Методическое пособие предназначается для летного и руководящего состава строевых частей армейской авиации ввс, имеющих на вооружении вертолеты Мн-8мт (Т)

Глава 7

ПОЛЕТЫ В ГОРАХ

ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕТОВ В ГОРАХ

При полетах в горах с увеличением высоты расположения площадок над уровнем моря в поведении вертолета появляется ряд особенностей, влияющих на технику пилотирования, особенно на взлете и посадке. На высотах, превышающих 2000—2500 м, вертолет становится более инертным, возрастает запаздывание реакции вертолета на отклонение ручки управления, особенно в продольном направлении, ухудшаются маневренные возможности вертолета. Грузоподъемность вертолета уменьшается.

Полеты в горах, как правило, выполняются в условиях повышенной турбулентности воздуха, при наличии нисходящих и восходящих потоков. Сильные восходящие и нисходящие потоки воздуха усложняют управление вертолетом, затрудняют выдерживание заданного режима полета, вызывают болтанку и повышенные напряжения в конструкции вертолета. Интенсивность вертикальных потоков зависит от времени года и суток. Наибольшей интенсивности они достигают в летнее время у склонов, когда последние сильно прогреваются солнцем.

Потоки обтекания (результат обтекания горных хребтов воздушными массами) могут наблюдаться также и в пасмурную погоду. С наветренной стороны склона эти потоки всегда будут восходящими, а с подветренной — нисходящими.

Основными признаками наличия сильных нисходящих и восходящих потоков, опасных для полетов, являются мощные кучевые облака, образующиеся над горами в дневные часы, и усиление ветра до 7—10 м/с. По мере приближения к вершине горного хребта турбулентность воздушных масс значительно возрастает, при этом на подветренной стороне возвышенности

178возникает область разрежения, что приводит к образованию вихрей. Поэтому полеты, связанные с пересечением горных хребтов, необходимо выполнять с превышением не менее 600 м над горами высотой 2000 м и с превышением не менее 1000 м над горами высотой более 2000 м.

Расстояние, на котором начинает сказываться влияние потоков, зависит от высоты хребтов. Так, при высоте хребта 1000 м восходящее движение воздушных масс с наветренной стороны и нисходящее с подветренной стороны начинаются на расстоянии до 15 км от хребта, а при высоте хребта 2500 — 3000 м — на расстоянии до 65 — 80 км. Чтобы при пересечении хребта исключить случаи попадания вертолета в нисходящие потоки, возникающие на его подветренной стороне, полет должен выполняться на такой высоте, при которой обеспечивается безопасное превышение над вершиной хребта. Во всех случаях когда набрать безопасную высоту и выдержать указанное превышение не представляется возможным, горный хребет следует пересекать под острым углом к нему с таким расчетом, чтобы при резкой потере высоты, вызванной попаданием в нисходящий поток, можно было выполнить быстрый отворот от хребта.

Особую сложность представляют полеты в горах с грузом на внешней подвеске, так как вследствие повышенной турбулентности воздуха наблюдается сильная раскачка груза. Пилотирование в этом случае усложняется и требует от летчика повышенного внимания и более четкого отклонения органов управления для парирования раскачки вертолета. Наиболее благоприятной скоростью полета с грузом на внешней подвеске является скорость 120—130 км/ч.

В горах часто наблюдается резкое изменение погоды (быстрое образование туманов, закрытие вершин и перевалов облаками, усиление ветра и т. п.). Процесс образования облаков происходит очень интенсивно. Кучевые облака могут снижаться и доходить до земли. По условиям прочности конструкции и управляемости вертолета полет в горах в зоне развития мощной кучевой облачности при ветре более 7—8 м/с небезопасен на всех высотах. Поэтому при выполнении полетов в горной местности экипажам необходимо тщательно изучать метеообстановку района полетов и систематически осуществлять наблюдение за ее изменением в полете.

Если горные вершины, сопки и перевалы закрыты облаками, полеты в горах запрещаются.

Наиболее благоприятным временем для полетов являются утренние и вечерние часы.

Полеты в ущелье на уровне, отрогов гор или на 1000— 1500 м ниже их всегда сопровождаются повышенной болтанкой. Показания вариометра и указателя скорости при этом очень неустойчивы. Поэтому основное внимание летчика должно быть сосредоточено на показаниях авиагоризонта и сохранении заданного режима работы двигателей.

Полеты в ущелье спокойнее выполнять на высоте 50—100 м над его дном. Перед полетом в ущелье экипаж должен рассчитать радиусы разворотов (R_мин) и минимальную ширину ущелья на разных скоростях при максимально допустимом крене для данной высоты.

При полете в ущелье необходимо придерживаться одной его стороны, чтобы иметь возможность развернуться и выйти из ущелья в обратном направлении. Скорость полета должна выдерживаться такой, чтобы в любой момент можно было сделать разворот на 180°. Минимальная ширина ущелья, достаточная для разворота в обратном направлении, определяется минимальной скоростью и максимально допустимым креном, которые в свою очередь зависят от полетной массы вертолета и высоты полета над уровнем моря. Для расчета минимальной ширины ущелья можно пользоваться следующей формулой:

где R_мин — минимальный радиус разворота при фактических значениях угла крена и скорости полета.

При расчете R_мин и L_мин следует учитывать, что с увеличением высоты полета минимальная скорость разворота увеличивается, а максимально допустимый крен уменьшается.

Если ущелье сужается по полету, то указанная ширина является границей, дальше которой полет продолжать нельзя. В таких случаях необходимо уменьшить скорость до 80— 100 км/ч и выполнить разворот для полета в обратном направлении.

Вождение вертолета в горной местности усложняется пониженной точностью измерения навигационных элементов из-за непостоянства ветра, наличия ошибок при использовании радиокомпаса из-за влияния горного эффекта и малого количества характерных ориентиров, необходимых для ведения ориентировки.

При подготовке к полету в горах необходимо тщательно изучить маршрут полета по карте, определить безопасные высоты полета по маршруту и в полосе 30—50 км от линии пути. Маршрут полета изучать по картам масштаба 1:500 000, 1:200 000 и крупнее, а также используя макеты района.

Для выхода в заданную точку произвести штилевой расчет с прокладкой маршрута на карте. В качестве контрольных ориентиров использовать характерные вершины, перевалы, ущелья, горные реки, озера и населенные пункты.

На случай вынужденной посадки должны быть заранее выбраны и нанесены на карту посадочные площадки.

При полете над горами, особенно с острыми вершинами, радиовысотомер измеряет расстояние не от вершины, а от склонов гор, поэтому показаниями радиовысотомера в этом случае пользоваться нельзя.

Связь по УКВ радиостанции при полетах в горах неустойчива, а временами совсем отсутствует вследствие незначительного дифракционного свойства волн УКВ диапазона и экранирующего влияния гор. Для обеспечения устойчивой связи целесообразно использовать вертолет-ретранслятор.

Применение радиокомпаса при полетах в горах затруднено из-за влияния горного эффекта. Радиокомпас дает показания с ошибками до ±25—30°, а в отдельных случаях и более, причем показания могут быть неустойчивы. При неустойчивых показаниях радиокомпаса определять навигационные элементы с его помощью нельзя.

При полетах в горах имеются некоторые особенности в эксплуатации авиационной техники и подготовке ее к полетам. Так как вертолет испытывает повышенные нагрузки, следует особенно внимательно осматривать подредукторную раму, узлы подвески двигателей, несущий и рулевой винты, контровку соединений в целях управления. Перед каждым полетом необходимо убедиться в полной зарядке воздушной системы вертолета (давление по манометру должно быть не менее 50 кгс/см²) и в исправной работе тормозов основных колес шасси. Очень важное значение приобретает контроль за наличием нормального давления в колесах и амортизационных стойках шасси.

Все вертолеты при подготовке их к полетам, в горах оборудуются аварийно-спасательными комплектами.

При полетах в горах особое значение приобретает правильное определение предельной полетной массы вертолета.

В процессе взлета и посадки по-вертолетному, которые в горах в большинстве случаев приходится выполнять на площадках ограниченных размеров и с высокими препятствиями на подходах, не всегда представляется возможным использовать эффект воздушной подушки. Если на уровне 'моря влияние воздушной подушки сказывается на высоте, равной 1,5 радиуса несущего винта, то с увеличением высоты над уровнем моря высота влияния воздушной подушки уменьшается. Можно считать, что с увеличением высоты площадки над уровнем моря на каждые 500 м, высота на которой сохраняется, влияние воздушной подушки в среднем уменьшается на 1 м. Поэтому для более полного использования эффекта воздушной подушки зависание при выполнении взлета и посадки по-вертолетному на высокогорных площадках, когда позволяют условия, необходимо производить как можно ближе к земле. Грузоподъемность вертолета значительно снижается при выполнении взлетов и посадок на площадках ограниченных размеров и с высокими препятствиями на подходах или крутыми обрывами на их границах, когда зависание необходимо производить вне зоны влияния воздушной подушки.

Предельная полетная масса вертолета для взлета и посадки определяется с учетом размеров заданной площадки и высоты препятствии, ограничивающих ее, температуры наружного воздуха, высоты площадки над уровнем моря, а также скорости и направления ветра. При учете влияния ветра необходимо иметь в виду, что его направление и скорость могут измениться в процессе взлета и посадки. Поэтому при неустойчивом ветре предельную полетную массу вертолета следует определять по минимальному значению скорости ветра.

При отсутствии данных о температуре воздуха и скорости ветра на месте предполагаемой посадки определение предельной полетной массы производить по номограммам (рис. 48, 50) исходя из штилевых условий и температуры, рассчитанной по формуле:

,

где:Т°_аэрС—температура воздуха на аэродроме вылета;

Н_пл—абсолютная высота площадки в метрах;

Н_аэр—абсолютная высота аэродрома вылета в метрах;

10—15° — поправка на прогрев приземного слоя воздуха.

На этих номограммах показана зависимость массы вертолета на висении при взлетном режиме работы двигателей от барометрической высоты площадки для температуры наружного воздуха от -1-50 до —50°С. Номограммы рассчитаны для частоты вращения несущего винта 93% при включенном отборе воздуха на эжекторы ПЗУ и выключенной противообледенительной системе входов двигателей, несущего и рулевого винтов.

Если отбор воздуха на эжекторы ПЗУ выключен, то предельную полетную массу вертолета, определенную по номограмме, увеличить на 200 кг, если включена ПОС двигателей и винтов— уменьшить на 1000 кг.

При определении предельной взлетной массы с учетом влияния ветра в зависимости от его скорости и направления использовать номограммы рис. 49, 51.

Если данные о ветре отсутствуют, расчет предельной взлетной массы производить для наиболее неблагоприятного сочетания скорости и направления ветра (ветер сзади со скоростью 4—6 м/с).

Необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации тяга несущего винта на взлетном режиме работы двигателей уменьшается от рассчитанной на 200 — 250 кгс, а при температурах наружного воздуха ниже —25°С — на 500—600 кгс. Поэтому перед каждым полетом необходимо выполнить контрольное висение и убедиться, что предельная масса вертолета определена правильно.

При выполнении взлетов и посадок по-вертолетному с ис­пользованием влияния воздушной подушки предельная взлет­ная масса вертолета определяется с помощью номограммы (рис. 50, 51).

В целях исключения непреднамеренного касания колесами неровностей грунта на площадках высота контрольного висения должна быть не менее 3 м над поверхностью площадки.

Разрешается использование форсированного режима двух двигателей на высотах расположения площадок 1700 м и выше при температурах наружного воздуха от + 20°С и ниже. Опреде­ление предельной массы вертолета в этом случае следует про­изводить по номограммам рис. 48—51, используя пунктирные линии для форсированного режима.

На каждой номограмме дан ключ, указывающий порядок определения предельной полетной массы.

Пример: Определить предельную полетную массу вертолета для взлета по-вертолетному с разгоном в зоне влияния земли с площадки, расположенной на высоте 1300 м над уровнем моря, при температуре наружного воздуха +30°С и скорости ветра 4 м/с.

Решение: 1. По номограмме на рис. 50 находим предель­ную полетную массу вертолета для взлета в штилевых усло­виях. На шкале барометрической высоты Н находим точку, со­ответствующую высоте 1300 м, и проводим горизонтальную прямую до пересечения с линией с отметкой +30°С. Из получен­ной точки проводим вертикаль до горизонтальной шкалы и определяем предельную массу вертолета в штилевых условиях (11810 кг).

2. По номограмме (рис. 51) на шкале U находим точку, соответствующую скорости ветра 4 м/с, и проводим вертикаль­ную прямую до линий с отметками «Ветер спереди», «Ветер слева, справа», «Ветер сзади».

Из полученных точек проводим горизонтали до вертикальной шкалы и определяем приращение предельной массы вертолета относительно штиля (при ветре спереди +250 кг; при ветре слева, справа —620 кг, при ветре сзади —1180 кг). Суммируя предельную массу вертолета для штилевых условий и прираще­ние предельной массы для ветра 4 м/с, определяем предельную взлетную массу вертолета:

• 
  при ветре спереди—12 060 кг;
  
• 
  при ветре слева, справа — 11 190 кг;
  
• 
  при ветре сзади— 10 630 кг.
  

При взлете и посадке по-самолетному необходимо руководствоваться следующими условиями.

Взлет по-самолетному применять в тех случаях, когда запас мощности двигателей обеспечивает висение вертолета на высоте не менее 1 м, а поверхность и состояние грунта площадки обеспечивают безопасный разбег вертолета длиной 80—100 м и последующий разгон в зоне влияния земли.

Посадку по-самолетному применять в тех случаях, когда состояние грунта и размеры площадки позволяют выполнять посадку с пробегом. Предварительно площадки должны готовиться и осматриваться.

У различных вертолетов тяга несущего винта на взлетном режиме работы двигателей может быть неодинаковой, а совместная работа силовых установок и несущего винта не отвечать требованиям технических условий. Поэтому для проверки взлетного режима работы двигателей, правильности определения предельной взлетной массы вертолета и регулировки совместной работы силовых установок и несущего винта в зависимости от атмосферных условий и высоты площадки над уровнем моря необходимо выполнить контрольное висение и проверить высоту висения, шаг по УШВ, частоту вращения турбокомпрессоров и несущего винта, а также температурный режим двигателей.

Предельная полетная масса определена правильно, а совместная работа силовых установок и несущего винта соответствует требованиям ТУ, если на контрольном висении вертолет с данной массой на взлетном режиме двигателей висит на той высоте, с которой по условиям взлета с площадки он будет переводиться на разгон скорости. В противной случае полетная масса вертолета должна быть уменьшена.