Вертолет, 2004 №1 - Журнал Вертолет - Страница 7

7

Итак, для вертолетов разного класса практически невозможно и экономически нецелесообразно обеспечить равный уровень безопасности. Чем больше вес, количество двигателей и пассажировместимость вертолета, чем. больше возможностей для повышения безопасности, тем выше требования к безопасности. Поэтому в Нормах принято, что к вертолетам разных категорий предъявляется разный уровень требований к летным данным, конструкции и оборудованию. Самые низкие требования предъявляются к однодвигательным. вертолетам, нормальной категории, а наиболее высокие требования — к многодвигательным транспортным вертолетам категории А (см. рис. 3). Таким образом, введение категорий — это компенсация за невозможность создания летательных аппаратов разного веса с равным уровнем безопасности. Это узаконено в Нормах, параграфы 27.1 и 29.1, которые являются основополагающими документами и определяют общий уровень безопасности вертолета в зависимости от его категории. Таким образом, Нормы летной годности являются рациональным инструментом обеспечения экономически обоснованного уровня безопасности.

Рис. 2. Распределение АП с вертолетами, по данным NTSB, по видам эксплуатации за 1990–2000 гг.

Для примера рассмотрим требования к оборудованию. Для вертолета нормальной категории оборудование должно быть спроектировано так, чтобы минимизировать опасность для летательного аппарата в случае его (оборудования) вероятной неисправности или отказа. «Минимизация опасности» в данном случае означает допустимость некоторой опасности при условии уменьшения ее до наименьшего достигнутого на практике уровня, который определяется имеющейся технологией и материалами. «Наименьший достигнутый уровень» является своеобразной, «точкой» (это, конечно, условное обозначение), после которой попытки дальнейшего уменьшения опасности не приведут к существенному повышению безопасности, однако значительно увеличат стоимость изделия или стоимость его эксплуатации.

Заметим: в данном случае возникает опасность при рассмотрении вероятных отказов, что связано с наличием двух факторов. Как правило, легкие однодвигательные вертолеты нормальной категории имеют простое оборудование, которое не выполняет функций, утрата которых приводит к катастрофе. Кроме того, согласно данным статистики, летные происшествия с легкими вертолетами происходят, в основном, по причине человеческого фактора, из-за отказов силовой установки и т. п., и в значительно меньшей степени — из-за отказов функциональных систем. Это позволяет предъявлять к системам вертолетов такой категории наиболее мягкие требования по отказобезопасности.

Нормы, категория Краткое описание вертолета Требования к летным данным (подчасть В) Требования к конструкции (подчасти D и Е) Требования к оборудованию и отказобезопасности (подчасть F) АП/FAR-27 Нормальная категория Легкие вертолеты с одним двигателем… Вес менее 2720 кг Самые простые требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации Самые простые требования к конструкции Самые простые требования к оборудованию. Вероятные отказы, приводящие к опасности, должны быть минимизированы АП/FAR-27 Нормальная категория Легкие вертолеты с несколькими двигателями. Вес менее 2720 кг Упрощенные требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе одного двигателя, прерванном взлете, посадке на одном двигателе и на авторотации Повышены требования к силовой установке, но не требуется разделение двигателей и их систем. Отказ одной системы может привести к потере мощности и посадке на авторотации Самые простые требования к оборудованию. Отказы, приводящие к опасности, должны быть невероятными событиями АП/FAR-29 Транспортная категория В Вертолеты с одним двигателем, не более 9 пассажиров. Вес 2720…9080 кг Упрощенные требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации Не требуется разделение систем. Отказ одной системы может привести к потере мощности и посадке на авторотации Повышены требования к оборудованию. Повышены требования к отказобезопасности (но допустимы общие точки в системах). Опасность в результате отказов должна быть предотвращена АП/FAR-29 Транспортная категория В с изоляцией двигателей по категории А Вертолеты с несколькими двигателями. Разрешено перевозить более 10 пассажиров. Вес 2720…9080 кг Упрощенные требования к летным данным, включая проверку зоны H-V при отказе 1 двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации. Требуется набор высоты на одном двигателе Самые жесткие требования. Требуется разделение двигателей и их систем, повышены требования к отказобезопасности силовой установки и к пожарной защите, дополнительные требования к аварийному освещению Повышены требования к оборудованию. Самые жесткие требования к отказобезопасности (включая разделение всех систем). Катастрофический единичный отказ должен иметь вероятность не более 10-9 АП/FAR-29 Транспортная категория В с изоляцией двигателей по категории А Вертолеты с несколькими двигателями, но перевозка не более 9 пассажиров. Вес более 9080 кг Упрощенные требования к летным данным, категории В, включая проверку зоны H-V при отказе двигателя, прерванном взлете, посадке на авторотации Самые жесткие требования. Требуется разделение двигателей и их систем, повышены требования к отказобезопасности силовой установки и к пожарной защите, дополнительные требования к аварийному освещению Повышены требования к оборудованию. Самые жесткие требования к отказобезопасности (включая разделение всех систем). Катастрофический единичный отказ должен иметь вероятность не более 10-9 АП/FAR-29 Транспортная категория А Вертолеты с несколькими двигателями, число пассажиров не ограничено. Вес более 9080 кг Самые жесткие требования к летным данным при отказе 1 двигателя, включая продолженный взлет, набор высоты, уход на 2-й круг. Введены требования к динамической устойчивости вертолета Самые жесткие требования. Требуется разделение двигателей и их систем, повышены требования к отказобезопасности силовой установки и к пожарной защите, дополнительные требования к аварийному освещению Повышены требования к оборудованию. Самые жесткие требования к отказобезопасности (включая разделение всех систем). Катастрофический единичный отказ должен иметь вероятность не более 10-9

Совершенно очевидно, что при формулировании таких относительно мягких требований учитывалась экономическая целесообразность: как указано выше, даже при применении на однодвигательном вертолете систем с высокой надежностью общая безопасность существенно не изменится, а будет определяться надежностью двигателя. В то же время применение таких систем существенно (и неоправданно!) повысит стоимость вертолета и стоимость эксплуатации. Поэтому достаточно наличия уровня надежности систем, вероятный отказ/ неисправность которых имеет последствия не более опасные, чем отказ двигателя.