Сама идея создания таких систем для вертолетов, выполняющих АСМР, не нова. Еще в 1971 году американская компания Enckson Air-Crane впервые применила систему азимутальной фиксации (САФ) груза на внешней подвеске вертолета S-64E при строительстве высоковольтных линий на северо-западе США. Сначала это устройство позволяло лишь фиксировать положение груза на внешней подвеске в плоскости, параллельной плоскости вращения несущего винта, под наиболее удобным углом к месту монтажного стыка. При этом, вертолет ориентировался экипажем над монтажной площадкой против ветра, а монтируемая конструкция еще перед взлетов фиксировалась на подвеске з необходимом для монтажа положении.
В настоящее время S-64E грузоподъемностью 10 т и его модификация S-64F грузоподъемностью 12,5 т, оборудованные САО, успешно применяются американскими компаниями Erickson Air-Crane и Evergreen Helicopters в электросетевом строительстве в США, Канаде, Швеции и Южной Корее.
За рубежом (судя по патентным материалам.) распространенным способом стабилизации груза по азимуту является двух или трехточечный его подвес к вертолету. В отечественной практике этот способ не используется ввиду отсутствия надежных систем, обеспечивающих синхронное управление замками ВП в момент отцепки (сброса) груза при завершении АС24Р или в случае развития аварийной ситуации в полете. Штатные внешние подвески отечественных вертолетов выполнены, как правило, по одноточечной схеме крепления груза на ВП и имеют только один основной грузодержатель (замок ВП).
Монтаж мачты высотой 127 м
Секции мачты с ловителями купольного типа подготовлены к вертолетному монтажу
В середине 80-х годов в НПК «ПАНХ» была разработана первая отечественная САФ для вертолета Ми-ЮК, которая заменила на монтажных работах штатную одноканатную внешнюю подвеску. Это устройство обеспечило не только стабилизацию груза на ВП в горизонтальном полете, но и его ориентацию по азимуту на режиме висения вертолета в нескольких фиксированных положениях в угловом диапазоне от 0° до 90°,с шагом 22,5°. Груз на ВП в этом, случае фиксировался перед началом выполнения работ в необходимом для монтажа положении на земле, без его последующей корректировки в полете по азимуту. Ошибки экипажа в определении направления ветра над местом монтажа, смена ориентиров видимости при висении над местом установки объекта приводили к необходимости выполнения дополнительной посадки вертолета и переподцепки груза с целью установки его на САФ в соответствии с проектным положением осей, а также предполагаемым направлением висения вертолета при выполнении АСМР.
В 90-х годах НПК «ПАНХ» была разработана внешняя подвеска с САФ для вертолета Ми-8МТВ, оборудованная двумя замками ДГ-65 и предназначенная для перевозки груза массой до 3000 кг на ВП, а также для выполнения строительно-монтажных работ на высотных объектах.
Конструкция подвески предусматривала оперативную отцепку грузов с нижних электрозамков без сброса удлинительных канатов и привлечения наземного персонала. При возникновении аварийной ситуации з полете подвеска вместе с грузом сбрасывалась с верхнего электрозамка по основному и дублирующему каналам (для этого достаточно нажать кнопки, расположенные на левой ручке «шаг-газ»). Контроль текущего значения нагрузки на тросах САФ экипаж осуществлял по цифровым индикаторам, расположенным на приборной доске в кабине пилотов или на специальном блоке оператора при помощи системы контроля силы по тросу (СКСТ). Одновременно с этим производилась регистрация текущего значения нагрузки на тросе внешней подвески на бортовом устройстве регистрации параметров полета (БУР-1-2Ж). Конструктивно подвеска была выполнена таким образом, что подготовка ее к работе производилась оперативно с минимальными трудозатратами.
С помощью такой системы успешно выполнялись самые различные монтажные работы, в том. числе и работы, связанные с возведением высоких телепередающих мачт высотой до 85 м. Однако в целом она имела те же недостатки, что и САФ вертолета Ми-10К, и также не обеспечивала необходимую азимутальную ориентацию груза в полете. Указанное обстоятельство требовало постоянного присутствия наземного персонала в зоне установки объекта для его разворота в проектное положение с помощью фал или специальных оттяжек, что не всегда было возможно из соображений безопасности, особенно при выполнении монтажа высотных объектов с большими значениями момента инерции монтажных блоков.
Разворот груза в проектное положение САО-26-2
1-кольцевой тензо динамометр; 2-рычаг; 3-промежуточный вал привода; 4,5-зубчатая цилиндрическая передача; 6-упорный подшипник; 7-выходной вал САО; 8-стойка; 9-переходное звено; 10-канат; 11 — распорная балка; 12-канат внешней подвески; 13-груз
Рис. 1. Принципиальная схема САО груза на внешней подвеске вертолета Ка-32
Современные системы азимутальной ориентации (САО) грузов для вертолетов Ми-26 и Ка-32, разработанные в Краснодаре, не только позволяют фиксировать положение груза на внешней подвеске, но и дают возможность экипажу разворачивать его в полете на необходимый угол, компенсируя возникающие отклонения вертолета по курсу в момент висения над монтажным объектом. Центральным звеном, в эксплуатации вертолета и обеспечении безопасности полетов на АСМР является экипаж.
По нашему мнению, в подготовке и обучении лиц летных специальностей, особенно командиров ВС, а также в поддержании их летной квалификации, тренировке к выполнению АСМР и перевозке грузов на внешней подвеске существенная роль должна отводиться авиационным тренажерам. К сожалению, существующие комплексные тренажеры КТВ Ми-8 не позволяют моделировать ситуации, связанные с раскачкой груза на внешней подвеске, или отрабатывать режим точного висения вертолета над предполагаемым объектом, монтажа при подготовке к АСМР. Решить эту проблему пытаются специалисты санкт-петербургской авиаремонтной компании «СПАРК» и ОАО НПК «ПАНХ».
Разработанный, изготовленный и установленный в ОАО «СПАРК» первый в России тренажер нового поколения вертолета Ми-8МТВ (Ми-8АМТ) уже сейчас с достаточном точностью позволяет экипажу отрабатывать технику пилотирования вертолета на режиме висения в необходимом, для выполнения АСМР диапазоне высот. Он позволяет также моделировать полеты по ПВП (ОПВП, ППП) на реально отображаемом рельефе как горной, так и равнинной местности или над водным, пространством.
Оборудование кабины пилота и работа систем, этого тренажера полностью соответствуют реальным условиям, вертолета и позволяют качественно проводить подготовку экипажа в штатных, а также в сложных и аварийных ситуациях на всех режимах полета. Цветная система визуализации с углом, обзора 170° реально воспроизводит рельеф местности и наземные объекты конкретного района полета, в том числе и движущиеся, оперативно отражает изменение угловой видимости с учетом, времени суток и метеообстановки. Программа тренажера позволяет выводить на экран монитора инструктора изображение приборной доски вертолета с действующими приборами (вид из кабины экипажа), а также может воспроизводить любую цифровую информацию о текущих параметрах полета. Тренажер позволяет имитировать полет вертолета в ручном (штурвальном), автоматическом или смешанном режиме управления. При этом вся текущая информация о полете может быть записана в память компьютера и в дальнейшем многократно воспроизведена в любом, временном, масштабе, она может выводиться на монитор инструктора з виде соответствующих графиков. Вместе с тем, «пилотирование» вертолета здесь несколько сложнее, чем. на реальном вертолете. Сказывается отсутствие у пилота дополнительной информации в виде перегрузок, звуков, вибраций и тактильных ощущений. Но в автоматическом, и смешанном. режиме «полет» на тренажере ничем не отличается от полета на реальном вертолете.