Чтение онлайн

11 мая 1998 года Министерство транспорта Канады выдало Сертификат типа № Н-100 на вертолет Ка-32А11ВС и Сертификат типа № IE-35 на двигатель ТВЗ-117ВМА. В феврале 1999 г. после установки двухкамерных бустеров PC-60F вертолеты Ка- 32А11ВС были занесены в государственный реестр Министерства транспорта Канады под бортовыми номерами C-FIGR и C-GKH1.

Рис. 1. Наработка вертолетов Ка-32А11ВС по месяцам

Рис 2. Наработка вертолетов Ка-32А11ВС по годам

Рис. 3. Суммарная наработка вртолетов

Рис. 4. Структура годового фонда светлого времни года Брмтанской Колумбии (3446 ч)

Интенсивность использования вертолетов со временем повышалась (рис. 1, 2). В мае 2000 г. компания VIH Logging Ltd. начала использовать третий вертолет Ка-32А11ВС № 31600 (C-GURI). К концу 2000 г. вертолеты налетали в общей сложности 12,5 тыс. часов (рис. 3), совершили 133 тыс. циклов логгинга, перевезя на внешней грузовой подвеске более полумиллиона тонн древесины ценных пород.

Высокую эффективность перевозок вертолетом Ка-32 грузов на внешней подвеске в горных условиях обеспечили две группы факторов.

Первую группу составляют известные преимущества соосной схемы:

– отсутствие рулевого винта и малые габариты, что повышает безопасность полета вблизи препятствий, дает возможность использовать взлетно-посадочную площадку минимальных размеров;

– отличные пилотажные качества;

– меньшие ограничения по величине и направлению ветра;

– высокий коэффициент полезного действия вертолета на режиме висения и др.

Ко второй группе факторов относятся высокая энерговооруженность вертолета, высотные характеристики двигателей ТВЗ- 117ВМА, сохраняющих взлетную мощность 2200 л.с. до высоты 2600 м, первый крейсерский режим 1500 л.с. до высоты 5600 м.

Вертолет, работающий на логгинге, вывозит древесину либо вдоль по склону горы (вниз или вверх), либо от одного склона к другому. Обычно место складирования древесины находится ниже места вырубки. В этом случае типовой цикл логгинга состоит из следующих операций:

– подцеп груза и его подъем на высоту 10-20 м от земли;

– разгон вдоль склона с переходом в глубокое планирование;

– торможение и сброс груза;

– полет без груза вверх по склону;

– торможение вплоть до зависания.

Длительность цикла – 2-3 минуты. Примерно один раз в час вертолет идет на заправку к месту своего временного базирования, которое располагается в 5-7 минутах полета от места работы. Кроме того, часть полетного времени уходит на перелеты к местам базирования, к центрам, где выполняются периодические регламентные работы. Иногда вертолетам приходится выполнять другие виды работ (тушение пожаров и пр.). По указанным причинам полетное время, отнесенное к числу выполненных циклов, значительно отличается от длительности цикла логгинга.

Вертолет на логгинге используют только в светлое время дня, пока хорошо видна местность. В горных долинах поздно светает и рано темнеет, часто бывает довольно плотный туман. Длительность зимнего дня составляет 7-8 часов. В летние дни ограничения накладывает медицина – не более 10 часов налета для летного экипажа из двух человек. Иногда запрещают полеты экологи. Например, на время «брачного сезона» у медведей. Не работают обычно и во время празднования Рождества.

По опыту заместителя технического директора фирмы VIH Logging Ltd. Трейси Хорсмана (он же техник одного из вертолетов), из 365 дней в году:

– два дня в неделю в среднем теряется из-за погодных условий – всего 94 дня;

– 24 дня в общей сложности уходит на плановые замены агрегатов вертолета (двигателей, редуктора, колонки, рулевой системы);

– 14 дней – Рождественские праздники.

Таким образом, суммарные потери составляют 132 дня. Средняя величина пригодного для работы времени равняется 233 дням, или примерно 2200 часам (рис. 4).

В 2000 году налет вертолета C-GKHL составил 2140 часов, то есть он практически полностью использовал располагаемое летное время. Коэффициент его технической исправности достиг 90%.

Вертолеты Ка-32А11ВС работают в Канаде по весьма плотному графику, несмотря на то, что прямо здесь, на месте эксплуатации, выясняются неизвестные ранее недостатки лопастей и втулок несущих винтов, редуктора ВР-252, двигателей ТВЗ-117ВМА. Лопасти несущих винтов испытывали повышенные перегрузки из-за частого повторения режима торможения с повышенными переменными напряжениями. В двух случаях были обнаружены трещины в лонжероне лопасти, которые дали о себе знать повышенными вибрациями вертолета. По результатам исследования партия лопастей с пониженными характеристиками прочности была изъята из эксплуатации.

Частое чередование режима горизонтального полета и режимов набора высоты и снижения не лучшим образом сказалось на состоянии втулок несущих винтов. Подшипники втулки очень быстро изнашиваются, что приводит к ограничению их ресурса.

Долговечность редуктора ВР-252 снизилась из-за быстрого чередования висения вертолета с грузом и быстрых подъемов вверх, вдоль склона горы. В этих условиях двигатели ТВЗ-117ВМА должны были работать на взлетном режиме или режимах, близких к нему, то есть при постоянных перегрузках.

Чтобы ответить на вопрос, как сказались условия логгинга на уровне эксплуатационной надежности вертолета в целом, сравним вертолет Ка-32А11ВС с близкими по конструкции вертолетами Ка-32Т и Ка-32С, работающими в Южной Корее и занятыми на других видах работ.

В Южной Корее вертолеты используются для тушения пожаров, при спасательных операциях на море, в экологических целях. Парк этих вертолетов к концу 2000 г. составил 32 машины, но за три года эксплуатации они налетали лишь 13250 часов, то есть немногим больше, чем за тот же период три вертолета Ка-32А11ВС в Канаде.

На рис. 5 представлены показатели Т с– наработки на отказ и неисправность, явившиеся следствием конструктивно-производственных недостатков «канадских» вертолетов Ка-32А11ВС и «корейских» Ка-32Т и Ка-32С. Показатель Tс вертолета Ка-32А11ВС – 51 ч, вертолетов Ка-32Т и Ка-32С – 69 ч. Как видно, это цифры одного порядка.

При сравнении состояния агрегатов вертолета обнаруживается иная картина. В системах, где преобладают механические агрегаты (планер, несущая система, силовая установка), у вертолета Ка-32А11ВС показатели Тс в 2-4 раза ниже, чем у Ка-32Т или Ка-32С. Это вызвано не только характерными для логгинга нагрузками, но и повышенной наработкой агрегатов, следствием чего явились такие неисправности, как потертости поверхностей топливных баков, износ щеток коллектора электромотора топливного насоса, истирание протектора шин, выработка болтов и втулок малоподвижных соединений. Особенно повлиял логгинг на показатель – наработку на досрочный съем двигателей ТВЗ-117ВМА, втулок и лопастей несущих винтов, редуктора ВР-252 (рис. 6). Различие в показателях Т средуктора наиболее велико, если учитывать только неисправности, зависящие от величины передаваемой мощности (повреждения деталей, сопровождающиеся появлением стружки в масле).