Забор воды
Пожары бывают самые различные: большие и малые, площадные и локальные, лесные и в черте города. Наиболее часто авиационные средства пожаротушения используются для борьбы именно с лесными пожарами. Тушат либо сбрасывая воду (пену) на очаг пожара, либо устанавливая заградительные полосы, препятствующие распространению огня.
Тушение лесного пожара — занятие крайне сложное и опасное. При большой высоте сброса резко снижается эффективность, так как значительная часть воды успевает испариться, не долетев до земли, а при низкой высоте полета в обедненном кислородом горячем воздухе существует опасность помпажа двигателей и катастрофы. Можно, конечно, увеличивать длину троса между вертолетом и сливным баком, перевозимым на внешней грузовой подвеске. Но тогда возрастает опасность зацепа за провода и ветки, более низка точность и производительность. Установка заградительных полос куда безопаснее, но эффективна лишь при использовании пены, что требует специального оборудования.
При тушении пожаров в городских условиях вертолет используется реже. И не только по причине дороговизны: действуя традиционным способом (сбрасывая воду на крышу здания), можно причинить больший ущерб, чем нанесет сам пожар, происходящий в одной из квартир. Поэтому конструкторы пытаются создать различные типы горизонтальных водяных и водо-дисперсных пушек.
Отдельной строкой можно выделить пожары нефтепродуктов и электроподстанций. Здесь использование воды невозможно, только пена.
Среди способов авиационного пожаротушения нужно назвать применение специальных пластиковых бомб, образующих при взрыве облако аэрозоля, подавляющее процесс горения. Эффективность этого метода высокая, но пока до конца не определен ущерб, наносимый окружающей среде химическими веществами, входящими в состав аэрозоля, да и стоимость их достаточно высока. Дешевле взять воду из ближайшего водоема.
АВ-412
Основным и наиболее простым устройством вертолетного пожаротушения была и остается подвешиваемая на внешней подвеске емкость для воды. Это устройство применимо на любых вертолетах, имеющих внешнюю грузовую подвеску. Собственно, использование таких емкостей привлекает эксплуатанта тем, что можно быстро и дешево сделать пожарным практически любой вертолет, поскольку данная модернизация не вносит изменений в конструкцию самого вертолета, а значит, не требует сертификации.
Известная канадская фирма SEI производит целый ряд мягких баков Bambi Bucket вместимостью от 2000 до 9840 литров для различных типов вертолетов.
В 1995 году НИИ АУС (Феодосия) совместно с ВНИИ ПАНХ ГА (г. Краснодар) и «Авиалесоохраной» спроектировали, провели экспериментальную отработку и начали серийное изготовление мягкого водосливного устройства ВСУ-5 с изменяющимся объемом емкости от 1,3 до 2,5 и от 3 до 4,5 м³ для вертолетов типа Ми-8МТ (МТВ, АМТ) и Ка-32. Оболочка водосливного устройства ВСУ-5 представляет собой двухслойную нежесткую в вертикальном направлении емкость. Жесткость оболочке около верхнего отверстия придает специальный элемент кольцевой формы. В нижней части оболочка оснащена вторым металлическим кольцом меньшего диаметра, определяемого необходимой величиной секундного расхода сливаемой воды. В изделии ВСУ-5 сливной патрубок сконструирован таким образом, что в процессе погружения оболочки он автоматически открывается и позволяет воде заполнять оболочку снизу. Позднее там же, в Феодосии, было спроектировано и изготовлено ВСУ-15 (на 15 тонн воды), предназначенное для вертолета Ми-26.
Однако анализ результатов применения данных устройств позволяет сделать вывод, что при простоте изготовления и относительно низкой стоимости они обладают рядом серьезных недостатков. Использование ВСУ ограничивает скорость полета до 100 км в час; повышает аэродинамическое сопротивление и, соответственно, увеличивает расход топлива; увеличивает вероятность зацепа за линии связи и электропередачи; ухудшает центровку и маневренность вертолета; повышает опасность аварийности (как было установлено, катастрофа Ми-26 в апреле 2003 года при тушении лесных пожаров была обусловлена конструктивной особенностью внешней системы пожаротушения).
Кроме того, существуют ограничения по глубине и размерам водоема, из которого осуществляется забор воды, есть опасность зацепа за посторонние предметы и повреждения мягкого бака (то есть бак недолговечен). К тому же современные внешние сливные устройства (за редким исключением) предназначены именно для борьбы с лесными пожарами, а значит, их невозможно использовать при тушении иных видов пожаров, например, при возгорании нефтепродуктов, многих видов пожаров в городских условиях.
Некоторые из вышеперечисленных недостатков эксплуатанты пытаются устранять существенными изменениями конструкции водосливного устройства. Так, лет 10 назад в Испании на вертолете Ка-32 использовался жесткий пластиковый бак, представляющий собой вертикальный цилиндр, оснащенный створками для сброса воды и мотопомпой с двигателем внутреннего сгорания для наполнения бака. Управление насосом и створками осуществлялось по радиоканалу.
Канадская компания VIH в настоящее время также использует на вертолете Ка-32А11ВС вертикальный пластиковый бак, его заполнение происходит при погружении всего бака в водоем. Большие управляемые створки, установленные в нижней его части, позволяют существенно увеличить скорость наполнения, а значит, и производительность при пожаротушении.
Ансат
Ecureuil
В последнее время наметилась тенденция создания специализированных противопожарных вертолетов, гораздо более эффективных в применении. Водяной бак у них размещается либо внутри фюзеляжа, либо в его нижней части. Забор воды осуществляется в режиме висения с помощью всасывающих насосов за короткий промежуток времени. Сброс обеспечивается в нескольких режимах: как сразу, так и постепенно. Наиболее известные зарубежные фирмы, производящие такие пожарные системы, — Simplex, Isolair (США), Erickson (Австралия) и Aerotex (Германия). Отличительной особенностью этих систем является отсутствие жестких требований к размерам и глубине водоема.
Сегодня специализированными системами пожаротушения оснащаются самые разные вертолеты: UH-1H (фирма Bell); вертолеты UH-60/S-70 Firehawk, S-76 и тяжелый S-64F Helitanker производства компании Sikorsky; агустовский A-119; AB-412 и AB-412EP объединения Agusta-Bell, BK-117 (Kawasaki), еврокоптеровские AS-332L, AS-350B, AS-35 °C, AS-350D, AS-365N. Среди российских вертолетов можно назвать Ка-32, Ми-14, к которым присоединился казанский «Ансат».
Однако наиболее эффективными и распространенными типами винтокрылых «пожарных» стоит признать лишь несколько.
UH-60/S-70 (Sikorsky) — один из самых массовых вертолетов среднего класса. Для тушения пожаров используется модификация Firehawk. Кроме собственно сброса воды, машина используется для эвакуации пострадавших, перевозки людей и десантирования. Внутри транспортной кабины могут размещаться до 14 десантников-пожарных. Для эвакуации пострадавших вертолет оснащается лебедкой грузоподъемностью 273 кг. В вертолете возможна установка медицинского оборудования. Заявляемая производителем вместимость бака, размещаемого в нижней части фюзеляжа, 3875 литров. Забор осуществляется шноркельным насосом за одну минуту.