Система посадки вертолета на корабль
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Это первый лайнер за более чем полвека, заходя в салон которого, вы будете точно знать, что находитесь именно в МС-21, а не в Аэрбас или Боинг.
И это не шутка. Поверить в это действительно сложно, мы же привыкли думать, что в России плохой сервис, климат и вообще всё.
Вступайте в другие наши группы и добавляйте нас в друзья :)
В других странах также ведутся разработки автоматической системы посадки летательных аппаратов на палубу кораблей. В 2012 году Франция завершила испытания комплекса D2AD, который позволяет сажать летательные аппараты в автоматическом режиме даже при пятибальных волнах.
Читайте в Дзене
В Объединённой двигателестроительной корпорации Ростеха смотрят в будущее, и поэтому заговорили о создании гибридной силовой установки (ГСУ).
Эту силовую установку планируют использовать в вертолетах Ансат, VRT-500 и Ка-226Т, где сейчас используются импортные двигатели.
Сахалин даже в XXI веке был изрезан "наследием" японкой оккупации словно шрамами на теле. Эти шрамы можно было видеть на любой карте.
МКБ "Компас" разработало спутниковую систему посадки палубных вертолётов, которая с помощью ГЛОНАСС и GPS контролирует спуск на кормовую площадку корабля в любых погодных условиях, передаёт "Флотпром".
Спутниковая система посадки состоит из двух компонентов, первый из которых устанавливается на вертолёте, а второй — на корабле. При этом компонентная база разработки полностью российского производства.
Коммерческий директор по спецпроектам МКБ "Компас" Михаил Пестраков сообщил, что испытания проводятся уже несколько лет. Принцип работы следующий: система анализирует положение вертолёта и корабля, учитывает особенности климатической зоны и погодные условия, выбирает траекторию захода на посадку, рассчитывает зависание и саму посадку. Контрольно-измерительная аппаратура фиксирует и обрабатывает результаты по точности, времени, целостности выполнения задачи и прочим условиям испытаний.
В настоящее время завершаются государственные испытания спутниковой системы посадки вертолётов Ка-27М на корвет "Совершенный". Посадка производится в автоматизированном режиме. При помощи программно-математических методов принятия решений вертолёт по заданной траектории подлетает к кораблю и зависает над взлётно-посадочной площадкой на высоте 30 метров. После чего пилот в ручном режиме сажает вертолёт.
МКБ "Компас" испытывает систему автоматизированной посадки палубных вертолётов на корвет "Совершенный"
Ночной полет вертолета на корабль и посадка на его палубу в условиях моря - это, безусловно, апогей в мастерстве пилотов флотских ВВС. Ночной полет, как лакмусовая бумажка, выявляет профессионализм, выдержку и хладнокровие летчика. И еще, как говорят уже сами вертолетчики, им суждено быть в меру авантюристами.
- Вообще, в любом случае подъем винтокрылой машины в воздух связан с риском, - рассказывал заместитель начальника ВВС Северного флота полковник Сергей Чечеров. - Но с риском оправданным и осознанным: человек понимает, что от его работы зависит выполнение боевой задачи или спасение чьих-то жизней. Летчик к этому готовился, учился всю жизнь: в том числе действиям в аварийной ситуации, особых случаях полета.
Днем полеты на корабль не вызывают трудностей ни у молодых летчиков, ни тем более у опытных пилотов. Но это, если нет у корабля предельной качки. Когда же предельная качка, нужны филигранная техника пилотирования, чтобы совместить все оси - корабля и вертолета - воедино и выполнить посадку на палубу. А ночные полеты на вертолете сложнее психологически, потому что корабль находится в море, которое уже само по себе местность безориентирная. При этом зачастую при выполнении полетов в Кольском Заполярье им сопутствует низкая облачность - нет подсветки от луны и звезд, не виден естественный горизонт, который при свете луны довольно-таки хорошо просматривается. Поэтому в ночное время, когда облачность, не видно ни горизонта, ни неба, ни моря. Ощущение, что сидишь в освещенной комнате, а затем вдруг рывком выходишь на улицу, где нет ни одного фонаря. В такой ситуации в небе сложно определить, где низ, а где верх. Вокруг кромешная мгла. Именно такое ощущение каждый раз сопутствует вертолетчикам при ночном полете на корабль, посадке на него и взлете с палубы.
- Боевой корабль - это не круизное судно, - говорил Сергей Викторович. - Он освещен скупо: кроме топовых огней и небольшой подсветки палубы - все остальное покрыто мраком. И получается, что сам полет осуществляется практически вслепую. В отличие от захода ночью на посадку на аэродром, который имеет огни подхода, огни приближения и неоновый светомаяк. Плюс - огнями подсвечена полоса. То есть вокруг аэродрома, как и на нем самом, всегда есть световые ориентиры. Поэтому, заходя на аэродром на посадку при низкой облачности, летчик, ориентирующийся по приборам, чтобы выдержать глиссаду, все равно смотрит влево - вправо, наблюдает световые ориентиры и по ним выдерживает пространственное положение винтокрылой машины. Тем более если летает над заполярной местностью не первый год и она ему знакома. Он может с любой стороны, четко выйдя на посадочный курс, без проблем сесть на родную бетонку.
При посадке же на палубу в море особенность несколько иная: приводная радиостанция - радиомаркер - расположена на самом корабле, который движется. Поэтому естественно углы при полете по "коробочке" меняются, и по глиссаде летчику контролировать себя сложно. Только интуитивно и по докладу штурмана, наблюдая при этом по приборам высоту полета вертолета, его скорость и - по одной радиостанции, которая находится на корабле, - положение на курсе. Плюс на корабле есть еще локатор, который наблюдает положение машины и с небольшими задержками дает вертолетчикам удаление до корабля.
- Поэтому зачастую до высоты 50 метров, дальности 300, а в лучшем случае - 500 метров, летчик заходит на корабль по приборам, - рассказывал полковник Сергей Чечеров. - И с удаления порядка 500 - 300 метров, когда штурман говорит: "Площадку наблюдаю", - летчик уже переводит взгляд с приборов на палубу корабля. И начинает визуально планировать зависание и посадку. Однако по приборам все равно контролирует высоту захода на посадку, так как в темноте тяжело определить фактическое расстояние - мрак скрадывает его. Но, когда включена фара, тогда уже много легче.
Летчик, а тем более военный пилот, всегда готовит себя к действиям в экстремальной ситуации, боевой обстановке, когда будут ограничены радиолокационные и связные средства, благоприятные метеоусловия. Поэтому, когда в море вертолетчики улетают от корабля на расстояние до двухсот километров, можно представить ощущение экипажа: вокруг ведь одно море. А на таком удалении уже и приводной радиомаяк не помогает. Но штурманы, а они в отдельном корабельном противолодочном вертолетном полку ВВС Северного флота, которым в свое время командовал Сергей Викторович, высочайшего класса и особой закалки, должны столь ювелирно рассчитать маршрут полета, чтобы вертолет возвратился в точку фактического нахождения движущегося корабля.
Сам полковник Чечеров, по классическим критериям, поздно пришел в палубную авиацию. Уже майором. До этого служил в базовой авиации, летал на вертолете-амфибии Ми-14, винтокрылых "тральщиках" и "противолодочниках", но опять-таки - берегового базирования. А когда Ми-14 сократили и палубную вертолетную авиацию привели к "Камовскому" знаменателю, то весь полк переучили на корабельные Ка-27. Однако на сегодняшний день у Чечерова посадок на корабль уже более полутора тысяч, в том числе в ночное время - порядка шестисот.
Самая памятная? Наверное, первая самостоятельная ночная посадка на палубу большого противолодочного корабля "Удалой" в 1991 году. Ощущения непередаваемые! Ручка управления машиной одна, и ты реально понимаешь, что помощи ждать неоткуда, штурман подсказать что-либо может только словами, а под ложечкой посасывает. Осознаешь, что именно от тебя зависит благополучие экипажа. Волнение моря тогда таким нехорошим было: шел накат, корабль плавно раскачивало "восьмерочкой". На вертолете и днем-то особо не повиляешь. А тут ночью!
- Во мраке я и пытался с замиранием сердца вписаться в амплитуду кормового виляния, - вспоминал Сергей Чечеров. - Это в самом деле было своего рода испытанием на прочность. И мы со штурманом, который до этого был у меня на Ми-14 штурманом отряда, а затем вместе уже переучивались на новые машины, поддерживая друг друга бодрыми словами, все же успешно тогда выполнили посадки на корабль.
После этого у Сергея Викторовича было много других кораблей, посадок - дневных и ночных - на их палубы в различных точках Мирового океана. Росли опыт вертолетчика и уверенность в собственных силах, знаниях и мастерстве.
- И все равно, - говорил Чечеров, - когда есть глиссада и ты уверен, что под тобой сейчас появятся световые ориентиры, это дает больше уверенности. В темноте же, когда идешь в одну точку, то планируешь. И планирование нужно выдержать еще с учетом, что корабль, который идет, например ходом в 12 узлов, постоянно от этой точки удаляется. И надо подойти к нему, не потеряв его из вида, потому что визуальная потеря корабля ночью чревата плачевными последствиями. А представьте, что при подлете в точку, где по расчетам должен быть корабль, гасим скорость и видим, что его-то тут нет. Начинаешь резко работать управлением вертолета, пытаясь найти корабль, увидеть его.
Вероятно, резкое гашение скорости ночью при полете на корабль и стало одной из причин трагедии, произошедшей в полку в феврале 1992 года, когда погибли семь человек - три экипажа, перелетавшие в Ка-27ПС на корабль, стоявший на рейде. Когда резко погасили скорость, потеряли корабль из вида, потом, видимо, пытаясь восстановить высоту, резко сбросили "шаг-газ", увеличили вертикальную скорость. Но вода была уже рядом, и вертолетчикам просто не хватило времени выбрать "шаг-газ", набрать высоту и уйти на второй круг. До обидного просто не хватило считанных секунд, чтобы двигатели вытащили вертолет вверх.
В 1982 году Чечеров окончил Сызранское высшее военное авиационное училище летчиков. Хотя в детстве мечтал стать моряком. Это потом - летчиком. А уже осознанно, когда учился в аэроклубе, укрепилась мечта стать именно морским вертолетчиком, пусть и летал на самолете Як-18. Потому что сверху только именно из вертолета можно наблюдать свой полет, как птица видит его из поднебесья. И при этом винтокрылая машина обладает колоссальной маневренностью.
- До сих пор удивляюсь способности вертолетов выполнять те задачи, которые не под силу другим представителям авиации: были ведь и санитарные рейсы, и посадки на ограниченную площадку, где можно было зацепиться лишь одним колесом, летали в такую "глубинку", куда, как в песне, только вертолетом и можно долететь, - улыбаясь, рассказывал Сергей Викторович.
После окончания училища пришел служить на Северный флот в вертолетный базовый полк правым летчиком на Ми-14. Через год стал уже командиром экипажа. И так на Ми-14 пролетал до 1989 года. Потом личный состав полка переучили на Ка-27. В 1990-м стал командиром отряда. В 1994 году заочно поступил в Военно-морскую академию имени Н.Г. Кузнецова. В 1995-м назначили командиром вертолетной эскадрильи. В 2000-м - заместителем командира полка. А командиром уже вертолетного полка стал 31 декабря 2002 года - вот такой новогодний был подарок!
Сергей Викторович - "летчик-снайпер", что является высшей квалификацией в авиации, безоговорочным признанием заслуг авиатора, личного мастерства и профессионализма. А 21 декабря 2005 года в Екатерининском зале Кремля из рук Президента РФ Владимира Путина офицер получил удостоверение о присвоении ему почетного звания "Заслуженный военный летчик России". Это и очередной новогодний подарок, и признание заслуг полковника Сергея Чечерова уже перед государством!
Вертолетный полк, которым он прокомандовал немало лет, ныне базируется на аэродроме Североморск-1, хотя сами вертолетчики по-прежнему живут в гарнизоне Малое Сафоново. Несколько неудобная ситуация, однако терпимая. Ведь Малое Сафоново - родной дом для вертолетного полка. Да и дешевле ездить в "Север-первый" на полеты, чем "передислоцировать" семьи вертолетчиков в гарнизон, где из свободного жилищного фонда остались лишь вышедшие из эксплуатации пятиэтажки.
- У нас очень хороший коллектив в полку, сильные летчики и штурманы, слаженные экипажи, - говорил Чечеров. - Конечно, авиагруппу формируем, в первую очередь, исходя из фактора психологической совместимости. Но у нас плохих людей нет.
При входе в штаб отдельного корабельного противолодочного вертолетного полка начертаны слова легендарного вертолетчика Юрия Гарнаева: "В небе мы не артисты, мы в нем работники. Небо для нас не арена, а жизнь".
Гарнаев погиб на Ми-6 в 60-х годах прошлого столетия во Франции при тушении лесных пожаров. Будучи летчиком-испытателем, летал на всем, но больше всего - на вертолетах. Даже испытывал модули посадки на Луну. Вообще, как рассказывал Чечеров, Юрий Гарнаев летал на том, что по идее не должно было летать. Он был летчиком высочайшего класса, опытнейшим пилотом. Поэтому и слова его такие замечательные: короткие и емкие, западающие в душу. В них, по мнению Сергея Викторовича, вся соль того, чем занимались во все времена и занимаются поныне корабельные вертолеты, винтокрылые "палубники" - так называемая "малая" авиация.
Хотя по поводу того, что она "малая", вертолетчики могут поспорить даже с экипажами больших самолетов: в том же "Аэрофлоте" командиры Ка-32 и Ми-8 имеют девятую категорию, то есть три широкие "лычки" на форменном погоне, а командиры экипажей Ту-134 и Ил-18 - восьмую категорию, две с половиной "лычки". Вертолеты Ка-32 и Ми-8 - воздушные суда первого класса. А самолет Ил-18 - лишь второго. При этом, Ка-32 и Ми-8 приравниваются в "Аэрофлоте" к Ту-154. Поэтому, когда гражданские коллеги доказывают, что "Тушка" - это сила, а "Ильюшин" - вообще мощь", полковник Сергей Чечеров лишь отшучивается: давайте "лычками" померяемся?
Сейчас Сергей Викторович уже в ранге заместителя начальника ВВС Северного флота находится в очередном дальнем походе на борту тяжелого авианесущего крейсера "Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов". Заполярных вертолетчиков ждут задачи в небесах над Атлантикой и Средиземным морем.
- Результаты экспериментальной проверки и сравнения разработанного метода с существующими методами.
Личный вклад автора. Основные научные положения, теоретические выводы и рекомендации, анализ результатов поставленных экспериментов, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, 4 из них – в изданиях, входящих в перечень ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 107 наименований, и двух приложений. Работа изложена на 137 страницах основного текста, содержит 35 рисунков, объем приложения составляет 26 страниц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении приведено обоснование актуальности, научной и практической ценности решения задач математического моделирования движения в пространстве и посадки вертолета на палубу двигающегося и качающегося корабля в сложных погодных условиях.
Для дальнейших исследований и разработок предложен метод комплексного использования современных средств навигации для посадки вертолета на палубу корабля в сложных погодных условиях.
Общее время полета вертолета на посадку t0 = t1 + t2 + t3, где
t1 – время полета на первом этапе;
t2 – время полета на втором этапе;
t3 – время посадки на третьем этапе.
Рис.1. Три этапа движения вертолета для посадки на палубу корабля
На всех этапах полета необходимо вычислять через определенные интервалы времени четыре контрольные точки в пространстве: центр посадочной площадки, точка зависания, начальная точка посадочной глиссады и точка местоположения вертолета в пространстве.
Координаты местоположения корабля и вертолета постоянно изменяются и расчеты необходимо производить через определенные промежутки времени dt, не менее чем dt = tmc + ttd + tcd + tvd + tda, где
tmc – время измерения координат местоположения корабля и вертолета,
ttd – время передачи данных,
tcd – время обработки данных на бортовом компьютере,
tvd – время визуализации изображений и данных на бортовом дисплее,
tda – время принятия решений и выполнение действий по управлению вертолетом.
Так как на перемещение вертолета и корабля влияют атмосферные условия и водные течения, которые могут изменяться по мере полета вертолета к кораблю, то для оптимизации перемещения вертолета к кораблю на каждом этапе расчетов по результатам предыдущих расчетов осуществляется корректировка скорости и направления полета вертолета с прогнозированием направления и скорости полета вертолета. Если такую корректировку не осуществлять, то время и расстояние полета могут увеличиться, что нежелательно в морских условиях, так как запас топлива у вертолетов, как правило, ограничен.
Координаты местоположения корабля и вертолета определяются средствами навигации в географической системе координат и переводятся в локальную пространственную систему координат с центром на палубной посадочной площадке.
Координаты контрольных точек полета и параметры движения определяются в следующем порядке: центр посадочной площадки корабля; точка зависания вертолета; скорость, направление и время снижения из точки зависания; начальная точка глиссады снижения; скорость и время снижения на посадочной глиссаде; точка местоположения вертолета; скорость, направление и время полета вертолета на эшелоне; общее время полета вертолета и контроль запаса топлива.
Средства навигации должны обеспечивать точность измерения контрольных точек с погрешностями не более: на эшелоне – сотни метров, на глиссаде снижения – метра, на посадке из точки зависания – десяти сантиметров. Для этих целей используются радиолокация, спутниковые, оптические, радиотехнические и радиоакустические системы.
На бортовом и диспетчерском дисплее осуществляется визуализация движения на каждом этапе, данные местоположения вертолета относительно корабля, предупреждения и рекомендации по управлению вертолетом.
На третьем этапе, также отображается положение плоскости посадочной площадки корабля относительно плоскости шасси вертолета.
Особенностью метода является то, что он, помимо известных средств навигации, использует радиоакустические локаторы (РАЛ), выполняющие точные измерения на небольших расстояниях (от 0,1 до100 м) в сложных погодных условиях, когда спутниковые, радиолокационные, радиотехнические и оптические средства измерений не обеспечивают необходимой точности.
Чтобы определить положение посадочной опоры вертолета относительно посадочной площадки необходимо произвести одновременно 9 измерений.
Передатчики РАЛ располагаются на палубной посадочной площадке, а приемники на вертолете, так как корабль обладает большей энергетической вооруженностью, чем вертолет, следовательно, передатчики можно делать более мощными для обеспечения более надежной связи, необходимой для измерений.
На посадочной площадке располагаются 3 передатчика РАЛ, которые работают в одном радиодиапазоне, но каждый из них работает в своем акустическом диапазоне. На вертолете размещаются 3 приемника, каждый из них принимает общий радиосигнал и 3-и акустических сигнала от 3-х передатчиков. Такой режим работы позволяет измерить 9 расстояний и вычислить координаты трех точек посадочной опоры вертолета относительно посадочной площадки, затем вычислить высоту, удаление вертолета и направление на посадочную площадку, а также курс, тангаж и крен вертолета в определяемый момент времени. Схема измерений РАЛ показана на рис.2.
Предложенный метод позволяет создать пространственную модель динамики полета и посадки вертолета, разработать для нее алгоритмы и методики визуализации моделируемых объектов, что имеет большое практическое значение для реализации предложенного метода.
Читайте также: