Снижение максимальной мощности двигателя объясняется как уменьшением массового расхода воздуха ввиду падения его плотности с ростом температуры, так и уменьшением удельной мощности, связанным, главным образом, с ростом относительных энергозатрат на повышение давления более теплого воздуха в компрессоре.
Системы автоматического управления современных вертолетных ГТД обеспечивают примерное поддержание максимальной мощности до температур воздуха на входе в двигатель у земли порядка +(20-25) °С за счет увеличения максимальной частоты вращения ротора турбокомпрессора (nтк) и температуры газов перед турбиной (Т*).
При более высоких температурах воздуха возможности такого увеличения оказываются исчерпанными и дальнейшее сохранение максимальной мощности становится невозможным вследствие вступления в работу ограничителей, главным образом, – nтк макс и T*г макс (рис. 1). Следует учитывать, что с ростом высоты полета температура воздуха, при которой происходит вступление в работу ограничителей, снижается. Дальнейший рост температуры приводит к резкому падению максимальной мощности двигателя.
Воздействие указанных факторов проявляется, безусловно, и при более низких, чем указанные выше, температурах воздуха, что обуславливает необходимость использования в полете повышенных, по сравнению с холодным временем года, режимов работы двигателя.
Интенсивность такого воздействия высоких температур может в значительной степени усиливаться при попадании уходящих из двигателя газов во входное устройство, что характерно для режимов наземного опробования, висения и маневров с попутным и боковым ветром.
Высокие температуры способны в значительной степени повлиять и на работу двигателей при запуске вследствие снижения расхода воздуха по сравнению с его значением для расчетной температуры. Ошибки в регулировке элементов систем автоматического управления, практически незаметные в холодное время года, летом могут привести к чрезмерному «забросу» температуры газов T* г на запуске, а в ряде случаев – и к выходу двигателя за пределы газодинамической устойчивости, то есть наступлению помпажа, или помпажного срыва. Вероятность подобного развития событий увеличивается с ростом высоты, на которой производится запуск.
Последствием влияния высоких температур является также снижение вязкости масел и смазок, применяемых в системах вертолетов, что приводит к ухудшению их смазывающей способности и, как следствие, – к повышенному износу трущихся элементов двигателей и трансмиссии. Интенсивному росту температуры масла способствует снижение эффективности работы воздушно-масляных радиаторов при длительных полетах на режиме висения, а также засорение воздушных каналов радиаторов попадающими в них через вентиляторную установку частицами грунта и другими посторонними примесями.
Рис. 1.Типоеал климатическая характеристика вертолетного ПД
Армейская авиация в Таджикистане
Российские вертолетчики в Африке
Кроме всего прочего, эксплуатацию авиационной техники в условиях высоких температур отличает повышенная пожароопасность, обусловленная увеличением интенсивности испарения топлива и спецжидкостей с ростом температуры.
Таким образом, наличие рассмотренных факторов в значительной степени усложняет выполнение полетов в жарких условиях. Однако наиболее серьезным из них для безопасности полетов, безусловно, является снижение мощности двигателей вертолета, в результате чего:
– снижаются максимальные скорость и высота полета;
– уменьшается предельно допустимая взлетная масса;
– ухудшаются разгонные характеристики и скороподъемность, глиссада взлета становится более пологой;
– при резких движениях рычагами управления увеличивается просадка вертолета, растет вероятность снижения частоты вращения несущего винта ниже минимально допустимой при интенсивном увеличении шага.
Знание рассмотренных факторов и учет их влияния при высоких температурах воздуха поможет экипажам предотвратить летное происшествие и качественно выполнить полетное задание.
ПОРТРЕТ
Профессия, ставшая судьбой
Мастер спорта международного класса, пилот I класса Инна Андреевна Копец – живая легенда отечественной авиации. Энергии этой женщины, ее мужеству, отваге могут позавидовать даже летчики- мужчины, а ведь, как известно, «слабаков» эта профессия не терпит. Число рекордов, установленных Инной Андреевной на различных вертолетах, давно перевалило за второй десяток, число ее учеников и учениц – и того больше. О судьбе летчицы Копец. ее профессиональных достижениях можно рассказывать очень долго, но мы решили предоставить слово ей самой.
– Инна Андреевна, расскажите, пожалуйста, о себе, своей семье. Почему Вы решили связать судьбу с авиацией? Кто повлиял на Ваше решение?
– Родилась я во Владивостоке, в очень простой семье. Мама была домохозяйкой посвятившей всю свою жизнь нам. Отец – ветеран войны: сражался на Хасане, во время Великой Отечественной защищал Москву, Волгоград и Севастополь, был ранен. После войны работал на транспорте.
Отец, его отношение к жизни, к работе, к людям – и сегодня является для меня примером служения и своей семье, и своей Родине. Надо сказать, что мои родители (как и все их поколение) никогда не искали легких путей в жизни, и это, безусловно, повлияло на то, что я стала летчицей.
В годы моей молодости все «болели» авиацией. Полеты, летчики, рекорды – эти слова были полны для нас романтики и героизма. Государство, надо сказать, делало все, чтобы молодежь шла в авиацию. Обучение разным видам авиационного спорта было бесплатным.
Были у нас и свои кумиры в авиации. Для меня это была Валентина Степановна Гризодубова. Судьбе было угодно, чтобы через много лет я познакомилась с кумиром моей юности, а впоследствии принимала активное участие в установке и открытии памятника этой прославленной летчице на Кутузовском проспекте в Москве. Также не без моего участия учрежден новый приз – кубок им. B.C. Гризодубовой, который вручается победителям в одном из видов всероссийских авиаралли.
… Когда я училась в 9 классе – это было в 1955 году в Астрахани – наши ребята записались в аэроклуб, а нам сказали: «Девчат там не берут!». Однако нас приняли, но закончила аэроклуб из десятерых поступивших девушек только я одна. В аэроклубе летала на планерах БРО-9, А-1, А-2, самолете Як-18. Первые же самостоятельные полеты помогли утвердиться в мысли, что это все действительно мое, что жизнь моя отныне связана с авиацией, как говорят, «до белой березки».
– А как складывалась в дальнейшем Ваша профессиональная биография?
– Вертолет я увидела впервые в 1956 году на аэроклубовском аэродроме. Обойдя его со всех сторон, подумала: «Ну и каракатица!». Однако «каракатица» эта чем-то запала мне в душу…
В 1957 году я поступила в Центральную планерную вертолетную школу на вертолетное отделение, куда нас – пятерых девушек взяли «для эксперимента», посмотреть, могут летать на вертолетах (тогда это был Ми-1) женщины или нет. Затем я стала работать в этой же школе летчиком-инструктором, мои первые выпускники-вертолетчики поехали работать в Тюменский регион, осваивать месторождения нефти и газа.
В 1962 году я перешла на работу в Астраханский отряд гражданской авиации. Продолжала летать на вертолете Ми-1, выполняя заказы геологов, аварийно-спасательные и санитарные задания. С вертолета мы проводили обработку арбузных полей и виноградников, наши машины обслуживали строительство газопровода Средняя Азия – Центр. Были даже вылеты на острова Каспийского моря для обследования лежбищ тюленей.