Посадка вертолета на корабль: история и современность

С того момента, как в 1907 году братья Луи и Жак Бреге под руководством профессора Шарля Рише построили первый вертолет, сумевший, пусть и на незначительное время, оторваться от земли и подняться в воздух на метровую высоту, внимание всего человечества было приковано к этой удивительной машине.

 

Самым важным преимуществом вертолета перед самолетом была его способность совершать взлет и посадку по вертикали, используя при этом площадки ограниченного размера. Очевидно, что летательный аппарат, обладавший такими характеристиками, привлек внимание военных, в первую очередь - моряков, чьи корабли просто не могли вместить на верхней палубе полноценную взлетно-посадочную полосу и потому испытывали значительные трудности с применением аэропланов, продемонстрировавших свою эффективность в ходе Первой мировой войны. Кроме того, при базировании на корабле вертолету  не требовалось никаких дополнительных устройств для поднятия в воздух, что существенно облегчало процесс его эксплуатации на авианосце.

Стремительное развитие палубной авиации вело к усилению боевой мощи корабля,  делало его менее уязвимым перед атакой со стороны подводных лодок - пожалуй, самого страшного оружия морской войны. Первоначально из-за особенностей конструкции ранние модели вертолетов могли использоваться лишь в целях наблюдения и разведки: малогабаритные винтокрылые машины просто не могли взять на борт тяжелое вооружение, необходимое для уничтожения надводных и подводных целей. Примером летательного аппарата такого типа является автожир Pitcairn PCA-2, принятый одним из первых на вооружение морского флота США в 1931 году. Кстати, именно на этом аппарате лейтенант Альфред Прайд впервые осуществил взлет и посадку на палубу американского авианосца Langley.

Год за годом конструкция вертолета претерпевала серьезные изменения: так, например, появились вертолеты, имеющие двухвинтовую продольную схему.  Для удобства хранения лопасти таких винтов складывались вдоль фюзеляжа, что позволяло компактно базировать на палубе корабля сразу несколько «летающих вагончиков».  Вертолеты этого типа были достаточно вместительными: PV-18 Retriever мог взять на борт пять десантников и необходимое спасательное снаряжение, в том случае, если он использовался для поисково-спасательных работ. Если же главной миссией для команды Retriever’а становилась разведывательная, то аппарат позволял взять на борт гидролокаторы и другое оборудование, используемое для поиска подводных лодок.

Вскоре преимущества применения винтокрылых машин в борьбе с подводными лодками стали настолько очевидными, что несколько компаний занялись серийным производством палубных противолодочных вертолетов. Первопроходцем на этом пути стала фирма United Technologies. Под руководством Игоря Ивановича Сикорского, чья компания Sikorski Air Engineering к тому времени уже вошла в  United Technologies, был создан аппарат R-4, продемонстрировавший пригодность к работе на борту конвойных авианосцев. Модель R-4 была действительно удачной: её можно было использовать даже при относительной непогоде и легком волнении.

История вертолетостроения насчитывает ещё множество ярких страниц: энтузиасты и мечтатели подарили человечеству крылья, сделали ближе небесную синь. Но там, вдали от большой земли, где солнечный свет отражается от танцующих волн, происходили и настоящие трагедии. Посадка вертолета на палубу корабля – это целое искусство, и цена ошибки здесь равняется цене человеческой жизни. Неверная оценка ситуации, ошибочное движение штурвалом – и вот громадная машина неуклюже скользит по палубе, заваливаясь на бок, разбивая винты о крепкий корпус корабля. Чаще всего летчикам приходилось сталкиваться с нештатными ситуациями в условиях неспокойного моря, когда у корабля появлялась так называемая «предельная качка». При таком развитии событий от командира воздушного судна требовалась филигранная техника пилотирования: для успешной посадки необходимо было совместить оси вертолета и корабля. Сложности, с которыми встречались пилоты при управлении винтокрылой машиной в неблагоприятных погодных условиях, подтолкнули конструкторскую мысль к поиску новых решений, которые могли бы существенно расширить границы применения вертолета на море.

Одним из первых таких решений была система Beartrap («Медвежья ловушка»), прошедшая испытания на миноносце «Assiniboine» в 1963 году. Она позволяла безопасно сажать вертолеты при кренах корабля до 30 градусов, в то время как в отсутствие такой системы летчик мог посадить винтокрылую машину только при крене корабля, не превышающем 8 градусов. Система включала в себя оборудование, располагавшееся и на корабле, и на вертолете. При заходе на посадку вертолет зависал на высоте пяти метров над палубой и выпускал буксировочный трос, конец которого соединялся с тросом корабельной лебедки. Затем вертолет притягивался к палубе и надежно фиксировался на её поверхности благодаря выпускаемой хвостовой штанге, которая входила в одно из отверстий на площадке. Эта система также позволяла обеспечить последующую буксировку винтокрылой машины в ангар с помощью транспортировочной лебедки.

Beartrap оказалась довольно удачной и впоследствии использовалась в качестве основы для разработки подобных устройств. В качестве примера, иллюстрирующего наше предыдущее утверждение, можно привести упрощенную систему, состоящую из гарпуна и решетки, закрепленной на палубе. Эта система применялась на кораблях береговой охраны Франции и США. Вертолет цеплялся гарпуном за специальную решетку с прутьями, обеспечивающими надежный захват зубцов гарпуна. Процесс посадки вертолета на корабль эта система не облегчала, зато удерживала вертолет от скольжения по палубе в условиях качки.

Командование отечественной авиации не взяло на вооружение опыт заокеанских коллег: системы, подобные Beartrap, так никогда и не применялись на наших кораблях. Однако в некоторых источниках содержится упоминание о том, что фирмой Камова была произведена оценка патентной документации систем принудительной посадки. Тем не менее, дальше ознакомления с документацией дело не пошло: на Ка-25 эта система не использовалась.

Ввиду того, что отечественные специалисты в области вертолетостроения пошли иным путем, отказавшись от разработки систем принудительной посадки, особое значение приобретало мастерство командира воздушного судна и его способность грамотно анализировать информацию, поступающую от навигационных устройств вертолета и корабля.

Обычно полеты на корабль в светлое время суток и при хорошей погоде не вызывают трудностей ни у молодых пилотов, ни уж тем более у опытных летчиков. Однако при качке и сильном ветре дело существенно осложняется, а особенно трудной считается посадка в темное время суток. Ночные полеты сложны и достаточно опасны потому, что у летчика практически отсутствует возможность визуального ориентирования при заходе на посадку, он вынужден всё время идти по приборам, устремляя взгляд на посадочную площадку лишь в тот момент, когда до цели остается не более 300 метров. Оценить обстановку визуально пилоту сложно ещё и потому, что боевой корабль освещен скупо: в качестве ориентиров - только топовые огни и незначительная подсветка палубы, а снизу и с боков  - иссиня-черное море, сливающееся с линией горизонта. Мрак настолько сильно скрадывает расстояние, остающееся до посадочной площадки, что летчик вынужден постоянно контролировать положение воздушного судна по приборам. Правда процедура посадки несколько облегчается использованием вертолетной фары, выхватывающей из ночной тьмы заветный островок на борту корабля. Но бывает и так, что летчик, шедший по приборам, подлетает к точке, в которой, по предварительным расчетам, должен располагаться ожидающий их корабль, и не находит его.  В этой ситуации многое зависит от того, успеет ли пилот добавить газ и вновь набрать высоту с тем, чтобы уйти на вторую попытку. Любое промедление чревато серьезными последствиями для экипажа воздушного судна.

Именно поэтому точная навигационная система посадки, способная определить текущее местоположение корабля и с необходимыми поправками выдать экипажу воздушного судна координаты захода на посадку, является гарантом безопасности полета винтокрылой машины над морем. С этой целью специалистами ОАО МКБ «Компас» была разработана система спутниковой посадки вертолета на корабль, отличающаяся основными задачами которой являются: формирование и выдача информации в цифровой и аналоговой форме для управления процессом посадки вертолета на корабль; определение прямоугольных и цилиндрических координат вертолета относительно корабля. Данная система осуществляет точный расчет и построение траектории захода на посадку даже при удалении вертолета от корабля на расстояние более 100 км, информируя командира воздушного судна обо всех случаях уклонения вертолета от заданной траектории. Предлагаемая система также включает режим прогнозирования местоположения вертолета и корабля соответственно при кратковременных сбоях и пропаданиях сигналов линии передачи данных, что позволяет избежать состояния информационного вакуума в тот момент, когда экипажу нужны надежные ориентиры для дальнейшего движения на пути к кораблю.