Существование такой опасности, которая может повлечь за собой трагические последствия, привело к обязательному требованию съема ферм для подвесного вооружения перед выполнением тренировочных парашютных прыжков с вертолета Ми-8.
Очевидно, что при вынужденном покидании летательного аппарата, когда для принятия решения у летчика есть лишь секунды, он должен четко знать условия и особенности выполнения прыжка, при которых достигается наибольшая безопасность отделения от вертолета.
Необходимость исследования проблемы безопасности состоит в том, что на некоторых режимах полета членам экипажа небезопасно, а иногда и невозможно покинуть вертолет. На многих машинах установлены крылья или фермы с пилонами, на которые в боевой модификации подвешиваются средства вооружения. имеются неубирающиеся шасси и другие выступающие над фюзеляжем части – назовем их условно опасными точками. Риск при покидании вертолета возникает в том случае, когда точка отделения парашютиста от вертолета находится выше данных частей. При этом траектории движения парашютиста и опасной точки пересекаются. Для наблюдателя, находящегося на земле, картина движения парашютиста и опасной точки в нормальной земной системе координат будет выглядеть, как показано на рис.1 (для скорости горизонтального полета 20 км/ч).
Зная закон движения парашютиста и опасной точки по времени, можно оценить минимальное расстояние прохождения их друг относительно друга. С увеличением скорости полета это расстояние уменьшается. Следовательно, экспериментально исследовать безопасность вынужденного покидания вертолета членами экипажа во всем диапазоне скоростей и высот полета, а также при маневрировании небезопасно.
Для определения наиболее важного элемента расчета – коэффициента лобового сопротивления парашютиста на базе Сызранского высшего военного авиационного училища летчиков (ВВАУЛ) был проведен летный эксперимент. С вертолета Ми-2, пилотируемого летчиком 1 класса С.Г. Алфутиным, была произведена киносъемка прыжков спортсменов-парашютистов. Прыжки выполнялись с вертолета Ми-8, пилотируемого летчиком I класса JI.H. Смольниковым, с высоты 1100 м на трех скоростях горизонтального полета: 100, 140 и 180 км/ч. На каждой скорости прыгало по три парашютиста разными способами: грудью к набегающему потоку вертикально; грудью к набегающему потоку горизонтально; боком к набегающему потоку горизонтально. Перед полетом были тщательно проведены замеры веса и роста парашютистов.
Далее проводились теоретические расчеты для различных значений коэффициента лобового сопротивления. В результате сравнения теоретических и экспериментальных траекторий определено, что у парашютиста, покидающего вертолет, с=1.1. В качестве примера на рис.1 показаны теоретические и экспериментальные траектории при одном из способов отделения парашютиста от вертолета.Аналогичную задачу можно решить как для горизонтального полета вертолета, так и для режимов подъема, моторного снижения или снижения на режиме самовращения несущего винта (РСНВ).
Для определения безопасных условий покидания конкретного типа вертолета необходимо практически определить координаты точки покидания летательного аппарата парашютистом и положение относительно нее опасных точек в связанной с вертолетом системе координат. Так, например, для вертолета Ми-24 точка покидания машины командиром экипажа находится на пересечении вертикальной прямой (относительно строительной горизонтали фюзеляжа), проходящей на 0,25 м левее центра двери кабины командира, и горизонтальной прямой, проходящей по верху петель двери грузовой кабины. Точка покидания вертолета оператором лежит на 1,4 м ближе к носу вертолета, а бортовым техником – на 2,05 м ближе к хвосту и 0,5 м ниже. Без подвесных средств вооружения наиболее опасной является нижняя передняя точка пилона противотанковых ракет. С подвесными средствами вооружения опасной точкой является их носовая часть. Во всех расчетах необходимо учитывать изменение угла тангажа вертолета на различных скоростях и режимах полета, так как это существенным образом меняет условия покидания.
Решение данной задачи можно представить в связанной с вертолетом системе координат. Траектории движения парашютиста – командира экипажа для различных скоростей горизонтального полета и планирования на РСНВ (для нормального взлетного веса вертолета) показаны на рис.2 и 3. Траектории движения других членов экипажа можно получить параллельным переносом траектории движения командира в точки покидания ими вертолета. Все расчеты производились для наиболее неблагоприятного варианта – прыжка грудью к потоку горизонтально.
Возьмем за минимально безопасное расстояние расхождения парашютиста и опасной точки 0,5 м (рис. 2, 3). Графики дают наглядное представление о том, что с ростом скорости полета траектории движения парашютиста проходят все ближе к опасным точкам. Наличие подвесных средств вооружения увеличивает опасность покидания и делает возможным прыжок лишь на значительно меньших скоростях.
Режим самовращения несущего винта создает менее благоприятные условия покидания вертолета по сравнению с режимом горизонтального полета на той же скорости. Правда, это ухудшение можно назвать незначительным. Данный вывод полностью соответствует результатам контрольных парашютных прыжков, выполненных в Сызранском ВВАУЛ под руководством старшего преподавателя кафедры аэродинамики и динамики полета, начальника ПДС и ПСС училища полковника А.В Бубнова. Прыжки производились с вертолета Ми-24 при планировании в РСНВ на скорости 150 км/час и вертикальной скорости снижения 15 м/с из операторской и грузовой кабин. Расстояние между парашютистом и опасными точками определялось по субъективной оценке парашютистов и по оценке специального наблюдателя, находившегося на борту вертолета. По свидетельству наблюдателя, разница в траекториях при отделении в режиме горизонтального полета и на той же скорости в режиме самовращения несущего винта была почти незаметна, а парашютисты ее не отметили вообще.
Наилучшие по безопасности условия покидания летательного аппарата будут у летчика-оператора, а наихудшие – у бортового техника. Дальнейшие результаты анализа можно представить в виде таблицы, в которой указаны максимальные безопасные скорости, при которых возможно покидание вертолета Ми-24 (табл. I). На больших скоростях, превышающих указанные в таблице, покидать вертолет небезопасно.
При наличии крена в сторону, обратную прыжку, опасные точки существенно поднимаются относительно точки покидания вертолета парашютистом. Так, при левом крене 5° на вертолете Ми-24 опасные точки поднимаются относительно точки покидания вертолета командиром экипажа на 0,24 м, а при крене 10° – на 0,49 м. Таким образом, крен в сторону, обратную прыжку, существенно повышает безопасность покидания вертолета.
Анализ изменения траекторий движения парашютиста в зависимости от высоты полета показывает, что условия вынужденного покидания вертолета улучшаются с увеличением высоты (рис.4). Это
