Robinson – Человек, компания, вертолет

Поднимая голову вверх, услышав характерный вертолетный звук, мы привыкли видеть в небе знакомые очертания вертолетов Ми-2 и Ми-8. В последнее время в отечественном небе все чаще можно наблюдать новый силуэт с длинным тонким хвостиком – американский вертолет R-44. Оказывается R-44 - самый покупаемый вертолет в России. За последний год в нашу страну было ввезено 20 R-44, а их общее число приближается к ста.

Поднимая голову вверх, услышав характерный вертолетный звук, мы привыкли видеть в небе знакомые очертания вертолетов Ми-2 и Ми-8. В последнее время в отечественном небе все чаще можно наблюдать новый силуэт с длинным тонким хвостиком – американский вертолет R-44. Оказывается R-44 - самый покупаемый вертолет в России. За последний год в нашу страну было ввезено 20 R-44, а их общее число приближается к ста.

Фрэнклин Робинсон (Franklin D Robinson) – основатель, президент и главный конструктор фирмы Robinson Helicopters оказался одним из наиболее влиятельных людей мировой вертолетного сообщества последних двух десятилетий. Его называют «Генри Фордом вертолетной идустрии», что неудивительно, учитывая массовое производство его компанией недорогих и практичных вертолетов.

Ф.Робинсону удалось не просто вывести на рынок свои два легких поршневых вертолета R-22, R-44 и с ними достичь коммерческого успеха, но и заметно повлиять на ход развития всего вертолетостроения. До появления вертолетов Robinson легкие поршневые вертолеты постепенно сходили во второстепенные секторы, а их продажи становились все менее заметными. В то же время господство дорогих газотурбинных моделей сдерживало применение вертолетов. Поршневым R-22 и R-44 удалось в корне изменить ситуацию – выйти на первые позиции по продажам и заметно расширить области и объемы применения вертолетов.

Еще более величественной фигурой делает Ф.Робинсона тот факт, что на всем протяжении разработки и доводки R-22 и R-44 он лично проводил летные испытания своих машин и в 1997 г. был удостоен престижной премии Doolittle Award ассоциации летчиков-испытателей.

Авиационная карьера Ф.Робинсона началась в 1957 г. на фирме Cessna Aircraft с работы над 4-местным вертолетом СН-1 Skyhook. Дальнейшая работа на фирме Bell позволила Ф. Робинсону снискать известность в вертолетных кругах как специалиста по рулевым винтам. В 1969 г. он перешел в Hughes Helicopters, где продолжил заниматься рулевым винтом для вертолета Hughes 500.

В 1973 г. Ф. Робинсон основал компанию Robinson Helicopters в Torrance, штат California. В 1975 г. поднялся в воздух первенец компании – 2-местный вертолет R-22, но понадобилось еще 4 года упорной работы по доводке и сертификации вертолета, чтобы в 1979 г. R-22 смог выйти на рынок.

Крепкий орешек R-22

В мае 1982 г. на R-22 было установлено пять мировых рекордов в классе Е-1а (взлетная масса до 500 кг): скорости 176 км/час на базе 3 км и 25 км, скорости 170,8 км/час на базе 100 км, дальности 263,6 км по прямой и 260,5 км по замкнутому маршруту.

Относительно низкая цена $98,85 тыс. (1979 г.), высокие летно-технические характеристики (ЛТХ) и хорошие ресурсы агрегатов R-22 - способствовали его успеху на рынке. Вслед за R-22 (двигатель О-320-А2В, 199 шт.) последовали модели: R-22HP (O-320-В2C, 151 шт.), R-22 Alpha (1983 г., 151 шт.) - с увеличенной до 621 кг максимальной взлетной массой. В 1985 г. была сертифицирована модификация R-22 Beta. Выпускаемая и по сей день модель R-22 Beta II (1995 г.) оснащена более мощным двигателем О-360-J2B.

На момент появления на рынке R-22, рынок сертифицированных 2-3-местных вертолетов определял поршневой Hughes 300C. Ф.Робинсону удалось создать вертолет на 100 кг (21%) легче, чем Hughes 300С, и снизить вредное сопротивление. Это позволило использовать двигатель меньшей мощности и заметно превзойти конкурента по ЛТХ – см. табл.1. Установление мировых рекордов R-22 и первые успехи на рынке подвели фирму Hughes к передаче сборки (1983 г.), а затем и продаже в 1986 г. всей линии производства Hughes 300 американской компании Schweizer.

Новая серия мировых рекордов, установленных на R-22, способствовала развитию интереса к вертолету. В августе 1984 г. были установлены рекорды (класс Е-1в, взлетная масса до 1000 кг.) скороподъемности на высоту 3000 м и 6000 м – 3 мин 15с и 6 мин 34 с соответственно. В сентябре 1985 г. – новый рекорд (Е-1а) дальности полета по замкнутому маршруту – 315,88 км. и в марте 1989 г. – рекорд (Е-1а) высоты полета – 5938 м.

В 1991 г. был сертифицирован сельскохозяйственный вариант R-22 Agricultural, оборудованный системой опыления Appolo Helicopter DTM-3. В 1992 г. для борьбы с браконьерскими лодками в Мексиканском заливе был поставлен первый R-22 Mariner – вариант амфибия (с поплавками) – с возможностью посадки на воду и земную поверхность. Были созданы: полицейский вариант R-22 Police с поисковой фарой, громкоговорителем, сиреной и другим оборудованием; вариант для тренировки работы с внешней подвеской; вариант R-22 IFR оснащен оборудованием для тренировки полетов по правилам полетов по приборам.

В начале 1990-х гг. R-22 становится самым продаваемым гражданским вертолетом в мире. В марте 1989 г. был поставлен 1000-й R-22, в 1992 г. – 2500-й, в декабре 2005 г. – 4000-й R-22.

Успех R-22 не остался незамеченным и многие разработчики ринулись вдогонку. 1990-е гг. ознаменовались появлением ряда новых 2-местных вертолетов. Однако этот класс и R-22 оказались крепкими орешками – большинству претендентов не удалось дотянуть до R-22 и требований FAR 27 и пройти сертификацию (более подробно – см. статью «Современные ультралегкие вертолеты» в номере «ВИ» за июнь 2007 г., на сайте www.helicopter.su).

Универсальный R-44

В 1970-х гг. газотурбинные вертолеты начали интенсивно вытеснять поршневые в нишах вместимости от пяти человек и выше. Газотурбинная силовая установка выглядела привлекательнее как более легкая по массе и простая в эксплуатации. Парк легких вертолетов быстро пополнялся 5-местными газотурбинными Hughes 500 и Bell 206 – вертолетами нового поколения с высокими ЛТХ. Производство успешных в 1950-60-х гг. поршневых 3-4-местных Bell 47 и Hiller UH-12 было свернуто.

Постепенно стал образовываться разрыв между оставшимися на рынке недорогими 2-3-местными поршневыми вертолетами и дорогими 5-местными газотурбинными, в 1980-х гг., достигший размера пропасти (цены - $100 тыс. и более $500 тыс. соответственно). В образовавшийся разрыв и решил «направиться» Ф.Робинсон.

В 1986 г. он приступает к разработке 4-местного вертолета. В 1990 г. новая модель R-44 поднимается в небо и уже в 1993 г. выходит на рынок. Хорошая компоновка (2+2), межремонтные ресурсы 2000 час., высокая для легкого поршневого вертолета крейсерская скорость 209 км/час, низкий расход топлива 50 л/час и разумная цена $235 тыс. (1993 г.) привлекли покупателей.

В 1996 г. была сертифицирована амфибийная модель R-44 Clipper с поплавками. Первым заказчиком полицейской модели R-44 Police Helicopter в 1997 г. стала полиция Los Angeles. Вертолет оборудован: ИК-камерой 445G MkII, TV-камерой с х7 зумом на поворотной гиростабилизированной платформе, поисковым прожектором Spectrolab SX-5E (20 млн. свечей) и приемо-передающим оборудованием. Цена полицейского R-44 - $509 тыс. (2004 г.).

Для медиакомпаний в 1998 г. Robinson Helicopters выпускает «новостную» модель R-44 Newscopter. Вертолет оборудован: цифровой видеокамерой Ikegami HL-59WNA с х21 зумом на гироплатформе с круговым обзором; четырьмя мониторами, двумя микровидеокамерами и приемо-передающей аппаратурой. Цена R-44 Newscopter - $549 тыс. (2004 г.)

В 2000 г. появилась модернизированная модель R-44 Raven с гидроусилителем в системе управления цикличеким шагом, эластомерным подшипником ГШ рулевого винта и регулируемыми педалями пилота. Цена R-44 Raven - $307 тыс. (2004 г.) и $313 тыс. (2007 г).

С 2002 г. начат выпуск усовершенствованной модели R-44 Raven II с новой электросистемой 28В, 70А, с увеличенной площадью лопастей несущего винта и скругленными законцовками лопастей несущего и рулевого винтов. Цена R-44 Raven II - $346 тыс. (2004 г.) и $378 тыс. (2007 г).

В 1997 г. R-44 стал первым поршневым вертолетом мира, совершившим кругосветный перелет. В 2002 г. R-44 Raven стал первым поршневым вертолетом, приземлившимся на Северном полюсе. Эти достижения явились подтверждением надежности и безопасности вертолетов R-44.

Триумф Robinson Helicopters

Выдающиеся ЛТХ R-44 уровня легких газотурбинных вертолетов, в три раза меньшая цена (R-44 - $250 тыс.; Bell 206BIII - $750 тыс.; середина 1990-х гг.) и в два раза меньшие прямые эксплуатационные расходы (R-44 - $105; Bell 206BIII - $190) сделали свое дело. К концу 1990-х гг. стал приходить в упадок рынок 5-местных газотурбинных вертолетов: некогда успешных Bell 206, Hughes 500 и нового европейского Eurocpter EC 120.

С середины 1990-х гг. фирма Robinson становится крупнейшим производителем вертолетов в мире. В июне 2000 г. фирма Robinson выпустила свой 4000-й вертолет, в апреле 2005 г. – 6000-й. На сегодня выпущено более 7000 вертолетов Robinson.

В 2005 г. фирма Robinson установила абсолютный рекорд продаж за всю историю гражданского вертолетостроения - 806 вертолетов R-22 и R-44. Более вместительный R-44 постепенно обошел по продажам своего предшественника R-22. За 2006 г. было выпущено 652 R-44, что составляет более половины всех выпущенных легких (1-7-местных) вертолетов мира (более подробно – см. статью «Легкие вертолеты» в номере «ВИ» за март 2007 г., на сайте www.helicopter.su).

Говоря об успехе вертолетов Robinson, следует иметь в виду, что бум вертолета R-44 приходится на время взлета цен на нефть. Если на момент выхода R-44 на рынок (начало 1990-х гг.) доля стоимости топлива в прямых эксплуатационных расходах легких вертолетов составляла примерно 15% , то в 2000-х гг. она достигла 30%. Поршневой двигатель обеспечивает 25-30% преимущество в расходе топлива на крейсерском режиме перед газотурбинным двигателем. Поэтому в значительной мере успеху R-44 способствовала коньюктура цен на нефть. В другой ситуации R-44 возможно и не достиг бы такого успеха, а газотурбинные Bell 206, Hughes 500, ЕС 120 так легко не уступили бы ему рынок.

Ключ к успеху

Как это не удивительно, но уровень техники вертолетов Robinson соответствует 1940-50-м гг. Конструктивно R-22 и R-44 во многом повторяют успешный (выпущено около 7000 экз.) в прошлом вертолет Bell 47 (1945 г) - двухлопастный несущий и рулевой винты на общем горизонтальном шарнире, ферменная конструкция фюзеляжа, полозковое шасси, кабина с обширным остеклением. Во втулке несущего винта использованы подшипников качения, а в лопасти несущего винта – стальной лонжерон с наконечником. Для силовой установки Ф.Робинсон выбрал поршневые двигатели разработки 1950-х гг. – Lycoming O-320/360/540, с уровнем техники 1930-х гг. Эти двигатели устанавливались и на Bell 47.

Конечно, на вертолетах Robinson есть и оригинальные конструктивные решения. Это втулка несущего винта с тремя ГШ, необычная Т-образная ручка циклического шага, высокий вал несущего винта, заключенный в килевидный обтекатель и др.

Успех программ R-22 и R-44 можно объяснить талантами Ф.Робинсона как прагматичного инженера, здравомыслящего экономиста и менеджера. Вертолеты R-22 и R-44 отличают: высокая весовая культура; простота технических решений; выбор недорогих конструкционных материалов, конструктивных решений и технологий.

Рекордные продажи R-22 и R-44 демонстрирует знание Ф.Робинсоном рынка, ясное понимание нужд эксплуатанта и потребителя вертолетных услуг. Вертолеты Robinson максимально просты в эксплуатации. Уровень обслуживания между регламентами – на уровне обслуживания автомобиля. Достигнутые значения межремонтных ресурсов агрегатов вертолетов Robinson - 2200 часов – беспрецендентны для своего класса. Для обеспечения такого ресурса поршневому двигателю Robinson Helicopters использует переразмеренный двигатель с ограниченной мощностью. Так на R-44 установлен Lycoming O-540 (260 л.с.) с ограничением мощности 225 л.с.

Оборудование вертолетов Robinson хорошо продумано. На вертолетах установлен автомат поддержания оборотов несущего винта, управляемый контроллером (наподобие электронного блока FADEC газотурбинных двигателей), значительно разгружающий летчика в полете. После появления нареканий по нагрузкам и вибрациям на ручке циклического шага на R-44 был установлен гидроусилитель (R-44 Raven). Вертолеты оборудованы электрической системой запуска двигателя, имеют печку обогрева салона. По желанию заказчика вертолет R-44 может быть оборудован кондиционером.

Удержание цен своих вертолетов на предельно низком уровне в своем классе говорит о незаурядных способностях Ф.Робинсона как менеджера и руководителя фирмы. Более 10 лет цена вертолета R-44 в базовой комплектации не превышала $300 тыс. и только в последнее время поднялась выше. Это свидетельствует о низкой себестоимости производимой техники, высокой производительности труда и минимальных накладных расходах.

Для сравнения, при проведении оценки возможности производства отечественного 4-местного поршневого вертолета-аналога, расчетная себестоимость его производства превысила $500 тыс. при том, что зарплата основных производственных рабочих в России примерно в 10 раз меньше, чем в Америке.

Численность всех работников фирмы Robinson Helicopters к началу серийного производства R-44 (конец 1992 г.) составляла 420 чел., к концу 1990-х - 800 чел. и на сегодняшний день - 1200 чел.

Борьба за безопасность

Придуманный Артуром Янгом (Arthur Young) двухлопастный несущий винт на общем горизонтальном шарнире (Bell 47/204/206,…, R-22, R-44) является весьма привлекательным для конструкторов. Это самый простой и недорогой вертолетный винт. Однако такому винту присущ один серьезный недостаток. При снижении вертикальной перегрузки ниже единицы винт может войти в режим «mast bumping» - ударов винта по ограничителю взмаха на валу несущего винта, вплоть до разрушения вала.

Чтобы попасть в режим пониженной перегрузки достаточно толкнуть ручку ЦШ вперед или попасть в нисходящий поток в горизонтальном полете. Проблемы с относительно высокими показателями аварийности R-22 из-за «mast bumping» и ударов несущего винта по хвостовой балке при потере его оборотов, поставили Robinson Helicopters в сложное положение. В начале 1990-х гг. дело дошло до приостановки эксплуатации R-22, серьезных разбирательств с Федеральным авиационным агенством (FAA) и Национальной службой безопасности на транспорте (NTSB).

Компания преодолела этот сложный этап, уделив повышенное внимание вопросам безопасности. На Robinson Helicopters были открыты курсы безопасности полетов на вертолетах Robinson. На вертолете R-44 был увеличен момент инерции несущего винта за счет установки грузов в концевой части лопасти.

На американской выставке Heli-Expo 2006 Ф.Робинсон предложил для рынка обучения ориентироваться в большей степени на R-44 как более безопасный вертолет, чем R-22. Подкрепляя слова делом, Robinson Helicopters заметно подняла цену на R-22 ($220 тыс., 2007 г.), удерживая при этом цену на R-44. Рынок отреагировал быстро – за 2006 г. было продано только 97 R-22.

Так как вертолеты R-22 и R-44 имеют однодвигательную силовую установку, то получаемые от Lycoming двигатели проходят входной контроль и дополнительную обкатку на фирме Robinson, что является серьезным вкладом в обеспечение ресурса двигателя, надежности и безопасности вертолета.

На пути в будущее

На выставке Heli-Expo 2007 Ф.Робинсон анонсировал проект создания нового 5-местного вертолета R-66 с газотурбинным двигателем Rolls-Royce 300. Инициатива создания вертолета исходит от двигательной компании Rolls-Royce, потерявшей для своих двигателей RR(Allison 250) большой рынок газотурбинных вертолетов Bell 206, Hughes 500 (из-за успеха R-44). Двигатель RR 300 является развитием RR 250 в сторону снижения мощности (300 л.с. – RR 300, против 420-715 л.с. – RR 250) и главное – цены. Переговоры шли не один год, так как Ф.Робинсон советовал Rolls-Royce сделать предложение цены, от которого он не смог бы отказаться. Осторожный Ф.Робинсон сообщил, что появление вертолета не стоит ожидать раньше, чем через 3-5 лет.

За последние два года Robinson Helicopters поставила 806 и 749 вертолетов соответственно и пришла к выводу, что объемы продаж вертолетов достигают своего пика. Для поддержания и увеличения рынка необходимо активизировать применение вертолетов. Одним из сдерживающих факторов роста применения вертолетов является ограниченное количество вертолетных площадок. Robinson Helicopters разработала простые и удобные Helipad – сборные площадки для легких вертолетов, которые можно разместить на лужайке возле дома, на крыше зданий и т.д. Хорошо заметные с воздуха, они могут быть установлены в выверенных местах, позволяющих реализовать безопасные траектории подхода к и ухода вертолета от площадки.

Полет Robinson Helicopters продолжается …