленных в 1990 и 2000 годах (вертолет Ка-32А11ВС) представлено в табл. 4.

И хотя ресурсы основных агрегатов выросли в несколько раз, на сегодня они уже недостаточны, особенно по редуктору, лопастям, двигателю. Дело в том, что ресурсы агрегатов влияют на прямые эксплуатационные затраты по вертолету, которые определяют экономический аспект его эксплуатации. Эти затраты по Ка-32А11ВС (около 1680 долларов в час) соизмеримы с затратами аналогичных западных вертолетов (1696 долларов в час у Super Рита AS332 L2) и их дальнейшее уменьшение ведет к повышению конкурентоспособности Ка-32А11ВС.

Если учесть, что вертолет на внешней подвеске транспортирует груз 5000 кг, и связать эту величину с прямыми эксплуатационными затратами через коэффициент

то увидим, что Ка-32А11ВС имеет самый

низкий коэффициент η (без учета показателей опытного вертолета S-92). Величина данного коэффициента для различных типов вертолетов представлена в табл. 5.

Исходя из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

– вертолет Ка-32А11ВС, имеющий российский и ряд иностранных сертификатов типа и обладающий отличными летно-техническими характеристиками, вполне конкурентоспособен на мировом авиационном рынке;

– необходимо настойчиво вести работы по дальнейшему повышению ресурса агрегатов и снижению эксплуатационных затрат на обслуживание вертолета;

– для повышения конкурентоспособности необходимо в ближайшее время на базе вертолета Ка-32А11ВС создать его новые модификации с повышенной грузоподъемностью и комфортабельной пассажирской кабиной, отвечающие последним требованиям АП-29, FAR-29.

Сделать все это фирме КАМОВ, безусловно, по силам, так как ее специалисты сегодня обладают уникальным опытом не только создания вертолетов гражданского назначения, но и сертификации их в России и за рубежом, в том числе в высокоразвитых странах, а также обеспечения их поставок и обслуживания на уровне мировых стандартов.

Борис СОКОЛОВ, заместитель главного конструктора