helimen (helimen) wrote,
helimen
helimen

Category:

БЕЗДЕТНОВ О БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ ВЕРТОЛЕТОВ


7 апреля день рождения у замечательного человека. БЕЗДЕТНОВ Николай Павлович – летчик-испытатель камовской фирмы, Герой Советского Союза, Заслуженный летчик-испытатель СССР. Первым поднимал «Черную Акулу» Ка-50. Сегодня он много работает, думает и пишет о безопасности полетов вертолетов. У него свое мнение, которое порой не совпадает с общепринятым. Читайте.


                  Некоторые проблемы российской авиации

          Заслуженный лётчик-испытатель СССР,  Герой Советского Союза

                                                  Бездетнов Н.П.                       

Современная авиация во всём мире переживает затяжной и потому уже привычный кризис полётной безопасности на исправной воздушной технике, падающей иногда на землю по различным неосознаваемым или тщательно скрываемым «ответственными» специалистами причинам. Я точно не знаю что здесь главное: техническая человеческая неграмотность или замаскированная корысть. Хотя известно, что хрен редьки не слаще.       К этому у нас ещё не редки и личные профессиональные ошибки наших лётчиков, т.е. их незрелость на фактах недоученности и отсутствия организованного общения между собой с целью обобщения  лётного опыта.  Кстати, это недальновидность и тоже прямая вина организаторов.

     Не буду особо углубляться в руководящий «человеческий фактор», где так и прёт наружу нежелание признавать свои ошибки, приписывание их невиновным, а значит и не исправление их. Но в авиации это напрямую ведёт к очень немалым потерям, человеческим и техническим с тенденцией увеличения их частоты во времени.

Постараюсь обозначить только некоторые вскрытые мной и полагаю хорошо сформулированные хронические причины авиационных катастроф, причины которые являются гарантами лётных происшествий и сейчас и в будущем, если, разумеется, не будут осознаны, признаны и устранены.  Я-то со всем, приведенным ниже неоднократно соприкасался в своих  полётах и как лётчик, и как лётчик-испытатель. И когда у меня  теория не подтверждалась практикой, было необходимым во многом упорно разбираться самому.  Иначе не возможно было обеспечивать должный уровень безопасности своих полётов.

Итак.

1).  Это, прежде всего, авиагоризонты вида «с самолёта на землю» и авиагоризонты смешанного вида (тангаж вида «с самолёта на землю», а крен вида «с земли на самолёт»). Их индикационная несовместимость с человеческой сущностью раскрыта и описана многими психологами, но предприниматели ошибочно затратившись и продолжая затрачиваться  на создание и использование в авиации опасных авиагоризонтов, не хотят исправлять эту приборную ситуацию, видимо, из-за неизбежных при этом потерь своих прибылей. Они предпочитают мириться с немалыми, но не своими жертвами и потерями ради этого. Я не считаю честным объявляемые деления пристрастий  лётчиков к тому или иному виду индикаций авиагоризонтов, позволяющие ответственным авиационным руководителям, как правило, не лётчикам и даже не бывшим лётчикам, а если лётчикам, то не знающим что такое динамичное пилотирование по приборам, когда приходится осмысливать и управлять одновременно несколькими изменяющимися параметрами полёта при полном отсутствии какой-либо видимости закабинного пространства, вольно трактовать свой выбор в пользу далеко нелучших индикаций. К сожалению, мнениями безвольной и безответственной части наших лётчиков администрации умеют легко управлять и манипулировать часто с ущербом полётной безопасности.  Убеждён в том, что самого лучшего американского лётчика, с детства летавшего только с авиагоризонтами вида «с самолёта», можно легко уличить на наземном пилотажном стенде в несостоятельности обеспечения безопасности своих собственных полётов по приборам в сложных метеоусловиях без каких-либо вспомогательных автоматических пилотажных систем управления. Вместе с тем этот же лётчик сразу покажет лучшие результаты с видом  «с земли на самолёт». Я готов нести любую ответственность за верность мной написанного и поэтому хочу предупредить радетелей «специального» дополнительного обучения наших лётчиков приборному пилотированию с плохим авиагоризонтом о бесперспективности этих усилий очень похожих на некий маскировочный приём своих ошибок, нежели на способ какого-то уменьшения будущей аварийности при полётах в сложных метеоусловиях.

 Уверен и в том, что для перевозок  пассажиров следует допускать только лётчиков способных в своём обучении справляться чисто вручную (при выключенной пилотажной автоматике) с основными пилотажными задачами в сложных метеоусловиях (на наземных стендах или в реальных полётах при полностью закрытых шторками кабинах) вплоть до приземления. А, с другой стороны, летательный аппарат, не позволяющий лётчикам это делать, не может быть допущен к перевозкам пассажиров. Только такой подход сможет обеспечить безопасность полётов даже в случаях полного отказа или вынужденного отключения  автоматической части управления. Нарушения этих условий определяются  легко и  должны находиться под пристальным юридическим вниманием.

 Считаю, что сдвинуть эту приборную ситуацию в лучшую, более разумную сторону, можно будет только после возложения на авиационных специалистов и руководителей строгой неизбежной ответственности за достоверность аварийных расследований и правильность принятия исправительных решений, т.е. за аварийность на исправной авиационной технике, в конечном счёте.

Дело не только в тяжёло воспринимаемой индикации современных авиагоризонтов. Не менее важной и нередкой причиной случившихся катастроф при выполнении  лётчиками расчетов на посадки своих самолётов при плохой приземной видимости или её неожиданном ухудшении, или при вынужденном маневрировании вертолётов вблизи невидимой земли явилось отсутствие в приборно-пилотажном комплексе образно-наглядного параметра радиовысоты, который при снижении с высоты 50 метров и ниже становится не мене  важным, чем крен и тангаж.  В анализе многих  катастроф очень заметно то, что лётчики, в этих условиях, сильно затрачиваясь на сложно воспринимаемой динамике приборных кренов и тангажей, не видят, до столкновения с землёй, текущие приборные параметры радиовысоты, т.е. «не видят» даже плавного, но нерасчётного своего приближения к земле. Не видят по приборам и положения своего летательного аппарата относительно центральной оси взлётно-посадочной полосы, что по «старому»  стрелочному курсозадатчику совмещенному со стрелкой на приводную радиостанцию при подвижных символах крена и тангажа никогда не было сложным. Это тоже вина не лётчиков.

Хочу заострить внимание заинтересованных и неравнодушных читателей на том, что параметр образной, текущей, легко усвояемой приборной радиовысоты конструктивно невозможно осуществить в комплексе с авиагоризонтами прямой, обратной или смешанной индикации. Такая возможность появляется только при принципиально новом виде индикации: «Вид на свой самолёт всегда с задней позиции, охватывающий очень понятные, в этом случае, любому лётчику Земного шара приборные крен, тангаж и радиовысоту одновременно».  Но этому упорно (в течение уже нескольких десятилетий) сопротивляются  не очень грамотные, или, вернее, очень не грамотные в приборно-пилотажном отношении наши авиационные специалисты, что, на мой взгляд, и предопределило целый ряд громких авиакатастроф когда погибало много авиапассажиров, а случаев «тихих» катастроф  с гибелью только одних экипажей из-за утери ими своих пространственных ориентаций гораздо больше.   И эта ситуация продолжается и сейчас, готовя очередные бестолковые, если не сказать преступные, жертвы.

2) На одновинтовых вертолётах при энергичном маневрировании без хорошо осознанной лётчиком личной методики имеет место, так называемое, соударение лопастей несущего винта с хвостовой балкой, а на соосных схлёстывание лопастей нижнего и верхнего винтов. Главная физическая причина этих явлений и способы их предотвращений одни и те же.

 Коротко их можно описать так. На маневре с изменением плоскости вращения несущего винта (НВ) в пространстве, неизбежно возникает прецессионное явление, т.е. лопасти НВ и сам винт стремятся помимо воли лётчика ещё и «самовольно» изменить свою плоскость вращения в сторону азимута на 90° отличающуюся от азимута маневра задаваемого управлением. С этим «паразитным» изменением плоскости вращения несущего винта успешно борется устройство называемое «регулятором взмаха». Это устройство аэродинамически противодействует как случайным выпадениям лопастей из общего конуса вращения, как официально и трактуется часть его предназначения, так и прецессионным («неизвестным» и не признаваемым нашими специалистами) в плоскостях взмаха, но только до тех пор, пока лопасть большей своей частью не вышла на закритические углы атаки. В этих случаях лопасть теряет аэродинамическую способность препятствовать своему выходу из заданной лётчиком плоскости вращения адекватно. Глубокие схлёстывания и соударения происходят в основном на глубоких закритических углах атаки лопастей во время маневрирования даже не очень интенсивного.  На одновинтовых вертолётах возможны обрубания хвостовых балок ещё и по инерционным причинам, т.е. когда энергичные изменения знаков углов атаки несущего винта, создаваемые продольным управлением, длинный фюзеляж с большим продольным моментом инерции не успевает своевременно отслеживать.

Чтобы на вертолёте гарантированно безопасно выполнять маневры любой энергичности лётчику нужно твёрдо знать, что необходимо ни в коем случае не совмещать в едином временном моменте закритические углы атак лопастей и маневрирование, т.е. если энергично маневрируешь, то уменьши углы атак, если углы атак близки к закритическим, то не маневрируй. Разумеется, лётчик должен ещё знать, что углы атак лопастей могут сильно изменяться не только общим шагом, но и потоком воздуха или его компонентами осевого, относительно несущего винта, направления обтекающим фюзеляж. Сейчас, к великому сожалению, оценивать критичность состояния текущих углов атак лопастей лётчик может только по наитию, т.е. опираясь только на свои знания и опыт. 

На соосном вертолёте с полностью сброшенным общим шагом можно быстро снизиться с любой большой высоты методом энергичной вертикальной нисходящей спирали типа самолётной «штопорной бочки». Я эту фигуру официально выполнял на авиационном пилотажном показе новой авиационной техники нашему правительству. Это происходило на Чкаловском аэродроме примерно в 1980 году. Я тогда пилотировал вертолёт Ка-27 (в спасательном варианте) вместе с ведущим инженером феодосийского филиала Ухтомского вертолётного завода Кувыковым Ю.Н. А позже, при перелёте с атомного ледокола «Сибирь» в Люберцы, между Петрозаводском и Вологдой когда нужно было срочно произвести вынужденную посадку с высоты 2400 метров, ночью в облаках с обледенением, пришлось воспользоваться приблизительно подобным маневром, но уже на вертолёте Ка-32, при этом в экипаже были  ныне здравствующие штурман Геннадий Шилин и бортовой инженер Василий Сопин. Снижение заняло времени гораздо менее одной минуты и начавшееся разрушение конструкции вертолёта не успело развиться до катастрофических последствий. При выполнении этого маневра воздушная скорость (считай – вертикальная скорость) полёта легко регулируется интенсивностью поперечного вращения. Пишу об этом как подтверждение огромного маневренного потенциала вертолетов при разумном к этому подходе.

Если бы в нашей авиации кто-нибудь из взявших на себя полномочия знал и понимал эту простую связь причин схлёстываний и соударений лопастей, то давно можно было бы сделать прибор, индицирующий лётчику (или автоматической пилотажной системе) текущую срывную ситуацию на лопастях, и значительно обезопасить даже далеко запредельное противозенитное маневрирование, но, видимо, я предлагаю слишком простое для высоких умов понимание этой проблемы, а потому им и непонятное.

Кстати сказать, катастрофа Ми-24 из-за соударения лопастей НВ с хвостовой балкой произошедшая в своё время в ГДР, когда наш лётчик, стремясь предупредить приближающегося к демаркационной линии чужой вертолёт с противоположной стороны выполнил энергичный правый крен в его сторону, окончательно укрепила моё мнение о превалирующем значении прецессии в этих случаях, равно, как и в случаях схлёстывания лопастей на соосных вертолётах.  

3) Хвостовые винты наших одновинтовых вертолётов, имеющих вращение своих несущих винтов по часовой стрелке при виде сверху, при определённых условиях обтекания фюзеляжа воздухом справа утрачивают способность обеспечивать управление вертолётом по курсу. Возникает неуправляемое интенсивное левое вращение с последующим, как правило, лётным происшествием (читай статью Семенович А.Н. в журнале «Вертолётная индустрия» за апрель 2008 года «Попасть на левое вращение»). Наша наука ошибочно считает причиной этих левых неуправляемых вращений вертолётов возникновение срывных явлений на лопастях хвостового винта. Исходя из этого,  инструкции по лётной эксплуатации рекомендуют лётчикам, так же, заведомо ошибочные действия органами управления, т.е. отдавать ручку управления вперёд, пытаясь увеличением скорости полёта и косой обдувки хвостового винта ликвидировать срывы на лопастях и тем самым восстановить управляемость вертолёта.             Более ранние рекомендации, предполагающие в этих случаях полный технический отказ хвостового винта,  вообще требовали  сбросить рычаг общего шага и как можно быстрее приземлить вращающийся вертолёт, т.е. гарантированно поломать его, возможно и с человеческими жертвами, что не редко и происходило. Хотя, если не спешить падать  (общий шаг-то остаётся работоспособным), то и в этих случаях лётчик может сильно минимизировать потери при приземлении энергично вращающегося вертолёта.

Я же имею основание считать причиной левых вращений вихревое кольцо на хвостовом винте (с одинаковой природой возникновения и поведения, как и на несущем винте), т.к. на заре внедрения вертолётов в серьёзную лётную эксплуатацию имел «счастье» на вертолёте Ми-4 попасть именно в это вращение.  Это случилось при минимальном полётном весе и при выполнении мной левого педального разворота на малой предпосадочной скорости и высоте. Ясно, что никакого срыва на лопастях хвостового винта при этом возникнуть в принципе не могло. Меня, вертолёт и экипаж тогда спасло то, что ещё никто об этом явлении не знал, и не было никаких рекомендаций на сей счёт. Мне просто не хотелось падать рядом с другими вертолётами и я, стараясь отдалиться от них, брал ручку на себя всякий раз, когда нос энергично вращающегося вертолёта был направлен на стоянку.

 Вообще-то самое начало левого неуправляемого разворота вполне может быть спровоцировано возникшими срывами на лопастях хвостового винта при удерживании лётчиком курса висения тяжёлого вертолёта на большой высоте и при попытке развернуть его педалью вправо, но после этого на хвостовом винте уже начавшего вращение вертолёта влево неизбежно сформируется вихревой тор (кольцо) и становится необходимым и безопасным лётчику, прежде всего, избавиться именно от него, а не от срывов, которых, в этих случаях, так же принципиально  быть не может, т.к. происходит то же, что и на несущем винте в вихревом кольце, т.е. мощный нисходящий воздушный поток  в центре вихревого тора, где как раз и находятся несущие винты, сильно уменьшает установочные общим шагом углы атак лопастей. Именно из-за этого невозможно выйти из вихревого кольца вверх, сколько бы лётчик не увеличивал общий шаг и какую бы мощность двигателей при этом не использовал. Аналогия физических вихревых процессов на хвостовом и несущем винтах  позволяет утверждать, что реальные углы атак на лопастях хвостового винта неуправляемо вращающегося влево вертолёта значительно меньше их установочных правой педалью величин, т.е. продолжение срывов  на лопастях не реально.

Более подробное объяснение, почему нужно брать ручку на себя, а не отдавать её вперёд, как требуют современные инструкции от лётчиков, я изложил в журнале «Вертолёт» № 4 за2008 г. в своей статье «Проблема которой нет, или ещё раз о вихревом кольце», как ответ на статью Семенович. Разумеется, возможны и другие способы сорвать вихревой тор с хвостового винта. Например, энергичный (и не малый) крен на энергично вращающемся вблизи земли вертолёте, но это более подходит как хорошо подготовленный эксперимент для опытных лётчиков-испытателей, нежели рядовым пилотам.

Удручает полное отсутствие, какой бы то ни было, реакции наших ведущих авиационных специалистов на эти статьи. Складывается впечатление, что они (специалисты) не совсем дееспособны в этом вопросе и не хотят уличать себя в письменном виде. А между тем вертолёты продолжают, вращаясь влево и разгоняясь падать. Кроме того, грядёт интенсивное применение именно одновинтовых вертолётов на нефтяных морских платформах, где лётчикам прогнозировать опасное боковое обтекание фюзеляжа воздухом сложно (особенно ночью), а при заходе и выполнении посадки на палубу корабля в условиях воздушных завихрений за надстройками вообще невозможно даже днём. В мировой практике этому есть многочисленные примеры, но не для нашего ума. Нам сначала нужны свои катастрофы, а затем длинные и не очень грамотные рассуждения, никак не останавливающие их повторение по однотипным причинам.

Кстати. Ситуация с обязательным опрокидыванием приземляющегося вращающегося вертолёта конструктивно предопределена системой жёсткой автоматической установки плоскости колёс не основного шасси при взлёте строго по продольной оси фюзеляжа. Не буду сейчас на эту тему долго распространяться, но замечу, что мгновенная разблокировка этих  колёс при любом малом боковом юзе сохранила бы примерно половину уже разбившихся вертолётов. Конструктивно исправить эту конструктивную ошибку вовсе не трудно, трудно заложить такую необходимость в головы конструкторов. В других условиях лётчики-испытатели могли бы помочь им просветиться, сколько угодно выполняя безопасные приземления вращающихся относительно центра базы колёс основного шасси вертолётов с заранее разблокированными не основными стойками.  

4) Известно, что автоматическая топливная система стабилизации оборотов несущих винтов современных вертолётов  явилась гениальным решением, направленным на значительное упрощение пилотирования и расширения областей их применения, но, вместе с тем, если лётчик в скоростной динамике энергичного пилотирования создаёт большой положительный угол атаки всего несущего винта, винт начинает самостоятельно увеличивать свои обороты (автожирный эффект). И вот тогда  современная не совсем досозданная автоматическая стабилизация оборотов несущего винта «предательски» уменьшает мощность двигателей вплоть до «малого газа», именно тогда, когда на маневре возникает потребность во взлётной мощности (например, при выполнении глубокого виража или форсированного разворота). В конечном результате происходит несанкционированное и не поддающееся управлению лётчика самопроизвольное уменьшение высоты от заданной, на 50-70 метров, т.е. если маневр выполнялся на меньшей высоте, то возможно столкновение с землёй, что и происходило не единожды. Заметьте, что в перечнях заключений аварийных комиссий об этом нет ничего. Даже тогда, когда в Иркутске командир отряда МЧС, демонстрируя вертолёт Ми-8 и своё пилотажное искусство генералу Лебедь, наблюдавшему за полётом с земли выполнил глубокий левый разворот на малой высоте, аварийная комиссия не смогла вскрыть, или преднамеренно замаскировала истинную физическую причину этой катастрофы (динамика этого лётного происшествия наглядно демонстрировалась телевидением).

С существующей стабилизацией оборотов, энергичное торможение с раскруткой несущего винта перед зависанием на высоте 10 метров и выше так же заканчивается непреднамеренным снижением с очень возможным попаданием   вертолёта в вихревое кольцо. Было и это. Почему же при энергичном торможении  на меньших высотах  это явление не столь опасно? А потому, что близкая земля не даёт полностью сформироваться вихревому кольцу и вертолёт из-за кратковременного, но значительного несоответствия располагаемой мощности относительно потребной, начав самопроизвольно снижаться,  всё же зависает на высоте 1,5-2 метра.

При определённых отказах стабилизирующей обороты автоматики, она  провоцирует значительную раскрутку несущего винта и автоматическое выключение всех двигателей (несмотря на то, что, по замыслу создателей, в этих случаях должен автоматически выключаться только один двигатель с отказавшей автоматикой).  А пока лётчики, как правило, не успевают правильно разобраться в быстротечно развивающейся аварийной  ситуации и выполнить не простое требование лётной инструкции, или выполняют его растерянно, неверно и гибнут.  Налицо наличие «подводных камней» топливной автоматики и незнание лётчиков об этом. Опять-таки их не дообученность, не дотренированность.

Вся история лётной эксплуатации в этой части говорит о необходимости создания дополнительных устройств стабилизации оборотов НВ, не допускающих опасных его раскруток и обязательного вскрытия и устранения конструктивных недоделок автоматики.  Это нужно для того, чтобы в сложных стечениях неблагоприятных полётных быстро протекающих обстоятельствах, когда любая высокая, но искусственная  натренированность лётчика имеет свойство в значительной степени утрачиваться, ситуация не доходила до катастрофической.

5) Отсутствие сколько-либо удовлетворительных творческих связей авиационных верхов со своими низами постоянно оставляет без ответов информацию снизу о конкретных методах, способах и необходимых устройствах обеспечивающих увеличение (иногда весьма существенное) полётной безопасности. Те из лётчиков, которые сами своими находками и методами сумели довести безопасность своих полётов до гарантированного сравнительно высокого уровня, в такой ситуации никак не могут распространить и использовать свой опыт в общественном плане. У нас существует сильнейшее «Табу» на любые инновации направленные на уменьшение лётных происшествий. Разумеется, эта ситуация создана не официально, но сделать снизу что-то полезное и своевременное для нашей авиации она гарантированно не даёт и сама не может.

В приведенных выше примерах я коснулся только малой толики накопленных нами авиационных проблем, но весьма важных и требующих их устранения не только с технической точки зрения, но и лётно-психологической, способной значительно и многосторонне облегчить пилотскую работу, сделать её надёжной и привлекательной, в том числе и для пассажиров.

Нужно только научить или заставить наших специалистов называть вещи своими именами, т.е. стать более грамотными и честными, и тогда в нашей авиации многое существенно улучшится сразу.

Основным и главным отправным фундаментом борьбы за лётную безопасность должно быть всеобщее понимание того, что только стечения неблагоприятных полётных и не полётных обстоятельств до критической массы выдавливают погибающих лётчиков за пределы их личных физических возможностей. И в этой гибели они виновными быть не могут. Результативно бороться с этим может только руководящее авиационное сообщество, т.к. только оно может конструктивно и заблаговременно грамотно влиять на разносторонние формирования всевозможных обстоятельств, желательно максимально благоприятных, не ошибочных.



Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments