Вертолет 2002 02

Учитывая недостаточную летную подготовку курсантов, командование института ввело ряд ограничений для выполнения учебно-тренировочных полетов в условиях высоких температур воздуха: уменьшена заправка, снижено допустимое время работы на взлетном режиме, сокращено стартовое время, уменьшено количество самостоятельных полетов курсантов и др. При температуре воздуха +35 °С и. выше учебно-тренировочные полеты отменяются.

Однако армейская авиация, для которой, в основном, и предназначены выпускники института, выполняет полеты в районах с различными климатическими условиями. Так, в настоящее время она выполняет миротворческие и иные задачи в Абхазии, Чечне, Таджикистане и даже в африканской республике Сьерра-Леоне. Эти регионы являются жаркими не только в переносном, но и в самом прямом смысле этого слова. Например, по сведениям, опубликованным в «Географическом энциклопедическом словаре», в Таджикистане не так давно была зарегистрирована температура +49 °С. Но при выполнении задач в экстремальных и боевых условиях метод ограничений не подходит: зачастую возникает необходимость в резких маневрах, взлетах и посадках на площадки ограниченных размеров, загрузка сверх установленных норм, работа на пределе возможностей техники в условиях высоких температур воздуха.

Весной 2000 года в Чечне восточнее населенного пункта Шаро-Аргун пара вертолетов Ми-24 выполняла боевую задачу сопровождения колонны федеральных войск, двигавшейся по горной местности. Когда вертолеты выполняли очередной разворот, по ним был открыт огонь из стрелкового оружия. В результате попадания пули в камеру сгорания у ведущего был выведен из строя левый двигатель. Командир экипажа майор Плешков, несмотря на довольно высокую температуру воздуха, грамотно использовал возможности одного работающего двигателя и сумел довести вертолет и посадить его у населенного пункта Ботлих. В таких экстремальных ситуациях на первый план выходит твердое знание летным составом особенностей работы авиационной техники в условиях высоких температур и умелое применение этих знаний в конкретном полете.

Отрицательное воздействие высоких температур носит комплексный характер. К важнейшим и наиболее опасным следует отнести: снижение максимальной мощности двигателя; возрастание вероятности нарушения нормальной работы двигателей при запуске; повышенный износ элементов двигателей и трансмиссии; рост пожароопасности. Рассмотрим кратко причины подобных явлений.

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 (n тк) 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, – n тк 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.