Чистый воздух для вертолетов

14.10.2009

С ростом в России количества иностранных вертолетов, эксплуатирующих и сервисных компаний, специализирующихся на импортной технике, неуклонно растет и общая культура их обслуживания. В практику эксплуатации проникают качественно новые требования к винтокрылым машинам как у частных пользователей, так и у коммерческих эксплутантов. Это касается и таких элементов, как воздушные фильтры. Их значение для безопасной и долгосрочной работы техники трудно переоценить. В сложных условиях эксплуатации на запыленных и заснеженных площадках от недостаточно качественной очистки воздуха может пострадать и двигатель, и бортовая электроника, да и работоспособность экипажа и комфорт пассажиров резко снижаются.

Сейчас появились предпосылки к тому, чтобы и в России внимание к этому вопросу стало особенно прстальным. Помимо прихода на отечественный рынок иностранных производителей вертолетной техники, важную роль стала играть кооперация в производстве отдельных узлов иностранных и российских производителей. Так, Eurocopter Vostok, планируя производство EC-135 и EC-145 в России, пытается довести долю изготавливаемых в нашей стране комплектующих до 40 процентов. Agusta Westlend в кооперации с «Оборонпромом», основным дистрибьютором своей продукции, также планирует с 2010 года начать сборочное производство AW-139 в Томилино. В обоих случаях специалисты этих компаний посчитали вполне вероятным производство фильтрующих элементов для своих машин в России.

Немало способствовать развитию рынка «вертолетных фильтров» будет и установка иностранных двигателей и электроники на отечественных машинах. Конкурент AW-139 Ка-62 может обзавестись французским сердцем Ardiden 3G, что сильно улучшит его характеристики. То же самое можно сказать и о Ка-226, на который устанавливаются двигатели Arrius 2G производства французской Turbomeca. Использование фильтров и фильтрующих систем мировых лидеров в этой области даст толчок и российским разработкам, и общей культуре производства и обслуживания винтокрылых машин.
Первый звонок уже прозвучал. Компания «Вертолеты России» объявила 2009 год «годом сервиса». Причем основной упор делается на улучшение обслуживания модификаций Ми-8, Ми-17 в регионах Востока и в Африке, где использование фильтрующих систем особенно актуально.
Кстати, эксплуатация этой винтокрылой машины стала лучшим доказательством того, что значение фильтрующих систем нельзя недооценивать. Практически сразу после того, как Ми-8 получил широкое распространение за рубежом, доработки машины начали зарубежные службы эксплуатации. Например, египтяне устанавливали на них английские пылезащитные устройства.

Советские конструкторы также начали разработку пылезащитных устройств различной конструкции с целью повысить надежность и ресурс силовых установок. Успеха удалось добиться лишь в 1977 году, когда в серийное производство поступили устройства так называемой «грибковой» конструкции, без которых сегодня портрет вертолета семейства Ми-8 кажется неполным. «Заглушки» этого ПЗУ, отсеивавшие песок и пыль на входе в двигатель, очищали воздух на 70-75 процентов и снижали износ лопаток компрессора в 2,5 — 3 раза. Причем в первую очередь устройствами оборудовали однотипные двигатели вертолетов Ми-24, которые использовались на территории Афганистана, а уж потом Ми-8.
Правда, у летчиков большого энтузиазма нововведение поначалу не вызвало. Дело в том, что ПЗУ снижали мощность двигателя минимум на 100 л.с., еще процентов 5-7 мощности съедали установленные эжекторно-выхлопные устройства. Известны случаи, когда мощности двигателей Ми-8 с боевой нагрузкой в раскаленном воздухе афганского аэродрома хватало лишь на то, чтобы поднять машину на высоту 10 метров! Не удивительно, что летчики избегали вертолетов с ПЗУ, которые «отказывались» нормально летать. Ситуация изменилась лишь с установкой более мощного модифицированного двигателя, потеря мощности которого уже не была ощутимой.

Со временем такие же ПЗУ стали устанавливать и на машины Камовского КБ — Ка-27, Ка-28, Ка-29 и Ка-32. Одним словом, все отечественные вертолеты с двигателями семейства ТВ3-117 получили по наследству однотипные ПЗУ.
Как это не раз доказывала история, толчок развитию техники дают войны и вооруженные конфликты. Серьезное испытание фильтрующих систем прошли и вертолеты коалиционных сил НАТО в Ираке и Афганистане.

Среди зарубежных производителей фильтров для авиации, в том числе и вертолетов, выделяется несколько грандов, которые не только изготовляют, но и ведут разработки фильтрующих систем и элементов.

Donaldson Company с штаб-квартирой в Миннеаполисе, штат Миннесота, объединяет три мощных разработчика и производителя фильтров и фильтрующих систем Aerospace Filtration Systems (AFS), Le Bozec Filtration and Systems (Le Bozec) и Western Filter. Первый действует на американском рынке, в первую очередь, в интересах производителей вертолетов, поставляя свою продукцию для установки на сборочные конвейеры.

Le Bozec действует на европейском аэрокосмическом и оборонном рынке. Отделение фирмы работает в Париже и предлагает для установки на строящиеся и модернизируемые вертолеты системы трехступенчатой фильтрации воздуха для авионики: от воды, песка и пыли. В фильтрующих элементах используются сэндвич-углеродные структуры, а системы оборудуются визуальным индикатором загрязнения, который облегчает обслуживание.
Производство Western Filter находится в Валенсии, штат Калифорния и ориентировано на разработку систем фильтрации жидкостей для аэрокосмической и оборонной промышленности.

Aerospace Filtration Systems (AFS) является лидером в проектировании, разработке и производстве высокопроизводительных фильтрационных систем, используемых для очистки воздуха на входе в двигатели как гражданских, так и военных вертолетов. Их разработки устанавливаются на вертолеты Bell Helicopter Textron, Sikorsky Aircraft Corporation, AgustaWestland, MD Helicopters. Основная разработка компании — Inlet Barrier Filter, используется самых разных климатических условиях по всему миру на огромном парке вертолетов: Eurocopter AS350 B/BA/B1/B2/B3; EC130; AgustaWestland A119, AW119Ke; Bell 205A1, 206B, 407, 206L-3/4, 206L-1(C30); MD Helicopters MD 369H Series, MD 500D/E/F and MD 900/902. Разрабатываются и скоро начнут устанавливаться на серийные машины IBF для Bell 430, AgustaWestland AW109E/S и AW139.
Недавно компания сертифицировала новую фильтрующую систему Inlet Barrier Filter, для Eurocopter AS350B3 и EC130B4, которая создает меньшее сопротивление входящему в двигатель воздух, легко очищается. Причем интервал между обслуживания фильтра значительно увеличился. Система устанавливается под существующие капоты двигателя, без переделок, а благодаря конструкции с системой перепуска воздуха, может включаться и выключаться пилотом при необходимости.

Продукция Donaldson Company достаточно хорошо известна в России, а в последнее время предпринимает шаги для того, чтобы «застолбить» часть рынка, предвидя рост российского парка вертолетов, которые оборудуются фильтрующими компонентами компании на конвейере, и создать привлекательные условия для использования своих систем при модернизации вертолетов.

Серьезным европейским конкурентом американцев можно считать компанию «CGTM», дочернее предприятие Turbomeca, которое специализируется на исследованиях в области интеграции авиационных систем на вертолетах, управляет объединенными площадками по модификации и установке оборудования на вертолеты вплоть до летных испытаний и сертификации. Кроме того, компания «CGTM» проектирует и выводит на рынок дополнительное оборудование для вертолетов, в том числе различные фильтры. Естественно, в первую очередь продукция компании востребована Turbomeca, мировым лидером по производству двигателей для вертолетов и самолетов. Турбинами фирмы Turbomeca снабжаются гражданские и военные вертолеты всех лидирующих производителей, включая Еврокоптер (Eurocopter), АгустаВестлэнд (AgustaWestland), Сикорский (Sikorsky), NH Industries, HAL, и т.д. С момента основания компания Turbomeca выпустила более 50 000 двигателей, и сейчас компания насчитывает более 2,200 заказчиков в 150 странах. Это открывает «CGTM» огромные перспективы.

Недавно компания разработала и запустила в серийное производство новый Vortex particle separator (APS), разработанный в сотрудничестве с Pall Aerospace company. По мнению специалистов компании, APS знаменует собой технологический прорыв по сравнению со старым поколением песчаных фильтров. Испытания, которые проводились в неблагоприятных условиях в пустыне Сахара на двигателях Arriel, показали, что эффективность фильтрации возросла в 10 раз и превысила 95 процентов. Фильтр также обеспечивает отличную защиту от снега. Так, как показали испытания, вертолет с одним двигателем Ecureuil, оснащенный APS может без ограничений эксплуатироваться в снегопад, на заснеженных площадках. Фильтр также хорошо показал себя в условиях обледенения. Еще одна особенность новой системы — способность самоочищения, что удешевляет обслуживание. После значительного числа поставок гражданским и военным потребителям в Европе, Африке и Южной Америки, «CGTM» решила начать экспансию на рынок США и Канады, сертифицировав свою разработку QB 0777 для установки на все семейство вертолетов AS350 в этих странах.

Выдающиеся характеристики APS делают его очень привлекательным и для российских эксплуатантов, тем более что двигатели Turbomeca планируется устанавливать на Ка-62 и Ка-226. К тому же первую машину уже сейчас рекламируют как преимущественное решение для регионов Севера. Скорее всего, с продукцией французского разработчика российские инженеры и техники будут сталкиваться все чаще и чаще.

Уже упоминавшаяся выше американская компания Pall, которую можно без преувеличения назвать гигантом рынка фильтрующих элементов и систем, создает продукты практически для всех областей промышленности, а ее подразделение Pall Aerospace — один из ведущих разработчиков и производителей фильтров для защиты всех систем воздушных судов, гидравлики, пневматики, фильтрации смазочных масел, топлива, и других жидкостей на борту самолетов и вертолетов. Основанная в 1946 году как маленькое частное производство, сейчас Pall создала развитую сеть филиалов на всех пяти континентах.
Один из самых востребованных и распространенных продуктов фирмы — фильтры воздуха в кабине и пассажирском салоне — гипоаллергенные, антибактериальные, дезодорирующие, озонирующие.

Причем Pall предлагает как серийные системы, так и разработку индивидуальных решений, исходя из конкретных потребностей. Одна из передовых разработок фирмы — Turbine Engine Inlet Barrier Filter, эффективность которого в фильтрации песка, пыли, снега и льда в воздухе достигает 93 процентов. Таких результатов удалось добиться, создав фильтрующий материал для использования в воздушных фильтрах с отверстиями диаметром 5 микрон, а для эффективной фильтрации жидкостей — с отверстиями 3 микрона. Фильтры для систем рециркуляции воздуха в салоне и фильтры для воды, созданные с использованием технологии Биомедицинской фильтрации, позволяют уничтожать бактерии и вирусы, удалять неприятные запахи и даже корректировать состав воздуха в салоне. Достаточно сказать, что системы Pall широко используются в американских боевых машинах для защиты от оружия массового поражения.
О надежности и эффективности этих разработок говорит еще и тот факт, что они в течение долгих лет используются не только в авиации, но и в системах космических Шаттлов.

С продукцией Pall постоянно сталкиваются инженеры российской гражданской авиации — они установлены практически на всех грузовых, пассажирских лайнерах и вертолетах американского производства.