Вертолёт, 2006 № 02

Наращивая темпы продажа

R-44 Raven II

На волне развития рынка гражданских вертолетов фирма Robinson Helicopter готова побить свой же рекорд — 690 проданных вертолетов в год. Только в первой половине 2005 года компания отправила заказчикам и внутри страны, и далеко за ее пределы 385 легких винтокрылых машин R-22 и R-44 — 76 % от всего количества произведенных в США. Основу для такого успешного развития заложил в свое время основатель фирмы Фрэнк Робинсон. Свой первый вертолет он собрал в августе 1979 года и сам поднялся на нем в воздух. В марте этого же года R-22 BETA был сертифицирован, и Робинсон подписал первый контракт на сумму $40000. Затем появился R-44, а в декабре 1992 годы был сертифицирован вертолет R-44 Raven. Его первые поставки начались в 1993 году.

Сегодня вертолетов R-44 продается в два раза больше, чем R-22, большинство из них — это последняя модель Raven II. В апреле текущего года был продан 6000-й вертолет R-44. В настоящее время фирма Robinson расширила свое производство, открыв второй цех. Благодаря этому был достигнут беспрецедентный для мирового вертолетостроения производственный показатель — 20 винтокрылых машин в неделю. Чтобы не отставать от этих темпов, производитель двигателей — компания Textron Lycoming создала специальную линию по изготовлению силовых установок для вертолетов Robinson.

Производство R-22 и R-44 развернуто в Калифорнии, здесь же организованы и курсы для обучения пилотов. В процессе обучения основное внимание уделяется безопасности полетов на легких машинах. Причиной большинства летных происшествий, связанных с вертолетами такого класса, является ^восстанавливаемая потеря оборотов несущего винта. Для управления легким вертолетом требуется гораздо меньше физических усилий, чем для управления машиной с большим весом, а инерция винта, опять-таки в сравнении с более тяжелыми машинами, у них весьма незначительна. На курсах не только обучают технике безопасного пилотирования, но и дают советы, каких приемов управления нужно избегать. Так, например, во время полетов на вертолетах Robinson не рекомендуется производить переход в режим горизонтального полета с помощью ручки циклического шага при малых перегрузках и вообще осуществлять резкие маневры.

За прошедшие годы R-44 претерпел множество серьезных изменений. Нынешний его вариант Raven II имеет двигатель Lycoming I0-540 мощностью 245 л.с. (на 20 л.с. больше, чем на предыдущих моделях). По данным Национального совета по безопасности перевозок США за период с 1998 по 2002 гг. по причине неполадок двигателя с R-44 не произошло ни одного летного происшествия. Среди других типов вертолетов у R-22 и R-44 также самый низкий уровень происшествий, связанных с механическими неисправностями. Это очень показательная статистика, поскольку большинство авиаспециалистов в плане надежности и безопасности отдают предпочтение вертолету фирмы Schweizer — Schweizer-333 (хотя последний и принадлежит к классу вертолетов с газотурбинными двигателями, по своим характеристикам — мощность, грузоподъемность, размер фюзеляжа и кабины, простота управления — обе машины весьма схожи.) Впрочем, скорее всего вышеприведенные данные говорят не столько о большей надежности R-44, сколько о добросовестности их пилотов, твердо следующих летным инструкциям. Запас прочности Schweizer-333 действительно несравненно выше. Инерция винта здесь также невелика, но устойчивость вертолета достигается за счет трехлопастного винта и широкой кабины. Конструкция шасси делает этот вертолет более безопасным при жесткой посадке. Если упомянуть еще широкое использование компанией Schweizer энергопоглощающих материалов, особую конструкцию хвостового стабилизатора вертолета, препятствующего внезапному уменьшению горизонтальной скорости, то можно прийти к выводу, что летать на нем все же более безопасно, чем на R-44. Robinson гораздо более «строг» к новичкам и ошибок не прощает…

Процедуры техобслуживания на R-44 необходимо проводить каждые 100 часов. Б промежутках уход за вертолетом — это регулярная смена масла. Б конструкции машины использованы тефлоновые эластомерные неразборные подшипники, что сводит к минимуму необходимость в смазке. Системы приводов несущего и рулевого винтов оснащены гибкими муфтами, также не требующими постоянного внимания. Рычаги управления работают на тягах: никаких кабелей или шкивов. Среди узлов и деталей вертолета нет ни одной, чей срок службы был бы меньше 2200 летных часов, или 12 лет.

Максимальный взлетный вес R-44 Raven II вырос с 1090 до 1134 кг, вес пустого — с 635 до 684 кг. (При практически одинаковом с R-44 максимальном весе (1157 кг) масса полезной нагрузки у Schweizer- 333 больше на 106 кг.) На борт вертолет может взять четырех человек плюс багаж. Дальность полета без запаса топлива составляет около 405 км (574 км у Schweizer-333) при крейсерской скорости 195–205 км/ч. При установке дополнительного топливного бака полезная нагрузка вертолета уменьшается на 50 кг, а дальность полета увеличивается примерно до 650 км.

Диаметр несущего винта вертолета — свыше 10 м, что на 31 % больше, чем у R-22.

Размер винтов имеет очень большое значение, так как даже незначительное увеличение диаметра влечет за собой существенное возрастание инерции. Это делает винт устойчивей, а у пилота появляется больше времени для того, чтобы предпринять необходимые действия в случае неожиданной потери мощности.

Цельнометаллические лопасти с толстыми передними кромками и обшивкой из нержавеющей стали были установлены на R-44 в 2002 году. Увеличенная хорда лопасти расширяет площадь несущей поверхности и уменьшает уровень вибрации, а концы лопастей с новым аэродинамическим профилем уменьшают уровень шума. Бинт расположен на высоте 3,3 м, значительно выше человеческого роста. На несущем винте установлены также ограничители свеса лопастей.

Большой вертикальный стабилизатор уменьшает нагрузку на рулевой винт, что снижает уровень шума в горизонтальном полете. Согласно руководству к полетам, это помогает осуществлять прямолинейный и горизонтальный полет с ограничениями по управлению при низких мощностях и скорости свыше 130 км/ч в случае выхода из строя привода рулевого винта. Но посадка вертолета при таком режиме полета может быть осуществлена только на авторотации, с выключенными двигателями. Четыре клиновидных ремня связывают привод двигателя с главным редуктором. Конструкция редуктора проста — одна ступень плюс система смазки.

R-22

Schweizer-333

Для проверки летных качеств самой продаваемой в мире модели вертолета на нем совершил полет корреспондент журнала Flight International Питер Грей. Далее мы приводим выдержки из его рассказа, опубликованного в журнале Flight International в сентябре 2005 года.

«Погода в день полета была хорошей, температура воздуха 29 °C. Бес вертолета составлял 946 кг, что на 415 кг ниже максимального. Пилотировал машину Дэн Бентон — заместитель шеф-пилота компании Robinson.

Войдя в кабину, я сразу отметил кожаные сиденья с диагональными инерционными ремнями безопасности и то, что посередине кабины не было перегородки. Это обстоятельство делало круговой обзор превосходным. Я был поражен низким, по сравнению с другими подобными моделями вертолетов, уровнем шума в салоне.

Уникальная Т-образная форма ручки циклического шага позволяла без труда попасть к месту пилота. Ручки циклического шага на R-44 работают так же, как и на других вертолетах, благодаря свободно вращающемуся на центральном стержне шарниру. Я настроил высоту педалей (единственная деталь в кабине, имеющая настройку), устроился удобнее и нажал кнопку стартера на ручке общего шага. Двигатель немедленно заработал. Конструкторы продумали замечательную меру безопасности — если включены тормоз винта или муфта сцепления, завести двигатель невозможно. Кнопка стартера дублирована на обеих ручках циклического шага для удобства пилота при необходимости запуска двигателя в полете. Новая электрическая (28V) система полностью обеспечивает вертолет электроэнергией. Бсе рычаги управления, переключатели, приборы, карта проверки и аварийные выключатели легко доступны.

Вспоминая мои проблемы с перерегулированием при полете на R-22, возникшие в связи с затруднением в передвижении ручки циклического шага и с замедленным реагированием триммера, я поднялся в воздух в режиме висения. Благодаря системе гидроусилителей мне без труда это удалось сделать: вертолет легко слушался команд, идущих от рычагов управления. Бросив взгляд на манометр впускного коллектора, я обнаружил, что давления у нас предостаточно, поскольку вес вертолета был значительно ниже максимального. Увеличение оборотов двигателя на Raven II осуществляется автоматически. Б течение всего полета двойной индикатор скорости вращения винта в верхней части приборной панели показывал динамику изменения числа оборотов винта. Скорость вращения винта контролировалась регулятором.

На скорости 74 км/ч я без всяких проблем совершил правый поворот (при этом у левой педали оставался некоторый запас), затем на скорости 61 км/ч — левый (органы управления снова работали превосходно), а потом на скорости 65 км/ч совершил разворот.

После совершения этих маневров управление принял на себя мой коллега пилот Бентон. Он произвел несколько высокоскоростных разворотов в режиме висения в сочетании с полетами в боковом направлении и «задним ходом». Вертолет вновь продемонстрировал высокую управляемость. При висении в безветренную погоду, на посадке и взлете машина слушается пилота безупречно.

На высоте 300 м мы перешли на горизонтальный полет, включили максимальную продолжительную мощность и наблюдали за возрастанием скорости до 217 км/ч. Машина управлялась четко и плавно даже во время поворотов. Я снизил скорость до 185 км/ч и совершил вираж с креном в 60°. Во время маневра видимость была превосходная, а уровень вибрации вполне приемлемым.

Б горизонтальном полете Бентон выключил газ, а я тем временем наблюдал за снижением скорости вращения винта. Когда скорость вращения винта начала опасно падать, пилот мягко притянул к себе ручку циклического шага. Таким образом мы сумели выиграть лишних две секунды. Такие действия рекомендуются в руководстве в случае потери мощности во время полета.

Поднявшись на безопасную высоту, Бентон начал быстрое снижение для того, чтобы войти в режим вихревого кольца. Налицо были все классические симптомы этого режима полета — возрастание вибрации и скорости снижения (и без взгляда на приборную панель я чувствовал, что скорость стремительно увеличивается), а также неустойчивость по курсу. Бентон подал ручку циклического шага вперед, уровень вибрации вернулся к норме, вертолет обрел устойчивость курса, после чего мощность была снова увеличена. R-44 и во время этих маневров не подвел: показал надежность и «умение» прекрасно восстанавливать мощность.

Для того чтобы показать возможности регулятора скорости вращения винта, пилот быстро поднял и опустил ручку «шаг- газ», а я при этом наблюдал за показаниями прибора, зафиксировавшего изменение скорости ±2 % — вполне удовлетворительный результат. Полеты с неработающим регулятором запрещены правилами, но практикуются для тренировочных целей. Во время моего предыдущего полета на R-44 я мог возвратиться на аэродром, зависнуть и приземлиться с выключенным регулятором, не испытывая проблем с управлением.

R-44

R-22

Система гидроусилителей вертолета обеспечивает возможность плавного управления, сводя к минимуму вибрацию. Система работает при относительно невысоком давлении — 31–34,5 бар, она соединена с главным редуктором таким образом, что функционирует и в случае отказа двигателя. (На ручке циклического шага есть выключатель системы гидроусилителей, но для его использования необходимо наличие электрической энергии. При выходе из строя системы энергообеспечения или скачках напряжения отключить гидравлическую систему невозможно). После того, как я выключил гидравлику, общий шаг лопасти начал, как обычно, тотчас же снижаться. Бо время горизонтального полета для управления вертолетом не требовалось дополнительных усилий, приходилось только придерживать ручку общего шага. Но я был удивлен тем, с каким усилием передвигались рычаги. Для такого режима полета в инструкции нет конкретных рекомендаций, сказано лишь, что «приземляться необходимо как можно скорее». Думаю, что, немного потренировавшись, я смог бы осуществлять полет в режиме висения и посадку с неработающей гидравлической системой.

Снова включив гидравлику, я несколько раз облетел место, намеченное для посадки. Обзор был великолепный, и я без труда завис прямо над выбранной точкой.

У Raven II предел допустимых колебаний скорости вращения винта при увеличении мощности весьма узок (101–102 %), а при уменьшении мощности, напротив, очень широк (90-108 %). Срыв потока на лопастях несущего винта происходит при 80-процентном падении скорости, так что пилот должен быть на редкость невнимательным, чтобы допустить это. Первый полет в режиме авторотации мы совершили на скорости 167 км/ч и при NR = 100 %. После легкого «подрыва» винта у нас было достаточно времени для восстановления мощности. Более резкий «подрыв» винта — и путевая скорость упала до нуля. Мы снова восстановили мощность, после чего вертолет вошел в режим висения. Управление R-44 в режиме авторотации настолько простое, что после некоторой тренировки любой пилот-любитель сможет в одиночку без всякого риска выполнять этот маневр.

Затем мы вошли в авторотацию на рекомендованной для этого режима скорости 130 км/ч, сбросили полностью поступательную скорость и начали снижаться при NR = = 80 %. (Это необходимо, чтобы полностью избежать вероятности послепосадочного пробега при приземлении вертолета на местности с пересеченным рельефом). Минимальная скорость снижения на авторотации при скорости вертолета 102 км/ч и Nr = 90 % равнялась 6,35 м/с. Оптимальная скорость снижения при 167 км/ч и NR = 90 % составила 8,6 м/с, но наклон глиссады был значительно меньше. Снижение на авторотации при нулевой скорости (режим, не упомянутый в инструкции к полетам) происходило со скоростью 10 м/с. Управление скоростью вращения винта при этом не доставляло никаких проблем.

Затем мы осуществили висение на высоте 120 м. Газ был сброшен, ручка общего шага находилась в нижнем положении, нос вертолета опущен. Машина достаточно быстро достигла нормальной скорости снижения и нужной скорости вращения винта, и у нас было достаточно времени для того, чтобы осуществить «подрыв» винта при заходе на посадку, восстановить мощность и войти в режим висения. Затем мы начали снижаться при минимальном наклоне глиссады -7°. При этом еще сохранялась возможность управлять циклическим шагом лопасти.

Оснащенный поршневым двигателем R-44 способен составить конкуренцию более дорогостоящим вертолетам с газотурбинным двигателем, таким, например, как Bell-206 Jet Ranger. Расход горючего у Raven II вполовину меньше, чем у Jet Ranger, и составляет 55–60 л в час.

Стоимость Raven II несколько выше, чем других вертолетов марки Robinson, но это единственная машина в «семье», пригодная не только для перевозки пассажиров. Среди ее модификаций — Clipper II с надувными баллонетами; IFR Trainer для отработки полетов по приборам с расширенной приборной панелью; Police Helicopter с системой FLIR и прожектором, а также вертолет для журналистов Newscopter, оснащенный электронной видеокамерой.

Интересно сравнить впечатления Питера Грея от полета на Raven R-44 с впечатлениями, полученными главным редактором журнала Helicopter Life Джорджиной Хантер-Джонс во время полета на вертолете Schweizer-333. Ими она поделилась с читателями на страницах журнала в августе прошлого года.

R-44

R-22

Schweizer-333 — единственный в мире вертолет, получивший лицензию FAA на полеты с тремя пилотами. Он оснащен тремя комплектами рычагов управления (причем дополнительные рычаги легко снимаются) и поэтому идеально подходит для учебно-тренировочных целей. Бо время полета машина управлялась так же просто, как и R-44. Г-жа Хантер-Джонс особенно отметила удобство маневрирования вертолетом, длина которого всего 8,43 м. Однако скорость бокового движения у Schweizer-333 более чем в два раза ниже, чем у R-44 (28 км/ч против 65 км/ч).

При полетах на разных скоростях оба вертолета показали себя весьма устойчивыми и надежными в управлении. По впечатлениям пилотов, R-44, как минимум, не уступает Schweizer-333, у которого при скорости 222 км/ч даже появляется легкое «вихляние» хвостовой балки, в то время как R-44 совершенно лишен подобных эффектов.

Таким образом, можно сделать вывод: несмотря на значительную разницу в цене — $689950 у Schweizer-333 против $357000 у R-44 летно-технические характеристики обеих машин вполне сопоставимы. Преимущество Schweizer-333 заключается, пожалуй, в его исключительной надежности (впрочем, в этом отношении он вряд ли найдет конкурента — уровень безопасности вертолета значительно превышает уровень, заложенный в требованиях FAA), а также в том, что он более пригоден для учебных целей. И это не удивительно: Schweizer-333 изначально проектировался как учебный вертолет.

Александр ТОКРАНОВ (по материалам зарубежной печати и сайта компании Schweizer Aircraft Corporation)