Robinson R22 — двухместный двухлопастной одномоторный легкий многоцелевой вертолет производства компании Robinson Helicopter Company . Он был разработан в 1973 году Фрэнком Д. Робинсоном и находится в производстве с 1979 года.
Большая часть летных испытаний проводилась на аэродроме Замперини в Торрансе, Калифорния . Летные испытания и сертификация были проведены в конце 1970-х годов летчиком-испытателем Джозефом Джоном «Тимом» Тымчишиным , а R22 получил сертификат FAA в марте 1979 года. [3] Из-за относительно низких затрат на приобретение и эксплуатацию R22 был популярен в качестве основного самолета. тренажер для вертолетов по всему миру, персональный вертолет начального уровня, а также в качестве инструмента управления животноводством на крупных ранчо в Северной Америке и животноводческих фермах в Австралии .
R22 имеет роторную систему с очень низкой инерцией [4] , а управляющие входы приводятся в действие непосредственно толкателями без помощи гидравлики. Таким образом, его органы управления полетом очень чувствительны и требуют легкого прикосновения, чтобы избежать чрезмерной коррекции, а студенты, освоившие R22, обычно хорошо подготовлены к переходу на более тяжелые вертолеты. Из-за специальной подготовки, необходимой для использования малоинерционной несущей системы и балансирующего несущего винта, эксплуатация Robinson R22 или R44 в США требует специального одобрения сертифицированного летного инструктора. [5] SFAR 73 включает обсуждение и обучение по вопросам управления энергопотреблением, ударов мачты, низких оборотов ротора (срыв лопастей), опасностей низкой перегрузки и снижения частоты вращения ротора. К R22 были добавлены утяжелители для увеличения инерции ротора [6] , но небольшой ротор ограничивает вес. [7]
Первый проданный R22 в октябре 1979 года, серийный номер 003, N1010WR, был приобретен компанией Pacific Wing and Rotor, Inc., представленной Тимом Такером, который позже стал летчиком-испытателем и главным инструктором Robinson. Серийный номер 001 разбился в океане во время сертификационных испытаний из-за отказа отливки, соединяющей редуктор рулевого винта и стабилизирующие ребра с конической монококовой алюминиевой хвостовой балкой, а серийный номер 002 использовался для завершения сертификации FAA. [8] Серийный номер 002, N32AD, до сих пор принадлежит Робинсону и сейчас хранится в коллекции Смитсоновского музея авиации и космонавтики.
К 2019 году было выпущено 4800 R22. [2]
Первоначально Робинсон прогнозировал, что цена продажи в 1977 году составит 18–19 000 долларов США. Однако за 3 месяца до первых поставок, начавшихся в 1979 году, цена была поднята до 33 850 долларов США. По словам Тима Такера, цена продажи серийного номера 003, включая опции, составила 48 000 долларов США (201 508 долларов США в 2023 году). [9]
По состоянию на 15 января 2024 года рекомендованная розничная цена R22 Beta II составляет 375 000 долларов США (заводская цена в США) [10] , а стоимость на подержанном рынке зависит от срока службы компонента. [11] Ориентировочная стоимость эксплуатации R22 Beta II в расчете на завод, включая страховку, резерв на капитальный ремонт и прямые эксплуатационные расходы (топливо, масло, проверки, внеплановое техническое обслуживание), составляет 189,87 долларов США в час при налете 500 часов в год. [12]
Амортизация Robinson R22 незначительна, поскольку только что отремонтированные R22 обычно продаются дороже, чем первоначальная стоимость. [12] Однако за час налета необходимо предусмотреть «резерв на капитальный ремонт», который в настоящее время оценивается в 90,42 доллара США в час. [12]
R22 представляет собой легкий двухместный одноместный вертолет с поршневым двигателем, с полужестким двухлопастным несущим винтом и двухлопастным рулевым винтом. Несущий винт имеет балансирующий шарнир и два конусных шарнира. Хвостовой винт имеет только балансирующий шарнир.
Стандартный серийный вариант имеет полозковое шасси. Версия Mariner, больше не производящаяся, имела поплавки. Колесная передача отсутствует.
Основная конструкция представляет собой сварные трубы из хромомолибденовой стали . Носовая часть фюзеляжа выполнена из стеклопластика и алюминия с фонарем из плексигласа. Хвостовой обтекатель, а также вертикальный и горизонтальный стабилизаторы изготовлены из алюминия. Он имеет закрытую кабину с расположенными рядом сиденьями для пилота и пассажира. Двери можно снять во время полета, как это часто делается для фотографических полетов, охлаждения салона при высоких температурах или для экономии веса на 10,4 фунта.
Первая версия выпускалась как R22, за ней последовали R22 HP, R22 Alpha, R22 Beta и R22 Beta II. Внешне самолеты кажутся похожими. R22 HP был оснащен двигателем Lycoming O-320-B2C мощностью 160 л.с. , что на 10 л.с. (7,5 кВт) больше, чем у исходного R22. Рама из стальных труб на R22 Alpha была модифицирована за счет удлинения задних точек крепления шасси, что придало ему слегка опущенное положение носа на земле и лучшее прилегание полозьев к земле при висении на малой высоте с двумя людьми. на борту. В R22 Beta добавлен регулятор частоты вращения двигателя (опция), тормоз несущего винта и вспомогательный топливный бак (опция). Аккумулятор был перенесен из-под комбинации приборов в моторный отсек для лучшего баланса. R22 предлагался как версия для обучения приборам с дополнительными фиксированными поплавками, как у R22 Mariner, и другими специальными конфигурациями для работы в полиции, электронного сбора новостей и т. д. R22 Beta II получил более крупный двигатель Lycoming O-360, мощность которого снижена для работы на уровне моря. Это позволяет зависать на большей высоте в зоне влияния земли и вне ее (HIGE/HOGE). R22 Beta II также сделал регулятор частоты вращения двигателя стандартным и включил в себя систему подогрева карбюратора, которая коррелирует добавление тепла карбюратора с уменьшением коллективного управления. В настоящее время продается только базовая версия скида.
Вместо напольных циклических джойстиков между коленями пилота в R22 используется уникальный элемент управления «T-образной тягой», соединенный с джойстиком, который выходит из консоли между сиденьями. Это облегчает пассажирам вход и выход из кабины и снижает вероятность получения травм в случае жесткой посадки. Балансирующая штанга с обеих сторон имеет рукоятки, которые свисают между ног пилотов. Таким образом, при отклонении вправо пилот с правой стороны будет лететь, а левая ручка будет находиться примерно в 12 дюймах над коленями левого пилота. Инструкторы R22 быстро учатся летать, держа руку в воздухе. Левую часть руля, левое коллективное управление и левую педали рулевого винта можно снять, если пассажир, сидящий на левом сиденье, не собирается летать, например, пилот без рейтинга. Установленный на полу переключатель «нажми и говори», активируемый с помощью ноги, облегчает связь по внутренней связи для пассажира, сидящего на левом сиденье, хотя некоторые более поздние модели могут быть оснащены системой внутренней связи с голосовым управлением.
Несущая система вертолета состоит из двухлопастного несущего винта и двухлопастного рулевого винта на хвостовом оперении, каждый из которых снабжен балансирующим шарниром. Несущий винт вращается, при этом правая (правая) боковая лопасть движется вперед. Несущий винт также оснащен двумя конусными шарнирами. Входные сигналы коллективного и циклического шага на несущий винт передаются через толкатели и обычный механизм перекоса . Управляющие сигналы на хвостовой винт передаются через единственный толкатель внутри алюминиевого хвостового обтекателя.
Чтобы облегчить работу пилота, механический коррелятор дроссельной заслонки регулирует дроссельную заслонку при повышении или понижении общего шага . Пилоту на протяжении всего режима полета необходимо вносить лишь небольшие коррективы, крутя ручку газа на коллективе. Более поздние модели также оснащены электронным регулятором , который поддерживает частоту вращения двигателя в нормальных рабочих пределах (от 97 до 104%); Регулятор активен, когда двигатель работает только выше 80%, и наиболее эффективен в нормальных условиях полета. Робинсон представил регулятор, чтобы облегчить рабочую нагрузку пилота и уменьшить случаи остановки несущего винта из-за низких оборотов несущего винта. Регулятор можно включать и выключать с помощью тумблера, расположенного на конце регулятора общего шага пилота. Когда регулятор не задействован, на панели приборов горит желтый предупредительный индикатор. [13]
В R22 используется горизонтально установленный поршневой двигатель Lycoming O-320 (O-360-J2A на Beta II), четырехцилиндровый , с воздушным охлаждением , без наддува , с карбюратором . Заправляется авиационным бензином марки 100LL. JTI Air Holdings, Inc. предлагает STC, позволяющий использовать безэтанольный автомобильный бензин с октановым числом 91+. [14] Охлаждение осуществляется с помощью вентилятора с короткозамкнутым ротором и прямым приводом . На уровне моря его мощность снижается или он работает на мощности ниже максимальной, что объясняется желанием компании, чтобы энергоблок сохранял ту же производительность на уровне моря, что и на высоте. [15] Поскольку с увеличением высоты воздух становится разреженным, максимальная доступная мощность снижается, достигая точки, когда дроссельная заслонка может быть полностью открыта, а скорость ротора контролируется положением коллективного рычага . Снижая мощность двигателя на уровне моря, R22 достигает приемлемых высотных характеристик без использования наддува или турбонаддува , тем самым снижая вес, стоимость, сложность, ненадежность и сокращение срока службы двигателя системы наддува .
Для подачи топливно- воздушной смеси используется карбюратор . Карбюраторные двигатели подвержены обледенению карбюратора - состоянию, которое чаще всего возникает в условиях небольшой разницы в 11 ° C (20 ° F) между температурой наружного воздуха и точкой росы («разброс точки росы»), а также видимых признаков влаги в атмосфере. Обледенение может привести к потере мощности двигателя, а если не устранить, к полной остановке двигателя. Регулятор нагрева карбюратора используется для подачи нагретого воздуха в карбюратор; это может предотвратить или устранить обледенение, но также приводит к снижению выходной мощности двигателя, поскольку горячий воздух менее плотный, что обогащает топливно-воздушную смесь. Регулятор нагрева карбюратора представляет собой простой регулятор плунжерного типа, установленный на центральной консоли рядом с рычагом управления общим шагом. Если потянуть рычаг вверх, рядом с карбюратором сдвинется задвижка, которая пропускает теплый воздух из воздухозаборника выхлопной системы. В R22 используется указатель температуры воздуха в карбюраторе, отмеченный для указания температур, способствующих обледенению. Версия R22 Beta II также включает в себя «усилитель подогрева карбюратора», который автоматически подает нагрев карбюратора, когда коллективный рычаг опускается ниже определенной точки. При наличии обледенения требуется нагрев карбюратора, чтобы предотвратить обледенение вокруг дроссельной заслонки из-за падения давления в этой точке. Поскольку индикатор температуры воздуха в карбюраторе (CAT) неправильно показывает давление воздуха во впускном коллекторе ниже 18 дюймов рт. ст. (457 мм рт. ст.), условия обледенения требуют применения полного подогрева карбюратора при давлении во впускном коллекторе ниже 18 дюймов рт. ст. Табличка с указанием этого требования расположена на индикаторе CAT и в справочнике пилота.
Мощность передается от двигателя к системе привода через приводные ремни . Первоначально в R22 использовались четыре отдельных клиновых ремня , работающих на многоканальных шкивах. Эта система оказалась проблематичной, поскольку отдельные ремни иногда перекатывались в канавках и выходили из строя. В качестве временной меры в 1982 году операторы R22 получили от Robinson комплект, который устанавливался в кабине и на приводе натяжения ремня, изолируя цепи натяжения и блокируя систему сцепления/привода при взлетном натяжении. В конечном итоге проблема была решена путем замены четырех отдельных клиновых ремней на два сдвоенных клиновых ремня. Верхний ведомый шкив установлен на приводном валу несущего/хвостового винтов с помощью гибких муфт и поднимается и опускается относительно установленного на двигателе ведущего шкива с помощью привода натяжения ремня. Во время остановки привод используется для опускания верхнего шкива для ослабления приводных ремней. При запуске двигатель запускается с ослабленными ремнями, что позволяет двигателю работать без вращения роторной системы. Сразу после запуска двигателя переключатель сцепления, расположенный в кабине, замыкается пилотом, заставляя привод медленно поднимать верхний шкив в полетное положение, что натягивает ремни. После этого привод управляется колонными пружинами, чувствительными к давлению, автоматически поддерживая необходимое натяжение ремня во время полета по мере его износа и растяжения. Вал, на котором установлен верхний шкив, приводит в движение как несущий, так и рулевой винты; Главный редуктор передает мощность на вал несущего винта через набор спирально-конических шестерен, смазываемых разбрызгиванием .
В центре верхнего шкива встроена обгонная муфта одностороннего действия , позволяющая системе несущего винта продолжать вращаться в случае отказа двигателя, что позволяет R22 войти в авторотацию и приземлиться контролируемым образом. Поскольку основной ротор имеет очень небольшую массу и инерцию, авторотация в R22 требует тщательного и правильного выполнения, чтобы гарантировать успешный результат. Много времени уделяется тренировкам, отработке различных видов авторотации. Целевая скорость при авторотации составляет 65 узлов (120 км/ч), а качество планирования составляет примерно 4:1 в конфигурации максимального планирования.
R22 оснащены креплениями для колес в задней части полозьев, по одному с каждой стороны, для крепления съемных колес. Перед полетом колеса необходимо снять. Эти кронштейны расположены немного позади центра тяжести вертолета, поэтому, когда колеса установлены, вертолет сидит низко. Колесо в сборе имеет шарнирный штифт, который вставляется в кронштейн, установленный на полозьях, а затем поворачивается вокруг центра, чтобы поднять заднюю часть полозьев примерно на 2 дюйма, оставляя переднюю часть полозьев на земле. Вертолет можно перемещать, потянув за хвост, чтобы поднять переднюю часть полозьев над землей. Переместить вертолет может один человек, хотя это затруднительно на любое расстояние или на наклонной поверхности. Другой человек может помочь, нажав на распорку позади двигателя.
На R22 с плавучестью, прикрепленной к полозьям, таких как Mariner или Mariner II, колеса должны быть установлены под полозьями, поскольку кронштейн недоступен.
R22, изготовленные после 1991 года, включают буксирный шар диаметром ¾ дюйма, установленный в нижней части фюзеляжа, ближе к передней части и слегка смещенный влево. Буксирную тележку или буксир можно зацепить за шар, а затем использовать для подъема передней части вертолета, чтобы оторвать полозья от земли после того, как колеса будут установлены и повернуты, чтобы поднять заднюю часть полозьев. Это дает возможность одному человеку перемещать вертолет даже на значительные расстояния или неровные поверхности.
Буксирные тележки доступны с различными функциями. Существуют версии с ручным управлением, в которых устройство сопряжения шара размещается за колесами, поэтому оператор зацепляет шар, а затем нажимает на ручку, чтобы поднять нос. Другие предлагают перепрофилированный гидравлический домкрат автомобильного типа для поднятия носа. Другие предусматривают электрический домкрат.
Тележки-эвакуаторы выпускаются без движущей силы, с газовым двигателем или с одним или двумя электродвигателями, работающими от одного или двух аккумуляторов. Некоторые буксирные тележки без двигателя предназначены для буксировки, например, за тележкой для гольфа или квадроциклом. Один производитель предложил модифицированную домкрат для поддонов.
Другой вариант наземного обслуживания — это посадочная платформа, которая достаточно велика для безопасной посадки вертолета, имеет колеса под ней и может буксироваться между ангаром и местом взлета. Они тяжелые, и их необходимо буксировать автомобилем. R22 достаточно легки, чтобы их можно было передвигать, их редко загружают на платформы.
Двухлопастной винт и небольшой размер R22 позволяют транспортировать вертолет без необходимости складывания или демонтажа лопастей. Транспортировка R22 требует крепления хвостовой балки и лопастей несущего винта к грузовику или платформе прицепа, [16] которая должна быть жесткой на скручивание, чтобы предотвратить движение и нагрузки на вертолет во время транспортировки. Возможен взлет и посадка прямо на прицеп.
R22 является основой военного беспилотного вертолета Boeing Maverick и его версии Renegade. В 1999 году компания Frontier Systems разработала дистанционно пилотируемый R22 Maverick. Этот самолет вместе с компанией позже был приобретен компанией Boeing Phantom Works . В 2003 году ВМС США закупили четыре самолета, оснащенных электрооптическими/инфракрасными системами Wescam. [17]
Затем Boeing дополнительно модифицировал один из Mavericks, назвав его Renegade, по контракту с Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны в качестве исследовательской испытательной площадки для разработки программного обеспечения для своего A160 Hummingbird . [17] Программная система, известная как программа управления с программным обеспечением (SEC), была разработана компанией Boeing и командами из Калифорнийского университета в Беркли , Технологического института Джорджии и Массачусетского технологического института и впервые была запущена 26 мая. , 2005 г. Во время полета SEC взяла на себя управление самолетом для «выполнения алгоритмов автономного маневрирования». [18] Программное обеспечение позволяет самолету автономно выбирать «оптимальные маршруты через поле всплывающих и известных угроз; летать на малых высотах, охватывая рельеф местности, чтобы избежать обнаружения; и определять безопасные зоны приземления с использованием алгоритмов на основе видения для обработки изображения места посадки и информация о высоте местности». [19]
R22 эксплуатируется многими частными лицами, компаниями и аэроклубами. В Австралии, где по состоянию на середину 2011 года было зарегистрировано 489 самолетов R22, исследование показало, что 62% налета самолетов приходится на сборочные операции, а 13% часов уходит на обучение пилотов. Многие вещательные компании использовали R22 до середины 1990-х годов, когда финансовый ландшафт радиовещания в США изменился из-за дерегулирования отрасли. [20]
С тех пор как R22 получил сертификат FAA в марте 1979 года, компания Robinson поставила 4800 вертолетов R22 до 2019 года. [25] В период с марта 1979 года по июнь 2010 года с R22 произошло 182 несчастных случая со смертельным исходом из 1230 происшествий. В конце 1981 года Федеральное управление гражданской авиации временно отозвало сертификат типа R22 из-за расслоения лопасти несущего винта. Причиной расслоения было установлено загрязнение одной из склеенных частей во время операции грунтования, выполненной у стороннего поставщика. В ответ компания Robinson Helicopter ввела строгие процедуры и требования к качеству и заменила все лопасти несущего винта в парке из 33 вертолетов, находящихся в эксплуатации на тот момент. [26]
В начале 1980-х годов на R22 произошел ряд происшествий, связанных с пилотами-студентами, из-за использования R22 в качестве основного учебно-тренировочного самолета. Полагая, что количество происшествий было результатом недостаточной подготовки и слабых стандартов, Робинсон в 1982 году учредил Курсы безопасности пилотов Робинсона для обучения сертифицированных летных инструкторов, переходящих с более крупных вертолетов на новый, меньший по размеру R22. [27] После введения «Курса безопасности пилотов Робинсона» количество несчастных случаев со смертельным исходом на R22 снизилось с 3,7 на 100 000 летных часов в 1983 году до 0,97 на 100 000 летных часов за 12 месяцев, предшествовавших июлю 1995 года. [28] Статистика Робинсона показывает этот уровень. Число происшествий со смертельным исходом R22 на 100 000 летных часов упало с 6,0 в 1982 году до 0,7 в 1997 году. [29] По состоянию на 2012 год курс прошли более 17 000 студентов. [30]
11 апреля 2024 года вертолет Robinson R22 ВМС Филиппин разбился возле общественного рынка в Кавите-Сити на Филиппинах во время тренировочного полета, в результате чего погибли два пилота. Это был последний вертолет модели R22 на вооружении ВМС Филиппин. [31]
(Эти характеристики относятся к оригинальному R22, который больше не производится. Более поздние варианты имеют другие характеристики.)
Данные из Руководства по эксплуатации пилота Robinson R22., [13] Введение и технические характеристики R22 [32]
Общие характеристики
Производительность
Связанные разработки
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
