Вертолет, 2004 №1

Именно в таких ситуациях наиболее остро возникает необходимость в эффективных системах азимутальной ориентации и стабилизации грузов на внешней подвеске (САО) — устройствах, исключающих необходимость визуального ориентирования объектов для установки их в проектное положение. При выполнении монтажа мачты с помощью вертолета Ми-26 была использована опытная модель внешней подвески с САО, оборудованная переходными звеньями от одноточечного крепления на вертолете к бифилярному (двухстропному) на грузе. В основу устройства была положена разработанная ранее в ОАО НПК «ПАНХ» модель САО для вертолета Ка-32 (рис. 1).

При развороте груза на бифилярной внешней подвеске в плоскости, параллельной плоскости вращения несущего винта, в системе «механизм — подвеска — груз» возникают (при торможении, в частности) крутильные колебания, значительно усложняющие задачу по точному наведению груза на проектные отметки или специальные ловители. Источником возникновения таких колебаний являются силы, действующие на груз и тросы внешней подвески. Их физические особенности и механизм образования общеизвестны. Для компенсации этих колебаний и разворота груза на ВП, как правило, используются различные системы гибких амортизаторов или жестких звеньев, управляемых от механизма привода САО.

Специалистами из Краснодара в качестве реверсивного привода были выбраны электромеханизмы двух бортовых лебедок ЛГ-1500, устанавливаемые в грузовой кабине вертолета Ми-26. Они успешно обеспечили повороты груза через систему тросов и поворотных роликов с угловой скоростью до 10 град/с и угловым ускорением до 3,5 град/с², при которых в элементах конструкции САО отсутствовали критические нагрузки и в то же время обеспечивалось оперативное управление грузом, массой до 15 тонн и моментом, инерции до 1000000 кгм 2 при наведении груза на проектные отметки. Время на проведение монтажных операции было сокращено более чем на 10 % по сравнению со временем, затраченным на выполнение аналогичных работ с использованием штатной внешней подвески.

Сама идея создания таких систем для вертолетов, выполняющих АСМР, не нова. Еще в 1971 году американская компания Enckson Air-Crane впервые применила систему азимутальной фиксации (САФ) груза на внешней подвеске вертолета S-64E при строительстве высоковольтных линий на северо-западе США. Сначала это устройство позволяло лишь фиксировать положение груза на внешней подвеске в плоскости, параллельной плоскости вращения несущего винта, под наиболее удобным углом к месту монтажного стыка. При этом, вертолет ориентировался экипажем над монтажной площадкой против ветра, а монтируемая конструкция еще перед взлетов фиксировалась на подвеске з необходимом для монтажа положении.

В настоящее время S-64E грузоподъемностью 10 т и его модификация S-64F грузоподъемностью 12,5 т, оборудованные САО, успешно применяются американскими компаниями Erickson Air-Crane и Evergreen Helicopters в электросетевом строительстве в США, Канаде, Швеции и Южной Корее.

За рубежом (судя по патентным материалам.) распространенным способом стабилизации груза по азимуту является двух или трехточечный его подвес к вертолету. В отечественной практике этот способ не используется ввиду отсутствия надежных систем, обеспечивающих синхронное управление замками ВП в момент отцепки (сброса) груза при завершении АС24Р или в случае развития аварийной ситуации в полете. Штатные внешние подвески отечественных вертолетов выполнены, как правило, по одноточечной схеме крепления груза на ВП и имеют только один основной грузодержатель (замок ВП).

Монтаж мачты высотой 127 м

Секции мачты с ловителями купольного типа подготовлены к вертолетному монтажу

В середине 80-х годов в НПК «ПАНХ» была разработана первая отечественная САФ для вертолета Ми-ЮК, которая заменила на монтажных работах штатную одноканатную внешнюю подвеску. Это устройство обеспечило не только стабилизацию груза на ВП в горизонтальном полете, но и его ориентацию по азимуту на режиме висения вертолета в нескольких фиксированных положениях в угловом диапазоне от 0° до 90°,с шагом 22,5°. Груз на ВП в этом, случае фиксировался перед началом выполнения работ в необходимом для монтажа положении на земле, без его последующей корректировки в полете по азимуту. Ошибки экипажа в определении направления ветра над местом монтажа, смена ориентиров видимости при висении над местом установки объекта приводили к необходимости выполнения дополнительной посадки вертолета и переподцепки груза с целью установки его на САФ в соответствии с проектным положением осей, а также предполагаемым направлением висения вертолета при выполнении АСМР.