CC BY
101
2005 НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА 86(4)
серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов
УДК 629.735..017.22
ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕРХЛЕГКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ В ОТРАСЛЯХ ЭКОНОМИКИ НА ПРИМЕРЕ ДЕЛЬТАЛЕТОВ СКБ МГТУ ГА
И.В. НИКИТИН
Статья представлена доктором технических наук, профессором Ципенко В.Г.
В статье дан обзор опыта практического применения сверхлегких воздушных судов в различных отраслях экономики.
Первый опыт использования сверхлегких воздушных судов (СВС) на авиаработах в Российской Федерации относится к 1982 году. В этом году по заказу Центральной опытнометодической геологической экспедиции ЦНИИГРИ в СКБ МИИГА был разработан и построен экспериментальный дельталет мПоиск-01м, который в августе 1982 г. проходил эксплуатационные испытания в геологической партии в Магаданской области. "Поиск-01" был одним из первых дельталетов в СССР, а испытания 1982 года были первой попыткой применения сверхлегких воздушных судов (СВС) для выполнения авиационных работ.
За месяц дельталет налетал около 20 часов, выполняя несложные задачи по транспортировке небольших грузов, и убедил геологов в том, что подобные летательные аппараты вполне могут найти свое применение в геологии.
Рис. 1. Взлет дельталета "Поиск-01" с ВПП аэропорта Усть-Омчуг, 1982 год
В 1983 году в эксплуатационных испытаниях в геологической партии в Заливе Креста на Чукотке принимали участие уже два дельталета: "Поиск-01" и двухместный "Поиск-02". Общий налет составил около 40 часов. Помимо транспортировки небольших грузов, дельталеты использовались для оценки возможности выполнения с них аэровизуальных наблюдений и перспективной аэрофотосъемки аэрофотоаппаратом АФА-39. В 1984 году "Поиск-02" использовался также для экспериментальных авиационных работ по внесению препаратов в колхозе имени Суворова в Белоруссии. Летом 1986 года два дельталета в течение месяца проходили эксплуатационные испытания в геологической партии на Кольском полуострове. Впервые дельталеты использовались уже не для экспериментальной отработки возможностей их применения, а для выполнения конкретных задач: по перебазированию отряда геологов на небольшое расстояние, доставке на базу образцов породы с геологических маршрутов, аэровизуальным наблюдениям, перспективной аэрофотосъемке, магнитометрической съемке.
До 1987 года использование СВС для выполнения авиационных работ носило эпизодический характер и сводилось в основном к экспериментальным работам с целью определения сферы их возможного использования и эффективности. В 1987 году ЦК ДОССАФ СССР ввел в действие ряд документов, регламентирующих эксплуатацию моторных СЛА в организациях ДОСААФ. С этого момента началось формирование нового вида авиации - сверхлегкой авиации. В этом же году ОКБ имени О.К.Антонова, МИИГА и ВНИИМСХ было разработано технико-экономическое обоснование применения сверхлегких летательных аппаратов в народном хозяйстве СССР. В августе 1987 года Первым заместителем председателя Госагропрома СССР, Министром авиационной промышленности СССР, Министром гражданской авиации СССР и Председателем ЦК ДОСААФ СССР был утвержден "Межведомственный план организационнотехнических мероприятий по разработке и испытанию сверхлегких летательных аппаратов для выполнения работ по защите растений и контролю за состоянием посевов сельскохозяйственных культур с помощью аэрофотосъемки". Этими же министерствами был создан Межведомственный координационный Совет по созданию и применению в сельском хозяйстве сверхлегких летательных аппаратов. Принятыми на межведомственном уровне решениями в качестве базовой организации, осуществляющей эксплуатацию СВС, было определено ДОСААФ СССР, которому было поручено организовать подготовку авиационного персонала, разработку документов и выполнение мероприятий, связанных с выполнением авиаработ на СЛА, в частности, предусматривалось, что СВС, допущенные к эксплуатации в ДОСААФ для учебно-спортивных целей, могут использоваться и для решения народно-хозяйственных задач по договорам с заинтересованными хозяйствами. В 1988 году МИИГА по заданию НТУ МГА было разработано " Временное положение о порядке проведения экспериментальных летных работ по применению сверхлегких летательных аппаратов в народном хозяйстве". В мае того же года это положение было введено в действие ЦК ДОСААФ СССР. Таким образом, к лету 1988 года, практически за один год, в СССР была создана нормативно-правовая база для использования СВС в народном хозяйстве.
Это был прорыв. И уже в 1989-90 годах авиационные работы на СВС выполняли более 100 авиационных организаций ДОССАФ на всем пространстве СССР от Молдавии до Чукотки и от Кольского полуострова до Туркмении. В сельском хозяйстве на первое место вышло использование СВС для биологической защиты растений, в других отраслях транспортные и съемочные работы, в частности, в геологии, аэрофотосъемка в картографии, облет нефтепроводов, газопроводов и ЛЭП в топливно-энергетическом комплексе - это лишь краткий перечень тех работ, которые проводились с использованием СВС. Сфера использования СВС в отраслях экономики представлена на рис. 2.
В начале 1988 года в рамках действующей в то время программы «Транспорт сибирского севера» был заключен договор на разработку опытного образца дельталета для использования в геологии. Заказчиком по этому договору выступал Новосибирский геофизический институт, а непосредственным исполнителем СКБ Московского института инженеров гражданской авиации. К этому времени СКБ МИИГА уже имело пятилетний опыт разработок и экспериментального использования дельталетов в геологии, что позволяло сформулировать требования к дельталету, необходимому для этой отрасли и определить его облик. В июне 1988 года опытный экземпляр «Поиск-06» поднялся в воздух на аэродроме Тушино, а затем был доставлен в бассейн реки Муна в Якутии для проведения эксплуатационных испытаний в реальных полевых условиях. В течение 3-х недель дельталет использовался для перевозки небольших грузов и людей на расстояние до 30 км в бассейне реки Муна, в труднопроходимой местности, обслуживая небольшой геологический отряд. В этих местах дорог нет, местность труднопроходимая, и 25-30 км - это максимальное расстояние, которое может пройти пешком человек, перепрыгивая с кочки на кочку, преодолевая многочисленные ручьи и буреломы. В то же время по воздуху -это приятная 20-и минутная прогулка.
Рис. 2. Сфера использования СВС в отраслях экономики
В местности, где другого транспорта нет, дельталет оказался просто незаменим. За три недели аппарат налетал около 40 часов, покрыв челночными маршрутами расстояние более 2000 км, выполнив объем работ в 500 пассажиро-километров и около 20 тонна-километров.
В октябре последовала аэрофотосъемка под Самаркандом. За короткий срок дельталет прошел серьезные испытания, которые подтвердили, что получился аппарат, вполне достойный серии.
В марте 1989 года конструкторская документация СКБ МИИГА, а также опытный образец дельталета были переданы на 514 Военный завод во Ржеве. Через три месяца, уже в мае того же года, из ворот заводского цеха были выкачены два первых серийных заводских дельталета.
В январе 1989 года ЦК ДОСААФ СССР утвердил техническое задание (ТЗ) на дельталет «Поиск-06». ТЗ учитывало недостатки, выявленные при предварительных испытаниях.
В 1989 году продолжились эксплуатационные испытания, в которых уже принимали участие несколько экземпляров. В июле с двух дельталетов «Поиск-06» была выполнена уникальная аэрортутная съемка кратера вулкана Узон на Камчатке. Эти работы выполнялись по заказу Камчатского института вулканологии. На дельталете устанавливался прибор весом около 15 кг, который измерял концентрацию паров ртути и записывал данные на бумажном носителе. С конца августа по начало октября 1989 года два дельталета «Поиск-06» проходили эксплуатационные испытания в оленеводческом совхозе Канчаланский на Чукотке. Полеты над безлюдной, труднопроходимой местностью по маршрутам протяженностью 100-150 км подтвердили надежность дельталета и его эффективность. Дельталеты использовались для поиска оленьих стад, которые откололись от основных и были потеряны пастухами, доставки запасных частей для вездеходов и продовольствия оленеводам. Известно, что двигатель РМЗ-640 не отличается особой надежностью. Примерно за 60 летных часов в этот период произошло три отказа. В двух случаях высота была достаточной, и пилот смог в одном из них вернуться на площадку вылета, а во втором сесть на подобранную площадку. В третьем пришлось садиться на тундру с кочками высотой до полуметра. Посадка произошла утром, получилась с нулевым пробегом и закончилась полным «капотом». Однако уже вечером аппарат был отремонтирован в полевых условиях и готов к дальнейшим полетам.
В 1990-1991 г.г. «Поиск-06» проходил сертификационные испытания в Экспериментальном летно-исследовательском центре сверхлегкой авиации «ЭЛИЦ СЛА», который был создан ЦК ДОСААФ СССР в 1989 году для отработки и внедрения системы сертификации сверхлегкой авиационной техники. Сертификационные испытания включали три этапа: предварительные испытания, которые проводил Разработчик, приемочные испытания, которые проводились «ЭЛИЦ СЛА», и эксплуатационные испытания, которые проводились организациями - эксплуатантами. В число организаций-эксплуатантов, участвующих в проведении эксплуатационных испытаний дельталета «Поиск-06», входили: клуб СЛА МИИГА, «ЭЛИЦ СЛА», Московская опытно-методическая космо-аэрогеологическая экспедиция, ЦНИИГ АиК, Г осгипроводхоз, Всесоюзный научно-исследовательский центр «АИУС - Агроресурсы», Кавказский государственный биосферный заповедник, совхоз Канчаланский, Краснодарская экспериментальная фабрика биологической защиты растений, а также другие организации и клубы ДОСААФ. Всего в испытаниях было задействовано 22 опытных и серийных дельталета, изготовленных СКБ МИИГА и 514 Военным заводом. Регионы, в которых проводились испытания, включали практически все климатические зоны: Камчатку, Чукотку, Магаданскую область, Якутию, Сибирь, Кольский полуостров, Среднюю Азию, среднюю полосу и юг СССР. В процессе испытаний дельталеты использовались для учебных, спортивных полетов, выполнения магнитометрической и аэрортутной съемки, телевизионной съемки, крупномасштабной аэрофотосъемки, обслуживания геологических партий и оленеводческих хозяйств, патрулирования автодорог в ГАИ Свердловской области, внесения биопрепаратов в сельском хозяйстве и других задач. Общий налет за время эксплуатационных испытаний составил 3550 часов, при этом было выполнено более 15000 полетов. В 1991г. Главной квалификационно-сертификационной комиссией ЦК ДОСААФ СССР дельталету "Поиск-06" был выдан сертификат летной годности типа.
Общий вид стандартного варианта дельталета "Поиск-06" представлен на рис. 3.
Рис. 3. Стандартный вариант дельталета "Поиск-06м
Дельталет "Поиск-06" имеет более десяти модификаций, в их числе: стандартная, гидровариант, аэрофотосъемочный вариант, северный вариант, патрульный вариант, сельскохозяйственный вариант, трехместный вариант, учебный вариант и другие. Учебный вариант отличается схемой размещения экипажа - "Дуэт" и дублированной системой управления. С 1989 г. по настоящее время 514 Военным заводом, СКБ МГТУ ГА, клубом СЛА "НПО ДельтаКом" изготовлено более 300 дельталетов "Поиск-06" и его модификаций, в том числе 18 дельталетов "По-
иск-06М" - гидровариант, 5 дельталетов - "Поиск-06А" - аэрофотосъемочный, 25 дельталетов "Поиск-06С" и "Поиск-06П" -северный и патрульный, 56 дельталетов "Поиск-06СХ" сельскохозяйственный, 3 - "Поиск-06Т" - трехместный, а также специальные дельталеты некоторых других модификаций.
На дельталетах "Поиск-06" устанавливались и устанавливаются следующие двигатели: РМЗ-640, Яо1ах-503, Яо1ах-582, Яо1ах-912, ШгШ 2703, Ы1гШ 2706 Ы1гШ 3203, НШ 3503, Ы1гШ 3701, с мощностью от 40 до 100 л.с. Были опробованы также и автомобильные моторы: роторно-поршневой двигатель, двигатели автомобилей Волжского автозавода и 8и2иИ в 10. Не обойдены вниманием и «экзотические» силовые установки. На «Поиске-06» были попробованы несколько двухмоторных вариантов силовой установки: с моторами от мотоцикла ИЖ-Планета-Спорт, лодочными «Вихрями» и РМЗ-640. Такая установка была необходима для обеспечения безопасного полета над местностью, где не обеспечивалась возможность безопасной посадки с отказавшим двигателем. В частности, такой аппарат разрабатывался по заказу Главного управления геодезии и картографии для крупномасштабной аэрофотосъемки населенных пунктов. На рис. 4 представлен общий вид опытного дельталета «Поиск-06А-2» с силовой установкой на базе двух моторов РМЗ-640 с двумя соосными винтами. На испытаниях «Поиск-06А-2» уверенно выполнял взлет и полет по кругу с одним работающим двигателем с пассажиром на борту.
Рис. 4. Опытный аэрофотосъемочный дельталет «Поиск-06А-2» с силовой установкой на базе двух моторов РМЗ-640 с двумя соосными воздушными винтами.
География эксплуатации "Поиск-06" довольно обширна. Эти аппараты можно встретить во всех уголках бывшего СССР, а также в США, Испании, Венгрии, Г реции, на Мальте, во Вьетнаме, Монголии, Новой Зеландии, Канаде, ЮАР и других странах.
Опыт практической работы летных отрядов в Краснодарском и Ставропольском краях, Белгородской области и ряде других регионов страны показывает, что дельталеты имеют более высокую эффективность при борьбе с вредителями и сорняками при меньших нормах расходов, чем наземная техника. Это достигается применением специального оборудования и экономичной высокоточной технологией внесения веществ или биологических средств. Сегодня дельталеты успешно используются также для патрулирования нефтяных и газопроводов, осмотров нефтепромыслов, линий электропередач, в автомобильной инспекции и других отраслях. Это можно продемонстрировать на следующих примерах. Так, в сентябре 1999 года пилотом дельталета «Поиск-06» Машковцевым при выполнении полета по заданию энергетиков
Тверской области был обнаружен в труднодоступном месте обрыв ЛЭП, который произошел в результате обвала деревьев при прохождении тайфуна. В августе 1998 г. экипаж дельталета «Поиск-06П» в составе пилота Скворцова и летчика-наблюдателя Медведева, являющихся пожарными регионального спецотряда МЧС Московской области, при патрулировании лесов в Шатурском районе обнаружил два очага возгорания. Один из этих очагов был ликвидирован непосредственно экипажем, после посадки на опушке леса вблизи этого очага. Таким образом, в результате своевременного обнаружения и оперативных действий экипажа начинавшийся лесной пожар был ликвидирован в самом зародыше. Сверхлегкие воздушные суда уже получили прописку в отдельных подразделениях и организациях Министерства обороны, МЧС, ФСБ, Топливно-энергетического комплекса, сельского хозяйства и других.
Особое место занимает использование СВС в сельском хозяйстве. Достаточно сказать, что совсем недавно СССР занимал первое место в мире по применению авиации в сельском хозяйстве, а также других отраслях экономики. Сегодня парк легких самолетов и вертолетов, выполнявших ранее авиационные работы, серьезно поредел. В этих условиях моторные СВС довольно быстро начали занимать образовавшийся вакуум.
Опыт эксплуатации дельталетов "Поиск-06СХ" (рис. 5) в сельском хозяйстве показывает, что за сезон один дельталет обрабатывает на авиационных работах по ультрамалому опрыскиванию (УМО) от 4000 до 16000 га.
Рис. 5. Сельскохозяйственный дельталет ”Поиск-06СХ” с оборудованием для авиационного распределения жидких веществ
В табл. 1 приведено сравнение обобщенных характеристик комплексов опрыскивания на базе наземных и авиационных средств, применяемых сегодня в Российской Федерации. Анализ приведенных данных показывает, что с экономической точки зрения внедрение СВС, и прежде всего дельталетов, в систему средств механизации защиты растений и сельскохозяйственного производства является чрезвычайно важной задачей государственного масштаба. Особенности технико-экономических характеристик дельталетов позволяют рассматривать их как новый самостоятельный вид авиационной техники, применение которого в сельском хозяйстве дает существенный положительный эффект и помогает в решении ряда проблем в аграрном комплексе.
Таблица 1.
Обобщенные характеристики комплексов опрыскивания на базе наземных и авиационных средств, применяемых сегодня в Российской Федерации
Основные показатели Существующие наземные опрыскиватели Сельскохозяйственные самолеты (класса Ан-2 и др.) МО Микро- самолеты УМО Дельталеты УМО
Стоимость, $ 20000..30000 200000...300000 30000...60000 12500...16000
Количество гектаров, обрабатываемое за одну минуту, га/мин. 0.2...0.3 8...10 3...5 3...5
Производительность за одну заправку (вылет), га 27 120-240 20...200 20...200
Дневная максимальная производительность, га 30...150 300...1300 300...1000 300...1000
Дневная средняя производительность, га 50 500 300-500 300-500
Среднее количество обслуживающего персонала на один комплекс, чел 4 8 4 3
Стоимость часа эксплуатации, $/ч 40...60 150...250 70... 100 50...60
Средний срок "окупаемости" по валовому доходу при равной стоимости работ (5$/га), дней. 150-200 100-150 30-60 15-30
Возможность выполнения взлетов и посадок с дороги или с обочины, с любой ровной площадки, длина которой зачастую не превышает 200 метров, позволяет СВС в зависимости от нормы расхода и вида обработки за час обрабатывать от 25 до 100 гектаров, осмотреть до 100 квадратных километров площади, или 100 км линейных объектов, выполнить аэрофотосъемку небольшого населенного пункта, расходуя при этом 15...20 литров автомобильного бензина. Стоимость специализированного СВС колеблется в пределах 12000.60000 долларов США, а себестоимость летного часа 30-70 долларов, это на порядок ниже себестоимости летного часа легкого самолета или вертолета. Ресурс СВС составляет несколько тысяч часов, ресурс мотора 1000 и более часов. Этих цифр вполне достаточно, чтобы оценить экономическую эффективность и понять, что она весьма высока.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клименко А.П.,Никитин И.В. Мотодельтапланы: Проектирование и теория полета.- М.: Патриот, 1992.288С
2. Никитин И.В. Экономические аспекты применения дельталетов в сельском хозяйстве // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Общество, экономика, образование, №45, 2001.
3. Дибир А.Г., Копычко В.П. Сельскохозяйственная авиация: развитие и перспективы// Авиация общего назначения, №3, Харьков, 1999.-С 14-19.
EXPERIENCE OF PRACTICAL USE OF ULTRALIGHT AIR COURTS IN BRANCHES OF ECONOMY ON AN EXAMPLE TRIKE SPECIAL DESIGN BUREAU OF MSTU CA
Nikitin I.V.
In article the review of experience of practical application of ultralight air courts in various branches of economy is given.
Сведения об авторе
Никитин Игорь Валентинович, 1953 г.р., окончил МИИГА в 1979 г., ведущий научный сотрудник МГТУ ГА, кандидат технических наук, автор свыше 80 научных работ, область научных интересов - проектирование и конструкция, аэродинамика и динамика полета, методы испытаний, эксплуатация и практическое применение сверхлегких воздушных судов.
