Robinson R22 — двухместный, двухлопастной, одномоторный, легкий вертолет общего назначения, выпускаемый Robinson Helicopter Company . Он был разработан в 1973 году Фрэнком Д. Робинсоном и выпускается с 1979 года.
Большинство летных испытаний проводились на аэродроме Замперини-Филд 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] Благодаря относительно низким расходам на приобретение и эксплуатацию, R22 стал популярен как основной учебный вертолет по всему миру, персональный вертолет начального уровня и как инструмент управления скотом на крупных ранчо в Северной Америке и скотоводческих фермах в Австралии .
R22 имеет очень малоинерционную роторную систему [4] , а управляющие входы управляются напрямую толкающими штангами без гидравлической помощи. Таким образом, его органы управления полетом очень чувствительны и требуют легкого прикосновения, чтобы избежать чрезмерной коррекции, и студенты, которые осваивают R22, обычно хорошо подготовлены к переходу на более тяжелые вертолеты. Из-за особой подготовки, требуемой для малоинерционной роторной системы и качающегося основного ротора, эксплуатация Robinson R22 или R44 в США требует специального одобрения сертифицированного летного инструктора. [5] SFAR 73 включает обсуждение и обучение по управлению энергией, ударам о мачту, низким оборотам ротора (срыв лопасти), опасностям низкой перегрузки и снижению оборотов ротора. Концевые грузы были добавлены к R22 для увеличения инерции ротора, [6] но небольшой ротор ограничивает вес. [7]
Первый проданный R22 в октябре 1979 года, серийный номер 003, N1010WR, был куплен Pacific Wing and Rotor, Inc., представленной Тимом Такером, который позже стал летчиком -испытателем и главным инструктором Robinson. Серийный номер 001 потерпел крушение в океане во время сертификационных испытаний из-за отказа литья, соединяющего редуктор хвостового винта и стабилизирующие кили с конической монококовой алюминиевой хвостовой балкой, а серийный номер 002 использовался для завершения сертификации FAA. [8] Серийный номер 002, N32AD, по-прежнему принадлежит Robinson и в настоящее время 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 начала первых поставок в 1979 году цена была повышена до 33 850 долларов США. По словам Тима Такера, цена продажи S/N 003, включая опции, составила 48 000 долларов США (201 508 долларов США в 2023 году). [9]
По состоянию на 15 января 2024 года рекомендуемая розничная цена R22 Beta II составляет 375 000 долларов США (цена франко-завод, США) [10] , а стоимость на вторичном рынке зависит от времени эксплуатации компонентов. [11] Оценочная стоимость эксплуатации R22 Beta II на заводе, включая страховку, резерв на капитальный ремонт и прямые эксплуатационные расходы (топливо, масло, проверки, внеплановое техническое обслуживание), составляет 189,87 долларов США/час при налете 500 часов в год. [12]
Износ Robinson R22 незначителен, так как недавно отремонтированные R22 обычно продаются по цене, превышающей первоначальную стоимость. [12] Однако необходимо предусмотреть резерв на каждый час налета для «резерва на капитальный ремонт», который в настоящее время оценивается в 90,42 долл. США в час. [12]
R22 — легкий, двухместный вертолет с одним поршневым двигателем, с полужестким двухлопастным несущим винтом и двухлопастным хвостовым винтом. Несущий винт имеет качающийся шарнир и два конусных шарнира. Хвостовой винт имеет только качающийся шарнир.
Обычный серийный вариант имеет полозковое шасси. Версия Mariner, больше не выпускаемая, имела поплавки. Колесное шасси недоступно.
Базовая конструкция представляет собой сварную хромомолибденовую стальную трубу. Передняя часть фюзеляжа изготовлена из стекловолокна и алюминия с навесом из плексигласа. Хвостовой конус, вертикальные и горизонтальные стабилизаторы изготовлены из алюминия. Он имеет закрытую кабину с сиденьями, расположенными бок о бок для пилота и пассажира. Двери могут быть сняты для полета, как это часто делается для фотографических полетов, внутреннего охлаждения при высоких температурах или экономии веса на 10,4 фунта.
Первая версия была выпущена 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 оригинального R22. Стальная трубчатая рама на R22 Alpha была модифицирована путем удлинения точек крепления задних стоек шасси, что придало ему слегка опущенный нос на земле и лучшее соответствие полозьев земле при зависании на малой высоте с двумя людьми на борту. R22 Beta добавил регулятор скорости двигателя (опционально), тормоз ротора и вспомогательный топливный бак (опционально). Аккумулятор был перемещен из-под приборной панели в моторный отсек для лучшего баланса. R22 предлагался как версия для обучения по приборам с дополнительными фиксированными поплавками, как 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, дефорсированный для работы на уровне моря. Он позволяет зависать на больших высотах в зоне влияния земли и вне ее (HIGE/HOGE). R22 Beta II также сделал регулятор скорости двигателя стандартным и включил в себя вспомогательный подогрев карбюратора, который коррелирует добавление подогрева карбюратора с уменьшением общего управления. В настоящее время продается только базовый стиль скида.
Вместо циклических ручек, установленных на полу между коленями пилота, R22 использует уникальный контроль качания "T-Bar", соединенный с ручкой, которая выходит из консоли между сиденьями. Это облегчает пассажирам вход и выход из кабины и снижает вероятность получения травм в случае жесткой посадки. Качающаяся ручка имеет рукоятку с обеих сторон, которая свисает между ног пилотов. Таким образом, если качание вправо, пилот с правой стороны будет летать, а левая рукоятка будет примерно на 12 дюймов выше колен левого пилота. Инструкторы по полетам R22 быстро учатся летать с рукой в воздухе. Левую часть ручки, левое управление общим шагом и левые педали хвостового винта можно снять, если пассажир с левого сиденья не собирается летать, например, пилот без квалификации. Напольная кнопка, активируемая ногой, облегчает общение по внутренней связи для пассажира, сидящего слева, хотя некоторые более поздние модели могут быть оснащены системой внутренней связи с голосовым управлением.
Система ротора вертолета состоит из двухлопастного несущего винта и двухлопастного рулевого винта на хвосте, каждый из которых оснащен качающимся шарниром. Несущий винт вращается с правой (правой) боковой лопастью, движущейся вперед. Несущий винт также оснащен двумя конусными шарнирами. Коллективные и циклические входные сигналы шага несущего винта передаются через толкатели и обычный механизм автомата перекоса . Управляющие входные сигналы хвостовому винту передаются через один толкатель внутри алюминиевого хвостового конуса.
Чтобы облегчить нагрузку на пилота, механический коррелятор дроссельной заслонки регулирует дроссельную заслонку по мере того, как управление общим шагом увеличивается или уменьшается. Пилоту необходимо вносить лишь небольшие изменения, поворачивая ручку дроссельной заслонки на общем шаге на протяжении всего режима полета. Более поздние модели также оснащены электронным регулятором , который поддерживает скорость двигателя в пределах нормальных рабочих пределов (от 97 до 104%); регулятор активен, когда двигатель работает только выше 80%, и наиболее эффективен в нормальных условиях полета. Робинсон представил регулятор, чтобы облегчить нагрузку на пилота и сократить случаи сваливания несущего винта из-за низких оборотов ротора. Регулятор можно включать и выключать с помощью тумблера, расположенного на конце управления общим шагом пилота. Когда регулятор не задействован, на приборной панели горит желтый предупреждающий индикатор. [13]
R22 использует горизонтально установленный Lycoming O-320 (O-360-J2A на Beta II), оппозитный четырехцилиндровый , с воздушным охлаждением , без наддува , карбюраторный , поршневой двигатель . Он работает на авиационном бензине марки 100LL. JTI Air Holdings, Inc. предлагает STC, позволяющий использовать автомобильный бензин с октановым числом 91+ без содержания этанола. [14] Охлаждение обеспечивается с помощью вентилятора охлаждения с прямым приводом и короткозамкнутым ротором . На уровне моря он деградирует или работает на мощности ниже максимальной, что объясняется желанием компании, чтобы силовой агрегат сохранял ту же производительность на уровне моря, что и на высоте. [15] Поскольку воздух становится разреженным с увеличением высоты, максимальная доступная мощность уменьшается, достигая точки, когда дроссельная заслонка может быть полностью открыта, а скорость ротора контролируется положением рычага общего управления . За счет снижения мощности двигателя на уровне моря R22 достигает приемлемых характеристик на большой высоте без использования наддува или турбонаддува , что позволяет снизить вес, стоимость, сложность, ненадежность и сократить срок службы двигателя, присущие системе принудительной индукции .
Для подачи воздушно-топливной смеси используется карбюратор . Карбюраторные двигатели подвержены обледенению карбюратора, что чаще всего происходит при небольшой разнице в 11 °C (20 °F) между температурой наружного воздуха и точкой росы («разброс точек росы»), а также при видимых признаках влажности в атмосфере. Обледенение может привести к потере мощности двигателя, а если не устранить проблему, то и 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, обогащая топливно-воздушную смесь. Регулятор нагрева карбюратора представляет собой простой плунжерный регулятор, установленный на центральной консоли около рычага управления общим шагом. При поднятии регулятора вверх смещается запорный клапан около карбюратора, который впускает теплый воздух из воздухозаборника на выхлопной системе. В R22 используется датчик температуры воздуха карбюратора, на котором обозначены температуры, способствующие обледенению. Версия Beta II R22 также включает в себя «помощь нагрева карбюратора», которая автоматически применяет подогрев карбюратора, когда рычаг коллектива опускается ниже определенной точки. При наличии условий обледенения требуется подогрев карбюратора, чтобы предотвратить обледенение вокруг дроссельной заслонки из-за падения давления в этой точке. Поскольку индикатор температуры воздуха карбюратора (CAT) не показывает правильные показания ниже 18 дюймов рт. ст. (457 мм рт. ст.) давления воздуха во впускном коллекторе, условия обледенения требуют применения полного подогрева карбюратора ниже 18 дюймов рт. ст. давления в коллекторе. Табличка с указанием этого требования находится на индикаторе CAT и в руководстве по эксплуатации пилота.
Мощность передается от двигателя к системе привода через приводные ремни . Первоначально в R22 использовались четыре отдельных клиновых ремня, работающих на многоканавочных шкивах. Эта система оказалась проблемной, так как отдельные ремни иногда переворачивались в своей канавке и выходили из строя. В качестве временной меры в 1982 году операторы R22 получили комплект от Robinson, который был установлен в кабине и на приводе натяжения ремня, изолируя цепи натяжения и блокируя систему сцепления/привода при натяжении на взлете. Проблема была в конечном итоге решена путем замены четырех отдельных клиновых ремней на два двойных клиновых ремня. Верхний, ведомый шкив установлен на приводном валу основного/хвостового винта, включающем гибкие муфты, и поднимается и опускается относительно установленного на двигателе ведущего шкива с помощью привода натяжения ремня. Во время выключения привод используется для опускания верхнего шкива, чтобы ослабить приводные ремни. Для запуска двигатель запускается с ослабленными ремнями, что позволяет двигателю работать без вращения роторной системы. Сразу после запуска двигателя пилот замыкает переключатель сцепления, расположенный в кабине, заставляя привод медленно поднимать верхний шкив в положение полета, что натягивает ремни. После этого привод управляется пружинами колонны, чувствительными к давлению, автоматически поддерживая надлежащее натяжение ремня во время полета по мере износа и растяжения ремней. Вал, на котором установлен верхний шкив, приводит в движение как главный, так и хвостовой винты; главный редуктор передает мощность на вал главного винта через набор спирально-конических шестерен с разбрызгиванием смазки .
Односторонняя обгонная муфта встроена в центр верхнего шкива, чтобы позволить системе ротора продолжать вращаться в случае отказа двигателя, позволяя R22 войти в режим авторотации и приземлиться контролируемым образом. Поскольку основной ротор имеет очень малую массу и инерцию, авторотация в R22 требует осторожного и правильного выполнения для обеспечения успешного результата. Много времени тратится на обучение отработке различных типов авторотации. Целевая скорость в режиме авторотации составляет 65 узлов (120 км/ч), а коэффициент планирования составляет приблизительно 4:1 в конфигурации максимального скольжения.
R22 оснащены колесными креплениями в задней части полозьев, по одному с каждой стороны, для крепления съемных колес. Колеса необходимо снять перед полетом. Эти кронштейны находятся немного позади центра тяжести вертолета, поэтому при установке колес вертолет садится низко. Колесный узел имеет поворотный 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. Один человек может перемещать вертолет, хотя это сложно на любом расстоянии или на наклонной поверхности. Другой человек может помочь, нажав на распорку позади двигателя.
У моделей R22 с плавучестью, прикрепленной к полозьям, например, Mariner или Mariner II, колеса должны быть установлены под полозьями, поскольку кронштейн недоступен.
R22, произведенные после 1991 года, включают буксирный шар диаметром ¾", установленный на нижней части фюзеляжа, около передней части и слегка смещенный влево. Буксирная тележка или тягач могут быть зацеплены за шар, а затем использованы для подъема передней части вертолета, чтобы очистить полозья от земли после установки колес и вращения для подъема задней части полозьев. Это позволяет одному человеку перемещать вертолет даже на значительные расстояния или по неровным поверхностям.
Буксировочные тележки доступны с различными функциями. Существуют ручные версии, которые размещают шаровое сопрягающее устройство позади колес, так что оператор зацепляет шар, а затем нажимает на ручку, чтобы поднять нос. Другие предоставляют переделанный автомобильный гидравлический домкрат для подъема носа. Другие предоставляют электрический домкрат.
Буксировочные тележки доступны без движущей силы, с газовым двигателем или одним или двумя электродвигателями, работающими от одной или двух батарей. Некоторые из неприводных буксировочных тележек настроены на буксировку, например, за гольф-каром или квадроциклом. Один из производителей предложил модифицированный домкрат для поддонов.
Другим вариантом наземного обслуживания является посадочная платформа, которая достаточно велика для безопасной посадки вертолета, имеет колеса снизу и может буксироваться между ангаром и местом взлета. Они тяжелые и должны буксироваться транспортным средством. R22 достаточно легкие для перемещения, их редко загружают на платформы.
Двухлопастной ротор и небольшой размер R22 позволяют транспортировать вертолет без необходимости складывания или демонтажа лопастей. Транспортировка R22 требует закрепления хвостовой балки и лопастей ротора на платформе грузовика или прицепа [16] , которая должна быть жесткой на кручение, чтобы предотвратить перемещение и нагрузки, прикладываемые к вертолету во время транспортировки. Возможен взлет и посадка непосредственно на прицеп.
.jpg/1280px-CC-AOP_(R22_Beta_II).jpg)
R22 является основой для беспилотного летательного аппарата Maverick от Boeing и его версии Renegade. В 1999 году Frontier Systems разработала дистанционно пилотируемый R22, Maverick. Этот самолет вместе с компанией был позже приобретен Boeing Phantom Works . В 2003 году ВМС США приобрели четыре самолета, оснащенных электрооптическими/инфракрасными системами Wescam. [17]
Затем Boeing модифицировал один из Mavericks еще больше, назвав его Renegade, по контракту с Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны в качестве исследовательского испытательного стенда для разработки программного обеспечения для своего A160 Hummingbird . [17] Программная система, известная как программа управления с программным обеспечением (SEC), была разработана Boeing и командами из Калифорнийского университета в Беркли , Технологического института Джорджии и Массачусетского технологического института и впервые поднялась в воздух 26 мая 2005 года. 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 малой высоте, огибая рельеф местности, чтобы избежать обнаружения; и определять безопасные зоны посадки с использованием алгоритмов на основе зрения для обработки изображений места посадки и информации о высоте рельефа». [19]
R22 эксплуатируется многими частными лицами, компаниями и аэроклубами. В Австралии, где по состоянию на середину 2011 года было зарегистрировано 489 R22, исследование показало, что 62% летного времени флота приходилось на операции по сбору , а 13% часов уходили на обучение пилотов. Многие вещатели 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 сертификацию FAA в марте 1979 года, Robinson поставила 4800 вертолетов R22 до 2019 года. [25] С R22 произошло 182 несчастных случая со смертельным исходом в период с марта 1979 года по июнь 2010 года из 1230 инцидентов. 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 деталей во время операции грунтования, выполненной у стороннего поставщика. В ответ на это Robinson Helicopter Company ввела строгие процедуры и требования к качеству и заменила все лопасти несущего винта на флоте из 33 вертолетов, находившихся в эксплуатации в то время. [26]
В начале 1980-х годов R22 пережил ряд аварий, связанных с пилотами-учениками, поскольку R22 использовался в качестве основного учебного самолета. Полагая, что количество аварий было результатом недостаточной подготовки и слабых стандартов, Робинсон основал в 1982 году курс Robinson Pilot Safety Course для обучения сертифицированных инструкторов по полетам, переходящих с более крупных вертолетов на новые, меньшие R22. [27] После введения курса Робинсона по безопасности пилотов уровень фатальных аварий R22 снизился с 3,7 на 100 000 часов полета в 1983 году до 0,97 на 100 000 часов полета за 12 месяцев, предшествовавших июлю 1995 года. [28] Статистика Робинсона показывает, что уровень фатальных аварий R22 на 100 000 часов полета снизился 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 филиппинских ВМС потерпел крушение около общественного рынка в городе Кавите на Филиппинах во время учебного полета, в результате чего погибли два пилота. Это был последний вертолет модели R22 в инвентаре филиппинских ВМС. [31]
(Эти характеристики относятся к оригинальной модели R22, которая больше не выпускается. Более поздние модификации имеют другие характеристики.)
Данные из Robinson R22 Pilot's Operating Handbook. [13] R22 Введение и технические характеристики [32]
Общая характеристика
Производительность
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
