публикации Пылезащитные устройства двигателя на Bell V-22 Osprey не позволяют эксплуатировать этот конвертоплан в условиях пустыни

Пылезащитные устройства двигателя на Bell V-22 Osprey не позволяют эксплуатировать этот конвертоплан в условиях пустыни

26 Мая 2020
875

Генеральный инспектор Пентагона опубликовал отчет, в котором вниманию предлагаются новые подробности и рассуждения на тему безуспешных пока попыток ВМС США решить давние проблемы, связанные, пылезащитными устройствами двигателя (Engine Air ParticleSeparators - EAPS), которые установленны, на находящихся на вооружении Корпуса морской пехоты (КМП) и ВВС США, конвертопланах Bell V-22 Osprey. В частности, в отчете говорится, что для обеспечения надежной работы в разных условиях пустыни, никогда не требовалось, чтобы конструкция EAPS соответствовала спецификации Rolls-Royce. 


Отказы EAPS, приводящие, как к потере мощности двигателя, так и другим серьезным проблемам, были факторами, повлекшими, за последние 10 лет, ряд катастроф Osprey. За эти годы ВМФ уже в третий раз пытается переделать не только EAPS, но и конструкцию входного устройства двигателя, в целом. Есть опасения, что предпринятые усилия вряд ли помогут существенно снизить риск всасывания опасного количества твердых частиц, особенно при эксплуатации V-22 в условиях пустыни. 

07 ноября 2019 года в официальном источнике информации был размещен итоговый отчет Генерального инспектора Министерства обороны США, в котором был дан критический анализ относительно попыток ВМФ модернизировать EAPS. Однако публике была представлена отредактированная его версия, которая была опубликована 12 ноября 2019г. Последний проект, инициированный ВМФ в 2018 году, был нацелен на устранение недостатков пылезащитных устройств, установленных на Osprey. До этого решить проблему в ВМФ пытались дважды – в 2010 и в 2011 году. Но (как отмечается в докладе) «пришли к выводу, что «ни одна из предпринятых попыток не была приемлемым вариантом». ВМФ США отвечает за реализацию программы V-22 «Osprey» в целом. Что касается Управления по разработке совместных программ Osprey, (Osprey Joint Program Office) то оно является частью NAVAIR (Naval AirSystems Command - командование авиационных систем ВМС).   

В отчете говорится: «В ВМФ рассчитывают, что после проведенной третьей модернизации, пылезащитные устройства, будут способны удалять большее (чем оригинальные EAPS) количество почвы, попадающей в двигатель конвертоплана V-22 из воздуха. Но при этом, количество, попадающей в двигатель почвы, все равно будет в четыре раза превышать нормативы, установленные производителем двигателей». Таким образом, несмотря на предпринимаемые в течение более, чем девяти лет, попытки усовершенствования EAPS, эксплуатация V-22 Osprey, по-прежнему остается небезопасной». 

И, конвертопланы MV-22 КМП, и базовые конвертопланы  КСО ВВС США (Командование специальных операций ВС США), достигшие состояния начальной боевой готовности в 2007 и 2009 г соответственно, были оснащены двумя расположенными на концах крыла в гондолах двигателями Rolls-Royce T406 (AE 1107C-Liberty), приводящими в движение два огромных винта. Каждый двигатель снабжен EAPS, которые, должны, используя силу вакуума вытягивать грязь и другие твердые частицы из воздушного потока прежде, чем те попадут внутрь. Нет никаких указаний в отношении того, что конфигурация пылезащитного устройства двигателя конвертопланов V-22, состоящих на вооружении Сухопутных сил самообороны Японии, чем-то отличаются от конфигурации EAPS поступивших на вооружение ВМС конвертопланов модификации CMV-22.


Установленное на двигатель EAPS

От работающих несущих винтов конвертоплана во время короткого взлета и посадки идет поток воздуха огромной силы. Настолько сильный, что, отправившимся на MV-22-х, в Непал, после произошедшего в 2015 году печально известного землетрясения морским пехотинцам, приходилось отказываться от высадки  в некоторых районах, из опасения свалить уже и так ослабленные, в результате стихийного бедствия, находящиеся поблизости конструкции, здания и сооружения.  

Более того, идущие от винтов струи воздуха, «выбрасывали» огромное количество почвы, песка и пыли, зачастую «окутывающее» воздушное судно, что в свою очередь создавало, так называемую, «ситуацию ограниченной видимости при посадке» или (RVL). Поднятый вверх грунт, мог сократить количество воздуха, поступающего в двигатель, что могло привести к потере его мощности. Если вся эта взвесь будет всасываться внутрь, она может прилипнуть к лопаткам вентилятора, стенкам корпуса и т.д., и потенциально, стать причиной возникновения более серьезных проблем. Песок с высокой концентрацией щелочных металлов особенно опасен, поскольку может расплавиться при нагревании в камере сгорания двигателя и осесть на особо уязвимых частях. 


Воздушное судно едва видно - пример RVL на базе ВВС США Kirtland

Проблемы с EAPS, особенно, те из них, которые были напрямую связаны с полетами в условиях пустыни, привели к ряду серьезных авиационных происшествий, и даже катастроф. К их числу относится памятная катастрофа MV-22 в штате Гавайи, в результате которой два морских пехотинца США погибло и более 20 получило ранения. После проведенного официального расследования было объявлено, что причиной катастрофы стала ошибка пилота. При этом было рекомендовано разработать новое пылезащитное устройство двигателя и изменить правила, позволяющие сократить (с 60 до 35 секунд) максимальное время, в течение которого, Ospreyмог висеть внутри пылевого облака. 

В докладе Генерального инспектора подчеркивается, что проблемы с EAPS и то, как это впоследствии сказывалось на работе двигателя, было хорошо известно по меньшей мере с 2010 года, когда была предпринята первая попытка модернизировать систему. В то время специалисты ВМФ полагали, что до замены, установленные на Osprey двигатели, смогут проработать около 500 летных часов.  Однако, впоследствии выяснилось, что для конвертопланов MV-22, регулярно летающих в условиях пустыни, ресурс двигателей составляет всего 200 часов.


Морской MV-22 совершает посадку в пылевом облаке

На тот момент, вооруженные силы США были, уже почти как десять, втянуты в военные конфликты в Ираке и Афганистане, где песок и пыль являются обычными факторами окружающей среды. В этих странах, равно как и в Сирии, США вели боевые действия. При этом не следует забывать, что значительная часть территории этих государств приходится на пустыни.

Кроме того, в период 2008-2015 г. было зафиксировано, как минимум, восемь «случаев быстрой потери мощности двигателя», которые были напрямую связанны с попаданием в него твердых частиц. «Несмотря на то, что эти случаи быстрой потери мощности двигателя не привели к катастрофам, работа двигателей ухудшилась до такой степени, что вполне был возможен и отказ силовой установки» - отмечается в докладе.       

До сих пор неясно, сколько, на самом деле, начиная с 2007 года, было авиационных происшествий, «связанных с попаданием твердых частиц, приведших к быстрой потери мощности, установленных на V-22, двигателей». Но, по словам представителей ВМФ, о них ничего не сообщалось с тех пор, как они (более четырех лет назад) начали внедрять другие методы снижения рисков. Сюда входят установление дополнительных ограничений на общее допустимое время полета в песчаных и пылевых облаках; усовершенствование системы оповещения о понижении мощности работы двигателя; а также обновленный подход к подготовке и обучению летчиков. Также неизвестно, сколько других нештатных ситуаций, несвязанных с быстрой потерей мощности, могли напрямую зависеть от накопления твердых частиц в двигателе. Официально, у Osprey очень хороший показатель безопасности, несмотря на исторически сложившееся представление об обратном. 

Останки морского MV-22 Osprey, уничтоженного пожаром, возникшим, согласно официальной версии, в результате «жесткой посадки» вблизи авиабазы «Creech», штат Невада в 2013 г. Причину этой аварии связывали с «обширной деградацией двигателя» в следствии попадания в него твердых частиц.

Известно лишь то, что командование ВМФ с самого начала знало о недостатках EAPS. 

 «Когда, в рамках программы PMA-275 (V-22 Joint Program Office) разрабатывалась спецификация на первоначальный вариант EAPS, не требовалось, чтобы для обеспечения работы двигателей в разных условиях пустыни, пылезащитное устройство соответствовало спецификации Rolls-Royce» - отмечается в докладе. Кроме того, в спецификации для EAPS не содержалась информация, касающаяся того, какое количество почвы пылезащитные устройство двигателя будет удалять из воздуха, и какая ее концентрация останется в воздухе, а значит, и попадет внутрь двигателя конвертоплана V-22. 

Вот почему в 2010 году командование ВМФ США принимает решение пригласить команду специалистов Bell-Boeing, которая в рамках Программы V-22, займется разработкой интеримарного усовершенствованного варианта EAPS с улучшенными характеристиками. В 2011 году, несмотря на то, что работа в рамках первого контракта еще не была закончена, ВМФ заключает с ними новый долгосрочный контракт на поиски новых путей решений, касающихся  модернизации EAPS, и приведения пылезащитного устройства двигателя в соответствии со спецификацией Rolls-Royce. 

«Первоначальные летные испытания первых, «переделанных» EAPS, привели к противоречивым результатам. В частности, одно испытание показало, что в условиях пустыни, двигатель стал работать дольше по времени, а другое же, наоборот – меньше» - говориться в докладе Генерального инспектора.  

Вторая, попытка «буксовала» из-за, возникавших в ходе работы, всевозможных проволочек и проблем. В результате, в 2017 году в ВМФ принимают решение об окончательном прекращении работ по модернизации EAPS. Однако, на следующий год командование ВМФ вновь приглашает команду специалистов компаний Bell и Boeing, чтобы начать третью (продолжающуюся по сей день) программу по «редизайну» EAPS.


Морской MV-22 где-то в Сирии. Точное место расположения не раскрывается

Генеральный инспектор указывает на то, что, возможно в ВМФ до конца не уверены, будет ли, в конечном итоге, результативной третья попытка редизайна EAPS, поскольку они не планируют проводить испытания и проверять EAPS на соответствие разному виду грунта, с которым могут столкнуться Osprey в ходе эксплуатации. В настоящее время, ни в одном из образцов почвы, включенных в план проведения испытаний, не содержится сразу всех трех, найденных по всему миру, основных компонентов.       

 «В составы почв, существующих в мире, входят три основных компонента: песок, ил и глина. В рамках же программы «PMA‑275» для испытаний третьего варианта усовершенствованных EAPS планируют использовать, следующие составы почвы: 0% песка, 100% ила и 0% глины; и 100% песка, 0% ила, и 0% глины» - говорится в докладе.  

В ВМФ не согласны с данным утверждением, мотивируя это тем, что воздействие твердых частиц, которые будут использоваться в ходе предстоящих испытаний обновленных пылезащитных устройств двигателя, будет идентичным воздействию реально существующих составов почвы. Критически в ВМФ отнеслись и к основному выводу, сделанному Генеральным инспектором, в части касающейся, того, что  EAPS, которые соответствовали бы спецификации Rolls-Royece, так и не были разработаны, и заострили внимание на более серьезной, по их мнению, проблеме. Аргументация сводилась к тому, что нельзя обвинять ВМФ в том, что поставленная задача не была решена, поскольку, учитывая ограничения, налагаемые нынешним конструктивным исполнением Osprey, сделать это, без существенной модификации основных компонентов, не представляется технически возможным.    

Основные проблемы связаны с конструкцией входного устройства двигателя и с тем фактом, что у Osprey требования и параметры к поступающему в двигатель воздушному потоку при полете конвертоплана в режиме «самолет», существенно отличаются от тех, когда он находится в режиме висения, как вертолет. В частности, в ходе второй попытки по модернизации EAPSвыяснилось, что установка пылезащитных устройств, которые могли бы обеспечить надлежащую защиту двигателю в режиме «висения», не позволяла ему получать достаточное количество воздуха, когда конвертоплан летит в режиме «самолет».   


В настоящее время, ВМФ в сотрудничестве с ВВС и Командованием специальных операций США, в рамках третьей попытки реконструкции EAPS, заняты кардинальной модернизацией входных устройств, установленных на Osprey, двигателей. Разработка усовершенствованного входного устройства (Improved Inlet Solution - IIS) датируется, как минимум 2014 годом. Информацию об этом автор почерпнул из тщательно отредактированных документов, которые ранее получил в соответствии с «Законом о свободе информации США (Freedom of InformationAct). Стоит отметить, что об этом в докладе Генерального инспектора не упоминается. Объем работ, в рамках IIS, привел к «каскадному воздействию» на расходы, поскольку появились новые проблемы, включая потребность в дополнительных противообледенительных устройствах вокруг воздухозаборников, которые обеспечивают дополнительный поток воздуха, когда конвертоплан летит в режиме «самолет». 

В ВМФ вполне справедливо заявляют, что без учета комплексного подхода к снижению рисков, неразумно предполагать, будто бы любое воздушное судно может без проблем эксплуатироваться в течение продолжительного периода времени в песчаных, пыльных или других аналогичных условиях. Прежде представители ВМФ также утверждали, что в целом, это не должно вызывать уж слишком большого беспокойства, поскольку летчики, как правило, в таких опасных условиях проводят не более 10 секунд.  

Следует отметить, что в ВМФ неоднократно преуменьшали значимость возникающих проблем, хотя, об истинных реальных последствиях, им было хорошо известно. В серьезных авиационных происшествиях, в первую очередь, обвиняли летчика. «Надлежащая оценка риска должна подтолкнуть пилота к выбору альтернативного профиля полета, траектории полета, или места приземления, что в свою очередь должно помочь свести к минимуму, или вообще избежать тяжелых последствий в условиях недостаточной видимости» - говорится в заявлении Корпуса морской пехоты (КМП) после опубликования расследования обстоятельств крушения в 2015 году в штате Гавайи MV-22B. 

Когда получат, и получат ли вообще ВМФ и ВВС США новый комплект IIS пока не известно. В ВМФ заявляют, что в 2020 году, рассчитывают завершить первоначальную оценку новой системы, используя для этого стенды для статических испытаний двигателей. В ответ на выводы и рекомендации, Генерального Инспектора представители ВМФ заявили, что «обновленные данные, касающиеся спецификации системы IIS, будут внесены до предварительного согласования конструкции».  

Как бы то ни было, но пилоты продолжают летать на конвертопланах Osprey, оснащенных EAPS, у которых весьма «скромный», коэффициент эффективности, и которые не только не соответствуют, но и не могут соответствовать спецификации Rolls-Roys. И командованию ВМФ очень хорошо об этом известно. 

Источник


вернуться назад

Материалы по теме

Комментарии отсутствуют