Ренессанс поршневых- открывают ультралегкие

Случившийся финансово-экономический кризис заставил вновь вернуться к поршневым вертолетам. Сегодня многие любители и профессионалы пересаживаются с газотурбинных вертушек – на поршневые. Ренессанс поршневых! В этих условиях логично еще раз пробежаться по всей линейке. Начинаем мы с самых легких машин вместимостью до двух человек и взлетной массой до 1 тонны. «Нулевой» класс – ультралегкие поршневые. Вертолетов (или сборных комплектов) в этом классе достаточно много, поэтому диапазон рассмотрения пришлось ограничить нашими российскими реалиями: Exec 162F, Safari, Robinson R22, АК1-3 «Санька» и Rotorfly «Орленок». Почему именно эти модели? Большинство из приведенных моделей – вертолеты зарубежных производителей, которые были ввезены в нашу страну и довольно часто позиционируются как «персональные вертолеты многоцелевого использования». А Rotorfly «Орленок» – единственная российская конструкция, доведенная до летающего образца.

В последнее время в авиационных средствах массовой информации много внимания уделяется самым легким вертолетам. Чтобы наш обзор не превратился в очередную рекламную кампанию и был максимально близок к практике, мы пригласили вертолетных экспертов.

Но прежде чем мы дадим слово нашим экспертам, сделаем небольшое отступление и поговорим о философии полета на вертолете. Лопасти, подобно вращающемуся крылу самолета, создают подъемную силу. Когда величина подъемной силы несущего винта превышает полетную массу, вертолет отрывает колеса от земли. И мы в воздухе! Реактивный момент несущего винта компенсируется тягой рулевого винта. Наклоняя вектор тяги винта в ту или иную сторону, пилот способен переместить воздушное судно в любом направлении. Ручку вперед. Полетели…

Вертолет, в отличие от старшего брата – самолета, самая демократическая летающая платформа. Ему не нужна взлетная полоса, он способен взлетать и садиться вертикально, висеть неподвижно и осуществлять перемещения у земли, поднимать, перевозить и опускать грузы. Вертолет может сесть на любую «понравившуюся» площадку (лишь бы она удовлетворяла по размерам и прочности покрытия) или водную поверхность, на палубу корабля или ветряную электростанцию, на горную вершину или болото.

Вертолет – самый прощающий человеческие ошибки агрегат. Даже в случае отказа двигателя способен безопасно сесть на режиме авторотации, практически вертикально, без пробега. Компактен, не занимает много места.

Вертолеты летают от полюса до полюса. И везде они зарекомендовали себя эффективным, экономичным, экологичным, безопасным и удобным воздушным судном, а порой – незаменимым спасательным средством.

Однако за все приходится платить. Преимущества оборачиваются целым рядом особенностей конструкции и существенных ограничений: по энерговооруженности и лобовому сопротивлению, максимальной скорости и высоте полета, продолжительности и дальности, устойчивости и управляемости, функциональной и эксплуатационной эффективности. Чтобы оценить, насколько хорош тот или иной вертолет, необходимо использовать сложную систему критериев или, проще, пойти по экспертному пути.

Итак, слово Дмитрию Ракитскому (ДР), который долгое время летает на этих вертолетах и «лично знаком» с каждым болтом и каждой шестеренкой.

Exec 162F - легкий двухместный вертолет. Разработала и выпускает компания RotorWay Int. (США). Это уже четвертое поколение. Вертолет поставляется в разобранном состоянии. По заявлению производителя, для сборки не требуется специальной квалификации, лишь наличие простейших навыков и аккуратности. В начале нового века комплекты пользовались особой популярностью. Численность быстро увеличивалась (в июне 2000 года был поставлен 500-й комплект, в июне 2002 года – 600-й, в августе 2003 года – 700-й) благодаря привлекательной стоимости – всего 67000 долларов.

Мнение ДР. Характеристики, представленные в рекламных буклетах, – это максимально возможные значения. На практике, они значительно ниже. Скорость полета не больше 100 км/час, свыше – не хватает управления. Висение (два человека по 50 кг) – лишь на воздушной подушке. Дальность – вместо заявленных 290 км, лишь 150 км (если пилот легкий, то 220).

Авторотация: малоинерционный винт приводит к резкому падению оборотов, нужно успеть перейти мгновенно. У вертолета очень маленький диапазон центровок, что накладывает серьезные трудности на обучение и дальнейшее пилотирование.

Родной двигатель RI-162F, 4-цилиндровый, 4-тактовый, с инжекторным впрыском топлива, жидкостным охлаждением и автоматизированной системой управления типа FADEC. Двигатель неплохой, системы впрыска и зажигания дублированы. В случае отказа FADEC можно произвести нормальную посадку. Переделан из автомобильного, переделан неплохо: по показателям мощности нравится (задросселирован с 250 до 150 л.с.), можно использовать обычный автомобильный бензин. В то же время сохранил все недостатки автомобильного двигателя (в отличие от вертолета, где нужна постоянная мощность, автомобильный двигатель выдает мощность кратковременно). Наши умельцы пытались доработать двигатель (117 л.с. длительной мощности и 125 л.с. в течение 5 минут), не получилось. RI-162F – хороший двигатель, но работающий на пределе своих возможностей.

Взлет. Даю полный газ, раскручиваю обороты, и за счет некоторого падения оборотов при взятии ручки общего шага винта (шаг-газа) получается динамичный взлет. При этом мощность близка к взлетному режиму. Такое использование, в конечном итоге, приводит к серьезным последствиям. Например, трещины на рубашке охлаждения цилиндров, потерю охлаждающей жидкости и, как следствие, отказ двигателя. Хорошо если это произойдет на земле, а в воздухе отказ двигателя требует высочайшей квалификации пилота: допустимое время реакции не превышает 0,2 с. (на границе физиологических возможностей человека). В результате: трещит рама крепления двигателя (моторама), разрушаются валы ротора, несущий винт (НВ) (низкое качество изготовления), как правило, все закачивается трагически. В моей летной практике отказы шли по восходящей, поэтому со временем оказался готов к самым серьезным событиям. Однажды обороты упали до 50% и лишь опыт пилотирования автожиров и знание перегрузок позволили раскрутить ротор несущего винта.

Ресурсы агрегатов ограничены: дюралевые лопасти НВ – 1000 часов, рулевой винт – 300 часов, приводной ремень – 500 часов. Низкая надежность, малые ресурсы и прочие «мелочи» постепенно приводят к увеличению расходов на эксплуатацию. Наберется на «пол-Робинсона»!

К сожалению, завод, выпускающий киты, не реагирует на замечания. Владельцы вынуждены самостоятельно находить пути решения. Единственный плюс – высочайший уровень поставок запасных ремкомплектов.

Пилоты Rotorway обещают научить летать за 2000 долларов (себестоимость обучения 300 долл./час), а научат только висеть, чтобы подогреть интерес к сборке собственного комплекта. И лишь затем, на собранном собственными руками комплекте, Вы будете учиться летать дальше. Реально летают лишь 2%, остальные 98% так и останутся на уровне висения… В Россию привезли два десятка Exec 162F. Поломали практически все.

Поэтому, если хочешь летать, Exec не нужен. Exec нужен тем, кто хочет копаться, собирать, красить... Это комплект, который можно позволить себе собирать; разбираться с постоянно возникающими проблемами; искать и находить подводные камни, оценивать их глубину... Exec – это особая категория людей (фанаты), особый образ мышления.

ДР. У Safari те же проблемы с диапазоном центровки и трудности балансирования (грузы). Летнотехнические характеристики похуже, чем у Робинсонов. Вместо указанных: крейсерская скорость полета 137 км/ч и максимальная – 160 км/ч, на самом деле, реальная скорость полета до 100 км/ч. Высота висения – 30 см. Дальность – 400 км «с натяжкой». Кто решится лететь на такую дальность?

Подкупает двигатель Lycoming. Однако есть одна особенность, это не новый двигатель. Это двигатель, который отработал свой ресурс и прошел восстановительный ремонт (не гнушаются производители вертолетов и аварийными двигателями). Такой двигатель позволяет существенное снизить стоимость вертолета, но не поднять надежность.

Вертолет спроектирован, создан, производится и продается неграмотными в техническом плане специалистами. Наглядный пример – стальной рулевой винт (РВ) – стальная трубка вместо лонжерона и стальная обшивка. При разворотах вертолета с угловой скоростью всего 5°/с из-за большого момента инерции лопасти разворачиваются и бьют по упорам, серьезно увеличивая нагрузку. Необходим другой РВ.

Большого внимания требует центровка: малый диапазон изменения – ограниченный ход ручки. При виражах с перегрузкой 1,2 возникают продольные колебания. В результате хвостовую балку может согнуть вниз. «Счастливые» обладатели вертолета, согнувшие балку, были вынуждены ее усиливать установкой более толстой трубы. В редукторе – чугунные шестерни приводили к нескольким случаям разрушения вала НВ! В целом, много ляпов, низкая культура производства (могут поставить короткие автомобильные болты), очень много вопросов, которые не продуманы. Требуется доработка вертолета.

Клуб любителей. Фанатики, которые сами совершенствовали конструкцию (ремни, лопасти, усиленные валы и т.д.).

За 10 лет – 50 часов налета. Exec летали чуть лучше – 300 часов. У Safari – никаких шансов. Наглядный пример, как можно испортить «классику» Bell47– очень приятный во всех отношениях вертолет.

Robinson R22 - легкий коммерческий вертолет компании Robinson Helicopter (США).

Поставки начались в октябре 1979 года, продавались во все страны в огромных количествах военным и гражданским заказчикам. Оснащен поршневым двигателем Lycoming 0-360, адаптирован для эксплуатации при температурах от минус 30 до плюс 40°С, гарантированный налет 2200 часов до капитального ремонта (плюс еще 2200 часов после ремонта), навигационное оборудование позволяет совершать полеты в любое время суток.

ДР. Можно выделить три основных преимущества: высокая надежность, низкая трудоемкость технического обслуживания (ТО) и себестоимость ТО. Например, в «Авиамаркете» стоимость одного нормо-часа – 30 долларов, у индивидуального, сертифицированного инженера – 10 долларов. В течение ресурса не меняется ни одна деталь, заменяется лишь масло и масляный фильтр.

Вертолет создан, чтобы летать. Единственный недостаток – уступает, с точки зрения вместимости и удобства кабины, Safari. По этой причине R22 не стал основным вертолетом первоначального обучения. Соотношение обучаемых на вертолетах R22/R44 – 10 на 90, в России. В Америке 60 на 40 (по комплекции наши курсанты серьезно опережают американских).

АК1-3 Санька – Многоцелевой легкий вертолет, выполнен по одновинтовой схеме с рулевым винтом, включает трубчатую раму, силовой пол, на котором установлена стеклопластиковая кабина с большим остеклением и полозковое шасси.

ДР. АК1-3 – это тот случай, когда вертолет делали профессионалы: не найдешь ни технической ошибки, ни «незаконтренного» болта. Мне сильно нравится. На две головы выше Exec и Safari. Не могу ни к чему придраться. Единственная проблема – двигатель. Адаптированный автомобильный двигатель Subaru чем-то похож на Lycoming, но проблем больше. Высококачественный двигатель идет по пути «дефорсирования» (понимание проблемы не есть ее решение).

Уверен, что большинство проблем будут связаны с двигателем. Скептицизма добавляет смена команды. Но даже при ресурсе 1000–1500 часов и стоимости вертолета 60 тыс. долларов вертолет способен отвоевать место на рынке. Сложно говорить об эксплуатационных возможностях – в России еще нет статистики, и мне не приходилось летать на этом вертолете, хотя очень интересно испытать.

Rotorfly «Орленок» – 2-х местный вертолет соосной схемы разработан в ОКБ «Ротор» совместно с Кумертауским вертолетным заводом.

ДР. «Орленок» – это прорыв в области цены и качества. Прекрасная машина нисколько не уступает по скоростным характеристикам классической схеме (двигатель в 1,5 раза слабее, а вертолет способен поднимать двух человек плюс 100 кг багажа).

Неплохой двигатель Rotax 912 – самый массовый, простой, экономичный (расход топлива 17 л/час на крейсерском режиме), «дефорсирован». Конструкция вертолета предельно проста. Ничего нет: ни трансмиссии, ни рулевого винта. Редуктор состоит из двух шестерен от «Запорожца».

Нагрузки на порядок ниже, значит, высокая долговечность. При мизерных габаритных размерах (диаметр несущего винта всего 6 м) и складывающейся колонке не занимает много места для хранения.

Можно хранить в однокомнатной квартире. Перспективы есть. Нужно решить проблемы сертификации, главное – возможна глубокая модернизация. Вертолету требуется доводка. Проблема в инвесторе, который вложил бы деньги, команде и продвижении. Rotorfly – это прорыв!

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

Несколько слов о полетах в сложных условиях.

Обледенение Exec происходит практически мгновенно (2-3 с). Единственное спасение – «плюхнутся» на землю. Робинсон, напротив, терпимо относится к обледенению благодаря использованию специальных профилей лопастей. При классическом обледенении (при температурах от минус 2 до плюс 3°С) лопасти остаются чистыми. И нет никакого изменения техники пилотирования. В случае более низких температур (от минус 17 до минус 12°С) и переохлажденного дождя обледенение происходит до середины диаметра лопастей, толщиной 1 см. На РВ снижение эффективности управления по курсу не заметно. На НВ обледенение ощущается, как при посадке с перегрузом или в горах (для подготовленного летчика не столь опасно).

Аварийность. Основная причина высокой аварийности – недооценка ситуации и своих возможностей. Мы переживаем этап «дикой» эксплуатации, и думаю, что уже перешагнули экватор. Нужно открывать небо, менять правила полетов и смелей летать.

Рост спроса позволит вкладывать деньги, возрождать технологии, традиции, учиться летать, учиться безопасно, грамотно и качественно…

Если и Exec, и Safary – это шаг назад, то у АК1-3 и у Rotorfly, несмотря на возраст и недостатки, есть все возможности для реального прорыва на рынок.

Но главный итог обзора заключается в том, что между R22 и линейкой остальных вертолетов – пропасть.

И несмотря на это, R22 будет уходить.

Россиянам (и не только) нужен комфорт и увеличение массы полезной нагрузки для расширения круга выполняемых задач.

В каком направлении пойдет рынок ультралегких? По мнению ДР, со временем газотурбинные вертолеты будут теснить поршневые, а лет через десять сюда придет дизель, который явно опоздал со своим появлением.

По пятибальной системе:

1. R22 – пять с минусом, для полного счастья не хватает только простора.

2. АК1-3 – три с плюсом – это аванс, надежда на успешное продвижение программы.

3. Exec 162F – три с минусом, проблемы налицо.

4. Safari – три с двумя минусами, только сходство с Bell47 спасло от неудовлетворительной оценки.

5. Rotorfly пока оставим без оценки. У вертолета есть все шансы получить хорошую оценку, но пока – рано.

Источник: AeroJetStyle