Спасти пилота: новые средства жизнеобеспечения летчиков Т-50
Научно-производственное предприятие «Звезда» закончило серию заводских испытаний снаряжения и Государственные испытания средств спасения летчиков самолета пятого поколения Т-50. Теперь уже не только сам самолет, его приборы и системы вооружения, но и новые кресло пилота, шлем и противоперегрузочный костюм позволяют достичь одних из лучших показателей по удобству и безопасности в мире.
Несколько раз в месяц в НПП «Звезда» в подмосковном Томилино включается аэродинамическая труба. Здесь проходят испытания системы жизнеобеспечения для пилотов самолета пятого поколения Т-50.
Аэродинамический стенд, работу которого обеспечивают устройства, занимающие площадь, равную целому футбольному полю, позволяет создавать сверхзвуковой воздушный поток скоростью свыше 1400 километров в час. Испытания в аэродинамической трубе — не только проверка результатов многолетней работы по созданию экипировки для Т-50, но и серьезный экзамен для самого стенда. На толстом стальном отбойнике в конце зала — несколько металлических заплаток. Кусочки проволоки или частички конструкции, отрывающиеся на огромной скорости, случается, пробивают металлтолщиной в несколько сантиметров. В дни испытаний с некоторых участков предприятия — от греха подальше — убирают автомобили. Проведенные в последние месяцы продувки показывают, что системы жизнеобеспечения работают штатно и на сверхзвуковых скоростях, выдерживая запредельные нагрузки.
К весне этого года НПП «Звезда» закончило предварительные испытания снаряжения летчика Т-50, в том числе унифицированного защитного шлема ЗШ-10 нового поколения, кислородной маски КМ-36М, противоперегрузочного костюма ППК-7, высотно-компенсирующего костюма ВКК-17, кислородной системы КС-50. В прошлом году завершены Государственные испытания катапультного кресла К-36Д-5.
«Некоторые образцы снаряжения летчика Т-50 уже испытываются в полете. Причем по ряду разработок наши изделия превосходят международные требования», — говорит генеральный директор — главный конструктор предприятия Сергей Поздняков.
Тридцать лет удобной службы
НПП «Звезда» было создано в начале пятидесятых годов для обеспечения безопасности экипажей зарождающейся реактивной авиации. С тех пор конструкторы предприятия разработали все типы скафандров для российских космонавтов, шлемы и защитное снаряжение для летчиков боевых самолетов и вертолетов, системы кислородного обеспечения, системы спасения и аварийного покидания. Ежегодно в подмосковном Томилино, например, выпускают несколько сотен амортизационных и катапультных кресел как для российских ВВС, так и на экспорт.
При проектировании средств аварийного покидания самолета пятого поколения учитывали сразу несколько требований. «С учетом характеристик современных самолетов повысилась важность спасения летчика на предельных режимах — максимальных высотах, скоростях и числах Маха, а также на режимах, соответствующих сверхманевренности.
Возросли требования к травмобезопасности катапультирования, а также к удобству штатной работы пилотов», — говорит Виктор Шибанов, заместитель Главного конструктора НПО «Звезда».
На фото: Испытание летного снаряжения на аэродинамическом стенде
При проектировании нового кресла были расширены требования старых советских нормативных документов, где, в том числе, учитывались антропометрические параметры летчиков. В среднем за последние пару десятилетий увеличился рост среднестатистического летчика ВВС, возросла более чем на пять килограммов и его средняя масса. «Как вы могли заметить, многие из пилотов самых современных боевых машин — настоящие богатыри. Под увеличившиеся рост и массу летчиков мы и проектировали новое катапультное кресло», — отмечает Виктор Шибанов. Кроме того, в последнее десятилетие много военной техники у России стали покупать партнеры из Южной и Юго-Восточной Азии, и по антропометрическим параметрам пилоты индийских или малайзийских ВВС заметно отличаются от наших. Чтобы кресла лучше подходили для пилотов разной комплекции, предусмотрена их регулировка, которая, по сравнению со старыми образцами, заметно расширилась. Кроме того, для «разгрузки» позвоночника во время полета изменили угол наклона установки кресла в кабине. «Все-таки в кресле самолета пилоты проводят по нескольку часов в день, важно было добиться повышения удобства кресел для летчиков, особенно при воздействии пилотажных перегрузок», — отметил Виктор Шибанов.
Целый ряд параметров позволяет говорить о том, что в обеспечении безопасности удалось добиться существенных улучшений. Изменен состав пороховой смеси энергодатчиков, что позволило несколько расширить температурный диапазон применения кресла. Кресло оснащено парашютной системой, ввод которой возможен на скоростях до 650 километров в час, что почти на 100 км/час превышает зарубежные аналоги и также повышает шансы на спасение пилота.
Усовершенствованная система автоматики позволяет плотнее увязать работу кресла с бортовыми информационными системами самолета, а применение дополнительных датчиков позволило улучшить характеристики по минимально безопасным высотам катапультирования при отсутствии бортовой информации о параметрах полета.
Да и само кресло благодаря использованию современных материалов стало на 20 % легче старых образцов, состоящих в настоящее время на вооружении, что позволяет несколько увеличить полезную нагрузку боевого самолета.
Срок службы современного кресла — до 30 лет. Благодаря современной конструкции и новой системе автоматики на кресле существенно упростились процедуры предполетного контроля и регламентных работ.
Больше крови!
Современные высокоманевренные истребители летают с перегрузками, превышающими возможности человека. Причиной аварий во всем мире все чаще становится потеря боевыми летчиками сознания из-за сокращения притока крови к головному мозгу.
Для самого современного российского самолета предложили несколько решений. Прежде всего, бортовая ЭВМ включает упреждающее срабатывание защиты не позднее секунды до начала перегрузки, заранее создает избыточное давление в кислородной маске на фазе вдоха.
Улучшены свойства противоперегрузочного костюма для самолета пятого поколения. В защитной одежде предыдущего поколения у пилотов обеспечивалась компенсация оттока крови за счет пневматического обжатия ног и живота летчика. В костюме ППК-7 производится также обжатие рук.
В костюме использованы современные материалы. Новый комплект высотно-компенсирующего снаряжения обеспечивает теперь спасение летчика при разгерметизации кабины на высоте свыше 20 км.
Шлем — всему голова
Не менее важный элемент системы жизнеобеспечения — шлем. Новый шлем ЗШ-10 весит около 1,4 килограмма, что на 350 грамм легче образцов предыдущего поколения.
Снижение веса произошло благодаря изменению материала. Предыдущие поколения шлемов выполнялись из более тяжелого стеклопластика, основа нынешних композиционных материалов для изделия — органопластик. Каску шлема изготовили из арамидных волокон, светофильтр — из поликарбоната, обладающих бронезащитными свойствами. Среди преимуществ — лучшая развесовка, шлем лучше защищает голову от вторичных осколков.
Совместная работа конструкторов «Сухого» и НПП «Звезда» позволила улучшить интеграцию шлема в систему управления самолетом. «Мы синхронизировали шлем с целым рядом приборов, которые облегчают работу летчика. Модульная конструкция ЗШ-10 позволяет в зависимости от решаемой задачи размещать на нем легкосъемное оборудование — системы целеуказания и индикации, очки ночного видения, различные модификации кислородных масок», — говорит Геннадий Щавелев. В этом году первая партия композиционных шлемов отправляется на Государственные испытания.
На фото: высотная термобарокамера
Кислородная независимость
Снабжение кислородом пилотов самолетов третьего и четвертого поколения происходило за счет специальных баллонов. Такая система жизнеобеспечения имела ряд неудобств. И это не только большие габариты устройства массой в несколькои десятков килограммов, а также относительно большой штат сотрудников кислородной службы, которые занимались заполнением баллонов, контролем качества кислорода.
В боевых условиях при попадании осколка или пули в кислородные баллоны была велика опасность их взрыва.
Поэтому в современных самолетах, таких как МиГ-29К/КУБ и Су-35С поколения 4++, стали устанавливать специальные бортовые кислорододобывающие системы. Небольшой прибор весом в пятнадцать килограммов заполняется специальными гранулами. Они расщепляют атмосферный воздух на азот и кислород для пилота. Последняя на сегодняшний момент модификация такой установки разработана и для самолета Т-50.
«Эти устройства получают все большее распространение на современных машинах, — отмечает Геннадий Щавелев. Приятно отметить, что все, включая микроконтроллеры управления, особый состав сорбентов — российского производства».
«Получаю массу адреналина от работы»
Сегодня в отряде испытателей НПП «Звезда» — восемь молодых инженеров и конструкторов, которые практически каждый день чувствуют себя в «шкуре летчиков».
Инженеру 2-й категории Научно-исследовательского испытательного комплекса Алексею Казеннову 30 лет.
Алексей Казеннов:
— Моя основная работа связана с проектированием и разработкой спасательных аппаратов, участие в отряде испытателей дает очень важный опыт, позволяет по-новому взглянуть на вещи. С одной стороны, мы понимаем, как сами летчики чувствуют себя при контакте с нашими устройствами. И конечно, работа испытателя позволяет получить много непередаваемых эмоций.
Достаточно, например, впечатлений от испытаний в барокамере на взрывную декомпрессию, когда ты испытываешь резкий перепад давления. Эмоций и адреналина — море.
Практически все ключевые руководители НПП «Звезда» совмещают разработку изделий с испытаниями.
Большинство испытателями работают до 40–45 лет, пока позволяет здоровье. Очень важно делиться опытом — ветераны предприятия прекрасно помнят, как разрабатывались скафандры первых космонавтов — Юрия Гагарина, Алексея Леонова.