Рис. 2. Распределение АП с вертолетами, по данным NTSB, по видам эксплуатации за 1990–2000 гг.
Для примера рассмотрим требования к оборудованию. Для вертолета нормальной категории оборудование должно быть спроектировано так, чтобы минимизировать опасность для летательного аппарата в случае его (оборудования) вероятной неисправности или отказа. «Минимизация опасности» в данном случае означает допустимость некоторой опасности при условии уменьшения ее до наименьшего достигнутого на практике уровня, который определяется имеющейся технологией и материалами. «Наименьший достигнутый уровень» является своеобразной, «точкой» (это, конечно, условное обозначение), после которой попытки дальнейшего уменьшения опасности не приведут к существенному повышению безопасности, однако значительно увеличат стоимость изделия или стоимость его эксплуатации.
Заметим: в данном случае возникает опасность при рассмотрении вероятных отказов, что связано с наличием двух факторов. Как правило, легкие однодвигательные вертолеты нормальной категории имеют простое оборудование, которое не выполняет функций, утрата которых приводит к катастрофе. Кроме того, согласно данным статистики, летные происшествия с легкими вертолетами происходят, в основном, по причине человеческого фактора, из-за отказов силовой установки и т. п., и в значительно меньшей степени — из-за отказов функциональных систем. Это позволяет предъявлять к системам вертолетов такой категории наиболее мягкие требования по отказобезопасности.
| Нормы, категория | Краткое описание вертолета | Требования к летным данным (подчасть В) | Требования к конструкции (подчасти D и Е) | Требования к оборудованию и отказобезопасности (подчасть F) |
| АП/FAR-27 Нормальная категория | Легкие вертолеты с одним двигателем… Вес менее 2720 кг | Самые простые требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации | Самые простые требования к конструкции | Самые простые требования к оборудованию. Вероятные отказы, приводящие к опасности, должны быть минимизированы |
| АП/FAR-27 Нормальная категория | Легкие вертолеты с несколькими двигателями. Вес менее 2720 кг | Упрощенные требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе одного двигателя, прерванном взлете, посадке на одном двигателе и на авторотации | Повышены требования к силовой установке, но не требуется разделение двигателей и их систем. Отказ одной системы может привести к потере мощности и посадке на авторотации | Самые простые требования к оборудованию. Отказы, приводящие к опасности, должны быть невероятными событиями |
| АП/FAR-29 Транспортная категория В | Вертолеты с одним двигателем, не более 9 пассажиров. Вес 2720…9080 кг | Упрощенные требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации | Не требуется разделение систем. Отказ одной системы может привести к потере мощности и посадке на авторотации | Повышены требования к оборудованию. Повышены требования к отказобезопасности (но допустимы общие точки в системах). Опасность в результате отказов должна быть предотвращена |
| АП/FAR-29 Транспортная категория В с изоляцией двигателей по категории А | Вертолеты с несколькими двигателями. Разрешено перевозить более 10 пассажиров. Вес 2720…9080 кг | Упрощенные требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе 1 двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации. Требуется набор высоты на одном двигателе | Самые жесткие требования. Требуется разделение двигателей и их систем, повышены требования к отказобезопасности силовой установки и к пожарной защите, дополнительные требования к аварийному освещению | Повышены требования к оборудованию. Самые жесткие требования к отказобезопасности (включая разделение всех систем). Катастрофический единичный отказ должен иметь вероятность не более 10-9 |
| АП/FAR-29 Транспортная категория В с изоляцией двигателей по категории А | Вертолеты с несколькими двигателями, но перевозка не более 9 пассажиров. Вес более 9080 кг | Упрощенные требования к летным данным, категории В, включая проверку зоны H-V при отказе двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации | Самые жесткие требования. Требуется разделение двигателей и их систем, повышены требования к отказобезопасности силовой установки и к пожарной защите, дополнительные требования к аварийному освещению | Повышены требования к оборудованию. Самые жесткие требования к отказобезопасности (включая разделение всех систем). Катастрофический единичный отказ должен иметь вероятность не более 10-9 |
| АП/FAR-29 Транспортная категория А | Вертолеты с несколькими двигателями, число пассажиров не ограничено. Вес более 9080 кг | Самые жесткие требования к летным данным при отказе 1 двигателя, включая продолженный взлет, набор высоты, уход на 2-й круг. Введены требования к динамической устойчивости вертолета | Самые жесткие требования. Требуется разделение двигателей и их систем, повышены требования к отказобезопасности силовой установки и к пожарной защите, дополнительные требования к аварийному освещению | Повышены требования к оборудованию. Самые жесткие требования к отказобезопасности (включая разделение всех систем). Катастрофический единичный отказ должен иметь вероятность не более 10-9 |
Совершенно очевидно, что при формулировании таких относительно мягких требований учитывалась экономическая целесообразность: как указано выше, даже при применении на однодвигательном вертолете систем с высокой надежностью общая безопасность существенно не изменится, а будет определяться надежностью двигателя. В то же время применение таких систем существенно (и неоправданно!) повысит стоимость вертолета и стоимость эксплуатации. Поэтому достаточно наличия уровня надежности систем, вероятный отказ/ неисправность которых имеет последствия не более опасные, чем отказ двигателя.
Если на вертолет нормальной категории установить два двигателя, то для оборудования такого вертолета требуется уже предотвратить опасность в случае вероятной неисправности или отказа оборудования или систем. Применение много двигательной силовой установки существенно повышает общий уровень безопасности, в связи с чем термин «минимизировать опасность» заменен на более жесткий — «предотвратить опасность». Из требования следует, что для такого вертолета любой отказ или неисправность, приводящие к опасности, должны быть отодвинуты в область невероятных событий.
При переходе к вертолетам транспортной категории происходи? дальнейшее ужесточение требований: для оборудования и систем вертолета транспортной категории В требуется уже предотвратить опасность в случае их неисправности или отказа, независимо от их вероятности. И наконец, для вертолета транспортной категории А требуется, чтобы появление любого отказного состояния, которое препятствует продолженному безопасному полету и посадке вертолета, было практически невероятным, а появление любого отказного состояния, которое уменьшит характеристики вертолета или способность экипажа справиться с неблагоприятными эксплуатационными условиями, было невероятным. Указанные положения отражают самый высокий уровень общих требований к безопасности вертолета категории А, который может быть реализован только при соответствии характеристик летательного аппарата повышенным требованиям к летным, данным, при полном разделении двигателей и т. п. К системам такого вертолета также предъявляются самые жесткие требования.