Условия выполнения взлета и посадки для вертолетов корабельного базирования существенно сложнее, чем для обычных «сухопутных» вертолетов, по следующим основным причинам:
взлетно-посадочная площадка расположена вблизи надстроек корабля, имеет весьма ограниченные размеры, а также резкий и значительный перепад высот с поверхностью моря;
взлетно-посадочная площадка подвержена сложному пространственному движению при ходе и качке корабля на морском волнении;
основополагающий для всех вертолетов контрольный режим висения, как правило, выполняется так, что при зависании неподвижно над полетной палубой вертолет перемещается относительно поверхности моря со скоростью хода корабля;
интерференция воздушного потока над взлетно-посадочной площадкой с архитектурой корпуса движущегося корабля и его надстроек вызывает интенсивные сдвиги ветра, вихреобразования, зоны аэродинамического затенения;
надводная атмосфера имеет высокую влажность и значительное содержание агрессивных солей
воздух над кораблем загрязнен выхлопными газами из труб силовых установок;
видимость корабля и естественного горизонта часто затруднена или отсутствует при наличии тумана и в сложных метеоусловиях. С другой стороны, в ясный солнечный день видимость корабля может быть затруднена бликами от водной поверхности;
вынужденная посадка в различных аварийных ситуациях должна, как правило, выполняться на водную поверхность.
Неблагоприятные последствия указанных особенностей таковы:
при определенном сочетании характеристик НВ, эксплуатационных параметров шасси и недостаточно координированных управляющих действий пилота по стабилизации углового положения вертолета на качающейся палубе в процессе опробования двигателей возможно возникновение самовозбуждения колебаний по типу земного (палубного) резонанса;
воздействие деформированного корпусом и надстройками корабля результирующего воздушного потока на медленно вращающиеся лопасти НВ после запуска и выключения двигателей вызывает интенсивные аэроупругие колебания лопастей, опасное сближение их концевых частей с элементами конструкции вертолета;
при проходе среза палубы корабля резко изменяется высота над подстилающей поверхностью и вертолет попадает в опасную зону диаграммы Н—V (см. § 4.1). Поэтому для исключения воздействия на вертолет несбалансированного продольного момента от асимметричного влияния «воздушной подушки» и обеспечения безопасности в случае отказа одного двигателя использование эффекта «воздушной подушки» при выполнении взлета и посадки неприемлемо;
для обеспечения энергичного разгона с одновременным набором высоты, а также безопасности в случае отказа одного двигателя висение вертолета с нормальной полетной массой над полетной палубой должно осуществляться при использовании мощности -двигателей меньшей взлетной;
для более точного расчета посадки на корабль, а также обеспечения безопасности в случае отказа одного двигателя планирование, как правило, выполняется по сравнительно крутой посадочной глиссаде. При этом необходимо бдительно выдерживать допустимую вертикальную скорость на заключительном этапе снижения во избежание попадания вертолета в режим вихревого кольца;
обеспечение безопасного, достаточно мягкого соприкосновения вертолета с качающейся взлетно-посадочной площадкой в условиях нерегулярного волнения моря и нестационарного воздушного потока над полетной палубой представляет собой весьма сложную задачу. Упущения в рекомендуемой технике пилотирования на этом самом напряженном и ответственном этапе полета могут привести к превышению эксплуатационных значений перегрузки, опрокидыванию или проскальзыванию вертолета на полетной палубе;
попадание в зоны деформированного, завихренного, заторможенного воздушного потока, а также взаимодействие индуктивного потока НВ с надстройками корабля вызывают разбалансировку,
самопроизвольные угловые и линейные перемещения вертолета, что требует от пилота повышенного внимания и четкой координации своих управляющих действий для обеспечения заданного режима движения вертолета и исключения его соприкосновения с элементами конструкции корабля;
в случае неправильного захода на посадку уход вертолета на второй круг затруднен вследствие наличия разнотипных препятствий вблизи взлетно-посадочной площадки;
отложение солей на лопатках компрессора двигателей при нерегулярном или недостаточном проведении соответствующих профилактических мероприятий (промывка пресной водой с раствором нейтрального мыла и т. п.) вызывает эрозионные и коррозионные процессы на лопатках, способствующие уменьшению мощности, запаса газодинамической устойчивости и- надежности двигателей;
воздействие агрессивной морской среды вызывает разрушение защитных покрытий деталей вертолета, эрозионный износ передней кромки лопастей винтов, появлениеочагов электролитической коррозии;
воздействие на вертолет отработанных газов силовых установок корабля вызывает местное повышение температуры и изменение состава воздуха на входе в двигатели. В отдалении от корабля отработанные газы, смешиваясь с окружающим воздухом и взаимодействуя с результирующим воздушным потоком, образуют область значительной турбулентности, попадание в которую сопровождается раскачкой вертолета;
отсутствие видимости естественного горизонта и нечеткая визуальная привязка к характерным ориентирам конструкции корабля существенно усложняют технику пилотирования вертолета при заходе на посадку, вынуждая пилота постоянно отвлекаться от наблюдения за движением палубы корабля в связи с необходимостью слежения за показаниями авиагоризонта, вариометра и радиовысотомера;
при выполнении аварийной посадки вертолета на волнующуюся водную поверхность весьма затруднительно обеспечить оптимальные условия приводнения — по направлению бега волны, с до-гоном склона волны и посадочным углом тангажа, близким к углу склона профиля волны (рис.3.3, а), на минимальной посадочной скорости, позволяющих удержать вертолет на плаву в течение времени, необходимого для спуска на воду средств спасания и покидания вертолета экипажем и пассажирами. В случае приводнения вдоль гребня волны, против бега волны, на догоняющий склон волны (рис. 3.3, б), а также при указанных выше оптимальных условиях, при волнении моря более 3 баллов вертолет подвергается действию значительных опрокидывающих моментов и перегрузок, способствующих его разрушению и погружению в воду. При соприкосновении передних опор шасси с водной поверхностью на скорости более 30 км/ч вертолет, как правило, капотирует по направлению полета и быстро тонет.
Таким образом, возникновение и опасное развитие ОС на этапах взлета и посадки вертолетов корабельного базирования может быть обусловлено: самовозбуждающимися колебаниями по типу земного (палубного) резонанса; ударом лопастей НВ одновинтового вертолета о хвостовую балку или схлестыванием лопастей соосного вертолета при запуске и выключении двигателей; ударом вращающихся лопастей, об элементы конструкции корабля; дефицитом мощности силовой установки и (или) тяги НВ; неточным заходом на посадку; опрокидыванием или проскальзыванием на качающейся полетной палубе; помпажом или выключением двигателя; отказом жизненно важных функциональных систем, неудачным приводнением, затрудняющим или исключающим спасение людей.
Условия безопасного базирования корабельных вертолетов: при расположении на полетной палубе угол между продольной плоскостью вертолета и диаметральной плоскостью корабля не должен превышать 10°; при результирующей скорости ветра более 15 м/с или качке корабля 7...10° лопасти НВ должны быть зашвартованы.
Раскрутка и остановка НВ, взлет и посадка вертолета запрещены: на вертолете, наглухо пришвартованном к взлетно-посадочной площадке; при нахождении корабля в циркуляции (развороте); в процессе изменения курса корабля; при нахождении на палубе других вертолетов с незашвартованными лопастями НВ на расстоянии ближе-40...50 м.
Взлет и посадка вертолета на корабль выполняются при следующих ограничениях:
только по-вертолетному вследствие отсутствия пространства для взлетно-посадочной дистанции по-самолетному;
при наличии на поверхности взлетно-посадочной площадки противоскользящей мастики или сетки во избежание проскальзывания по качающейся палубе;
с заторможенными колесами шасси для предотвращения непроизвольного смещения по палубе;
на стопе (месте) и при установившемся движении корабля на морском волнении с амплитудор килевой качки примерно до 3° и бортовой качки до 3° для вертолетов одновинтовой схемы типа Ми-8 и примерно 10° для соосных вертолетов типа Ка-32;
при результирующей скорости ветра не более указанной в табл. 2.1 во избежание касания лопастей конструкции вертолета;
с включенными каналами тангажа, крена и курса автопилота для облегчения условий пилотирования на этих самых напряженных этапах полета;
запрещаются взлет и посадка в сторону (со стороны) препятствий (палубных надстроек), а также с попутной составляющей результирующего воздушного потока.
Перед началом запуска двигателей необходимо:
проверить отсутствие людей и посторонних предметов в зоне вращения НВ, а также состояние летного ограждения полетной палубы;
убедиться, что вертолет заземлен, поставлен на стояночный
тормоз. Правильно выставлен относительно диаметральной плоскости корабля и результирующей скорости воздушного потока;
осмотреть центробежные ограничители свеса лопастей НВ;
ослабить тросы (цепи) швартовочного приспособления, не снимая его;
установить педали в нейтральное положение, а ручку управления отклонить в сторону результирующего воздушного потока.
Снятие швартовочного приспособления выполняется по команде командира вертолета непосредственно перед взлетом после введения правой коррекции.
Раскрутка и останов НВ на полетной палубе лимитируются, главным образом, ветровым режимом на конкретной взлетно-посадочной площадке, а также качкой корабля на морском волнении.
Результирующая скорость воздушного потока над палубой складывается из скорости метеорологического ветра и скорости, противоположной скорости движения корабля. Кроме того, результирующий воздушный поток существенно деформируется из-за лобового сопротивления корпуса корабля и его надстроек, экранирующего влияния водной поверхности, разрежения над палубой, а также сложного взаимовлияния перечисленных факторов. Это приводит к возникновению локальных границ изменения скорости воздушного потока, вихреобразованию и рециркуляции воздушной массы, торможению воздушного потока в зонах аэродинамического затенения. Отмеченные явления в наибольшей мере проявляются на взлетно-посадочных площадках, примыкающих к началу или концу палубной надстройки.
Качка корабля вызывает дополнительную знакопеременную асимметрию в распределении давления и эпюре скоростей воздушного потока на взлетно-посадочной площадке, а также инерционные силы, действующие на лопасти в плоскости взмаха.
В результате неблагоприятного сочетания указанных факторов удар лопастей НВ по элементам конструкции вертолета на рассматриваемом режиме возможен и при соблюдении ограничения по результирующей скорости ветра. Кроме того, возникновение такой ОС
может быть связано и с несрабатыванием центробежного ограничителя свеса одной из лопастей, особенно в условиях интенсивного обледенения.
Для обеспечения безопасности при раскрутке л останове НВ необходимо:
замерять направление и скорость воздушного потока непосредственно на взлетно-посадочной площадке;
при групповом вылете запускать двигатели в последовательности от расположенных сзади к расположенным спереди вертолетам;
при групповой посадке соблюдать обратную очередность выключения двигателей от расположенных спереди к расположенным сзади вертолетам;
при выполнении предполетного и стартового осмотров обращать особое внимание на глубину посадки и техническое состояние кулачков центробежных ограничителей свеса.
Обеспечение безопасности взлета вертолета при ходе корабля на морском волнении требует от пилота четкого выполнения следующих основных управляющих действий:
отслеживать крены корабля, отклоняя ручку управления в сторону, противоположную крену, и не допуская ударов лопастей по ограничителям взмаха;
в момент подхода линии горизонта на авиагоризонте к нулевым отметкам, когда ручка управления в поперечной плоскости должна быть в положении, близком к нейтральному, энергичным отклонением вверх рычага «шаг—газ» отделить вертолет от палубы корабля;
ручкой управления и педалями удерживать вертолет над центром взлетно-посадочной площадки на высоте 2...4 м, парируя его неизбежное смещение при отрыве и снимая нагрузку с органов управления триммерными механизмами;
убедиться, что при выполнении известных операций контрольного висения двигатели работают на режиме не выше номинального, в противном случае произвести посадку, так как безопасность прохода борта корабля при отсутствии запаса мощности силовой установки не обеспечена;
при выполнении разворотов на висении не допускать попадания хвостовой части вертолетов в сектор препятствий корабля;
при работе двигателей на режиме от номинального до взлетного перейти на разгон с одновременным набором высоты в секторе разрешенных курсовых углов;
пересечь борт корабля на высоте 3...5 м над палубой, парируя просадку вертолета плавным отклонением вверх рычага «шаг—газ».
Заход на посадку имеет следующие особенности:
предпосадочное торможение и снижение выполнять с таким расчетом, чтобы на удалении примерно 50 м от кормы корабля скорость планирования составляла 50...70 км/ч, а высота 20...30 м;
направление захода на посадку выдерживать по возможности против направления результирующего воздушного потока и таким образом, чтобы обеспечивалась непрерывная видимость поверхности посадочной площадки и исключалось попадание вертолета в шлейф выхлопных газов корабля;
при подходе к борту корабля с превышением над ним 5...10 м уравнять скорости корабля и вертолета;
выполнить проход борта корабля на высоте 3...5 м, сместиться на центр взлетно-посадочной площадки и зависнуть над ней на высоте 1...2 м;
затормозить колеса шасси;
отклонением вниз рычага «шаг—газ» произвести плавное сближение с площадкой и касание ее при отсутствии взаимного смещения палубы и вертолета с последующим уходом площадки вниз (посадка вдогон уходящей палубы);
после касания колесами взлетно-посадочной площадки незамедлительно отклонить рычаг «шаг—газ» вниз до упора и отслеживать крен корабля отклонением ручки управления в противоположные стороны;
установить педали в нейтральное положение;
ручку управления отклонить против результирующего потока, не допуская ударов лопастей по ограничителям взмаха;
выключить двигатели;
после уменьшения частоты вращения НВ примерно до 20 % начать плавное торможение вращения НВ;
после остановки НВ зашвартовать вертолет.
Таким образом, посадка из точки висения на взлетно-посадочную площадку качающейся палубы осуществляется визуально методом догона уходящей палубы и предусматривает: внимательное отслеживание осредненного положения центра посадочной площадки и ее вертикальных перемещений; прогнозирование изменения угла крена палубы за отрезок времени вертикального снижения вертолета до момента касания площадки; обеспечение допустимых значений относительной скорости сближения вертолета с палубой и вертикальной скорости соприкосновения с палубой при нулевом крене корабля.
Практически посадка вертолета на качающуюся палубу корабля осуществляется в некотором промежуточном положении, когда посадочная, площадка имеет отличный от нуля угол крена, вертикальную и поперечную составляющие скорости перемещения. При этом происходит первоначальное касание о площадку одной из основных опор шасси, вызывающее дополнительное возмущенное поступательное и вращательное движение вертолета под действием инерционной силы, не проходящей через центр масс.
Поэтому важно, чтобы угол крена в момент касания вертолетом палубы не превышал 5...7°, так как при значениях этого угла 7...15° происходит резкое возрастание составляющих скорости соприкосновения вертолета с палубой, чреватое опасностью его опрокидывания и разрушения.
Изложенные положения справедливы также для обеспечения безопасности взлета и посадки вертолета на плавучую буровую установку, которую можно рассматривать как корабль, находящийся на якоре.
Характерные ошибки пилота. 1. Провокация земного (палубного) резонанса следующими неправильными действиями:
запуск двигателей и раскрутка НВ при глухой швартовке вертолета на взлетной площадке;
увеличение общего шага НВ в процессе опробования двигателей;
некоординированное парирование поперечных колебаний вертолета на качающейся палубе отклонением ручки управления,
несоблюдение установленных ограничений по ветру или неточное определение результирующей скорости ветра на палубной площадке;
попытка взлета после обнаружения признаков палубного резонанса.
2. Построение глиссады захода на посадку в корабельной системе координат с геометрической привязкой глиссады к полетной палубе. Тогда в представлении пилота корабль перестает качаться, однако в действительности это приводит к циклическим смещениям вертолета в неподвижной земной системе координат с частотой качки корабля. Наиболее опасным следствием подобной ошибки в технике пилотирования является циклическая просадка вертолета, которая на завершающем этапе снижения может завершиться соприкосновением вертолета с водной поверхностью.
3. Неправильное распределение зрительного внимания:
частое попеременное наблюдение за внешними корабельными ориентирами и внутрикабинными приборами, что затрудняет и ухудшает точность сближения с кораблем по основным внешним ориентирам;
наблюдение за движущейся поверхностью моря, создающее неверное представление о взаимном положении корабля и вертолета.
4 Раскачка вертолета над качающейся палубой корабля в нестационарном завихренном воздушном потоке. Если это явление устранить не удалось, необходимо проверить и восстановить представление о динамике качки корабля одним из следующих способов:
визуально (если морская поверхность отчетливо воспринимается) ;
по светосигнальному оборудованию взлетно-посадочной площадки;
смещением назад на 10...20 м по глиссаде захода на посадку до восстановления представления о динамике качки на фоне естественного или приборного горизонта с последующим повторным зависанием над центром площадки;
при невозможности указанного смещения назад — уходом на второй круг и повторным заходом на посадку.
