Первоклассный имитатор: почему вертолет «Ансат» - лучший

«Ансат» появился на свет «благодаря» и одновременно «вопреки». Благодаря невероятному труду энтузиастов своего дела с Казанского вертолетного завода и множества других предприятий. Вопреки сложнейшей экономической ситуации в нашей стране, той, уже кажущейся далекой «эпохи перемен». Страна переживала очень не простое время. Была фактически парализована экономика, предприятиям не хватало средств на самое необходимое.

«Реформаторы» той эпохи радостно делили народное добро, попутно выдавая в эфир: «Какие самолеты и вертолеты? Мы микроволновку сделать не можем! Забудьте! Заграница нам поможет! Там делать умеют!»

Да. Были тогда такие деятели, и сейчас они есть. Но раз есть «такие», значит должны быть и «другие», настоящие профессионалы своего дела и патриоты своей Родины. Они вокруг нас. Простые рабочие, инженеры и конструктора, промышленники и бизнесмены. Именно они создавали и создают Историю нашей страны, а заграница нам так и не помогла…

Я постараюсь не грузить вас цифрами, параметрами, и общеизвестными фактами, хотя трудно говорить о сложной технике «на пальцах». Мне хочется рассказать вам о красивом и современном вертолете, имя которому — «Ансат».

История

Разработка вертолета «Ансат» (на татарском – «простой») началась в далеких девяностых годах. Тогда на Казанском вертолетном заводе (КВЗ) было организовано конструкторское бюро под руководством Валерия Карташева, которое в инициативном порядке приступило к разработке нового вертолета легкого класса. Практически «с нуля», без целевого финансирования. Тогда каждый промышленник считал копеечку и выживал как мог, а на КВЗ решили самостоятельно сделать абсолютно новую машину. Без государевых денег, силами заводской команды и их единомышленников. Что можно на это сказать? Лично я снимаю шляпу перед этими людьми.

На тот момент уже было очевидно, что парк легких вертолетов советского производства фактически «выбит» из эксплуатации, и эту нишу в нашей стране начали активно занимать иностранные машины. Поэтому главной задачей, стоящей перед КБ, было создание современного российского вертолета легкого класса, соответствующего отечественным авиационным правилам АП-29 и международным нормам летной годности FAR-29. В 1994-м было оформлено техническое задание на разработку легкого многоцелевого двухдвигательного вертолета грузоподъемностью до 1300 кг.

В разработке нового изделия приняли участие Казанский авиационный институт, НПП «Авикон», АО «Аэромеханика» и многие другие. Среди них были и отдельные компании, и просто энтузиасты своего дела. Новая машина должна была содержать в себе множество технологических новинок.

Из-за системы управления с вертолетом произошел интересный «казус». Изначально был разработан вариант «Ансата» с электродистанционной системой управления полетом (КСУ-А) – самой передовой технологией на тот момент. Замечу, что аналогов машины такого класса с подобной системой в мире не существует до сих пор.

Разработчиков вертолета заинтересовала система электродистанционного управления, предназначенная для самолета Су-27, но для небольшого вертолета она была просто огромна, хотя сам принцип управления сулил интересные технические решения. Но глаза боятся, а руки делают, и за достаточно короткий срок появилась принципиально новая вертолетная система управления, маленькая да удаленькая.

Правда, тут же обозначилась новая проблема – конструктора обогнали время. Для получения сертификата типа и использования вертолета в гражданской авиации летательный аппарат должен был пройти определенную программу сертификационных испытаний. Но, как оказалось, ранее вертолеты подобного класса и конструкции никогда не сертифицировались. В Межгосударственном Авиационном Комитете (МАК) просто не существовало процедур, по которым должны были проходить испытания подобные машины.

Чтобы как-то выйти из подобной ситуации, разработчики были вынуждены вернуться к классической гидромеханической системе управления (ГМСУ). Мне кажется, это единственный прецедент в истории России, когда разработчик выпустил модификацию, имеющую устаревшие конструкторские решения по сравнению с базовой моделью.

Проблема с сертификацией вертолета оказалась не исключительно российской. В мире еще не было подобных прецедентов, и ни один сертификационный орган не смог бы справиться с подобной задачей.

Сейчас «Ансат» с ГСМУ сертифицирован и имеет соответствующие дополнения к сертификату типа Авиационного регистра Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК).

Как это сделано

На мой взгляд, главная технологическая новинка вертолета - Комплексная система управления (КСУ-А). Эта цифровая система обеспечивает управление машиной, передавая информацию с датчиков, расположенных на органах управления, через цифровой вычислитель на систему электрогидроприводов, которые в свою очередь управляют вертолетом. Фактически между летчиком и агрегатами управления вертолета нет жесткой механической связи – между ними комп.

Здесь я предлагаю прервать чтение и провести небольшой эксперимент. Сядьте на стул и положите правую руку на колено. Далее сжимаете кулак, кладете на него сверху толстую книгу, а на нее тяжелый шарик. Начинаем «летать» - движениями кисти гоняем шарик по книге. Можно нарисовать спираль и попробовать провести шарик по рисунку. Получилось? Продолжаем! В левую руку берем швабру (как рычаг шаг-газа) и слегка вытягиваем ноги. Швабра вверх – правая нога вытягивается вперед а левая идет назад.

Правая рука продолжает бодро гонять шарик по книжке. Шарик не падает? Прекрасно! Начинаем читать таблицу умножения вперед и назад. Ну как? Ощутили, как управлять вертолетом? Это было всего 10-15% ощущений! Вертолет — изначально неустойчивая система. Управлять вертолетом без автоматики — то же самое, что балансировать на одноколесном велосипеде, только в шести степенях свободы. Благодаря автоматической системе управления вертолет за счет движений летчика «понимает», что тот он него хочет, и преобразует простые движения пилота в сложные движения систем управления машиной. Итог – пилоту не нужно «гонять шарик по книжке».

Одним из преимуществ применения электронной системы управления на учебной машине является возможность настроить ее под имитацию любого типа вертолета, то есть можно имитировать полет сразу нескольких машин. Этот эффект в свое время и заинтересовал Министерство обороны. Сегодня на вертолете «Ансат-У» с электродистанционной системой управления КСУ-А обучаются будущие военные летчики. Это факт, а если немного пофантазировать, то из «Ансата» можно сделать тяжелый вертолетный беспилотник – электродистанционная система управления может это позволить. Согласитесь, за такими системами будущее.

Еще одной технологической новинкой, примененной на «Ансате», была торсионная система подвески лопастей несущего винта. Правда, новинкой это было только в России. Лопасть несущего винта в процессе вращения подвержена продольно-поперечным колебаниям, которые необходимо компенсировать для снижения усилий и вибраций, а также для увеличения ресурса службы элементов несущей системы.

Это осуществляется с помощью деталей втулки винта. В шарнирной втулке применяются вертикальные и горизонтальные шарниры с демпферами, компенсирующими маховые движения лопастей. Это достаточно сложная система, состоящая из множества элементов, и требующая серьезного и недешевого обслуживания, к тому же обладающая немалым весом.

В СССР торсионная подвеска фактически не применялась. Это было связано с тем, что тогда не было технологий по работе с композитами, и основная линейка выпускаемых вертолетов относилась к среднему и тяжелому классу, где торсион не применялся. Поэтому компоновочная схема втулки несущего винта у всех типов советских вертолетов была шарнирная.

Торсионная подвеска для компенсации усилий, возникающих на лопасти, использует упругие свойства гибкого элемента. Что это дает? Прежде всего, более жесткую конструкцию втулки и улучшение динамических и флаттерных характеристик несущего винта, что в свою очередь повышает управляемость вертолета. А простота конструкции снижает стоимость эксплуатации.

Что касается вертолета «Ансат», то у него вместо шарниров втулки несущего винта стоит композитный торсион. Четырехлопастная втулка представляет собой две перекрещивающиеся балки, к каждой из которых крепится по две лопасти. Торсионная система подвески лопастей не только увеличила управляемость и маневренность вертолета, уменьшила стоимость и массу конструкции, но и значительно снизила эксплуатационные расходы. Замена частей втулки может производиться вне баз обслуживания и выполняться, как принято говорить, «по состоянию».

«Ансат» оснащается двумя турбовальными двигателями PW 207K мощностью 630 л.с. компании Pratt & Whitney c электронно-цифровой системой управления (FADEC), обеспечивающими взлет при одном отказавшем двигателе. В планах заменить их на наши ВК-800В, но пока «воз и ныне там», хотя, на мой взгляд, решение этой проблемы «Климову» вполне по плечу.

Кабина «Ансата» эргономична, а приборное оборудование более чем дружественное. Использование МФИ для цифровой индикации позволяет отображать режимы работы силовой установки и систем вертолета в различных вариантах, сокращает количество необходимых приборов и соответственно улучшает контроль летчика за машиной. В тоже время есть и привычные приборы в натуральном виде.

Помимо всего прочего, на «Ансате» установлен современный пилотажно-навигационный комплекс, обеспечивающий пилотирование в автоматическом и ручном режимах управления, в простых и сложных метеоусловиях, а также полную автономность при подготовке к полетам и при обслуживании вертолета. С шасси вертолета все просто: на военной версии «Ансат-У» установлено колесное, а на гражданской полозковое или просто – лыжи.

Модификации

Благодаря своим техническим возможностям и современному конструктивному облику вертолет обладает некоторыми конкурентными преимуществами перед своими аналогами и может выпускаться в самых различных модификациях. Большой объем кабины (8м3) позволяет эффективно размещать в ней самое разнообразное оборудование. «Ансат» отличается самой большой кабиной в своем классе вертолетов и возможностью быстро изменять компоновку салона. Широкая сдвижная дверь и большой объем салона позволяют с комфортом перевозить до 8 пассажиров и размещать максимум оборудования в специализированных вариантах исполнения.

Вертолет «Ансат» может выпускаться в следующих версиях:

Учебно-тренировочная версия. Именно про нее я так много рассказывал. Модификация называется «Ансат-У» и оборудована, в отличие от гражданских версий, электродистанционной системой управления КСУ-А и колесным шасси. «Ансат-У» предназначен для обучения летчиков на этапе первоначальной подготовки, а также для тренинга летного состава. Летчики-инструкторы дают высокую оценку вертолету: «“Ансат-У” – маневренная, быстрая и легко управляемая машина.

Чувствительность рулевого управления, привычные для молодежи электронные дисплеи помогают освоить новую технику в сжатые сроки и окончить летную подготовку с максимально высоким баллом», – сказал Сергей Спиридонов. В настоящий момент наши ВКС получили около 40 учебных машин, а в январе этого года курсанты 4 курса уже приступили к учебным полетам на аэродроме «Сокол». Удачи, орлята!

Транспортная версия с ГСМУ. Она предназначена для перевозки грузов как внутри кабины, так и на внешней подвеске. Грузоподъемность вертолета в этой модификации составляет 1300 кг (внутри салона). Сертификат АР МАК, позволяющий начать коммерческую эксплуатацию вертолетов «Ансат», не связанную с перевозками пассажиров, был получен в августе 2013 года.

Пассажирская версия на 8 посадочных мест. В этой версии «Ансата» модернизирована установка системы улучшения устойчивости (СУУ), увеличен взлетный вес до 3600 кг, установлено оборудование для перевозки пассажиров. Эти изменения позволили улучшить летно-технические характеристики вертолета и сделать его привлекательным и конкурентоспособным на международном рынке. В конце 2014 года машина получила соответствующее дополнение к сертификату типа АР МАК на осуществление коммерческих пассажирских перевозок.

Медицинская версия. Такая модификация позволяет «Ансату» полноценно выполнять функцию «воздушной скорой помощи». Во время перевозки медицинская бригада может проводить непрерывный мониторинг состояния пострадавшего, поддерживать его жизнь и проводить интенсивную терапию. Как вы видите на фотографии, внутри все очень современно.

Поисково-спасательная версия. В этой модификации «Ансат» получает массу специального снаряжения и дополнительного оборудования. В их состав могут входить поисковый прожектор, лебедка грузоподъемностью 300 кг, система десантирования СУР, быстросъемный накопитель полетных данных, система ночного видения, ГЛОНАСС и многое другое.

VIP версия. Без нее никак. 29 октября прошлого года первый вертолет в этой модификации совершил посадку в хелипарке «Барвиха». Первым частным эксплуатантом «Ансат»-VIP стала компания «Русские вертолетные системы» (РВС).

Продажи и спрос

Глобальный спрос по классам вертолетов выглядит следующим образом:

Легкие вертолеты с одним двигателем — 49%, легкие вертолеты с двумя двигателями — 18% (к ним относится «Ансат»). Вертолеты среднего и средне-легкого класса — 31%, тяжелые вертолеты — 2%.

Наибольшим спросом в сегменте легких двухдвигательных вертолетов пользуются модели EC145, Bell 429 и AW109. Это и есть основные конкуренты «Ансата». По оценкам экспертов, модернизированный «Ансат» имеет преимущества перед аналогами в своем классе. По качеству, технологичности и эксплуатационным параметрам «Ансат» находится на уровне своих прямых конкурентов, и у него есть ряд преимуществ.

Первым, и очень немаловажным конкурентным преимуществом «Ансата» является стоимость как самой машины, так и эксплуатационных издержек. В этой области у вертолета есть хорошее «окно возможностей» по отношению к прямым конкурентам.

Вторым преимуществом «Ансата» являются его хорошие транспортные характеристики. Возьмем, к примеру, такой параметр, как объем грузовой кабины по отношению к массе перевозимого груза. Он составляет 8 м3 к 1300 кг груза в кабине. Хочу заметить, что это наиболее эффективный показатель по сравнению с его зарубежными конкурентами.

Третье. Вертолет, как и все наши машины, очень неприхотлив. Он надежен и прост в эксплуатации, может использоваться в разных климатических условиях в широком диапазоне температур и не нуждается в ангарном хранении. Насчет эксплуатационных возможностей можно сказать так: «Что русскому вертолету хорошо, то немцу смерть».

В чем же мы пока отстаем от зарубежных конкурентов? Наверное, в целевом маркетинге легких вертолетов как в России, так и на иностранных рынках. Это печально. Конечно, ранее легкие вертолеты российского производства на них и не присутствовали. Мы только в начале пути, и нам есть куда продвигаться и к чему стремиться. Но двигаться надо. Россия – вертолетная держава. Некоторым нашим чиновникам стоит поучится у западных коллег как поддерживать собственного производителя, отстаивать его интересы не на словах а реальными делами и собственным примером.

Движение вперед есть. Новый «Ансат» уже представлен холдингом «Вертолеты России» на наших основных рынках: страны СНГ, государства Юго-Восточной Азии, Африки и Латинской Америки — там, где хорошо знают российскую технику.

Что же касается такой важной составляющей продвижения, как послепродажный сервис, то за последние годы заметно усиление наших позиций в этой области. Открываются новые сервисные центры, налаживается мировая логистика и обслуживание. Внедрена современная программа обслуживания вертолетной техники. В рамках программы создан call-center для операторов российских вертолетов и общая система заказов.

Наш производитель начал охватывать весь жизненный цикл изделия (PLM) от начала конструирования до утилизации, что способствует более тесной кооперации предприятий холдинга «Вертолеты России» и потребителей, а также оптимизирует процесс сервисного обслуживания.

Учитывая все вышесказанное, мне кажется, что «Ансат» вместе со своим собратом Ка-226 может и должен в ближайшие годы максимально полно закрыть «окно потребностей» в легких вертолетах на нашем рынке и потеснить своих иностранных конкурентов. Последнее, хочется заметить, не так просто сделать, как сказать, но надо помнить — дорогу осилит идущий.

Текст: Дмитрий Дрозденко