Области предпочтительного использования навигационного оборудования на различных режимах полета вертолета

В данном аспекте, интересным видится рассмотрение возможностей штатного навигационного оборудования на различных скоростях и высотах полета, а так же определение степени участия спутниковых навигационных систем в выработке общего массива требуемой навигационной информации, при условии комплексного использования имеющегося оборудования. Для более глубокого понимания причин возрастания требований к точности и надежности навигационного обеспечения вертолета проводится детализация возможных режимов полета при наложении рассматриваемых высотно-скоростных ограничений.

Весь диапазон высот и скоростей полета транспортного вертолета можно условно разделить на три области (рис. 1.2). Значения разграничивающих асимптот выбираются не случайно. Скорость 50 км/ч - является переходной между двумя режимами обтекания несущего винта: осевым и косым. Кроме того, эта скорость является минимально допустимой, при выполнении на вертолете горизонтального полета. Высота 50 метров выбирается из соображений тактико-технических характеристик работы штатного навигационного оборудования вертолета. С высоты 50 метров и ниже начинает сказываться влияние воздушной подушки от НВ вертолета. Из-за этого показания аэрометрических навигационных приборов не устойчивы и пользоваться ими не рекомендуется.

Режимы полета, находящиеся в данной области, в основном используются для выполнения взлета и посадки по-вертолетному. К ним относятся [12,81,47]: висение; перемещение у земли; подлет; разгон скорости на взлете.

Взлет и посадка по-вертолетному (в том числе и в сложных метеорологических условиях) относятся к штатным режимам полета вертолета, в значительной мере обуславливающим его преимущество над другими типами летательных аппаратов. При выполнении взлета по-вертолетному одним из элементов является зависание на высоте 2-5 метров выше высоты препятствия. При невозможности выполнения взлета над препятствием (высота препятствия велика) выполняется подлет - перемещение на висении со скоростью не более 10 км/ч. При выполнении посадки по-вертолетному подлет и зависание являются обязательными элементами. Сложные метеорологические условия (СМУ) подразумевают, что полеты выполняются в условиях ограниченной видимости, либо невидимости земли. Таким образом, элементы посадки и взлета по-вертолетному являются частными случаями полета на висение и перемещение у земли.

Полет на висение является одним из основных и наиболее используемых видов полета вертолета. Он используется при решении практически всех типов задач и выполняется в любое время суток в любых метеорологических условиях, на высотах от 0 до высоты статического потолка данного типа вертолета. Особенности полета на висение вне видимости земли (ночью либо в СМУ): высота до 50 метров определяется по радиовысото меру; при перемещении на висении горизонтальная скорость не более 20 м/с, скорость разворота не более 12%ек для вертолета Ми-8 и 187сек для Ми-24; при перемещении го ризонтальная скорость определяется по доплеровскому измерителю.

Таким образом, пилотирование на рассматриваемых в данной области режимах характеризуется повышенными требованиями к точности навигационного обеспечения, и в первую очередь к определению высоты и координат вертолета относительно земной поверхности. В то же время, возможности по использованию штатного навигационного оборудования в этой области значительно ограничены. Из-за влияния воздушной подушки от несущего винта вертолета, показания аэрометрических приборов (высотомера - ВД-10К и указателя скорости - УС-450) не устойчивы и обладают большой погрешностью. Допле-ровский измеритель (ДИСС-15) работает только в режиме стабилизации на висении. Устойчивые показания выдают: курсовая система (ГМК-1 А, «Гребень»), радиокомпас (АРК) и радиовысотомер, при условии отсутствия негативных факторов, влияющих на распространение радиоволн (крупногабаритного груза на внешней подвеске, снежного покрова большой толщины и др.).

Рассматриваемый диапазон высот и скоростей используется исключительно для решения боевых и специальных задач, и подразумевает под собой полеты на предельно малых высотах с огибанием рельефа местности ниже минимально безопасной высоты. При выполнении этого вида полетов могут использоваться следующие режимы [12,81,47]: горизонтальный полет; маневр скоростью (разгон, торможение); вираж, разворот.

К полетам на предельно малых высотах (ПМВ) относятся полеты, выполняемые на высотах до 200 метров над рельефом местности или водной поверхностью. Нижняя граница предельно малых высот зависит от типа вертолета, условий выполнения полета и уровня подготовки командира экипажа. Вертолетовождение на ПМВ имеет свои особен ности и характеризуется: трудностью ведения визуальной ориентировки; уменьшением дальности действия связных и радионавигационных средств; изменчивостью скорости и направления ветра в зависимости от рельефа местности; усложнением техники пилотирования вертолетом.

Трудность ведения визуальной ориентировки обуславливается перспективным на блюдением ориентиров, уменьшением дальности видимости и сокращением времени их наблюдения. Перспективное наблюдение ориентиров приводит к искажению их видимых форм и размеров, что затрудняет их распознавание и создает непросматриваемые участки местности. Ошибка в определении плановых координат может привести к невыходу вер толета в заданную точку в заданное время.

В основе пилотирования вертолета на ПМВ днем в простых метеорологических условиях (ПМУ) лежат правила визуального полета с контролем по приборам, ночью и в СМУ - правила полета по приборам с контролем визуально.

Таким образом, необходимыми условиями безопасного вертолетовождения, и успешного выполнения поставленной задачи являются: бесперебойная выдача полного вектора навигационных параметров и высокая точность определения истинной высоты поле та. Однако, применение штатного навигационного оборудования при полете на ПМВ так же имеет свои особенности: 1. Показания барометрического высотомера, аналогично предыдущей области, не используются. 2. Высота полета определяется и выдерживается (при полетах визуально - контролируется) по радиовысотомеру. Его технические характеристики вполне удовлетворяют требованиям точности определения истинной высоты, но оставляют желать лучшего с точки зрения надежности. Показания радиовысотомера неустойчивы при полетах над лесными массивами, водной поверхностью и пересеченной местностью, а также при больших зна чениях углов крена и тангажа вертолета. 3. На режиме косой обдувки несущего винта (V 50 км/ч) воздушная подушка «отстает» от вертолета. Это делает возможным использование данных указателя скорости. 4. Курсовая система и доплеровский измеритель работают в своих штатных режимах, без каких-либо ограничений.