Вертолет для российского бизнеса

08.11.2010

Вертолет «Ансат» создавался в самый разгар индустриального кризиса в России в 1990-х годах в попытке по возможности быстро заполнить перспективную нишу и реализовать прорывной проект в пока еще малознакомых условиях рынка. Возможно, если бы энтузиасты яснее представляли себе глубину и разнообразие предстоящих трудностей, они бы крепко подумали, стоит ли браться за создание нового «оптимального» вертолета.

Оптимальные эксплуатационные свойства, возможность быстрой адаптации к крупносерийному производству, невысокая цена первого российского вертолета должны были быть обеспечены балансом между применением новаторских и традиционных решений. Эта разумная стратегия, однако, никак не сказалась на времени разработки вертолета: конструкторская команда ОАО «Казанский вертолетный завод» провела машину по всем уступам, не избежав моментов финансовой и проектной заморозки.

Несмотря на то, что проект не раз пребывал в состоянии неопределенности, теперь ему предстоит по-настоящему ответственный этап. После выпуска малой серии и первых поставок вертолета заказчикам в Южную Корею четыре года назад машина претерпела ряд доработок, их внедрение наконец приблизило «Ансат» к продукту, подходящему для решения тех амбициозных маркетинговых задач, под которые вертолет создавался изначально. За последние 10–12 лет «Ансат» попробовал себя во всех доступных ипостасях и успел прирасти несколькими служебными модификациями, на повестке дня также применение его в качестве средневесовой коммерческой машины.

И только тут появится «то, ради чего» – присутствие вертолета на рынке и его востребованность не только у государственных, корпоративных, но и у частных эксплуатантов, пытающихся адаптировать «Ансат» под разнообразные авиационные услуги. Именно так «уходят в бизнес» неслужебные модификации вертолетов MD, Schweizer, Eurocopter, а ведь у отечественного вертолета «Ансат» есть целый перечень опций, позволяющих машине быть универсальной.

Например, отличительной особенностью системы управления вертолета является отсутствие традиционной механической проводки управления. На «Ансате» (впервые в отечественном вертолетостроении) была внедрена электродистанционная цифровая комплексная система управления (КСУ-А). Надежность работы систем управления обеспечивается четырехкратным резервированием цифрового и аналогового вычислителей и двукратно резервированным независимым электрическим питанием. В качестве исполнительных механизмов используются двухкамерные гидравлические бустеры, они крепятся к картеру главного редуктора и непосредственно изменяют положение тарелки автомата перекоса. Двухкамерная рулевая машинка через полый вал редуктора напрямую управляет положением штока, изменяющего шаг рулевого винта.

И наконец, наличие на «Ансате» цифровой комплексной электрической системы дистанционного управления (КСУ-А) открывает огромные возможности по использованию этого вертолета в качестве учебно-тренировочного. Систему можно «настраивать» под конкретные требования выполняемого учебного полета с учетом ограничений летных условий на критических режимах эксплуатации. Множество функций автоматического управления и стабилизации на КСУ помогает быстрее обучать управлению вертолетом курсантов посредством отключения функций по мере приобретения ими навыка управления. Система также позволяет моделировать различные летные ситуации, регулировать «терпимость» вертолета к ошибкам управления, использовать единую унифицированную машину как для первоначального обучения, так и для повышенной подготовки или переобучения летчиков на другие вертолеты. Наличие КСУ превращает «Ансат» в летающий тренажер, имитирующий по ощущениям, по реакции на действия летчика и перегрузкам практически любые вертолеты как одновинтовой, так и двухвинтовой соосной схем. С помощью электронной системы управления двигателями на «Ансате» при обучении можно производить безопасную имитацию отказа одного из двигателей с экономией ресурса силовой установки. Параметры всех вертолетных систем автоматически заводятся в накопитель бортовой информационной системы контроля с возможностью их вывода и всестороннего анализа по завершении учебного полета.

Повышению эффективности и безопасности обучения способствуют и многие характерные особенности конструкции базового «Ансата», которая впервые в российском вертолетостроении разработана с учетом современных требований по выживаемости летчиков и пассажиров при аварийной посадке. Проект учебно-тренировочной модификации «Ансат-У» в 2001 году выиграл конкурс Министерства обороны РФ.

Принципиальный момент: «Ансат» с самого начала проектировался в соответствии с новыми нормами летной годности АП-29, гармонизированными с международными FAR-29. В них одним из главных условий сертификации вертолета по основной категории «А» является требование обеспечения продолжения взлета при одном отказавшем двигателе. Это требование во многом определило выбор конструкции машины, и в частности выбор типа двигателей с большим запасом по мощности.

В конструкции «Ансата» были внедрены многие новаторские решения. Носовая часть фюзеляжа с фонарем кабины пилотов, капоты мотогондолы и некоторые другие несиловые элементы конструкции выполнены из композиционного материала на основе стеклоткани.

Фюзеляж плавно переходит в хвостовую балку с горизонтальным оперением с концевыми шайбами. В носовой части размещена двухместная кабина экипажа, место летчика расположено справа. Грузопассажирская кабина на серийных (на опытном образце кабина имела меньшие размеры) вертолетах имеет сравнительно большие для вертолетов подобного весового класса размеры – 3,17 x 1,66 х 1,3 м и объем 6,7 м³. На «Ансате» установлены энергопоглощающие кресла летчика и пассажиров. В соответствии с современными требованиями по безопасности все пассажиры в кабине размещаются лицом вперед.

Впервые в истории мирового вертолетостроения в вертолете такой весовой категории удалось разместить десять пассажиров. Один из них располагается рядом с пилотом, слева, и еще девять мест находится в грузопассажирской кабине. Загрузка производится через четыре двери: две в кабине пилота и еще две в грузопассажирском салоне. В задней части фюзеляжа предусмотрен также люк для загрузки багажа или носилок.

Втулка несущего винта «Ансата» – бесшарнирная и безуходная. Шарниры заменены упругим элементом – стеклопластиковой балкой-торсионом. Четырехлопастная втулка представляет собой две такие перекрещивающиеся балки, к каждой из них крепится по две лопасти. Бесшарнирная система подвески лопастей не только увеличила управляемость и маневренность вертолета, уменьшила стоимость и массу конструкции, но и значительно снизила эксплуатационные расходы. Замена частей втулки может производиться вне баз обслуживания и выполняться «по состоянию» и показаниям системы сбора объективной информации. Бесшарнирная торсионная конструкция втулки впервые разработана в нашей стране, имеет огромные перспективы дальнейшего развития.

На «Ансате» установлен новейший пилотажно-навигационный комплекс, обеспечивающий пилотирование в автоматическом и ручном режимах управления в простых и сложных метеоусловиях, а также полную автономность при подготовке к полетам и при обслуживании  вертолета.

Два двигателя канадской компании Pratt&Whitney Canada PW-207К (на первых двух прототипах стояли PW-206) взлетной мощностью 630 л.с. установлены над грузопассажирской кабиной, в общем обтекателе, за редуктором несущего винта, имеют боковые воздухозаборники с ПЗУ. Холдинг «Вертолеты России», куда входит ОАО «Казанский вертолетный завод», выпускающий «Ансат», рассматривает и альтернативный вариант с двигателями российской разработки. Силовая установка снабжена цифровой системой автоматического управления работой двигателей (FADEC). Двигатели приводят во вращение винты и системы вертолета через двухступенчатый редуктор ВР-23.

Еще одно важное достоинство, изначально заложенное в компоновку машины: благодаря объемам кабины «Ансата» можно создавать на его основе многочисленные модификации. Базовая транспортно-пассажирская модификация рассчитана на перевозку до 10 человек либо 1000 кг груза внутри кабины или 1300 кг на внешней подвеске. Быстросъемные кресла позволяют легко переоборудовать вертолет из пассажирского варианта в грузовой. «Ансат» может быть использован в качестве воздушного такси в городе и между населенными пунктами и для корпоративной авиации общего назначения – в таком назначении холдинг «Вертолеты России» предлагает системе региональной авиации. Транспортно-пассажирская модификация заинтересовала многих покупателей, в том числе крупные нефтедобывающие корпорации, которые планируют использовать «Ансаты» для доставки рабочих на буровые.

С самого начала проектирования вертолета конструкторы предусматривали создание на его основе медико-эвакуационной и поисково-спасательной модификаций. КВЗ совместно с Главным медицинским управлением Минобороны, МЧС и Министерством здравоохранения ведутся работы по формированию медицинского комплекса на базе «Ансата». Специалистами завода был предложен вариант военного медико-эвакуационного варианта вертолета «Ансат», рассчитанного на перевозку четырех раненых на носилках в сопровождении медработника. В нем предусмотрены места для двух медработников и двух носилок. По правому борту устанавливается спасательная лебедка грузоподъемностью 300 кг, под фюзеляжем – поисковый прожектор. Вертолет дополнительно может быть оборудован аппаратурой поиска, обнаружения и средствами пожаротушения. Кстати, этим летом в связи с пожарами в России «Ансат» упоминался как один из вероятных кандидатов на пополнение пожарного авиапарка МЧС.

Базовый (транспортный) вариант вертолета «Ансат» освоен в серийном производстве с 2004 года. И шестилетний опыт реальной эксплуатации определил направления модернизации, уточнил требования к его модификациям, которые и легли в основу стратегии развития всего проекта «Ансат». С 2008 года вертолет вступил в новый круг модернизации с целью снижения веса и улучшения эксплуатационных характеристик ряда систем вертолета. На основе модернизированной конструкции были изготовлены по серийной технологии и приняли участие в этапе сертификации различные модификации вертолета – с увеличенной полной нагрузкой и дальностью полета.

Второй и третий этапы модернизации предполагают существенное снижение веса конструкции, увеличение КПД несущей системы (при неизменном конструктивном решении), замену профилей НВ и РВ, увеличение пропускной мощности трансмиссии и прочего, что в совокупности позволит создать модификации вертолета с двигателями PW-207K с взлетным весом до 3900 кг и соответственно с полной и коммерческой нагрузками 1700 и 1500 кг.

При этом в производстве останутся и более легкие (до 3300–3600 кг) вертолеты для выполнения требований потенциального заказчика по более высокой скорости и большей высоты полета.

ОАО «Казанский вертолетный завод» планирует завершить сертификацию базовой версии вертолета в следующем году. Гражданские продажи вертолета «Ансат» начнутся в 2012-м. «Сейчас основная наша задача и задача всего холдинга «Вертолеты России» заключается в налаживании производства легких вертолетов, – заявил на выставке «АКТО-2010» Вадим Лигай. – Это вертолеты Ка-226, «Ансат» и Ми-34».

Разработка вертолета вобрала в себя наилучший опыт всех школ отечественного вертолетостроения. В ней нашли отражение лучшие традиции милевской и камовской школ вертолетостроения. По оценке специалистов, ежегодная потребность в машинах подобного класса составляет 100 машин. Сейчас холдинг «Вертолеты России» пытается продвигать «Ансат» на авиационном рынке Африки: вертолет был представлен как главный российский экспонат на прошедшей в сентябре в Кейптауне (ЮАР) выставке African Aerospace and Defence 2010. Предполагается, что местные компании-операторы заинтересует его адаптированная к африканскому климату версия.

Собственно, вертолет «Ансат» один своими модификациями может закрыть всю линейку легких вертолетов в классах взлетных весов от 3000 до 4000 кг.

Концепция вертолетной техники всегда сопряжена с выбором между надежностью и большим ресурсом, выраженными в высокой стоимости, и более низкой стартовой ценой с ограничением этих ключевых параметров и является результатом неизбежного компромисса. Качественную позицию всегда сложней отстаивать, как на рынке, так и в конструкторском бюро. Еще сложнее отстаивать сбалансированную позицию. Требуется достаточное количество времени, прежде чем этот выбор сам по себе станет аргументом. «Ансат», особенно на первых порах, будет нуждаться в особой политике вертолетного холдинга, который, не довольствуясь полумерами, должен поддержать полный цикл этого вертолета – чтобы вертолет был по максимуму интересен заказчику по ЭТХ, послепродажному обслуживанию и условиям приобретения.