Вихревое кольцо forever
14.06.2017
В прошлом году мы опубликовали статью о снижении рыночных показателей Robinson. Тогда мы имели смелость предположить, что дело в безопасности. Точнее, сделали на этом акцент, как на самом существенном недостатке продукции калифорнийской компании. Сегодня продажи показывают рост, и хочется посмотреть, что же поменялось.
В первом полугодии года RHC поставила 151 вертолетов, что на 35 больше, чем за первые шесть месяцев прошлого года. Уровень 2015 года пока не достигнут, но рост отмечен во всем модельном ряду, кроме R44 Raven II. Что воспринимается особенно позитивно, стабильно растут продажи R66. Значит ли это, что доверие к компании возвращается? Несомненно. С другой стороны, компания прилагает неустанные усилия по увеличению безопасности полетов своих машин.
Штатный эксперт RHC по безопасности Тим Таккер гастролирует по разным странам, не обходя вниманием страны Восточной Европы, в первую очередь Россию. Но правда состоит в том, что инструкторы компании из года в год показывают невероятные ухищрения пилотажного искусства в опасных режимах пилотирования ситуациях (им это доступно, они пилоты экстра-класса), но проблема с вихревым кольцом для обычных пилотов, к сожалению, сохраняет свою остроту.
Режим состояния вихревого кольца или «эффект торроидального вихря» хорошо известен вертолетчикам. Состояние возникает при малой горизонтальной скорости на снижении. Винты не создают достаточной тяги, и машина попадает в созданную ею же «дырку от бублика», проваливается и может даже потерять управление. С этим предлагают бороться на фирменных курсах безопасности на родине «Робинсонов» — в Торрансе, где Таккер наглядно и смело демонстрирует, как избавляться от этого эффекта.
Безопасность на первом плане
Курсы шеф-пилота компании, изначально предназначенные только для инструкторов R22, теперь открыты для всех и проводятся в два раза чаще. С 1982 года прошли обучение более 18 тысяч курсантов, большинство из которых имело налет менее 200 часов. А сегодня в программы наземного и летного обучения полностью интегрирован R66 и на нем тоже отрабатывается выход из Vortex ring state.
Когда вертолет снижается с вертикальной скоростью свыше 1,5 м/с, под ним образуется мощное завихрение встречного и индуктивного потоков воздуха, что приводит к образованию вихрей, расположенных по окружности несущего винта. Часть мощности силовой установки расходуется на создание вихрей, а не подъемной силы. В такой ситуации потребная мощность превышает располагаемую, в чем и состоит опасность. Тема в последнее время признана приоритетной в коммерческой авиации, поэтому Таккер уделяет ей повышенной внимание.
В июне 2011 года свою технику выхода из режима ему показал старший летный инспектор федерального управления гражданской авиации Швейцарии Клод Вюйхард. Человек, пролетавший на вертолетах в Альпах более 35 лет, сумел удивить видавшего виды Таккера. Вместо того, чтобы прибирать газ, Вюйхард его увеличивал, давал левую педаль настолько, чтобы удержать нос прямо, и одновременно отклонял ручку управления в право. Сложение векторов хвостового и основного роторов (фактически скольжения) почти мгновенно выносит машину за пределы адского кольца. А вертолет проседает не более, чем на 9 метров.
Это настолько впечатлило Таккера, что последние два года он учит так летать всех на своих курсах. Более того, маневр включен в руководства R22, R44 и R66. Хотя до этого почти 60 лет в США, да и во всем мире господствовала иная метода.
На тренировках Таккер ставит R66 хвостом к ветру (так легче войти в режим), снижает скорость до 55-60 узлов и прибирает крутящий момент до 35%. Когда начинает казаться, что дно проваливается, он дает газу, левую ногу и отклоняет ручку вправо. При этом важно держать нос прямо по курсу. Это позволяет максимально использовать тягу хвостового ротора, которая помогает выйти в невозмущенный поток, а вертолет теряет примерно 50 футов.
При традиционном методе со снижением тяги и высоты при равных условиях потеря составляет 75 метров и эта разница ощутима, особенно в сложной местности и условиях полета. Единственно, что смущает пилота первый раз, так это кажущаяся неестественность действий. Поэтому для устойчивого овладения техникой необходима более частая практика. Начинать отработку можно даже с симуляции, ведь здесь самое главное не пропустить момент входа в критический режим полета.
Что касается техники восстановления Вюйхарда, Таккер усердно работает над тем, чтобы она была утверждена в качестве основной во всем мире. В дюжине стран она уже продемонстрирована и принята хорошо. Видно, как и вертолеты Robinson, RHCSC явно вырос в плане соответствия постоянно растущим требованиям к качеству подготовки пилотов.
Как отмечают американские вертолетчики, режим состояния вихревого кольца является обычным явлением при «длинных» заходах в условиях сильной турбулентности (восходящих потоков). Одно неловкое движение и машина просядет так, что мало не покажется. Некоторые уверяют, что описанный способ известен и используется давно, особенно на лесозаготовках, просто не успел получить громкого названия.
Не меньше внимания Таккер уделяет и посадке на авторотации. Известно, что очень легкий несущий винт Robinson запасает мало энергии, что усложняет процедуру. При обучении используется несколько возможных сценариев и позиций начала маневра планирования: от положения прямо над площадкой до захода по длинной глиссаде.
Не думать о белой обезьяне
Когда в октябре прошлого года на севере Новой Зеландии разбился Robinson R44 с двумя людьми на борту, в стране разразился скандал. Причина летальной аварии — мастбампинг — не менее больная проблема этого типа вертолетной техники, и случай в мировой практике далеко не первый.
А незадолго до катастрофы произошло еще несколько авиационных происшествий с вертолетами этого типа. Эксплуатация «Робинсонов» была приостановлена и в новозеландской прессе звучали призывы к полному запрету на их дальнейшее использование. Производителю пришлось принимать экстренные меры — плотно сотрудничать с местными авиационными властями и предлагать местным эксплуатантам (а их много для маленькой страны) дополнительные программы по безопасному пилотированию. Стоит упомянуть, что 40% вертолетного парка страны состоит из «Робиносонов», и власти включили их, наряду с железнодорожным сообщением, в список приоритетных сфер транспортной системы этого полинезийского королевства.
Обычно мастбампинг происходит в условиях турбулентности, при внезапном замедлении ротора или отрицательной перегрузке. Как выяснилось, новозеландский пилот пилот вышел за допустимые пределы режима полета.
Явление проявляется из-за особенности конструкции двухлопастного несущего винта при отрицательной перегрузке. И до недавнего времени вертолеты Robinson были единственными, которым из-за этой проблемы был даже посвящен отдельный раздел FAR.
Борьба с мастбампингом давно включена во все курсы подготовки, но итог пока неутешителен. Конструктивные недостатки не выявлены, а Robinson требует предельно внимательного пилотирования и не прощает ошибок. А ведь в небе возможно всякое — препятствие на пути, воздушное или наземное, погодные аномалии — низкая облачность, туман, грозовой фронт. Всегда могут возникнуть непредвиденные ситуации. И тогда пилот с недостаточной подготовкой сильно рискует, да и с хорошей тоже.
Оптимистичный вывод
Собственно, упомянутый рост продаж имеет к безопасности полетов лишь косвенное отношение. RHC переориентируется с частных покупателей на компании. Калифорнийцы расширили поставки вертолетов для специальных служб, включая полицию, более выгодными стали условия покупки и обслуживания для корпоративных клиентов — от телекомпаний до коммерческих перевозчиков. И там, и там на работу нанимаются пилоты с большим профессиональным опытом, что несомненно улучшает валовые показатели парка «Робинсона» по аварийности.
Вместе с тем, «Робинсон» остается народным, массовым и единственным в своем роде в истории гражданской авиации вертолетом. Прежние и нынешние конкуренты пока не могут к нему приблизиться. Это факт, но производитель не хочет менять конструкцию, иначе будут утеряны преимущества и потеряет смысл сама концепция. Возможно, решение специфических проблем безопасности вертолета — в оснащении его новейшими средствами автоматического пилотирования. Такие системы уже внедряются, но потребуется более мощная и сложная система, которая сможет ситуативно корректировать критические режимы полета.
Насколько эта проблема решаема технически — вопрос открытый. Насколько современные и перспективные технологии позволят это осуществить в условиях конкретной платформы или искоренить эти недостатки будет невозможно, покажет ближайшее будущее.
