Текст книги "Вертолёт 2002 01"
Автор книги: Вертолет Журнал
Жанры:
Транспорт и авиация
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц)
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.
Нагружение конструкции
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.
Статистика – упрямая вещь
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.
Как видно из табл. 1 и 2 (где для каждого вертолета указаны максимально допустимый вес машины и количество двигателей), все АП, согласно причинам их возникновения, можно условно разделить на 2 группы. Первая – происшествия, произошедшие из-за отказов конструкции (их 44, то есть 53 % от общего числа), вторая – АП, в основе которых лежит человеческий фактор (их 36, то есть 44 %). Обратим внимание на то, что при выполнении обычных транспортных работ это соотношение меняется: количество АП из-за ошибок экипажа возрастает примерно до 70 %, в то время как число аварий, произошедших из– за отказов техники, сокращается до 30 %. Таким образом, при эксплуатации на трелевке отказы авиатехники происходят чаще.
При эксплуатации вертолетов на трелевке возникают отказы практически всех основных агрегатов. Кратко прокомментируем причины этих отказов (в порядке убывания зарегистрированного числа АП) с учетом особенностей эксплуатации на трелевке вертолетов западного производства и российских Ми-8МТВ и Ка-32.
| Таблица 1. АП, произошедшие на трелевке в США из-за отказов конструкции (1983–1999 гг.) | |||||||||||
| Вертолет | Отказы конструкции | ||||||||||
| тип | макс-ный вес, кг | кол-во двиг-й | всего АП | двигатель | РВ (+хв. привод) | редуктор | управление | нв | внешняя подвеска | планер | всего АП из-за отказов конструкции, % |
| Hughes 269С | 930 | 1 | 2 | ||||||||
| Hughes 369D,E | 1360 | 1 | 13 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4/13 (31 %) | |||
| Bell 47G3B1/ Soloy H-23 | 1338 | 1 | 1/1 | 1 (МСХ) | 1 /2 (50 %) | ||||||
| Hiller UH-12D FH-1100 | 1407 | 1 | 1/1 | ||||||||
| Bell-206B, B3 | 1450 | 1 | 3 (1 неизвестно) | ||||||||
| SA-318C | 1650 | 1 | 1 | ||||||||
| SA-315B,D | 2300 | 1 | 6 | 1 | 1 | 1 | 3/6 (50 %) | ||||
| Sikorsky HSS-1 | 3400 | 1 | 1 | ||||||||
| Kaman HH-43, J | 4150 | 1 | 4 | 1 | 1 | 2/4 (50 %) | |||||
| UH-1B, H, E, L | 4309 | 1 | 29 | 5 | 6 привод | 2 (1 МСХ) | 1 (РВ) | 1 | 1 | 3 | 19/29 (66 %) |
| Bell-204B/205A1 | 4763 | 1 | 4 | 1 | 1 | 1 | 3/4 (75 %) | ||||
| Sikorsky UH-34J, S-58D, ВТ | 5900 | 1 или 2 | 5 | 2 | 1 | 2 (1 МСХ) | 5/5 (100 %) | ||||
| Bell-214B1 | 7260 | 1 | 6 | 1 | 1 | 1 | 3/6 (50 %) | ||||
| BV-1Q7 | 8620 | 2 | 1 | 1 (трансмиссия) | 1/1 (100 %) | ||||||
| Sikorsky CH-54A | 19050 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2/2 (100 %) | |||||
| Sikorsky S-64E | 19050 | 2 | 2 | 1 | 1/2 (50 %) | ||||||
| Итого | 83 | 13 | 12 | 5 | 3 | 4 | 4 | 3 | 44 (53 %) | ||
Отказы двигателей. За указанный период в США на трелевке зарегистрировано 13 АП, связанных с отказами двигателей. Это 30 % всех АП, связанных с отказами конструкции. При отказе единственного двигателя во время полета в горах на малых скоростях и высотах (да еще и с грузом на внешней подвеске) удачная посадка на режиме авторотации возможна только в исключительно благоприятных обстоятельствах. Как видно из табл. 1, двенадцать из тринадцати происшествий произошли с однодвигательными вертолетами. Даже если учесть, что причиной трех АП стала потеря мощности двигателя из-за полной выработки топлива в расходном баке (экипаж ошибся в оценке запаса горючего), а два АП произошли из-за загрязнения топлива (ошибка в техобслуживании), можно с уверенностью сказать, что отказ единственного двигателя является самой частой причиной АП на трелевке.
Анализ рис. 1 показывает, что эксплуатация двигателей на трелевке осуществляется при их малоцикловом термическом нагружении (нагрев/охлаждение деталей горячей части двигателя при изменении мощности), которого нет на обычных транспортных работах. Кроме того, при подъеме тяжелого груза бывают ситуации, когда поднимаемая связка бревен оказывается заваленной другими бревнами. Чтобы освободить груз и выдернуть его из завала, летчик частыми перемещениями общего и циклического шага пытается его раскачать. Это приводит к соответствующему изменению режима работы двигателей и дополнительному циклическому нагружению горячей части двигателя. Использование встречной приемистости приводит к неполному сгоранию топлива и ускоренному образованию нагара (наростов) на торцах форсунок. Эти наросты изменяют характеристики распыла топлива и факела горения, детали двигателя за форсунками подвергаются воздействию «кинжального» пламени. Первыми начинают выгорать термопары, занижая замеряемую среднюю температуру газов, что приводит к увеличению подачи топлива, повышению температуры газов и усугублению ситуации.
Отдельно нужно отметить воздействие на работающий двигатель окружающей среды. Проточная часть двигателя засоряется продуктами возгонки смолы, присутствующей в лесном воздухе. На лопатках компрессора возникают отложения толщиной до 0,5 ми, в результате чего ухудшаются напорные характеристики двигателя и падает его мощность. Попытки регулировки двигателя без устранения первопричины падения его мощности в этих условиях приводят к увеличению температуры газа и усугублению температурного нагружения горячей части двигателя.
Вся вышеуказанная цепочка отклонений параметров работы двигателя от их нормальных значений приводит к его отказу.
Отказы рулевого винта (РВ). За указанный период зарегистрировано 12 авиационных происшествий, связанных с отказами РВ (включая систему привода). Это составляет 27 % от всех АП, связанных с отказами конструкции. Причин таких отказов достаточно много: столкновения РВ с препятствиями (3 АП), с элементами внешней подвески (4 АП); потери РВ из-за поломки элементов оперения (1 АП); потери путевой управляемости из-за наличия бокового ветра и прочие. Как видно, этот фактор является вторым по частоте, приводящим к авариям на трелевке.
| Таблица 2. АП, произошедшие на трелевке в США из-за человеческого фактора (1983–1999 гг.) | |||||||||
| Вертолет | Человеческий фактор | ||||||||
| тип | макс-ный вес, кг | кол-во двигателей | всего АП | ошибки | столкновения | ||||
| летного экипажа | выработка топлива | наземного персонала | ЛА с препятствием | РВ с землей | подвески с препятствием | ||||
| Hughes 269С | 930 | 1 | 2 | 1 | 1 | ||||
| Hughes 369D,E | 1360 | 1 | 13 | 1 | 2 | 6 (2РВ, 2НВ) | |||
| Bell-47G3B1/ Soloy H-23 | 1338 | 1 | 1/1 | 1 | |||||
| Hiller UH-12D FH-1100 | 1407 1 (НВ) | 1 | 1/1 | ||||||
| Bell-206B, B3 | 1450 | 1 | 3 (1 неизвестно) | 2 (1НВ) | |||||
| SA-318C | 1650 | 1 | 1 | 1 | |||||
| SA-315B, D | 2300 | 1 | 6 | 1 | 2 (1РВ) | ||||
| Sikorsky HSS-1 | 3400 | 1 | 1 | 1 | |||||
| Kaman HH-43, J | 4150 | 1 | 4 | 1 | 1 (НВ) | ||||
| UH-1B, H, E, L | 4309 | 1 | 29 | 4 (2РВ) | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 (рв) |
| Bell-204B/205A1 | 4763 | 1 | 4 | 1 | |||||
| Sikorsky UH-34J, S-58D, ВТ | 5900 | 1 или 2 | 5 | ||||||
| Bell-214B1 | 7260 | 1 | 6 | 2 | 1 | 1 | |||
| BV-107 | 8620 | 2 | 1 | ||||||
| Sikorsky CH-54A | 19050 | 2 | 2 | ||||||
| Sikorsky S-64E | 19050 | 2 | 2 | 1 | |||||
| Итого | 83 | 7 | 3 | 8 | 4 | 3 | 13 4НВ, 4РВ | ||
Следует отметить, что отказы РВ на трелевочных работах достаточно часто происходили из-за усталостных разрушений, связанных с малоцикловым характером нагружения трансмиссии РВ (вала привода РВ, промежуточного/хвостового редукторов или элементов их крепления) и самих РВ. Из рис. 1 следует, что малоцикловое изменение потребной мощности на трелевке сопровождается соответствующим изменением крутящего момента, передаваемого на РВ, а также малоцикловым изменением тяги РВ. Такие нерасчетные (и не нормируемые Стандартами летной годности) переменные нагрузки приводят к существенному снижению долговечности и отказу РВ или его системы привода.
Отказы главного редуктора. Пять авиапроисшествий, зарегистрированных в указанный период, связаны с отказами главного редуктора – это 11 % от всех АП, причина которых – отказы конструкции. Из них три были вызваны отказом муфты свободного хода (и полной потерей мощности) на однодвигательных вертолетах, что еще раз подтверждает тезис об опасности использования таких вертолетов на трелевке.
Как следует из рис. 1, малоцикловое изменение потребной мощности является не единственной особенностью нагружения главного редуктора. Более серьезной проблемой является длительное использование режимов, превышающих максимальный продолжительный (номинальный) режим, включая взлетный режим. Как показывает практика, даже на обычных строительно-монтажных работах, не говоря уже о других видах авиационных работ, нет потребности в столь длительном использовании большой мощности. Такой тип (спектр) нагружения редукторов приводит к длительному действию высоких контактных нагрузок на подшипники, зубья шестерен и другие детали, высоких изгибных нагрузок на зубьях шестерен и к досрочным съемам редукторов из-за появления стружки в масле вследствие неисправностей соответствующих деталей редуктора. Следует отметить, что, несмотря на тяжелые условия работы редукторов, применение средств раннего обнаружения стружки в масле редуктора, использование зубчатых зацеплений с большим коэффициентом перекрытия и другие конструктивные мероприятия позволяют избегать большого числа серьезных неисправностей и отказа редукторов при эксплуатации вертолета на трелевочных работах.
Рис. 1. Пример изменения мощности на цикле трелевки
Отказы несущего винта. За указанный период на трелевке в США 4 аварии, то есть 9 %, произошли из-за отказа несущего винта. Как следует из анализа обстоятельств АП, приведенных в статье Патрика Вейлетта, все четыре аварии произошли по разным причинам. Это усталостное разрушение вала НВ (вертолет UH-1B), коррозия вала НВ (вертолет Bell-205A1), усталостное разрушение вала НВ из-за неправильной сертификации (вертолет Катап HH-43F, дополнительный фактор – превышение максимально допустимого веса груза и установка двигателя с повышенной мощностью), а также удар лопастями НВ по хвостовой балке (вертолет Hughes-369). Кроме того, известна авария вертолета Bell-214B1 на трелевке в конце 70-х годов из-за разрушения элементов втулки НВ.
Все указанные случаи свидетельствуют о существенном изменении характера нагружения элементов НВ при эксплуатации на трелевке. Это обусловлено частым превышением максимально допустимого веса вертолета, малоцикловым изменением тяги винта (большой вес – малый вес) и мощности (взлетный режим – малый газ).
Исследования условий и характера эксплуатации вертолета на режимах трелевки, проведенные фирмой «Камов», показали, что переход из режима глубокого планирования к торможению и укладке бревен выполняется вблизи и даже внутри зоны «вихревого кольца». В таких случаях возможно существенное увеличение нагрузок в лопасти НВ и уменьшение ее долговечности. Возможно, это объясняет случай отрыва лопасти НВ при эксплуатации вертолета S61 на повторных подъемах тяжелых грузов.
Отказы внешней подвески. Из числа зарегистрированных в США за указанный период 4 АП (9 % всех авиапроисшествий, связанных с отказами конструкции) произошли из-за отказа элементов внешней подвески. На практике допуск элементов внешней подвески к установке на вертолете возможен только при соблюдении достаточно жестких требований по статической прочности (в соответствии с Нормами летной годности такие элементы должны выдерживать перегрузку 3,5 без разрушения). Однако отсутствие информации о точном весе связки бревен, избыточная нагрузка на элементы подвески во время рывков и малоцикловый характер нагружения (до 30 раз за час) приводят к тому, что обрывы тросов и разрушения силовых элементов внешней подвески на трелевке случаются довольно часто.
Разрушения планера. Причиной трех аварий, что составило 7 % от всех АП, связанных с отказами конструкции, явились разрушения элементов планера. Важно отметить, что все они произошли из-за усталости вертикальных стабилизаторов (килей) на вертолетах UH-1 компании Bell. Очевидно, что, как и в случаях отказов РВ, этот элемент планера подвержен малоцикловой усталости из-за изменений потребной тяги РВ на различных режимах трелевки.
В представленном обзоре отсутствуют сведения об АП, связанных с разрушением других элементов планера. Однако практика эксплуатации на трелевке вертолетов западного производства показывает, что при выполнении этих работ часто возникают местные разрушения деталей планера. Такие поломки быстро выявляются и устраняются техническим персоналом, однако сам факт их появления свидетельствует о тяжелых условиях работы элементов планера.
Типы вертолетов. Из табл. 1, а также данных, предоставленных Патриком Вейлеттом, видно, что на западе на трелевке используются вертолеты практически всех классов, от машин с взлетным весом 930 кг до аппаратов со взлетным весом до 19050 кг. Известно также об использовании на трелевке вертолета BV234 (взлетный вес – 22000 кг) и российского Ми-26 (взлетный вес до 54000 кг). Интересно отметить, что для вертолетов малого взлетного веса относительное количество АП из-за отказов и неисправностей меньше, чем для вертолетов с большим взлетным весом (см. табл. 1).
На трелевке широко используются военные вертолеты семейства UH-1, произведенные фирмой Bell и модифицированные фирмой Garlick для гражданского использования. Большое количество АП из-за отказов и неисправностей конструкции этих моделей свидетельствует о главном: на трелевке недопустимо использование вертолетов, не сертифицированных на соответствие гражданским Нормам летной годности. Хотя на первый взгляд это и не очевидно, с точки зрения нагружения конструкции трелевка, возможно, является самым тяжелым видом работ. Таким образом, практикуемое в США использование на трелевке военных вертолетов, дополнительно оборудованных только внешней подвеской, создает существенную угрозу безопасности полетов.
Из приведенного выше анализа АП можно сделать еще один важный вывод: на трелевке из-за высоких нагрузок отказы и неисправности конструкции проявляются раньше, чем на других видах работ. При таких высоких нагрузках наличие следов коррозии, некоторые незначительные производственные дефекты деталей и отклонения в процессе ремонта могут сыграть роль последнего «звена» в цепи, которая ведет к авиационному происшествию.
Когда ошибается человек
Как видно из табл. 2, человеческий фактор стал причиной 39 АП (47 % от общего числа всех АП на трелевке в США с 1983 по 1999 годы). Среди них 31 происшествие случилось из-за ошибок летного экипажа и 8 – из-за ошибок наземного персонала (ошибки при техобслуживании вертолета). АП из-за ошибок летного экипажа можно разделить на следующие группы:
– столкновение подвески/груза с препятствием. В 4 случаях имело место попадание подвески в РВ и в 4 – в НВ (13 АП);
– столкновение вертолета с наземным препятствием (4 АП);
– удары РВ о землю (3 АП);
– полная выработка топлива (3 АП);
– АП из-за иных ошибок летного экипажа (7 АП).
Анализ авиапроисшествий этого типа требует учесть, что пилотирование вертолета на трелевке, как правило, ведется летчиком по тросу путем визуального контроля положения груза относительно вертолета и земли. Летчик фактически управляет грузом с помощью вертолета, при этом он «свешивается» в блистер и контролирует угловое положение вертолета и его скорость косвенно, боковым зрением. Такая манера пилотирования требует хорошей натренированности. Достаточно сказать, что далеко не все опытные пилоты, имеющие большой налет на других видах работ, в состоянии освоить такую методику. Однако даже после ее освоения пилотирование вертолета с подвеской длиной 60 м в горных условиях на маневренных режимах с постоянно повторяющимися циклами является очень сложной задачей. И избежать ошибок здесь невозможно, что подтверждает приведенная выше статистика.
Важно отметить еще одну особенность пилотирования вертолета на трелевке: у летчика нет времени для контроля приборов, поэтому контроль приборов, показаний тягомера осуществляет второй пилот. Легкие вертолеты, как правило, пилотирует один летчик, это диктуется принципами экономической целесообразности. Однако при эксплуатации таких машин на трелевке за отсутствие второго члена экипажа часто приходится расплачиваться безопасностью. Как видно из табл. 2, семь авиапроисшествий из 13, произошедших на вертолетах Hughes-369, были связаны именно с высокой нагрузкой на единственного летчика, вынужденного одновременно решать целый ряд задач.
По одной из существующих в России методик контроль положения груза осуществляет бортоператор или второй член экипажа, а командир пилотирует вертолет по их командам. Казалось бы, при такой методике можно ожидать повышения безопасности полета, однако не все так просто. Чтобы осознанно принимать решение о выполнении маневра или об экстренном сбросе груза, командир экипажа должен сам видеть положение груза, вертолета и оценивать окружающее пространство – в конечном счете, только он отвечает за безопасность полета. Кроме того, при пилотировании вертолета по командам бортоператора существенно увеличивается время на подцеп груза, что значительно уменьшает производительность вертолета. В этом случае трудно обеспечить безопасность наземного персонала, работающего под вертолетом. Да и «подать» чекеровщику крюк внешней подвески командир экипажа может, можно сказать, только при непосредственном визуальном контроле.
Следует отметить, что на западных фирмах, которые длительное время занимаются трелевкой (например, канадская фирма VIH Logging Ltd, эксплуатирующая вертолеты Ка-32А11ВС), существует особая процедура допуска летчиков к этому виду работ. Сначала летчик нарабатывает опыт полетов в горах по тросу на легких вертолетах типа Bell-206, выполняя вспомогательные транспортные операции. После этого его допускают к выполнению трелевочных работ в качестве второго пилота тяжелого вертолета и лишь потом в качестве первого пилота. Такой подход обеспечивает допуск к трелевке только натренированных пилотов. Фирма VIH Logging Ltd, например, дает допуск к пилотированию вертолета Ка-32А11ВС на трелевке только летчикам, имеющим не менее 6000 часов налета на тяжелых вертолетах, из которых не менее 1000 часов приходилось на трелевочные работы. Кроме того, эти летчики должны пройти курс переподготовки с привлечением специалистов фирмы «Камов».
Процесс один
Несмотря на то, что в России вертолеты на трелевке используются не так широко, как на западе, опыт отечественные эксплуатанты уже приобрели. Впервые на трелевке вертолеты были использованы в конце 80-х, когда в горах Кавказа началась вывозка древесины. Использовались там машины типа Ми-8 и Ка-32. В дальнейшем российские эксплуатанты начали выполнять трелевочные работы по контрактам в других странах. В настоящий момент 3 вертолета Ми-8МТВ работают на логгинге в Новой Зеландии и 3 Ка-32А11ВС – в Канаде. Общий налет российских вертолетов на трелевке составляет около 51000 часов, и сегодня можно говорить о разнице систем эксплуатации вертолетов, которые приняты у западных и отечественных эксплуатантов.
Во-первых, российская система эксплуатации подразумевает более жесткий и централизованный контроль за эксплуатацией вертолетов со стороны разработчика и авиационной администрации. Западный эксплуатант имеет большую свободу в методах летной и технической эксплуатации (вплоть до изменения ремонтных ресурсов агрегатов, интервалов техобслуживания, изменения ограничений на вертолет и т. п.). Безусловно, эта «свобода» упрощает жизнь, так как позволяет выбирать наиболее оптимальные методы ведения работ. Но, как показывает практика, она же усложняет ее, делая трелевку менее безопасной. Статистика авиапроисшествий свидетельствует, что в некоторых случаях на трелевке использовались вертолеты и экипажи, которые по российским правилам к подобным работам не были бы допущены. Российские требования предполагают обязательную расшифровку записей аварийных самописцев после каждого полета. На западе такое требование отсутствует, более того, легкие вертолеты, используемые на трелевке, вообще не оборудуются аварийными самописцами! А ведь своевременный анализ их данных позволил бы избежать многих АП. Мы считаем, что для допуска к эксплуатации на трелевке необходимо, помимо прочего, оборудовать вертолеты аварийными регистраторами и осуществлять расшифровку данных.
В последнее время за рубежом наметилось некоторое ужесточение требований к эксплуатации вертолетов в целом. Например, вертолеты, осуществляющие доставку людей на буровые вышки в Северном море, обязательно должны быть оснащены системой контроля за состоянием и использованием машины. Установка такой системы – дорогое удовольствие, но мера эта была признана необходимой для повышения безопасности эксплуатации на этом сложном виде работ.
Во-вторых, разница в принципах эксплуатации является следствием различий в подходах к проектированию вертолетов. Многие эксплуатанты, использующие на трелевке одновременно вертолеты российского и западного производства, отмечают, что наши машины имеют значительно больший запас прочности. Одна из причин кроется в особенностях проектирования силовой установки. На большинстве вертолетов зарубежного производства используются двигатели, мощность которых ограничивается пропускной способностью трансмиссии. Соблюдение ограничения по мощности (крутящему моменту) взлетного режима возлагается на летчика. В условиях обычного транспортного полета, где выход на взлетный режим осуществляется только на взлете, такой подход может быть оправданным. Однако на трелевке это приводит к частым нарушениям летчиком ограничения по летному режиму, что недопустимо. К тому же, как мы уже отмечали, эти нарушения не контролируются записями аварийного самописца, а значит, не отслеживаются летчиком. На российских вертолетах Ми-8 и Ка-32 взлетный режим ограничивается электронными регуляторами двигателей и физически не может быть превышен летчиком.
И наконец, существует разница в подготовке летного состава. Например, в процессе переучивания летчиков канадской фирмы VIH Logging Ltd к пилотированию Ка-32 (осуществляющемуся по российским нормативным документам) выяснилось, что наш объем наземной и летной подготовки примерно в 1,5–2 раза больше, чем при переучивании на западный вертолет такого же класса. То же самое относится к курсам повышения квалификации, действующим в России на постоянной основе и обеспечивающим поддержание знаний и навыков на необходимом уровне.
Эти особенности российской системы эксплуатации обеспечивают необходимый уровень безопасности даже на таких тяжелых работах, как трелевка, что подтверждается статистикой.
Сертификация
Специфика трелевочных работ должна учитываться как при первоначальной сертификации вертолета, так и в случае допуска к этому виду работ вертолетов, уже имеющих типовой сертификат. Допуск к трелевке возможен только при соблюдении ряда условий:
– вертолет должен пройти обязательную гражданскую типовую сертификацию. Использование на трелевке военных вертолетов, оборудованных внешней подвеской, недопустимо (выше об этом уже говорилось). Ряд АП произошел с переоборудованными военными вертолетами, на которых не были выполнены сервисные бюллетени, обязательные для сертифицированных гражданских машин, и т. п.;
– в последнее время в Рекомендательном Циркуляре АС29 к ряду параграфов Стандарта летной годности FAR29 добавлены рекомендации по учету специфики нагружения агрегатов вертолета на трелевке. Однако при допуске к эксплуатации вертолетов на трелевке необходимо учитывать не только эти рекомендации, но и все особенности конструкции и ограничения, которые могут повлиять на безопасность эксплуатации. Так, на большинство агрегатов оказывает неблагоприятное воздействие длительное использование взлетной мощности, для некоторых определяющим может оказаться циклическое использование режима малого газа при планировании. Может оказаться необходимым введение дополнительных ограничений по ресурсам, летных ограничений по пилотированию и т. п.;
– возможно, для допуска к эксплуатации на трелевке вертолетов и экипажей необходимо создать специальные эксплуатационные правила (или внести изменения в существующие). Это касается, в частности, оборудования вертолетов радиосвязью с наземным персоналом, установки аварийных самописцев, разработки процедур обучения и допуска экипажа к таким видам работ и т. п.
Как сделать трелевку безопасной?
Попробуем сформулировать те меры, которые помогут повысить безопасность эксплуатации вертолетов на трелевочных работах.
1. К работам должны допускаться только двухдвигательные гражданские вертолеты, имеющие типовой сертификат.
Создание специализированных однодвигательных вертолетов для работ с внешним грузом (включая трелевку), таких, как К-МАХ и Bell-214В, является тупиковым путем развития вертолетов такого класса.
2. Для учета малоциклового термического нагружения горячей части двигателя в период между плановыми ремонтами необходимо проводить промежуточные осмотры соответствующих узлов двигателя (термопар, камеры сгорания, деталей турбины). Некоторые производители ввели практику таких осмотров для двигателей, эксплуатируемых на повторных подъемах тяжелых грузов, что сразу дало результаты.
3. При эксплуатации на трелевке необходимо осуществлять обязательную промывку проточной части двигателя специальными реагентами. Это позволяет не только повысить безопасность эксплуатации, но и сохранить заявленную мощность двигателя (а значит, и грузоподъемность вертолета) на весь межремонтный ресурс.
