Сравнительный анализ
эффективности легких и сверхлегких отечественных самолетов,
применяемых на авиахимработах.
1. Введение
С начала 90-х годов в связи с началом стремительного сокращения парка Ан-2, основного сельскохозяйственного самолета в СССР, уменьшением подготовленных площадок для АХР возникла потребность в более легком и эффективном самолете, способном занять нишу Ан-2 в авиахимработах.
Высокие эксплуатационные расходы, применение высокооктанового авиационного бензина, производство которого также заметно сократилось, ограниченная маневренность при обработке малых площадей сложной конфигурации, характерные для Ан-2, потребовали создания специализированного самолета, свободного от этих недостатков.
За это время различными КБ, в т.ч. самодеятельными, было создано и опробовано в работе более 20 различных специализированных и адаптированных к выполнению АХР многоцелевых самолетов.
Одновременно заметный объем АХР выполнялся с применением дельталетов, также достаточно эффективных, но имеющих значительные ограничения по погодным условиям.
В 1999г ВНИИ ПАНХ ГА были сформулированы требования и разработано ТЗ на проектирование специализированного сельскохозяйственного самолета. (См. Приложение 1)
Основными отличительными особенностями этого самолета являлись:
- взлетный вес – не более 880 кг, равный посадочному весу
- скорость на гоне – не менее 145 км/ч
- встроенный бак для химикатов на 200-250 кг
- возможность мелкокапельного, мало- и ультрамалообъемного опрыскивания
- экипаж -1 пилот
- система вентиляции кабины должна исключать вдыхание пилотом вредных веществ.
- эксплуатация с грунтовых полос
- назначенный и гарантийный ресурс планера не менее 2000 летных часов и 10 000 посадок
- срок службы планера до списания – не более 5 лет (?)
- планер и шасси самолета должны быть спроектированы по принципу «безопасного разрушения»
2. Легкие и сверхлегкие самолеты, применяемые для АХР в России в течение последних 15 лет
1. МАИ-890СХ и модификации - ОСКБЭС МАИ (Москва)
2. М-12 «Касатик» - «Авиакор» (Самара)
3. СП-30СХ и модификации – «СП-Аэро» (Таганрог)
4. МВЕН-2 «Фермер» - МВЕН (Казань)
5. «Ежик» - ИЭМЗ (Истра)
6. Х-32 «Бекас» - «Лилиенталь» (Харьков)
7. А-27МС – «Авантаж» (Самара)
8. А-35 «Сканер» – «Авантаж» (Самара)
9. F-21 – «Конверсия-Аэро» (Самара)
10. F-22 - СКБ ЛА СГАУ (Самара)
11. Су-38Л – «Сухой» (Москва)
12. F-32 «Ястреб» - СКБ ЛА СГАУ (Самара)
13. «Цикада» - «Гидроплан» (Самара)
14. А-31 «Спектр» – «Авантаж» (Самара)
15. МАИ-223 - ОСКБЭС МАИ (Москва)
16. С-2 «Синтал» - «Синтал» (Рязань)
17. Конверсия серийного учебно-тренировочного планера Л-13 в самолет для АХР (Ульяновск)
Также известны варианты сельскохозяйственного самолета на базе серийного самолета В-35А и самолета «Сигма-2».
Большинство из вышеперечисленных самолетов, хотя и выполняют свои задачи, не могут считаться специализированными, т.к. не отвечают требованиям ТЗ прежде всего по безопасности для пилота.
Отсутствие сертификата типа как сельскохозяйственного самолета ставит их фактически вне правового поля при выполнении АХР.
Однако накопленный опыт и положительные результаты, полученные при проектировании и эксплуатации этих машин, воплощаются в последних разработках, все более совершенствуя тот или иной тип.
В полной мере соответствуют необходимым требованиям по «безопасному разрушению» конструкции и безопасности для пилота «Фермер», А-31, Су-38Л, «Ежик», М-12.
Обладают достаточной тяговооруженностью при максимальном взлетном весе «Фермер», «Ежик», СП-30, А-31, М-12.
Широко применяются в конструкции композитные материалы, устойчивые к воздействию различных агрессивных химреагентов – «Фермер», А-35, А-27, F-21, F-32.
Практически во всех самолетах обеспечена оперативность и удобство заправки химреагентом.
Налажено мелкосерийное производство, накапливается статистическая информация по эксплуатации, производятся доработки в конструкции, повышается надежность и ресурс – «Фермер», СП-30, А-27МС, Х-32СХ (Украина) и аналогичный ему «Синтал» (Россия), МАИ-890СХ.
Линейка двигателей, применяемых на этих ВС, представлена в основном австрийским двигателем Rotax-912ULS (для более легких ВС), чешским двигателем М-337.
В настоящее время имеют национальный сертификат типа МАИ-890 и А-27, что может существенно упростить сертификацию их сельскохозяйственных модификаций.
3. Особенности сельскохозяйственных самолетов, применяемых на АХР в России.
Х-32СХ, С-2 «Синтал»
Плюсы:
- относительно невысокая стоимость;
- распространенный двигатель Rotax-912ULS, обладающий межремонтным ресурсом 1500 ч;
Минусы:
- недостаточная для сельхозсамолёта жёсткость конструкции, возможность травмирования пилота при капоте;
-отсутствие амортизации передней стойки шасси;
-в качестве ВПП возможно использовать только ИВПП, хорошо укатанные грунтовые дороги, асфальтовые дороги.
- при распространенности и налаженном сервисе двигателя Rotax-912ULS его проблемами остаются квалифицированное обслуживание в эксплуатации и потребность в качественном бензине.
МАИ-890СХ
Плюсы:
- налаженное производство базовой модели;
- базовая модель (МАИ-890) имеет сертификат типа;
- относительно невысокая стоимость;
- распространенный двигатель Rotax-912ULS, обладающий межремонтным ресурсом 1500 ч;
Минусы:
- низкое расположение нижнего крыла и малый размер колёс шасси. Эти обстоятельства не позволяют использовать в качестве ВПП поля многолетних трав, состояние которых, в отличие от грунтовых и асфальтовых дорог, не такое ровное и твёрдое, а работать с дороги официально запрещено;
- высокий уровень шума и вибрации в кабине. Вибрации двигателя, особенно при плохо настроенной синхронизации работы карбюраторов, приводят к отрыву электропроводов, выходу из мест крепления карбюраторов вместе с воздушными фильтрами
- при распространенности и налаженном сервисе двигателя Rotax-912ULS его проблемами остаются квалифицированное обслуживание в эксплуатации и потребность в качественном бензине.
А-27МС
Плюсы:
- налаженное производство базовой модели;
- базовая модель (А-27) имеет сертификат типа;
- относительно невысокая стоимость базового варианта (производитель заявляет 3 000 000 р)
- распространенный двигатель Rotax-912ULS, обладающий межремонтным ресурсом 1500 ч;
-в силовой установке применяется трёхлопастный винт фирмы "Киев-проп". Этот ВВ вместе с отличной настройкой синхронности работы карбюраторов позволили свести к минимуму уровень вибраций, шум в кабине гораздо ниже, чем на "Авиатике" или "Бекасе". В отличие от А-890, на А-27 не было случаев обрыва проводов на контурах зажигания и выхода карбюраторов из мест крепления. Внешний шум от работы винта "Киев-проп" значительно ниже, чем от ВВ фирмы "ДиД" на А-890.
Конструкторам "Авантажа" удалось создать "рабочую лошадку": в одноимённой авиакомпании "двадцать седьмые" вот уже пятый год интенсивно используются на АХР и в аэровизуальных полётах по контролю за ЛЭП
Минусы:
- при распространенности и налаженном сервисе двигателя Rotax-912ULS его проблемами остаются квалифицированное обслуживание в эксплуатации и потребность в качественном бензине.
А-35
Плюсы:
А-35 разработан в СК "Авантаж" на базе А-27М, но имеет низкорасположенное свободнонесущее крыло и шасси с управляемым хвостовым колесом. Силовая установка, сельхозаппаратура, приборное оборудование, спасательная система аналогична установленным на А-27М. Управление самолётом спаренное, но вместо штурвалов установлены ручки управления. За счёт уменьшения лобового сопротивления, снижения массы шасси и других факторов возросла скорость горизонтального полёта и скороподъёмность. Длина разбега уменьшилась до 250 м (грунт, взлётный вес 750 кг). Стало возможным выполнение разворотов с креном до 60гр. Обзор из кабины и в горизонтальном полёте и при маневрировании отличный.
Минусы:
Особенности самолёта, выявленные в процессе опытной эксплуатации на АХР, несколько сужают границы использования А-35 по сравнению с А-27М по условиям турбулентности воздуха и скорости бокового и попутного ветра на этапах взлёта и посадки. Но если устранить излишнюю путевую (флюгерную) устойчивость, заменить тросовую проводку в управлении элеронами на тяги, применить раздельное торможение колёс, то можно получить самолёт с более высокими, чем у А-27МС характеристиками.
- при распространенности и налаженном сервисе двигателя Rotax-912ULS его проблемами остаются квалифицированное обслуживание в эксплуатации и потребность в качественном бензине.