При всей простоте конструкции и сравнительно небольшой массе (около 70 кг) СПС-1 требует значительного времени на монтаж или демонтаж, занимает полезную площадь грузовой кабины, поскольку устанавливается вместо дополнительного топливного бака, что ограничивает время работы вертолета в воздухе.
Для устранения указанных недостатков и широкого внедрения огнетушащего состава «Файрэкс» в практику авиационной охраны лесов СПбНИИЛХ и ООО «Техноэкос» при участии ЦБ «Авиалесоохрана» и НПП «Астра» разработали и изготовили опытный образец вертолетной системы дозированной подачи пенообразователя СДП-1, коренным образом отличающейся от СПС-1.
В СДП-1 жесткий бак для пенообразователя заменен мягкой емкостью, закрепленной на внешней подвеске выше замка водосливного устройства ВСУ-5А (рис. 1). Материал, из которого изготовлена емкость, состоит из двух слоев — внутреннего водонепроницаемого и наружного с силовым каркасом. Дозированный слив пенообразователя из СДП-1 в ВСУ-5А осуществляется по рукаву при помощи электроклапана, управляемого с пульта дистанционного управления в кабине вертолета. Этот пульт имеет таймер и совмещен с пультом управления ВСУ-5А.
Такое техническое решение позволяет сливать пенообразователь в ВСУ под избыточным (сверх гидростатического) давлением, возникающим за счет упругих деформаций мягкой емкости при обжатии ее ленточным каркасом внешней оболочки. Избыточное давление в емкости для жидких добавок зависит от массы воды в ВСУ. Установлено, что при массе воды 1500, 2000, 3000 и 5000 кг давление жидкости составляет соответственно 0,057, 0,093, 0,168 и 0,315 атм.
Основные технические характеристики вертолетной системы дозированной подачи пенообразователя СДП-1 составляют: объем емкости — 250 м³,длина — 1,3 м, диаметр максимального поперечного сечения — 0,65 м, время слива пенообразователя в ВСУ — 1 мин, напряжение питания системы от бортовой сети вертолета — 27+3 В, масса системы — 20 кг, срок службы не менее 5 лет.
Предварительные летные испытания опытного образца дозирующей системы в комплекте с ВСУ-5А проводились на оборудованном водоприемниками и контрольно-измерительной аппаратурой полигоне на территории Северо-Западной базы авиационной охраны лесов.
В качестве огнетушащих составов применялись водные растворы пенообразователей «Фос-Чек» ВД-881 (США) и «Файрэкс» (Россия) с оптимальной для этих составов концентрацией, равной 1 %. В качестве контроля использовалась вода. Заданная доза пенообразователя (20 л) подавалась автоматически по команде оператора с пульта дистанционного управления ВСУ-5А — СДП-1. Однородный раствор в емкости ВСУ-5А получался через 1,5–2 мин после подачи пенообразователя за счет турбулентного движения воды. Всего выполнено семь сливов: три — раствора «Файрэкс», по два — «Фос- Чек» и воды. ВСУ-5А было настроено на забор воды в объеме 2 м³.
В ходе предварительных испытаний установлено, что при высоте полета 50 м и скорости 70 км/ч средняя длина противопожарных заградительных полос, проложенных растворами обоих пенообразователей, составила 65–70 м при средней ширине 11 м. Эффективная ширина полосы при дозировке раствора 1 л/мг и более не превышала 7 м. Параметры заградительных полос, проложенных растворами пенообразователей и водой, почти не отличались друг от друга, однако, пожароустойчивость полос, покрытых пеной толщиной до 20 см, оказалась значительно выше, чгм просто мокрой полосы. Огнезащитный эффект пены еще более выражен при сбросе раствора на лес, так как в этом случае пена покрывает кроны деревьев и предотвращает переход низового пожара в верховой.
Количество сливов ОР при полной заправке вертолетов Ми-8МТВ, Ми-8Т зависит от расстояния: аэродром — водоем — пожар — водоем (табл. 1). На количество сливов также влияет время, затраченное на прогрев двигателей, руление к месту заправки топливом и пенообразователем, руление к месту взлета и др.
Как показала практика, наибольшая производительность при прокладке противопожарных заградительных полос с воздуха у вертолета Ми-8МТВ, имеющего мощную силовую установку. При расчетном количестве сливов не более 12, объеме емкости ВСУ 2000 л и заправке пенообразователем в объеме 250 л целесообразно прокладывать заградительные полосы раствором однопроцентной концентрации (20 л на емкость ВСУ). В этом случае заградительная полоса покрывается слоем пены. При большем расчетном количестве сливов концентрация раствора не должна превышать 0,5 %.
Рис. 1. Схема конструкции вертолетной системы СДП-1 в комплекте с ВСУ-5А
1 — пульт управления; 2 — электрокабель; 3 — переходник; 4 — мягкая оболочка СДП-1; 5 — шланг (L=l м); 6 — электроклапан; 7 — шланг (L=16 м); 8 — ленточная стропа ЛС-5A; 9 — механизм управления; 10 — мягкая емкость ВСУ-5А
Ми-8, оснащенный ВСУ-5А и СДП-1
В результате летных испытаний установлено, что вертолетная дозирующая система пенообразователя СДП-1 имеет целый ряд преимуществ перед СПС-1.
Замена жесткого бака для жидких добавок на мягкую емкость и размещение ее на внешней подвеске вертолета упростили конструкцию дозирующего устройства, снизили его массу по сравнению с предшествующей конструкцией в 3, а стоимость — в 4 раза. Кроме того, такое техническое решение сделало всю систему дозирующего устройства автономной, не «привязанной» к конструкции вертолета.
При закреплении мягкой емкости для жидких добавок на внешней подвеске отпадает необходимость демонтировать дополнительный топливный бак из грузовой кабины вертолета, что увеличивает продолжительность полета вертолета при одной заправке топливом почти в 1,5 раза. Мягкая емкость для жидких добавок имеет форму эллипсоида и в заполненном состоянии обеспечивает минимальное аэродинамическое сопротивление при транспортировке ее вертолетом.
Размещение мягкой емкости с жидкой добавкой на внешней подвеске стабилизирует вертикальное положение последней, уменьшает вероятность захлестывания порожней емкости ВСУ на хвостовую балку вертолета и тем самым обеспечивает безопасность полетов при тушении лесных пожаров с воздуха.
Эдуард ДАВЫДЕНКО, ФГУ ЦБ «Авиалесоохрана», Евгений АРЦЫБАШЕВ, Виталий ГУСЕВ, СПбНИИЛХ, Александр СУДАКОВ, ООО «Техноэкос»
БЕЗОПАСНОСТЬ
Режим самопроизвольного левого вращения
Авиационные происшествия (АП), связанные с попаданием вертолетов классической схемы в режим самопроизвольного левого вращения, составляют значительную часть всех авиационных происшествий. Что делать при возникновении самопроизвольного левого вращения и какие меры безопасности принимать, чтобы предупредить попадание в этот режим — на этот и другие вопросы отвечает канд. техн. наук, главный специалист УНЛД ФСНСТ, заслуженный военный летчик России Александр СЕМЕНОВИЧ.
За последние 10 лет на вертолетах в частях и подразделениях государственной авиации, а также в авиакомпаниях и авиапредприятиях гражданской авиации произошло 235 АП, 42 (18 %) из них — по причине попадания вертолетов в самопроизвольное левое вращение. Из 42 авиационных событий 17 закончились катастрофами, 25 — авариями. На фотографиях, иллюстрирующих статью, зафиксированы последствия попадания вертолетов в режим самопроизвольного левого вращения.
На взлете произошло 10 АП (4 катастрофы, 6 аварий), на посадке — 27 (12 катастроф, 15 аварий), при выполнении висения и перемещений у земли 5 АП (1 катастрофа и 4 аварии). И это не случайно. Режимы висения, взлета и посадки являются наиболее сложными, они отличаются динамической и статической неустойчивостью вертолета, заметным усложнением (по сравнению с горизонтальным полетом) техники пилотирования, пониженной приемистостью двигателей. Эти режимы требуют использования повышенных (зачастую предельных) значений мощности двигателей, близких к максимальным углов установки лопастей несущего винта и полного «расхода» правой педали.