Вертолёт, 2007 №1

Еще одной существенной характеристикой качества мониторинга является возможность летательных аппаратов различных схем сохранять пространственное положение при вертикальном порыве. Вертолет, как это видно из табл. 1 и 2, имеет забросы по тангажу меньше, чем самолет, в 1,5–3 раза. В свою очередь, соосный вертолет (и это тоже отражено в таблице) имеет наименьшие перекрестные связи по сравнению с одновинтовым. Поэтому можно предположить, что основу системы воздушного мониторинга должны составить вертолетные беспилотные комплексы, а для воздушного мониторинга объектов ТЭК наиболее подходят именно вертолеты соосной схемы.

Ка-226

Рис 1. Магистральный беспилотный вертолетный комплекс

Пульт управления беспилбтным летательным аппаратом

Важно отметить, что отсутствие перекрестных связей в каналах управления принципиально упрощает систему управления аппаратом и позволяет успешно решать задачи автоматизации управления полетом (поэтому к разработке соосных беспилотных вертолетов проявляется интерес во многих странах мира — США, Англии, Канаде, Франции, Германии, Китае, Японии). Другим известным преимуществом беспилотных комплексов на базе соосных вертолетов является их аэродинамическая компоновка. Отсутствие рулевого винта и связанных с ним проблем, компактность и более высокий коэффициент полезного действия соосных винтов на режимах взлета и вертикального набора высоты дают соосному вертолету существенные преимущества в летно-технических и эксплуатационных характеристиках при мониторинге. В частности, это больший вес полезной нагрузки, большие возможности применения вертолета с ограниченных площадок при различных направлениях ветра и т. д.

Представим результаты синтеза системы воздушного мониторинга объектов ТЭК на базе вертолетов фирмы «Камов». Такая система состоит из вертолетов трех типов для мониторинга объектов различной протяженности: до 100, до 500 и до 2000 км. Вертолеты могут быть оборудованы (в зависимости от задач мониторинга):

— радиолокационными системами всепогодного круглосуточного наблюдения (в том числе в акваториях шельфовых месторождений);

— лазерными сканирующими системами дистанционного обнаружения газовых утечек;

— оптико-электронными системами дневного и ночного контроля при промышленном и экологическом мониторинге;

— комбинированными ультрафиолетовыми системами дистанционного обнаружения повреждений высоковольтных трансформаторов и ЛЭП.

Рассмотрим каждый из типов системы воздушного мониторинга.

Концепция создания магистрального беспилотного комплекса для мониторинга объектов ТЭК отрабатывается на основе летающей лаборатории пилотируемого вертолета. В ходе летных испытаний пилотируемой лаборатории удается отработать наиболее сложные, ответственные системы и свести к минимуму технические риски. Магистральный беспилотный вертолет создается на основе вертолета Ка-226 (рис. 1).

Отработка технологии мониторинга, целевого оборудования в ходе опытной эксплуатации вертолета Ка-22бАГ даст необходимый опыт и позволит определить требования как к элементам системы, так и к целевому оборудованию. Высокая степень унификации с агрегатами и системами Ка-226 обеспечивает высокую степень готовности проекта и низкие затраты на создание беспилотного вертолета.

Вариантов размещения многофункционального комплекса, предназначенного для мониторинга ТЭК средней протяженности, несколько. Он может быть размещен на специализированной машине высокой проходимости, в прицепе или в контейнере.

На фирме «Камов» создан беспилотный летательный аппарат — летающая лаборатория Ка-37 полетной массой до 250 кг. Этот БЛА может нести на борту аэрогеофизическую аппаратуру, аппаратуру для радиационной и химической разведки, аэрофотосъемки и другое целевое оборудование в зависимости от целей мониторинга. В настоящее время выполнены исследования в аэродинамической трубе ЦАГИ, созданы натурные трансмиссия и несущая система, проработаны технические решения основных агрегатов и систем, вопросы кооперации. Можно говорить о большом заделе в программе создания многофункционального комплекса на базе беспилотных вертолетов Ка-37/137.

Беспилотный летательный аппарат Ка-137

Характеристики системы вертолетных комплексов фирмы «Камов» представлены на табл. 3.

Программу создания системы беспилотных авиационных комплексов представляется целесообразным разбить на несколько этапов. На первом — отрабатывать сам летательный аппарат и его системы, на втором — целевое оборудование и технологию мониторинга, на третьем — вопросы функционирования системы, оптимизацию ее работы в интересах субъектов ТЭК. Такой подход позволит сократить сроки создания и ресурсы, а также получить дополнительные возможности настройки системы в ходе ее опытной эксплуатации.