Author: Квонтик Х.Р.
Tags: воздушный транспорт перевозки по воздуху сельское хозяйство лесное хозяйство охота рыбное хозяйство авиация авиационное оборудование авиатехника
ISBN: 5-27740775-Х
Year: 1991
Text
X. Р. Квонтик
СПРАВОЧНИК
ПИЛОТА
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ
АВИАЦИИ
HANDBOOK
FOR
AGRICULTURAL
PILOTS
FOURTH EDITION
H. R. QUANTICK
COLLINS
Х.Р.КВОНТИК
СПРАВОЧНИК
ПИЛОТА
СЕЛЬСКО-
ХОЗЯЙСТВЕННОЙ
АВИАЦИИ
Перевод с английского
Е. Л. Станюкович и В. И. Ноздрина
МОСКВА "ТРАНСПОРТ" 1991
УДК 656.7.076:63
Квонтжк X. Р. Справочник пилота сельскохозяйственной авиации:
Пер. с англ. — М.: Транспорт, 1991. — 255 с.
Рассмотрены полеты на малых высотах, на которых выполняется большинство
авиационно-химических работ.
Освещены вопросы, связанные с безопасностью полетов, применением химика-
тов, регулировкой бортового оборудования, выбором взлетно-посадочных и летных
полос, организацией авиационно-химических работ, в том числе в ночное время.
Для летного и технического состава сельскохозяйственной авиации.
Рецензент В. В. Белозеров
Научный редактор М. А. Фиников
Заведующий редакцией Л. В. Васильева
Редактор И. А. Крейнин
3206010000-230
К 049(01)-91
188-91
ISBN 5-27740775-Х (рус.)
ISBN 040-3831414 (аж л.)
©Н. R. Quan Нек, 1985
© Перевод на русский язык, Б. Л. Станюко-
вич, В. И. Ноздрин, 1991
© Предисловие к русскому изданию,
М. А. Фиников, 1991
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
За последние годы значительно расширилось применение авиации
в сельском хозяйстве и возросла эффективность использования сель-
скохозяйственных воздушных судов. Обработка посевов с воздуха,
аэросев и другие виды работ, выполняемые авиацией, способствуют
повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Одна-
ко одновременно с этим с особой остротой встала пробле-
ма защиты окружающей среды, которой наносится существенный урон
при неправильном внесении удобрений и ядохимикатов, а также
вследствие высокой токсичности применяемых в сельском хозяйстве
пестицидов.
Исследования Экономического и Социального Совета ООН показы-
вают, что население нашей планеты к 2000 г. по минимальным оценкам
составит 6 млрд., по максимальным - 7,1 млрд, человек. Предполага-
ется, что объем сельскохозяйственной продукции к 2000 г. должен
возрасти на 12-16 %, в то время как население земного шара увеличит-
ся в 1,4 раза, поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных
культур явится первоочередной задачей всех стран.
Считается, что прирост валовой сельскохозяйственной продукции
к 2000 г. должен произойти на 28 % за счет расширения посевных
площадей и на 72 % за счет совершенствования агротехнических
приемов, чему в немалой степени будет способствовать использование
сельскохозяйственной авиации. Согласно статистическим данным ООН
в настоящее время в мире с помощью сельскохозяйственной авиации
обрабатывается 250 млн. га, или 5 % всех посевных площадей. Парк
сельскохозяйственной авиации насчитывает свыше 25 тыс. самолетов и
вертолетов, причем значительная его часть, около 70 %, приходится на
СССР и США, где с помощью авиации обрабатывается примерно 16 %
посевных площадей.
В предлагаемой читателю книге X. Р. Квонтика рассмотрены
основные положения организации и выполнения авиационных работ в
сельском хозяйстве, которые главным образом опираются на исследо-
вания, проведенные в отдельных научно-исследовательских центрах
США, Австралии и Англии. К сожалению, X. Р. Квонтик в своей книге
не использует богатый опыт теоретических исследований ученых и
практических работников гражданской авиации СССР, а также разра-
ботки ГосНИИ ГА, ВНИИПАНХ, НПО ПАНХ МГА, что в целом обедняет
содержащийся в книге материал.
В связи с тем что автором использован в большинстве своем опыт
работы зарубежных стран, в книге имеется ряд положений, которые
советским читателем могут быть не понятны, так как в ряде случаев
подходы к решению вопросов организации и выполнению полетов
сельскохозяйственной авиации не совсем обычны для нас. Эти подхо-
5
ды у специалистов могут вызвать сомнения в правильности рекомен-
даций и выводов автора. Так, например, классификация авиационных
работ и полетов дана в произвольном толковании, которое расходится
с официальным документом ИКАО ’’Руководство по авиационным
работам” (DC 9408-AN/922).
В оценке агротехнических требований к сельскохозяйственным
самолетам являются спорными рекомендованные рабочие скорости
самолета (187-370 км/ч). Вызывают сомнения методики расчета расхо-
да химикатов в единицу времени, а приведенный пример неудачен и
противоречит теоретическим предпосылкам. При научном редактиро-
вании расчеты, приведенные автором в оригинале, не исправлялись.
В различных главах книги автор непоследователен. В одной главе
даются одни рекомендации, в другой - другие. Например, в гл. 3 дана
классификация согласно рекомендациям Европейской и Средиземно-
морской организаций по защите растений, которая отличается от
классификации, данной авторам в других главах. При описании явле-
ния сноса автор не раскрывает физическую сущность и не поясняет
некоторых коэффициентов, используемых в формулах.
При рассмотрении вопросов летной эксплуатации воздушных
судов автором использован опыт летной работы сельскохозяйственных
самолетов и вертолетов различных стран с понятиями и рекоменда-
циями, которые могут вызвать сомнение в их правильности у специа-
листов ГА СССР.
Однако следует отметить, что несмотря на отмеченные недостатки,
книга имеет практическую ценность, так как в ней сочетаются справоч-
ные и учебно-методические рекомендации, соответствующие дейст-
вующим нормативным рекомендациям ИКАО.
Практика использования авиационной техники в сельском хозяй-
стве СССР и других стран Восточной Европы опирается на результаты
специальных работ, выполненных в научно-исследовательских орга-
низациях, центрах подготовки специалистов ГА. Эти работы носят
фундаментальный характер. Результаты теоретических исследований и
их практическая значимость регулярно обсуждаются на научно-прак-
тических конференциях по использованию авиации в отраслях народ-
ного хозяйства. За период сотрудничества проведено шесть подобных
научно-технических конференций, последняя из которых состоялась в
Чехо-Словакии 11-14 октября 1990 г.
Результаты конференций изучаются летным и техническим соста-
вом сельскохозяйственной авиации и другими специалистами отраслей
народного хозяйства. К сожалению, автором книги не использован этот
научно-практический потенциал.
Прочитав эту книгу, советский читатель сможет реально оценить и
сравнить методы и формы организации и технологии использования
авиационной техники в сельском хозяйстве в нашей стране и за рубе-
жом.
Канд. техн. наук доцент М. А. ФИНИКОВ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Среди гражданских пилотов, работа которых связана с примене-
нием пестицидов, найдется немного лиц, обладающих столь обширным
опытом службы в Королевских ВВС, как Рой Квонтик, и способных
написать дополненный вариант первого издания ’’Справочника пилота
сельскохозяйственной авиации”, автором которого являлся он же.
Особую ценность представляет то, что эта книга выходит именно
сейчас, и я благодарен ему за то, что он попросил меня написать к ней
предисловие.
В настоящее время от пилота сельскохозяйственной авиации
требуется все больше знаний и ответственности, и настоящая книга
окажет ему существенную помощь. Применение пестицидов подвер-
гается критике, и люди задают вопрос, так ли необходимо применять
их с воздуха. Беспокойство вызывают сильные и токсичные химикаты,
применяемые пилотами, которые не обучены технологии их примене-
ния. Кроме того, беспокойство вызвано стремлением обеспечить
безопасность применения пестицидов, не снижая их эффективности.
Пилоты, которые ознакомятся с этой книгой, смогут пополнить свои
знания и повысить ответственность, хорошо выполняя свою работу.
Знание порождает небрежность; мы сами можем ошибочно считать,
что пестициды могут применяться без всякого риска, так как мы
благополучно использовали их на протяжении многих лет. Критики
пестицидов могут быть настолько хорошо знакомы с применением
инсектицидов, гербицидов и фунгицидов, что забывают об их преиму-
ществах и сосредоточивают внимание лишь на недостатках. Не так
много лет назад гррох продавался в стручках, и, луща выращенный
вами горох, Вы обнаруживали во многих горошинах личинки. Личинки
в горохе едва ли представляют собой опасность для человечества,
однако много людей умерло от голода, прежде чем удалось с помощью
пестицидов защитить посевы гороха. Кроме того, человеческая приро-
да такова, что большое внимание уделяется недостаткам применения
пестицидов с воздуха и забвению предаются преимущества такого их
применения.
Долг специалистов в области авиационно-химических работ -
продемонстрировать самим себе и тем, кто подвергает их критике,
важность таких работ, а также свои компетентность и ответственность
в том, что в случае применения токсичных химикатов полеты на малой
высоте потенциально более опасны, чем работа на тракторе, как для
пилота, так и для вспомогательного персонала. Тем не менее авиаци-
онно-химические работы должны быть продолжены, чтобы доказать,
что риск не настолько велик, а преимущества при таком уровне риска
очень велики. В то же время мы надеемся, что те, кто подвергает нас
критике, вспомнят, что аспирин, например, является более токсичным
химикатом, чем современные инсектициды.
7
Мы можем также привести хорошие статистические данные. В
1982 г. в Великобритании имело место лишь 24 случая отравления
участников авиационно-химических работ пестицидами. В идеальном
случае этого совсем не должно быть, однако указанная цифра невели-
ка, и отравления, к счастью, ни в одном случае не привели к смертель-
ному исходу.
Настоящая книга представляет собой часть работы, направленной
на то, чтобы подобных случаев не было в будущем. Она не может быть
всеобъемлющей; конечно, изложенная в ней точка зрения, основанная
на имеющихся данных, не может разделяться всеми, в силу чего могут
возникнуть определенные возражения. Однако эта книга представляет
собой ценный вклад в дело дальнейшей разработки стандартов авиа-
ционно-химических работ и развитие этих работ.
Р. ДЖ. КУРШИ,
директор Международного центра по применению пестицидов,
Крэнфилдский технологический институт, Великобритания
ОТ АВТОРА
Настоящий справочник впервые был опубликован Международ-
ным центром сельскохозяйственной авиации (МЦСА) в Гааге в 1966 г.
Второе издание вышло в 1968 г., а третье - в 1970 г. В 1976 г. МЦСА
вошел в состав Крэнфилдского технологического института в Велико-
британии. Вскоре стало ясно, что спрос на эту книгу по-прежнему
высок. Организация, ставшая преемницей МЦСА (в рамках новой
структуры), выпустила три тиража третьего издания в ходе процесса ее
реорганизации.
Бывшие члены МЦСА знают, что в результате спада мирового
экономического развития МЦСА не смог продолжить работы, прово-
дившиеся им со времени существования Европейского центра сельско-
хозяйственной авиации (ЕЦСА), т. е. в течение почти 22 лет, начиная с
1958 г. Однако, к счастью, удалось завершить настоящее новое издание.
С момента выхода предыдущих изданий в данной области прои-
зошли значительные изменения. Воздушные суда стали грузоподъем-
нее, начали оснащаться газотурбинными двигателями, хотя самолеты с
ГТД являются лишь качественным скачком по сравнению с самолетами
типа ’’Пони”. На авиационно-химических работах используется все
больше вертолетов, одной из вероятных причин этого является воз-
можность их многоцелевого применения, а следовательно, обеспече-
ния максимальной занятости. В области применяемых химикатов
произошли небольшие изменения, кроме появления добавок, видоиз-
меняющих действие пестицидов и порождающих новые проблемы.
Методика проведения авиационно-химических работ совершенствова-
лась по мере расширения наших знаний об атмосфере и поведении
падающих капель. Появляется новое поколение распыливателей,
обеспечивающих значительно улучшенный спектр капель, чем у более
ранних типов гидравлических распиливающих наконечников. Начи-
нают осознаваться проблемы ’’сноса” химикатов, и для сведения его к
минимуму используются специальные методы. Повышение эффектив-
ности означает уменьшение количества химикатов на единицу площа-
ди и уменьшение численности вредителей ниже уровня, который
определяет экономический ущерб. Это и является целью в борьбе с
вредителями с помощью химикатов.
Настоящая книга рассчитана прежде всего на пилотов. Некоторые
из них могут столкнуться с проблемами выживания при авиационном
происшествии, целостности конструкции воздушного судна, использо-
вания защитных шлемов и т. д., и мы надеемся, что это издание ока-
жется полезным для летных школ, которые использовали предыдущие
издания в дополнение к своим учебным программам. Химические
методы борьбы с вредителями и заболеваниями растений в ближайшем
9
будущем останутся экономичными, по крайней мере до тех пор, пока
их не заменят новые методы и вещества. В настоящее время приобре-
тают все большее значение наиболее рациональные, приемлемые,
эффективные и экономичные методы внесения дорогостоящих химика-
тов.
Р. X. КВОНТИК,
член Королевского авиационного общества
ВВЕЛ
Сельскохозяйственная авиация представляет собой часть коммер-
ческой авиации, играющую роль в мировом производстве продуктов
питания, защите растений, в том числе волокнистых культур. Авиаци-
онно-химические работы (АХР) применяются также в таких областях,
как борьба с несекомыми, особенно с теми из них, которые являются
распространителями заболеваний животных и человека. Сюда входят
применение удобрений и микроэлементов, дефолиация (в целях
облегчения сбора урожая), применение фунгицидов для борьбы с
болезнями растений, аэросев, борьба с лесными пожарами и другие
важные задачи в области защиты биологических ресурсов.
Сельскохозяйственная авиация требует от пилота разнообразных
навыков и знаний, совершенно отличных от необходимых в других
видах авиации. Существует очень немного школ, где могут обучаться
пилоты, и средний пилот может обладать лишь фрагментарными
начальными знаниями в данной области. Интересно отметить, что по
мере увеличения размеров и повышения стоимости сельскохозяйст-
венных воздушных судов (ВС), куда входят теперь и вертолеты,
инициатива создания большего числа школ может скорее исходить от
страховых организаций, нежели от органов, выдающих лицензии.
Конечно, существуют и исключения, и в ряде стран присвоение квали-
фикации пилоту сельскохозяйственной авиации приравнивается к
выдаче лицензии любому пилоту национальной авиации, что получает
косвенное подтверждение, когда любые пилоты в течение года ведут
борьбу с вредителями посевов в разных странах мира.
В ряде стран, где авиационно-химические работы носят ярко
выраженный сезонный характер, нет собственной системы присвоения
квалификации, однако минимальным требованием является наличие
лицензии пилота коммерческой авиации. Полеты на новом поколении
самолетов и вертолетов, оснащенных газотурбинными двигателями, в
сельскохозяйственной авиации требуют тренировки. Даже опытные
пилоты, накопившие основной свой опыт полетов на турбореактивных
самолетах, ощущают себя новичками в сельскохозяйственной авиации
и неизбежно сталкиваются с проблемами в период переучивания.
Пилот сельскохозяйственной авиации должен осознавать, что он
одновременно пилотирует воздушное судно и выполняет сельскохо-
зяйственную работу. Он должен знать, как правильно использовать
сельскохозяйственные химикаты и удобрения, достаточно разбираться
в сельском хозяйстве в целом, чтобы всегда обеспечивать высокую
эффективность выполнения задания. Пилот сельскохозяйственной
авиации должен расширять свои знания о среде, в которой он работает,
и о последствиях его действий для этой среды. Дополнительная нагруз-
ка наступает, когда по мере накопления опыта ему доверяют организа-
цию работ и контроль за работой наземных служб. Эти требования
затрудняют его работу, сами же полеты требуют высочайшей точности.
Условия выполнения полетов могут быть сложными, налет - нерегули-
руемым.
Книга адресована пилотам, которые по крайней мере достигли
уровня пилота коммерческой авиации в технике пилотирования. Даже
опытные пилоты сельскохозяйственной авиации найдут в ней ряд
полезных сведений или вспомнят о том, что они забыли. Невозможно
рассказать о всех видах работ, которые неодинаковы в разных странах
и на разных континентах. Однако описанные общие принципы являют-
ся универсальными и представляют собой основу для дальнейшего
более углубленного изучения конкретных видов работ.
Настоящая книга рассчитана на международное использование, а
потому содержащиеся в ней материалы следует изучать в сочетании с
местными правилами и рекомендациями. В некоторых случаях они
неизбежно будут противоречить друг другу, поэтому необходимо
отметить, что изложенные в книге положения не имеют своей целью
отменять местные правила.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Автор приносит глубокую благодарность многим лицам и органи-
зациям за их советы, критические замечания, практическую помощь, а
также за разрешение на публикацию материала в настоящей книге. В
частности, автор приносит благодарность Международному центру
сельскохозяйственной авиации (МЦСА) (в настоящее время входящему
в Крэнфилдский технологический институт) - за разрешение использо-
вать материалы исторического и технического фондов; Управлению
летных стандартов министерства авиации Австралии - за разрешение
включить в настоящую книгу некоторые разделы австрийского
’’Справочника пилота сельскохозяйственной авиации”; Австралий-
скому бюро охраны животных - за разрешение включить материалы
из австралийского издания ’’Авиационно-химические работы -
дозировка химикатов”;
Генеральному
директору канадского ведом-
ства по охране окружающей среды - за разрешение использовать
некоторые разделы книги ’’Авиационно-химические работы
с применением пестицидов - проблемы безопасности; Генеральному
директору Всемирной организации здравоохранения - за разрешение
заимствовать материалы из ’’Руководства по классификации по сте-
пени опасности пестицидов, рекомендованных ВОЗ”; Гене-
ральному- директору Организации ООН по вопросам продовольствия и
сельского хозяйства - за разрешение воспользоваться материалами
сельскохозяйственных бюллетеней ФАО и сообщений о разработках в
этой области; Генеральному секретарю Международной организации
гражданской авиации - за разрешение использовать материалы цирку-
ляров ИКАО ’’Проблемы безопасности при выполнении авиационно-
химических работ”; Экономической комиссии ООН для Европы - за
разрешение использовать материалы, представленные на семинар этой
комиссии по технико-экономическим тенденциям развития бортового
оборудования для сельскохозяйственной авиации и других областей
применения авиации в национальной экономике, проходившей в
Варшаве в сентябре 1978 г.; Крэнфилдскому технологическому инсти-
туту - за разрешение использовать материалы из краткого курса
лекций ’’Применение пестицидов с воздуха”; редактору журнала
’’Аэронотикэл джорнэл”, органа авиационного общества Великобрита-
нии, - за разрешение воспользоваться материалами опубликованных
технических сообщений; д-ру Кэрролу Воссу, специалисту в области
пилотирования вертолетов; Джин,Хейли - за материалы по работе
сигнальщиков, особенно в ночное время, приведенные в созданном ею
учебнике ’’Все о сигналах с помощью флажков”; Питеру Гаррисону - за
его работу ’’Сдвиг ветра”; Норману Э. Стенли - за его работу ’’Авиа-
ционно-химические работы в ночное время”.
13
Автор также выражает благодарность следующим лицам:
Дж. Ф. Копплстоуну, руководителю Отдела биологии насекомых-
вредителей Всемирной организации здравоохранения (Женева);
Р. С. Трейфорду из Организации Британского Содружества по научным
и промышленным исследованиям (Австралия); Алану Лаверсу и
Б. Спейту из английской компании ’’Шелл ресерч лимитед”; Дарролу
Стинтону из Управления летной годности Великобритании; Джону
Спиллману, профессору прикладной аэродинамики Крэнфилдского
технологического института Великобритании; X. Горцелю, директору
авиапредприятия ГДР ’’Интерфлюг”; Рону Амсдену, бывшему руково-
дителю британского Департамента различных применений авиации;
Дику Курши, директору Международного центра по применению
пестицидов Крэнфилдского технологического института; д-ру Стиву
Паркину из Международного центра по применению пестицидов;
Джону Паркеру, руководителю кафедры биоаэронавтики Крэнфилд-
ского технологического института; Джо Козьеру, представителю
американской корпорации ’’Швейцер эркрафт”; Десмонду Норману,
представителю британской фирмы ’’Эркрафт лимитед”; Биллу Боукеру,
’’Боукер эр сервисез лимитед”, Великобритания; д-ру Кэрролу Воссу,
”Эг роторе инк”, США; профессору Норману Б. Эйкссону из Калифор-
нийского университета, США; Лэйди Мармолу, ”АДС лимитед”, Велико-
британии Тому Балсу, ’’Микрон спрейерс лимитед”, Велико-
британия; Джиму Макмагону, ’’Микронэр лимитед”, Великобритания;
Рою Вудли из Управления гражданской авиации Великобритании;
К. Дж. Фриману из австралийского Департамента авиации; Тому Ха-
миллу, сотруднику журнала ’’Флайт интернэшнл”, Великобритания;
д-ру Айену Перри, консультанту по вопросам авиационной медицины,
Великобритания; Биллу Кессинджеру, руководителю летной школы
американской фирмы ’’Эйрес корпорэйшн”; Тимоти Сандеру, ’’Микро-
нэр лимитед”, Великобритания.
Автор благодарит также следующие организации: ’’Трансавиа
лимитед”, Австралия; Организацию Британского Содружества по
научным и промышленным исследованиям, Австралия; ’’Шелл интер-
нэшнл кемикл компани”
гический институт, Великобритания; ’’Плант протекши лими-
тед”, Великобритания; ”Физонс агрокемикл”, Великобритания; Между-
народный центр по применению пестицидов в Крэнфилде, Великобри-
тания; редакцию журнала ’’Флайт интернэшнл”, Великобритания;
группу физических исследований в области экологии Крэнфилдского
технологического института, Великобритания; Королевское авиацион-
ное общество, Великобритания; корпорацию ’’Швейцер эркрафт”, США;
корпорацию ’’Пайпер эркрафт”, США; американские фирмы ’’Симплекс
маньюфекчеринг ко“ ~
”АДС лимитед”,
спрейинг”, Великобритания; ’’Боукер эр сервисез лимитед”, Велико-
британия: ’’Трент эр сервисез лимитед”, Великобритания; ’’Эйрес
Великобритания; Крэнфилдский техноло-
’’Плант протекши
Спрейинг система ко”, ’’Сессна эркрафт ко”;
Миллар эриэл
у VJ* — J -----
Великобритания; ”Эг роторе инк”, США; ”
Трент эр сервисез лимитед”
британия;
14
корпорейшн”, США;
Делаван маньюфекчеринг ко
США; ’’Лонгман
груп лимитед”, Великобритания; издательство ’’Ассошиэйтед бук
паблишере лимитед”, Великобритания; ’’Рэкал-Декка сурвей лими-
тед”, Великобритания; ’’Белл хеликоптер текстрон инк”, США; ’’Транс-
ленд инк”, США; ’’Микронэр лимитед”, Великобритания; ’’Пилатус
Бриттен Норман лимитед”, Великобритания; ”Циба Гайги”, Швейцария;
’’Пилатус эркрафт”, Швейцария; авиапредприятие ’’Интерфлюг”, ГДР;
В. С. К. Свидник, Польша; ’’Микрон корпорейшн”, США; предприятие
по сельскохозяйственному авиационному обслуживанию ’’Пезетель”,
Польша; ’’Микрон спрейерс лимитед”, Великобритания; Министерство
сельского хозяйства США; новозеландскую фирму ’’Аэроспейс инда-
стриз лимитед”; ”НДН эркрафт лимитед”, Великобритания.
К ПИЛОТАМ-НОВИЧКАМ И ОСОБЕННО МОЛОДЫМ ПИЛОТАМ
Очень внимательно слушайте то, что рассказывают ’’старые”
пилоты, особенно о технике пилотирования, авиационных происшест-
виях и предпосылках к ним. Физические навыки приходят только с
практикой, опыт появляется значительно позднее. Учитесь узнавать
потенциальные источники опасности. Учитесь на чужих ошибках -
вам не хватит жизни, чтобы самим совершить все эти ошибки.
глава 1. ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
НА ВОЗДУШНЫХ СУДАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ
АВИАЦИИ
Впервые сельскохозяйственная авиация была определена как
средство борьбы с вредителями посевов немецким лесоводом из
г. Детерсхагена Альфредом Циммерманом. В заявке на патент от
29 марта 1911 г. он описал применение самолетов для внесения пести-
цидов (в данном случае известковой воды) при борьбе с молью в
европейских лесах. Несмотря на фантастичность предложения, после
первой мировой войны появились пригодные для подобных работ
самолеты, а также специально обученные пилоты, способные выпол-
нить такую задачу. В 1920-х годах во многих странах были выполнены
экспериментальные полеты, о практических результатах которых
сообщили Ней ли и Хаузер (август 1921 г.) в США и профессор В. Ф. Бол-
дырев (июль 1922 г.) в СССР.
Первым самолетом, специально созданным для внесения сельско-
хозяйственных химикатов, CTanAg-l, разработанный в 1949—1950 гг. в
Техасском авиационном исследовательском центре А. энд. М. Работы
по проекту начались по инициативе Национальной ассоциации ферме-
ров, применяющих авиацию, и велись под руководством Управления
гражданской авиации министерства сельского хозяйства США и фирмы
Тексас А. энд М. колледж систем”. Вслед за Ag-1 появились и другие
экспериментальные самолеты (Ag-2 и Ag-З), в которых были учтены
проблемы обеспечения безопасности с точки зрения обзора из кабины и
способности конструкции защитить пилота при аварии. Эти экспери-
ментальные самолеты заложили основы проектирования почти всех
последующих самолетов специального назначения. Первой крупной
авиастроительной фирмой, создавшей специальный самолет - РА-25
Пони” (рис. 1.1), стала фирма ’’Пайпер эркрафт корпорейшн”, оказав-
шая помощь в создании экспериментального самолета Ag -3.
В настоящее время в мире используются следующие основные
четыре группы воздушных судов:
Группа 1: бывшие военные самолеты, например ’’Стирман” фирмы
’’Боинг”, ’’Авенджер” (ТВМ) фирмы ’’Грумман”.
Группа 2: бывшие гражданские самолеты, такие, как DC-6, (фирма
’’Дуглас”), Ан-2М (ОКБ им. Антонова), ’’Бивер” (ДХК), ’’Турбо Портер”
(’’Пилатус”), ’’Ацтек” (’’Пайпер”).
Группа 3: специализированные сельскохозяйственные самолеты,
такие, как ’’Пони” (фирма ’’Пайпер”), ”Траш” (’’Эйрес”), ”Аг-Кэт”
(’’Швейцер”), ”Аг-Трак” (’’Сессна”), ’’Ипанема” (’’Эмбраер”), 3ет-37
16
(’’Смелак”), Т-300А ’’Скайфармер” (’’Трансавиа”) и т. д. (см. приложе-
ние).
Группа 4: вертолеты.
Со времени экспериментальных полетов Ag-1, -2 и -3 и запуска в
серийное производство самолетов РА-25 ’’Пони” фирмы ’’Пайпер” и
’’Агвагон” фирмы ’’Сессна”, т. е. более чем за два последующих десяти-
летия, в базовую конструкцию, примером которой является Ag-1, было
внесено на удивление мало усовершенствований. В ряде случаев пилот
сельскохозяйственного воздушного судна подвергается серьезной
потенциальной опасности. Особенно это относится к самолетам второй
группы. Модификации в конструкцию ВС могут вноситься до тех пор,
пока экономические проблемы и закон сокращающихся доходов не
начинают препятствовать дальнейшему совершенствованию самолета
по целостности конструкции и безопасности полетов, необходимых
для специализированных ВС. Ниже приводится перечень, дающий
общее представление о том, что именно может влиять на выживае-
мость экипажей при авиационных происшествиях:
1. Крепления кресел и ремней.
2. Размещение защитного шлема.
3. Неправильная геометрия фиксирующих лямок верхней части
туловища.
4. Г-переключатели на подводящих проводах генераторов пере-
менного тока и батарей (особенно в газотурбинных двигателях).
5. Топливные баки, расположенные слишком близко к пилотской
кабине. На некоторых самолетах с высокорасположенным крылом
топливные баки находятся вблизи узлов крепления крыла.
6. Смотровые люки.
7. Неубирающиеся в специальные ниши инструменты и оборудова-
ние, многочисленные острые выступы в кабине, способные привести к
летальному исходу.
Рис. 1Л. Самолет РА-25 "Пони” фирмы "Пайпер” (фото "Пайпер эркрафт корпорейшн”)
8. Батареи, тяжелые никелево-кадмиевые батареи должны иметь
утопленные контакты.
9. Углубления в конструкции ВС, из которых трудно вычищать
химикаты и грязь; коррозия.
10. Перегрузки.
11. Полеты с неподготовленных площадок.
12. Усталостная прочность элементов конструкции ВС.
13. Шланги, клапаны и резервуары с химикатами внутри кабины,
неапробированные системы герметизации.
14. Опасность после аварии: угроза жизни пилота при возникнове-
нии пожара, посадка на воду, воздействии химикатов, разгерметизи-
рованных в результате удара.
Некоторые из перечисленных аспектов самоочевидны, другие мы
рассмотрим более подробно, как и критерии конструирования и огра-
ничения, налагаемые на конструкции, особенно для ВС второй группы.
Будут рассмотрены также вопросы переоснащения турбовинтовыми
двигателями и проблема нагрузок на конструкцию ВС вследствие
избыточной воздушной скорости. Исследования такого рода проводи-
лись авиационными регистрами стран, имеющих соответствующий
опыт в данной области.
Исследование авиационных происшествий (АП) во время авиа-
ционно-химических работ в тех странах, которые публикуют подобные
статистические данные, показывает, что основными причинами АП
являются столкновения с препятствиями, обычно электрическими
проводами, деревьями, а иногда и изгородями. Следующей причиной
является сваливание ВС при разворотах и маневрах. Наименьший
процент АП приходится на отказы двигателей. В ряде случаев причи-
ной отказа двигателя являлось отсутствие топлива. К счастью для
пилотов сельскохозяйственной авиации в основном авиационные
происшествия, связанные со столкновением с землей, происходят
почти при минимальной скорости полета. Вследствие небольшой
скорости в АП такого типа экипажу удается спастись. Отсюда следует и
в настоящее время считается общепринятым, что значительной части
серьезных травм и летальных исходов, связанных с такими катаст-
рофами, можно избежать за счет создания ВС соответствующей конст-
рукции и применения необходимых ремней и защитных шлемов.
Приведенные ниже десять рекомендаций разработаны Отделом по
изучению травм при катастрофах Корнеллского медицинского кол-
леджа:
1. Конструкция передней части фюзеляжа и кабины должна выдер-
живать номинальные нагрузки при катастрофе, а также нагрузки в
полете и при посадке.
2. Конструкция ВС должна поглощать энергию за счет нарастающе-
го разрушения.
3. Трубчатые элементы конструкции должны изгибаться и разру-
шаться в противоположную от членов экипажа сторону.
18
4. Кресла пилотов и пассажиров должны размещаться как можно
дальше за крылом в хвостовой части фюзеляжа.
5. Топливные баки следует размещать в крыле или на нем, а не
между противопожарной перегородкой и приборной панелью.
6. Между приборной панелью и противопожарной перегородкой
(или носовой секцией) необходимо предусмотреть пространство,
обеспечивающее смещение панели и приборов вперед.
7. Приборная панель не должна иметь острых жестких краев в зоне
нахождения головы пилота.
8. Приборную панель следует изготавливать из пластичного мате-
риала и /или использовать на ее поверхности защитный кран, погло-
щающий энергию.
9. Корпуса приборов должны размещаться на срезных шпильках
и/или как можно ниже на приборной панели.
10. Должны быть предусмотрены система фиксации плечевого
пояса, ремни безопасности, кресла и их крепления, достаточно проч-
ные, чтобы выдержать разрушение кабины.
Изображенный на рис. 1.1 самолет РА-25 ’’Пони” (один из ранних
вариантов) дает представление о конструкции, учитывающей перечис-
ленные критерии безопасности. Пилот сидит высоко и имеет хороший
обзор вперед и вниз. В кабине достаточно места для защитного шлема.
Кабина усилена специальными шпангоутами. Двери достаточно велики
для быстрого входа (или выхода). Резервуар для химикатов располо-
жен почти над центром тяжести, что обеспечивает незначительные
изменения балансировки, особенно при аварийном опорожнении.
Большинство западных самолетов в целом имеют такую же конфигура-
цию.
Следующий раздел, посвященный нормам летной годности и
потенциальной опасности, представляет собой отрывок из доклада
г-на Даррола Стинтона на симпозиуме Группы сельскохозяйственной
авиации Авиационного общества Великобритании, состоявшемся в
Крэнфилдском технологическом институте в 1982 г., и приводится с
любезного разрешения автора и Авиационного общества Великобри-
тании.
НОРМЫ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ
Около 40 % сельскохозяйственных самолетов (исключая СССР и
страны Восточной Европы) американской разработки. Не удивительно,
что нормы летной годности и технические стандарты, принятые в США,
оказали большое влияние на другие страны мира. Применяются самые
различные самолеты: от РА-25 ’’Пони” фирмы ’’Пайпер до мощных и
эффективных турбовинтовых типа ’’Турбокэт” и ”Траш” фирмы
’’Эйрес”, полетная масса которых в перегрузочном варианте прибли-
жается к 5 т (рис. 1.2 и 1.3). Многие из этих самолетов начинали экс-
19
Рис. 1.2. Самолет для сельского и лесного хозяйства Ag-2 (фото "Трансленд эркрафт”)
плуатироваться с поршневыми двигателями, определилась устойчивая
тенденция на переоснащение их турбовинтовыми двигателями. Это
позволяет повысить их эксплуатационную эффективность и гибкость
использования, но одновременно создает проблемы сертификации,
когда речь заходит о летных качествах, особенно управляемости. При
этом летные качества = управляемость (управление + устойчивость) +
+ характеристики + функционирование систем.
Стандарты определяются опубликованными нормами летной
годности. Ниже перечислены те из них, которые представляют в дан-
ном случае особый интерес и влияют на устойчивость за счет:
1) установленных мощностей двигателей и конфигурации конст-
рукции ВС;
2) управления полетом;
3) балансировочных характеристик;
4) управления двигателями.
Например, не должна обеспечиваться возможность отводить назад
рычаг управления двигателем в полете и случайно создавать отрица-
тельный угол установки лопастей винта, хотя иногда пилоту жизненно
необходимо (при заходе на посадку, когда взлетная масса уменьши-
лась на 45 %) точно посадить самолет с малым углом отклонения
закрылков на короткую полосу и реверсировать мощность одним
движением. Поэтому нельзя, видимо, одинаково подходить к конст-
оснащенного такими же двигателями.
В Великобритании нормы летной годности для сельскохозяйствен-
ных ВС определяются разделом ”К” английских норм летной годности.
Достаточно просто проходит сертификация таких самолетов импорт-
ного производства, если они соответствуют части 23 американских
федеральных авиационных правил и более раннего Наставления для
20
Рис. 1.3. Самолет "Турбо Траш-500” фирмы "Эйрес” с баком вместимостью 1893 л (вариант с
дублированным управлением) (фото "Эйрес корпорейшн*)
гражданской авиации, но значительные трудности возникают на
следующем этапе в связи с американскими сельскохозяйственными
самолетами, представленными в табл. 1.1. В частности, Управление
гражданской авиации Великобритании считает, что сертификация этих
самолетов должна производиться в соответствии с частью 3 Наставле-
ния. С другой стороны, часть 8 Требований к летной годности граж-
данских самолетов представляет собой лаконичный документ, кото-
рый фактически гласит: ’’Если на самолете можно летать, он может
быть сертифицирован (по необходимой категории)”. Эти нормы были
рассчитаны на бывшие военные самолеты периода после второй миро-
вой войны.
Официальные органы Великобритании не могут в соответствии с
этими нормами проводить сертификацию самолета, так как они не
являются частью двусторонних соглашений, а аналогичного стандарта
в Великобритании нет. Поэтому Отдел норм летной годности рассмат-
ривает и разрабатывает проекты эксплуатационных требований к
таким самолетам, учитывая реальное их отличие от обычных самоле-
тов.
Таблица 1.1. Нормы летной годности и категории
Нормы летной годности и категории Масса, кг Задний предел центра массы Продольная устойчивость
Часть 3 Наставления, обычная 2722 29,0 Устойчив
Часть 8 Требований к летной годности, ограниченная 2722 30,0 Неустойчив
Часть 8 Требований к летной годности, ограниченная 3357 30,5 Неустойчив
21
ПРОДОЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И ПЕРЕГРУЗКИ
Сертификация по обычной категории предназначена для самоле-
тов, конструкция которых рассчитана на перегрузки 3,8g, в то время
как вспомогательная категория подразумевает самолеты, конструкция
которых рассчитана на перегрузки 4,4g, где
3,8g =1 + 2,8 (дополнительно); 4,4g =1+3,4 (дополнительно).
При практической работе эксплуатанты стремятся перевозить
большую загрузку, чем обычно допускает бак, поскольку бак, предназ-
наченный для перевозки твердых химикатов, может вместить значи-
тельно большую массу жидкости более высокой плотности. Поэтому
эксплуатанты загружают самолеты до предела, нарушая ограничения,
установленные в процессе сертификации. Сознавая наличие такой
авиационная администрация (ФАА) США допускает перегрузки до
определенных пределов (табл. 1.2).
Таблица 1.2. Перегрузки сельскохозяйственных самолетов
Разрешающий
орган
Расчетная перегрузка
Максимальная
перегрузка
при перегру-
зочной массе
самолета
Максимальное
увеличение
взлетной
массы, %
ФАА, США
Управление граж-
данской авиации
(УГА), Великобри-
тания
3,8 (нормальная)
4,4 (максимальная эксплуата-
ционная)
3,8 (нормальная)
4,4 (максимальная эксплуата-
ционная)
52
(76)
27
(47)
УГА предусматривает следующие ограничения, определяющие
максимальное увеличение взлетной массы на 27 и 47 % соответственно
для обычной и вспомогательной категорий:
градиент набора высоты до 4,5 % при массе, высоте и температуре
на взлете;
усталостные ограничения конструкции;
конструктивные ограничения бака-бункера.
Это позволяет самолетам перевозить достаточно большие загрузки,
составляющие около 50-60 % их взлетной массы. Чрезвычайно мощные
и легкие турбовинтовые двигатели дают возможность устанавливать
на сельскохозяйственных самолетах более вместительные бункеры,
тем самым усиливая тенденцию к увеличению загрузки.
22
7
Рис. 1.4. Что такое продольная устойчивость:
о — нулевой запас устойчивости (когда центр масс ВС находится в нейтральной точке, машина обла-
дает нулевым запасом устойчивости); б — ненулевой запас устойчивости (для достижения продольной
устойчивости центр масс может размещаться перед нейтральной точкой, вследствие чего восстанавли-
вающий момент будет больше нарушающего); в — статический запас по центру масс (статический запас
по центру масс представляет собой расстояние между центром масс и нейтральной точкой. Чем больше
запас, тем устойчивее воздушное судно); 1 — подъемная сила крыла; 2 — подъемная сила хвостового
оперения; 3 — нейтральная точка для статического равновесия; 4 — момент нарушения; 5 — момент
восстановления; 6 — центр масс; 7—запас по центру масс (статический)
Рис. 1.4 должен освежить в памяти, что понимается под нулевым и
ненулевым запасом устойчивости (те же принципы применимы к
самолету для случая путевой устойчивости). Нулевой запас продоль-
ной устойчивости таких сельскохозяйственных самолетов значительно
снижается за счет перемещения в баке назад и вперед большого коли-
нества жидкости, измерения его на практике приняли академический
характер и вызывают беспокойство пилота и руководителя конструк-
23
Рис. 1.5. Проекции самолета S2R "Турбо Траш” фирмы "Эйрес”
торских работ. Это явление еще более усугубляется так называемым
П-эффектом воздушного винта, который находится намного впереди
центра массы (рис. 1.5). Вращающийся воздушный винт вызывает
несколько сложных эффектов, особенно когда меняется угол установ-
ки лопастей или угол рыскания и он больше не установлен более или
менее нормально по отношению к набегающему потоку. Все это вместе
увеличивает П-фактор или П-эффект [17]. Мощность дестабилизируется,
более того, отклонение закрылков порождает неустойчивость, и
некоторые сельскохозяйственные самолеты либо вообще не имеют
закрылков, либо их максимальное отклонение ограничено 15°, чтобы
создать хотя бы подобие соблюдений требований к устойчивости.
Дело заключается в том, чтобы не увеличивать запас статической
устойчивости и маневренности, так как это вызывает увеличение
усилий на органы управления, что повышает усталость пилота, особен-
но в жарких и влажных условиях. Дефлекторы не всегда способствуют
решению проблемы, так как продлевают сброс, особенно когда это
касается твердых химикатов. Если прибегают к использованию спе-
циальных дефлекторов, то очевидно, что возникает повсеместная
необходимость в специальной системе измерения сбрасываемого
химиката. Дозированный сброс в настоящее время неизбежен, особен-
но когда применяются высокотоксичные дорогостоящие химикаты,
которые опасно полностью сбрасывать в аварийной ситуации.
Выполнение требования быстрого сброса химикатов (в Великобри-
тании время такого опорожнения бака составляет 5 с для однодвига-
тельных и 10 с для двухдвигательных самолетов) без дополнительных
Рис. 1.6. Аварийный сброс химиката (по действующим в Великобритании правилам про-
должительность аварийного сброса составляет 5 с для одно двигательного самолета и 10 с
для двухдвигательного) (фото ’’Интерфлюг”, Берлин)
усилий на ручке управления сопряжено с трудностями (рис. 1.6 и 1.7).
Когда сбрасывается большое количество жидкости, самолет кабрирует.
При излишней неустойчивости оказалось возможным выйти из пикиро-
вания при усилии на ручке управления, равном 182 Н или более. Здесь
могут иметь место две причины:
1. При сбросе примерно половины общей массы химикатов носовая
часть самолета поднимается, прежде чем пилоту удается уменьшить
угол атаки.
2. Сброс большого количества жидкости вызывает снос потока в
воздухе.
Вместе взятые, они порождают мощную направленную вниз сос-
тавляющую в относительном воздушном потоке. Продольная устойчи-
25
Рис. 1.7. Створка для аварийного сброса химиката (фото "Пилатус эркрафт”)
вость направляет самолет в относительный воздушный поток и застав-
ляет кабрировать.
Отсюда следует, что при создании более современных конструкций
ВС можно будет перевозить больше коммерческой загрузки, что
обострит данную проблему. Тем не менее решение ее путем снижения
продольной устойчивости или уменьшения времени реакции пилота по
тангажу может привести к снижению уровня безопасности полетов.
Для таких самолетов требуются тщательная оценка и разработка
характеристик поверхностей управления, что до сих пор не делалось.
Нагрузка на органы управления может быть достаточно небольшой,
чтобы позволить пилоту работать в течение 10 ч в жаркий день без
сильной усталости. Отмечена тенденция к авиационным происшест-
виям в середине дня, что может объясняться сонливостью, особенно в
странах с жарким климатом. Время на развороты, например, когда
пилоту приходится с силой перемещать органы управления, может
составлять 40 % времени общего полета, т. е. четыре часа из десяти.
Необходимо соблюдать осторожность, так как слишком малые усилия
на ручке управления могут создавать иллюзии, что приводит к аварии.
Взглянув еще раз на рис. 1.4, следует добавить, что по тем же
причинам может заметно снижаться путевая устойчивость. Причиной
этого может явиться спутная струя воздушных винтов турбовинтовых
силовых установок, вызывающая ослабление демпфирования рыска-
ния по курсу при турбулентности.
26
МАССА И ЦЕНТРОВКА
Для решения проблемы снижения устойчивости становится все
более необходимым предоставление пилотам информации о массе и
центровке самолетов. Фирмы-изготовители часто увеличивают диапа-
зоны перемещения центра массы, чтобы компенсировать перегрузки.
Масса пилота (а иногда и членов экипажа) может составлять от 80 до
120 кг, размещение ее позади центра массы самолета заставляет цент-
ровку в ряде случаев сдвигаться за границы переднего предела, а при
сбросе загрузки и /или выработке топлива - сдвигаться за границу
заднего предела.
Рис. 1.8. Турбореактивный сельскохозяйственный самолет М-15 ’’Бельфегор” фирмы
” Пезете ль” (обратите внимание на сдвоенный вертикальный бак) (фото ’’Пезетель”, Вар-
шава)
Одним из путей решения проблемы, но не на современном поколе-
нии самолетов западного производства, могло бы быть более частое,
чем это делается сейчас, использование конструкции вертикальных
баков. Такие баки используются в Восточной Европе, например, на
самолетах ’’Смелак”, ’’Бельфегор” (рис. 1.8) и на самолетах ’’Скайфар-
мер” австралийской компании ’’Трансавиа”. Но в целом баки западных
самолетов чаще опорожняются продольно с соответствующим смеще-
нием центра массы, и тогда меняется угол тангажа.
27
НОВОЕ МЫШЛЕНИЕ
Для достижения высокой производительности необходимо обеспе-
чить высокий уровень использования авиатехники, который опреде-
ляется следующим образом: уровень использования = универсаль-
ность + (располагаемая полезная загрузка х маршрутная скорость) =
= переменная геометрия + затраты/тонно-миля в час.
Переменная геометрия (требующая затрат) может подразумевать
что угодно, от переменного угла установки лопастей воздушного винта
и убирающегося шасси до переменной стреловидности за счет исполь-
зования предкрылков, закрылков и подвижного крыла. Она также
означает возможность менять внутреннюю компоновку под различные
загрузки. Вопрос заключается в том, какая степень переменной геомет-
рии допустима. Кроме всего прочего, конструктор должен также
думать о снабжении, ремонте и техническом обслуживании.
В прошлом имела место тенденция модифицировать существующие
самолеты для выполнения сельскохозяйственных задач. Сегодня с
кульманов должны сходить чертежи специализированных машин.
Грузы, перевозимые в баке, тяжелы и объемны. Конструкторы не
могут не учитывать этого. Жизненно важное значение имеет безопас-
ная конструкция бака, вот почему в проекте самолета ’’Филдмастер”
представленном на рис. 1.9, предусмотрен
фирмы ”НДН эркрафт”,
прочный бак из нержавеющей стали. В самолете есть место и для
второго члена экипажа (инструктора, механика или представителя
наземного персонала), что становится необходимым для таких полетов
и тренировок.
Становятся более обычными шасси схемы с носовой опорой, осо-
бенно на самолетах с турбовинтовыми двигателями. Подобные сило-
вые установки могут быть в десятки раз дороже поршневых двигате-
лей, работающих на дорогом авиационном бензине, но в отдаленных
районах значительно доступнее авиационный керосин. Эксплуатанты
начинают возражать по поводу того, что они должны затрачивать почти
250 тыс. долларов на специализированные самолеты, получающие
повреждения при взлете или посадке из-за того, что полеты при нали-
чии шасси с хвостовой опорой требуют дополнительного навыка. Такая
точка зрения подразумевает необходимость в использовании закрыл-
ков, что, как уже отмечалось, может вызывать снижение устойчивости.
Даже в этом случае шасси с хвостовой опорой часто целесообразнее
шасси с носовой опорой при обработке полей малой длины, но требуют
большего умения от пилота. Пример сельскохозяйственного самолета,
переоснащенного на газотурбинный двигатель, приведен на рис. 1.10.
Для окупаемости капиталовложений самолеты такого типа должны
иметь большую перегоночную дальность полета (минимум 556 км) с
пустым баком для химикатов. В случае заполнения этого бака топли-
вом сельскохозяйственные самолеты имеют трансатлантическую
дальность полета. Требование заключается в том, чтобы расход хими-
катов составлял от 1,0 до 1120,8 кг на гектар. Обширные районы мира
28
Рис. 1.9. Проекции самолета "Филдмастер” фирмы ”НДН эркрафт лимитед”
Рис. 1.10. Самолет G-164D "Турбайн Аг-Кэт” фирмы "Швейцер” (вид сбоку)
29
имеют жаркий климат и могут быть горными, поэтому задача заключа-
ется в том, чтобы ВС могли взлетать с ВПП длиной 274 м с высотой
препятствий до 15 м в зоне взлетной дистанции при высоте расположе-
ния ВПП 1524 м над уровнем моря в условиях MCA + 30 °C. Минималь-
ная скорость полета должна быть достаточной для крутого разворота с
изменением курса на 180е на высоте 30 м в конце каждого пролета, при
этом воздушная скорость не должна быть меньше l,2Vr Следовательно,
минимальная рабочая скорость при рассеве химикатов над полем
должна быть не менее 185 км/ч и не более 370 км/ч.
РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ НА КОНСТРУКЦИЮ
Данный раздел написан в соответствии с документами ИКАО
1968 г. Многие пилоты, видимо, не знают о серьезных последствиях,
которые могут стать результатом игнорирования ими различных
ограничений, предусмотренных для самолетов. Эта проблема особен-
но остро стоит в случае полетов на сельскохозяйственных самолетах,
для которых правилами самолетовождения или другими документами
допускается значительное увеличение взлетной “массы. В настоящем
разделе рассмотрены причины упомянутых ограничений; он должен
проиллюстрировать необходимость в большом внимании со стороны
пилота, стремящегося к безопасным полетам.
Тот факт, что самолет может выполнять полет в широком диапа-
зоне масс и скоростей в самых разнообразных условиях, делает невоз-
можным выработку одного или даже нескольких критериев, пол-
ностью учитывающих все аспекты прочности конструкции. В современ-
ной практике рассматривается самый широкий диапазон возможных
условий эксплуатации конкретного типа самолета и определяются
пределы прочности и скорости для данной расчетной полной массы.
Нагрузки на конструкцию самолета во время выполнения симмет-
ричных маневров могут быть графически представлены в виде диаг-
раммы, часто называемой ’’границей безопасного маневрирования”.
Типичная граница безопасного маневрирования показана на рис. 1.11,
где по оси ординат отложен коэффициент перегрузки п, представляю-
щий собой отношение полной подъемной силы самолета к его массе.
Чтобы это отношение стало понятным, мы можем взять в качестве
примера самолет, выполняющий сбалансированный крутой разворот с
постоянной воздушной скоростью и углом крена 60е. Как многие из вас
помнят со студенческих времен, при таком маневре перегрузка состав-
ляет 2g, т. е. вдвое больше силы тяжести. Поскольку самолет находит-
ся в состоянии равновесия, создаваемая им при развороте подъемная
сила должна быть вдвое больше силы тяжести. Иными словами, отно-
шение подъемной силы к массе самолета составляет 2:1. По оси абсцисс
отложена скорость полета самолета У, а так как самолет никогда не
летает при значениях Уил, находящихся за пределами границы
безопасного маневрирования, конструкция его остается целостной.
30
Рис. 1.11. Типичная граница безопасного
маневрирования:
Уд — расчетная эволютивная скорость; V(j — рас-
четная крейсерская скорость (обычно обозначает-
ся также Vj^q); Vp — расчетная скорость пикиро-
вания; j — сваливание при положительной пере-
грузке (с убранными закрылками); к — свалива-
ние при отрицательной перегрузке (с убранными
закрылками)
Рис. 1.12. Типичная область безопасных
режимов полета в турбулентной атмосфере:
У£Г — расчетная скорость для турбулентности мак-
симальной интенсивности; У^ — расчетная крей-
серская скорость; Ур — расчетная скорость пики-
рования; В + 20,1 м/с; С + 15,2 м/с; D + 7,6 м/с;
Е — 7,6 м/с; F —15,2 м/с; G — 20,1 м/с
Самолеты должны также создаваться с учетом возможности появ-
ления вертикального порыва ветра во время полета. Условия здесь
сходны с условиями маневра, за исключением того, что сам порыв
порождает нагрузки на конструкцию за счет изменения угла атаки.
Влияние этих нагрузок также может быть представлено в виде диаг-
раммы, которая в этом случае называется областью безопасных режи-
мов полета в турбулентной атмосфере. Типичная область такого рода
показана на рис. 1.12. На каждой из двух диаграмм точки В, С, D, Е, F и
G служат для обозначения конкретных условий полета самолета, и
результаты, полученные на основе изучения нагрузок, представленных
этими точками, обычно достаточны для определения скоростей и
предельных значений перегрузок. Предельные нагрузки определяются
как максимальные нагрузки, которые могут воздействовать на само-
лет в процессе эксплуатации, и в Великобритании и Австралии, напри-
мер, описываются для самолетов обычной категории следующим
образом:
П1 (максимальное положительное g) - 2,1 + [24 000/(W + 10 000)],
где W — максимальная расчетная масса, а n j не должно быть больше 3,5 и меньше 2,5;
п3 (максимальное отрицательное#) = -1.
В Америке для определения предельных нагрузок используется
несколько отличная формула, но получаемые на ее основе положитель-
ные коэффициенты перегрузки не имеют заметных отличий, поэтому
все изложенное в настоящем разделе относится как к английским и
австралийским самолетам, так и к американским.
31
ПРОЧНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ САМОЛЕТОВ
Почти все легкие самолеты, применяемые в сельском хозяйстве,
рассчитаны лишь на границу безопасного маневрирования, поскольку
не испытывают критического воздействия порывов при расчетной
полной массе. Поэтому нижеследующее в основном относится к грани-
це безопасного маневрирования, при этом мы рассмотрим характерные
границы несельскохозяйственного самолета и покажем, как меняются
нагрузки, когда он модифицируется для выполнения АХР.
В частности, в Австралии при выдаче разрешения на использование
самолета на АХР после оценки его летных характеристик, изучения
опыта предшествующей эксплуатации и других аспектов может допус-
каться увеличение максимальной взлетной массы. Величина макси-
мальной взлетной массы сельскохозяйственного самолета в каждом
конкретном случае определяется на основе расчетной прочности и
расчетной полетной массы. Фактически всем сельскохозяйственным
самолетам разрешается выполнять полеты с увеличенной взлетной
массой, и эффект такого увеличения сравним с общим снижением
прочности. На рис. 1.13 показана граница режимов по прочности конст-
рукции типичного легкого самолета. Внешняя граница принадлежит
первоначальной конструкции, внутренняя - модифицированной для
применения на АХР с увеличенной массой. Выполнение полетов за
пределами граничных положительных и отрицательных значений
перегрузки приводит к повреждению конструкции и ее разрушению,
поэтому для обеспечения той же безопасности конструкции при боль-
шей взлетной массе необходимо предусматривать более строгие экс-
плуатационные ограничения.
Хотя разница в перегрузках может казаться небольшой, для
типичного самолета расчетной массой 1360 кг она означает уменьшение
предельной нагрузки примерно на 15 %. Это значит, что проще дос-
тичь предельной загрузки, особенно если помнить, что элементы уп-
равления полетом предназначены для функционирования в рамках
более широких значений расчетного коэффициента перегрузки. Сле-
дует также отметить, что уменьшаются не только значения перегрузки,
но сдвигаются и границы области сваливания, при этом увеличивается
скорость сваливания. Кроме того, возможно критическое влияние
порывов ветра на самолет. Хотя самолет с большей массой может менее
Рис. 1.13. Граница режимов по прочности
конструкции ВС:
1 — область безопасных режимов полета с повы
шейной нагрузкой; 2 — область поврежденной
конструкции
32
резко реагировать на турбулентность, это нивелируется более высоки-
ми напряжениями в конструкции. В результате при встрече с порывом
ветра конструкция может быть повреждена или разрушена независимо
от того, насколько осторожно пилотируется самолет.
Следует осознать, что полеты с увеличенной массой предполагают
больший риск разрушения конструкции, чем какие-либо другие поле-
ты, но в прошлом это оправдывали тем, что сельскохозяйственные
самолеты летали в относительно хороших метеорологических усло-
виях, опытные пилоты пилотировали их с должным учетом больших
нагрузок и что полезная загрузка быстро сбрасывалась. В справочни-
ках для пилотов, выпущенных фирмами-изготовителями некоторых
самолетов, применявшихся в сельском хозяйстве, содержалось ут-
верждение, что ’’самолет на 150 % прочнее, чем необходимо”. Такие
утверждения представляют собой лишь коммерческое переосмысление
того важного факта, что требования к прочности конструкции предус-
матривают коэффициент безопасной перегрузки, равный минимум 1,5.
Неправильное истолкование подобных утверждений опасно.
В частности, пилоты интерпретировали значение 1,5 как позволяю-
щее им на 50 % перегружать самолет или на 50 % превышать максималь-
ную допустимую скорость, не подвергаясь опасности. Это чрезвычайно
рискованное предположение, особенно в части скорости. Аэродинами-
ческие нагрузки изменяются в зависимости от квадрата скорости,
поэтому повышение скорости в 1,5 раза увеличивает нагрузки на
самолет в 2,25 раза; удвоение скорости приводит к увеличению нагру-
зок в 4 раза и т. д. На рис. 1.14 показано влияние превышения макси-
мально допустимой скорости (имеется в виду нормальная полетная
масса). Очевидно, что даже при таких условиях увеличение скорости
на 23 % сверх допустимого значения может привести к разрушению
конструкции.
Максимальная взлетная масса. Проверка показала, что за редким
исключением полеты сельскохозяйственных самолетов выполняются с
превышением максимальной взлетной массы. В подобных случаях при
Рис. 1.14. Изменение перегрузок в зависи-
мости от скорости полета:
/ — разрушающая перегрузка; 2 — максимальная
эксплуатационная перегрузка; 3 — область без-
опасных режимов полета; 4 — область поврежде-
ний; 5 — область отказов
Примечание: увеличение скорости полета на 25 %
приводит к увеличению нагрузки на конструк-
цию на 50 % и к разрушению конструкции
Liu И”
?00
Расчетная спорость полетаf 7.
высоком уровне нагрузок риск разрушения некоторых элементов
конструкции самолета очень велик. Кроме того, резко увеличивается
риск усталостного разрушения конструкции в целом. В частности,
увеличение массы на 10 % означает сокращение на 30-40 % гарантиро-
ванного ресурса основных элементов конструкции.
Небрежность при пилотировании. Летные усталостные испытания
показали, что некоторые пилоты выполняют полеты с предельными
коэффициентами перегрузки 3,0g. Это безопасно при нормальной
расчетной массе, но очень опасно при ее превышении и неблагоприятно
влияет на усталостную долговечность. Другим фактором, влияющим на
усталостную долговечность, является выполнение нисходящей полу-
петли для закрывания дозирующего устройства бака, так как одна
такая полупетля вызывает усталостные повреждения, эквивалентные
одному взлету и набору высоты. Практика выполнения крутых разво-
ротов на земле при работе двигателя на взлетном режиме также сокра-
щает усталостную долговечность как рамы крепления двигателя, так и
элементов конструкции шасси.
Избыточная воздушная скорость. Применение закрылков для
снижения скорости при разворотах неизменно означает превышение
скорости полета с выпущенными закрылками. Можно привести хресто-
матийный пример такой ситуации: пилот пилотировал перегруженный
самолет с выпущенными закрылками при скорости, на 55,5 км/ч превы-
шающей обычную скорость с выпущенными закрылками. Вследствие
этого имел место флаттер крыла, который легко мог бы разрушить
самолет. Во время выполнения взлета были отмечены и другие случаи
превышения максимальной допустимой скорости с выпущенными
закрылками.
В результате проведения в ряде стран исследований вероятного
влияния увеличения максимальной массы самолетов был сделан
вывод, что некоторое увеличение массы допустимо лишь с точки
зрения прочности конструкции. В целом же его влияние может быть
весьма значительным. В целях иллюстрации этих теоретических
исследований авиарегистр Великобритании изучил самолет обычной
конструкции с коэффициентом перегрузки при маневре 3,5, постоянно
выполняющий полеты продолжительностью 15 мин на АХР. Считая, что
максимальная взлетная масса в каждом полете равна или близка к
максимально допустимой, гарантированный ресурс крыла такого
самолета составляет по оценкам от 5000 до 10 000 полетов (1250-
2500 летных часов). При этом были сделаны следующие заключения:
а) если максимальная допустимая масса такого самолета увеличи-
вается на 10 %, расчетная усталостная долговечность крыла сокращает-
ся на 25 %;
б) если максимально допустимая масса увеличивается на 20 %,
расчетная усталостная долговечность крыла сокращается на 45 %.
С учетом результатов проведенных исследований не рекомендует-
ся допускать какие-либо перегрузки самолетов, занятых на АХР,
нарушающие требования к прочности конструкции неспортивно-пило-
34
тажных самолетов. Фактически в силу частого выполнения посадок и
взлетов приведенные выше заключения указывают на необходимость
определенного резерва по коэффициентам перегрузки для обеспечения
необходимой усталостной долговечности основных элементов конст-
рукции таких самолетов.
ПЕРСПЕКТИВЫ
Согласно статистическим данным ФАА США примерно за 10 лет
имело место в среднем 25 отказов в воздухе в год с легкими самолета-
ми, что являлось результатом выхода за пределы расчетной области
безопасных режимов полета. Эти отказы имели место лишь с самолета-
ми, полная масса которых не была превышена. Поскольку многие из
этих машин применяются в сельском хозяйстве с увеличенной массой,
очевидно, что важность соблюдения области безопасных режимов не
переоценивается. Можно возразить, что 25 отказов в воздухе в год -
допустимая цифра, если учесть, что в целом эксплуатируется около
73 тыс. легких самолетов. Однако, если мы сравним время занятости
сельскохозяйственных и обычных самолетов, то ожидаемая цифра
отказов в воздухе увеличивается в 6 раз, даже не учиты
я влияние
перегрузок и усталости конструкции.
Хотя менее 3 % авиационных происшествий вызваны разрушением
конструкции, их психологический эффект значительно серьезнее, чем
80 % АП, вызванных человеческим фактором. Уверенность некоторых
пилотов в том, что им ’’удастся выйти сухими из воды” при определен-
ных повреждениях самолета, несомненно, порождена опытом пилоти-
рования более прочных старых самолетов, в частности бывших воен-
ных, но сейчас мы должны сознавать, что современные самолеты не
обладают конструктивным консерватизмом своих предшественников.
Сегодня благодаря применению точных методов анализа границы
прочности конструкций сузились на несколько процентов, вследствие
чего нарушение установленных режимов эксплуатации может легко
привести к повреждению или разрушению легких самолетов при
нормальной расчетной массе. Следовательно, применение самолетов на
АХР с максимальными нагрузками требует высочайших навыков
пилотирования и строжайшего соблюдения всех установленных огра-
ничений.
Теперь должно быть совершенно ясно, что безопасность полета
подвергается серьезному риску при намеренном или случайном пре-
небрежении конструктивными ограничениями сельскохозяйственных
самолетов. Однако в данном разделе мы стремимся прежде всего
подчеркнуть тяжелые физические последствия такой практики, чтобы
все, кто непосредственно связан с сельскохозяйственной авиацией,
оценили серьезность проблемы.
35
УЧАСТОК ПОТРЕБНОЙ И РАСПОЛАГАЕМОЙ МОЩНОСТИ
Заштрихованная площадь на рис. 1.15 обозначает участок, на
котором снижение воздушной скорости требует увеличения мощности
для сохранения постоянной высоты полета. Он может иметь место на
любом этапе полета сельскохозяйственного самолета и сам по себе не
представляет опасности, если пилот осознает проблемы, связанные с
малой скоростью и полетом на небольшой высоте. Например, если
60
I
18
Рис. 1.15. Зависимость мощности от воздуш-
________________ ной скорости и утла атаки (цифры приведе-
200 Воздушной в качестве примера):
j— скорость 1 — располагаемая мощность; •? — потребная
О Угол атаки, ° мощность
пилот случайно допускает снижение воздушной скорости при обработ-
ке посевов, ему придется увеличить мощность для сохранения гори-
зонтального полета. Это может привести к тому, что он начнет выпол-
нение маневра резкого кабрирования без запаса по мощности и при
слишком малой высоте полета, чтобы набрать воздушную скорость.
Поэтому следует избегать полетов на малой скорости с большим углом
атаки, даже при большей мощности.
НЕПРАВИЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМОЙ
Работа сельскохозяйственного самолета связана с большим числом
взлетов и посадок, и пилот легко забывает о необходимости каждый
раз проводить соответствующую проверку перед взлетом, особенно
если он устал. Однако, если не будет выработана привычка постоянно
проверять количество топлива, рано или поздно пилот может забыть об
этом. Необходимо также проверять клапаны управления подачей
топлива, чтобы обеспечить выбор нужного топливного бака; при
полете на малой высоте нет времени переключаться на другой бак
после полной выработки топлива из первого.
ИЗБЫТОЧНАЯ ЗАГРУЗКА
За загрузку самолета перед полетом отвечает пилот. Он должен
употребить весь свой опыт и навыки, чтобы определить безопасную
загрузку для полетов с данной ВПП, что в свою очередь зависит от
типа, длины и состояния ВПП. Наилучшие условия эксплуатации
36
обеспечивают ВПП с твердым покрытием, но часто приходится исполь-
зовать травяные, грунтовые или гравийные полосы, что определяет
сложности взлета и посадки, характерные для каждого конкретного
случая. Трава снижает скорость на взлете и увеличивает необходимую
дистанцию разбега, грунтовые ВПП могут размокать с образованием
грязи и покрываться пылью при сухой погоде, что создает опасность
забивания фильтров карбюратора и нежелательные пылевые облака в
зонах загрузки. Гравий и* песок на полосе вызывают повреждения
воздушного винта и поверхностей крыла, особенно выпущенных
закрылков, а также хвостового оперения.
Количество загружаемого жидкого химиката может точно опреде-
ляться по меткам на баках-резервуарах, которые видны из кабины
пилота. Контроль может быть обеспечен, если предусмотреть прозрач-
ную секцию на одном из концов бака-резервуара, градуированную в
соответствии с его вместимостью. Кроме того, в верхней и нижней
частях бака-резервуара может устанавливаться прозрачная трубка,
уровень' жидкости в которой поднимается в соответствии с подъемом
его в баке-резервуаре. Маркировка бака-резервуара позволяет пилоту
проверять количество выброшенного химиката в полете и способст-
вует контролю за выработкой химиката при полетах. Плотность ис-
пользуемых жидкостей обычно ниже плотности воды, так как раство-
рители на основе нефтепродуктов и многие углеводородные соедине-
ния легче, чем эквивалентное количество воды. Однако некоторые
растворы твердых химикатов в воде, особенно при использовании
технических концентраций, могут быть тяжелее воды. Поэтому жела-
тельно проверять плотность жидкостей и избегать избыточной загруз-
ки при использовании того же объема химиката большей плотности.
В Новой Зеландии в 1979 г. имели место две катастрофы, одной из
причин которых явилась избыточная загрузка химиката. В обоих
случаях была произведена замена датчика-измерителя загрузочного
средства без последующей проверки калибровки. Очевидно, что
необходимо взвешивание загружаемых твердых химикатов; большое
значение имеет правильная калибровка датчика-измерителя [ 10].
ПЕРЕНОСИМОСТЬ ПЕРЕГРУЗОК ТЕЛОМ ЧЕЛОВЕКА
В ретроспективе авиационная медицина занималась прежде всего
переносимостью нагрузок телом человека в целом. Исследование
проблем защиты от ударных нагрузок и выживания рассматривало
организм как единую систему. Поэтому исходили из того, что тело
’’способно выдержать перегрузки, равные нескольким g”. Такие
утверждения не имеют смысла, если одновременно не учитывать
конкретные характеристики и условия
приложения отрицательного
ускорения. Физические факторы, которые, как было установлено,
оказывают влияние на переносимость ударных нагрузок, включают
величину приложенной силы, направление действия силы (ориентацию
37
тела), распределение сил, скорость их нарастания, направления удара и
методы ограничения его воздействия [12].
Удар (резкое ускорение, отрицательное ускорение) характеризует-
ся силами резкого нарастания, короткой продолжительности и боль-
шой величины. Обычно считается, что продолжительность воздействия
силы удара составляет менее 0,2 с [14]. Имеется обширная литература
по системам ограничения воздействия нагрузок и проверкам на их
переносимость. Наиболее авторитетной работой, написанной по резуль-
татам проверок с участием добровольцев, является работа Стэппа [15].
Защищенные лишь поясными ремнями, добровольцы подвергались в
современных гражданских самолетах перегрузкам до 26g. На основа-
нии серии проверок Льюис и Стэпп [6] заключили, что действие отрица-
тельных перегрузок порядка 10g в течение 0,002 с при скорости нарас-
тания 300g /с вызывает минимальные контузии. При перегрузках 13g
той же скорости нарастания и продолжительности можно ожидать боли
в мышцах. При самых высоких из исследованных перегрузок (26g,
скорость нарастания 850g /с, продолжительность 0,02 с) добровольцы
жаловались на резкие боли в течение 30 с после удара и боли в спине в
течение двух дней. Травм большей продолжительности отмечено не
было. В последнем случае использовался военный нейлоновый пояс-
ной ремень шириной 7,6 см; по расчетам давление при ударе составля-
ло 6,3 кг/см2; нагрузка на ремни измерялась при действии силы
1945,5 кг. Перегрузки до 15g указанных продолжительности и скорости
нарастания были сочтены безопасными для испытуемых в силу субъек-
тивно преодолимого болевого порога и лишь незначительных травм.
Для положения лицом вперед при наличии лишь поясного ремня
Стэпп заключил, что ’’люди способны выдерживать перегрузки от 11,4
до 32,0g со скоростью нарастания 250-1600 g/c при средней нагрузке на
поясной ремень 6,3 кгс/см2 без значительных травм” [15]. Было обнару-
жено, что в сидячем положении люди, имевшие лишь привязные ремни
шириной 7,6 см, во время катастрофы самолета выдерживали перегруз-
ки 30g при скорости нарастания менее 1500 g/c с небольшими травмами,
поддающимися реабилитации. В случае увеличения перегрузок до
более 38g при скорости нарастания 1300 g /с влияние отрицательного
ускорения было более явственным, чем при перегрузках 45g со ско-
ростью нарастания 500g/с.
Однако, как указывали Сверинген и др. [18], дуга при движении
тела вперед в пределах, допускаемых ремнем, и наклонах над ремнем
достаточно велика, поэтому, если не закрепить также и торс, сидящий
почти наверняка ударится о находящиеся перед ним элементы конст-
рукции, приборную панель и другие поверхности. Хотя тело в целом
переносит отрицательное ускорение 3Q^ с незначительными травмами,
при меньших перегрузках летальные исходы могут стать результатом
удара головой об острые элементы конструкции. Поэтому для защиты
сидящего в самолете авиации общего назначения (АОН) лицом вперед
в случае катастрофы необходимы ограничители движения в области
торса. Такая защита представляет собой единственное важное новше-
38
Рис. 1.16. Способы закрепления тела ремнями с помощью систем с инерционными замками:
° — обычный привязной ремень с одним плечевым отводом; б — Y-образный ремень, соединяющийся
за головой для прикрепления к инерционному замку, смонтированному на конструкции крыши
(фирма "Хамилл манюфекчуринг ко”), инерционный замок может также монтироваться на полу в
основании кресла или на спинке кресла; в — двойной ремень для верхней части туловища, закреплен-
ный позади сиденья в одной или двух точках; г — пятиконечная система закрепления, включающая
три ремня и единый замок для быстрого снятия (фирма "Пасифик сайентифик ко”)
ство в области обеспечения выживания в настоящее время, так как
наиболее серьезные травмы и гибель, включая травмы головы и груд-
ной клетки, являются результатом удара верхней части тела об эле-
менты находящейся перед ним конструкции во время сгибания под
действием отрицательных перегрузок.
Использование привязного ремня для верхней части туловища
повышает переносимые телом в целом перегрузки до 5С^ при скорости
нарастания 500g /с и продолжительности 0,25 с [13]. Рекомендации ВВС
США рассчитаны на перегрузки 45g продолжительностью 0,1 с или 25g
продолжительностью 0,2 с [ 1 ].
В информационном циркуляре ФАА приводятся методы установки
плечевых ремней на основе работы, проведенной Янгом [3, 19]. Ремни
верхней части туловища должны закрепляться под углом от - 5 до +30°
от плеча (горизонтали), а поясные - под углом 45-55° для наиболее
рационального использования строения тазового пояса человека
(см. системы ограничения движения тела на рис. 1.16).
Наблюдения, проведенные специалистами Института патологии
ВВС Великобритании, обращают внимание на необходимость создания
интегральных систем оборудования безопасности. Что касается легких
самолетов, исследования показывают, что сочетание защитных шлемов
и плечевых ремней является наиболее эффективным методом сниже-
ния фатальных исходов во время АП [7]. Была также рассмотрена
проблема выскальзывания из-под ремней. При этом было сочтено, что
уровень риска выскальзывания приемлем и выскальзыванию можно
помешать путем использования пятиконечных ремней.
39
ЗАЩИТНЫЕ ШЛЕМЫ
Исследование механизма получения травм при авариях современ-
ных легких самолетов показывает, что травмы возникают не под
действием самих разрушительных сил, а скорее под действием их
последствий, таких, как разрушение кабины, обрыв привязного ремня,
крепления кресла или удар тела о какие-либо предметы или элементы
конструкции кабины. В частности, серьезность травм, полученных в
результате лварий современных легких самолетов, определяется
серьезностью повреждений головы [18]. Следовательно, необходимо
принять все меры для защиты головы.
Проведенные Пирсоном исследования обширной литературы о
катастрофах однодвигательных легких самолетов и имевших место
травмах показали, что из 236 человек 44 получили травмы черепа (из
них 28 летальных), 72 - травмы мозга (23 летальных), т. е. гибель от
травм головы составила 23 % [8]. Данные об авиационных происшест-
виях с голландскими сельскохозяйственными самолетами показы-
вают, что в период с 1950 по 1963 г. включительно имели место 26 АП с
самолетами и шесть с вертолетами. В двух случаях погибли пилоты, в
шести они получили серьезные травмы, в том числе в пяти случаях
серьезные повреждения головы. Таким образом, в 15,6 % АП с голланд-
скими воздушными судами имели место серьезные травмы головы [4].
Пирсон отмечает, что во время катастроф из 623 человек 11 %
получили травмы черепа, 26 % — травмы мозга и 13 % — травмы лица
[9]. Он также показывает, что травмы черепа и лицевой части случают-
ся значительно чаще, когда ремни оборваны или недостаточно эффек-
тивны. Травмы мозга получили 45 % членов экипажа, у которых слома-
лись кресла, и 36 %, у которых оборвались ремни. Травмы в зоне
головы имелись также у лиц, использовавших плечевые ремни, но они
были менее серьезные, чем у тех, кто такими ремнями не пользовался.
Обрыв ремней или поломка кресла, а следовательно, и серьезность по-
лученных травм подвергаются влиянию различных факторов, таких,
как скорость удара, угол между траекторией ВС и местностью, отрица-
тельное ускорение при ударе, степень разрушения конструкции. Пирсон
продолжает считать, что при применении эффективных привязных
ремней увеличение серьезности травм как функции скорости удара
невелико [9]. Более того, при скоростях удара от 55,5 до 72,2 км/ч 31 %
травм приходится на череп, мозг или лицевую часть, при скорости от
74,0 до 90,7 км/ч - 40 %, при 92,5-109,2 км/ч - 39 % и при 111,0-
127,7 км/ч - 34 %.
Что касается угла удара, то при наличии эффективных ремней на
долю черепа, мозга и лицевой части приходилось 13 % травм при углах
до 22е, 48 % - при углах от 23 до 37е и 51 % - при углах от 38 до 52е.
Поэтому угол удара является важным травматическим фактором.
Из сказанного выше ясно, что вероятность получения травм голо-
вы (черепа, мозга, лица) во время аварии слишком велика, чтобы ее
игнорировать. Такие травмы в основном являются результатом ударов
40
головы о приборную панель и другие выступающие элементы конст-
рукции или прочие предметы вокруг сидящего. Очевидно, что следует
воспрепятствовать соприкосновению головы с опасными предметами,
принимая для этого специальные меры, такие, как использование
плечевых ремней, удаление из кабины выступающих предметов и,
наконец, последнее, но не наименьшее по значимости использование
защитных шлемов. В целом можно выдвинуть требование, чтобы в
силу опасности, присущей АХР (полеты на малой высоте, с неподготов-
ленных ВПП), ’хороший сельскохозяйственный самолет обеспечивал
максимальную защиту в случае аварии. Путевая скорость при аварии
обычно невысока, поэтому необходимые защитные меры будут способ-
ствовать выживанию людей в большинстве случаев даже без травм.
Практика показала, что применение надежных защитных шлемов в
дополнение к этим мерам повышает потенциальные возможности
выживания [4].
Аргументы в пользу применения защитных шлемов в авиации
основаны на высоком проценте серьезных травм головы во время
катастроф, а также на том, насколько он может быть снижен за счет
применения шлемов. По данным ВВС Великобритании 1943 г., травмы
головы составляли 40 % всех травм в авариях и 20 % травм с леталь-
ным исходом. В 1953 г. изучение более чем 2000 АП в ВВС CIiIA показа-
ло, что 24 % всех серьезных травм приходилось на травмы головы, ко-
торые были причиной 14 % летальных исходов. Исследование включало
также случаи, когда применялись защитные шлемы. Было продемонст-
рировано, что их применение снижает долю серьезных и летальных
травм головы соответственно с 24 до 14 % и с 14 до 7,4 %. Со времени
проведения этого исследования конструкция защитных шлемов
претерпела серьезные усовершенствования. Необходимо отметить, что
повреждения мозга могут быть результатом:
непосредственного повреждения черепа;
деформации черепа при или без его повреждения; •
действия центробежных сил;
линейного отрицательного ускорения.
При изучении конструкции защитных шлемов Ролинс сформулиро-
вал следующие требования:
а) шлем должен быть прочным;
б) он должен быть жестким, но эластичным;
в) поверхность шлема должна быть свободна от выступающих
элементов для сведения к минимуму крутящего момента;
г) поверхность должна быть гладкой и иметь низкий коэффициент
трения для облегчения скольжения по другой поверхности;
д) за счет равномерной деформации он должен смягчать кривую
разгона;
е) он должен преобразовывать кинетическую энергию в энергию
сжатия или растяжения;
ж) он должен как можно шире распределять энергию удара по
поверхности головы.
41
Он откровенно отмечает, что ’’некоторые из этих требований
взаимно несовместимы, и на практике шлем не может быть идеальным.
Но, считая шлем состоящим из двух частей (внешнего корпуса и
внутреннего слоя), можно добиться определенного приближения к
идеалу” [11].
Все современные защитные шлемы, используемые военно-воздуш-
ными силами, имеют внешний корпус и внутреннюю обшивку. Конст-
рукторы шлемов, безусловно, пытались приблизиться к идеалу и
усовершенствовать их, где только возможно.
Руководство гражданской авиации Австралии считает, что защит-
ные шлемы, используемые при АХР, должны отвечать всем прочност-
ным и прочим требованиям английского стандарта 2495 от 1960 г. и
должны быть рассчитаны на все возможные режимы полета. Подборо-
дочные ремни, если они используются, должны быть ’’закрытого” типа,
т. е. иметь второй слой; разрыв ремня ’’открытого” типа в районе
сонной артерии может привести к летальному исходу. Другим требова-
нием при проведении АХР является то, что все материалы, использо-
ванные в конструкции шлема, должны быть пригодны для частой
очистки, преимущественно с помощью воды и мыла. Корпуса почти
всех современных шлемов удовлетворительной конструкции изготав-
ливаются из нескбльких слоев стеклопластика, соединенных смолой.
Большую прочность обеспечивает изготовление их из многослойного
тканого найлона, однако такие шлемы очень дороги. Подбородочные
ремни и другие подобные элементы изготавливаются из тканого
найлона или терилена.
Кроме рассмотренных особенностей конструкции, важны и другие
особенности шлемов. Некоторые из них весьма неудобны, а потому
вызывают протест пилотов. Наиболее важными чертами являются,
очевидно, масса и центровка шлемов, их устойчивость и отсутствие
давящих участков на ремнях. Меньшее значение, чем другие факторы,
имеет масса шлема, однако необходимо избегать избыточной массы,
так как она способствует увеличению кинетической энергии при ударе
головы в шлеме о какой-либо предмет. Предельная масса шлемов не
определена, но, если конструкция удовлетворительна, необходимо,
чтобы масса шлема (без вспомогательных элементов) не превышала
0,908 кг.
Поскольку размеры и формы головы человека чрезвычайно разно-
образны, создание удобного шлема связано с трудностями. Еще одна
проблема возникла в связи с необходимостью размещения на шлеме
наушников. С точки зрения как защиты, так и удобства необходимо,
чтобы размер шлема соответствовал размеру вашей головы и чтобы
ремни были наилучшим образом подогнаны. Отсюда следует, что
защитные шлемы представляет собой личное полетное оснащение в
самом строгом смысле этого слова. Конструкция многих шлемов
полностью или в основном рассчитана на поглощение энергии удара за
счет растяжения ремней или корпуса, а не за счет подкладки. При
расчете на растяжение ремней необходимо подгонять их таким обра-
42
зом, чтобы между макушкой головы и внутренней поверхностью
шлема оставалось пространство 2,0 см при нормальном затянутом
положении подбородочного ремня.
Неприемлемым является также защитный шлем, в котором жарко.
По самой своей конструкции твердый шлем должен создавать несколь-
ко повышенную температуру в экстремальных условиях, однако очень
важно свести это повышение к минимуму. Шлемы последних конструк-
ций снабжены наушниками и козырьками. В частности, шлемы для
пилотов сельскохозяйственной авиации имеют козырьки по всей
площади лица с нагнетанием под них воздуха или установленные на
козырьке фильтры.
СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ И УСТАЛОСТЬ
При выполнении АХР у пилота нет возможности отдохнуть, а
усталость представляет собой опасность. В различных странах макси-
мальная продолжительность рабочей смены экипажа регулируется
законодательно, однако чаще всего определяется число летных часов в
неделю или в месяц, в то время как в сельскохозяйственной авиации
большое значение имеет время суток. Более того, никакое законода-
тельство не учитывает различия в выносливости различных людей или
различные состояния здоровья одного и того же человека. Обычно сам
пилот знает свои возможности и летает в соответствии с ними.
В полевых условиях очень важно, но иногда трудно обеспечить
регулярное питание. У некоторых пилотов сложилась опасная привыч-
ка начинать полеты на пустой желудок на заре и почти ничего не есть
до середины дня. Человек получает энергию из пищи, его средняя
ежедневная потребность составляет 3000 калорий, причем 60 % в виде
углеводов. Они наиболее доступны в форме сахара - ячменного,
тростникового и глюкозы. Самое большое значение имеет уровень
сахара в крови; пониженный уровень вызывает снижение умственной
и физической активности, так как сахар является источником энергии,
препятствует усталости и снимает ее. В числе симптомов пониженного
уровня сахара в крови - голод, усталость, возбуждение и поведение,
напоминающее вызванное интоксикацией. Могут возникать озноб,
трудности в выполнении точных движений. Чрезвычайно опасно
выполнять АХР (даже опаснее, чем в других областях) под действием
хотя бы незначительного количества алкоголя или наркотиков.
СПИССГ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Air Force Systems Command (April 1960)(revision DN 3g2, 20 July 1969) Handbock of
Instructions for Aircraft Designers. Report ARCDM-80-1. Washington DC: Andrews Air Force
Base.
2. Anon. (1966) Agricultural Pilot Manual. Issue . Australia: Department of Aviation.
3. Anon. (October 1967) Occupant Restraint Hamess Design Study. Report No M67-7. Phoenix, Az:
Aviation Safety Engineering and Research Division of Flight Safety Foundation Inc.
43
4. Fournier, A. W. (1964) ’Crash helmets in agricultural aviation. Agricultural Aviation 6, (1),
16-19.
5. I.C.A.O. (1968) Safety in Aerial Work Part I — Agricultural Operations. Circular 85-AN/71.
6. Lewis, S.T. and Stapp, J. P. (1957) ’Experiments conducted on a swing device for determining
human tolerance to lap belt type decelerations’. Report ARMDC TN-57-1. 6571 st Aeromedi-
cal Research Laboratory, Holloman Air Force Base, NM.
7. Mason, J. K. (May 1973) ’Protective helmets and harness restraint in fatal light aircraft
accidents — UK experience’. Proceedings, Aerospace Medical Association.
8. Pearson, R. G. (1961) ’Impact — injury relationships in lightplane accidents’. Archives of
Environmental Health 3,514—518.
9. Pearson, R. G. (November 1962) ’Mechanisms of injury in modem lightplane crashes, a
statistical summary of causative factors’ TCREC Technical Report 62—83.
10. Quantick, H. R. (February 1979) ’Safety aspects of the aerial application of pesticides’.
Journal of Royal Aeronautical Society, 176—182.
11. Rawlins, J. S. P. (1956) ’Design of crash helmets’. Aeromedica Acta special edition, 97—123.
12. Snyder, R. G. (1971) ’Occupant impact injury tolerances for aircraft crashworthiness design’.
SAE Paper 710406.
13. Stapp, J. P. (1949) ’Human exposure to linear deceleration’. Part 11, December. ’The for-
ward — facing position and the development of a crash harness’. WADC AF Technical Re-
port 5915.
14. Stapp, J. P. (1961) ’Human tolerance to severe, abrupt deceleration’. Gravitational Stress in
Aerospace Medicine (О. H. Gauer and G. D. Zuideman, eds) Boston, U. S. A., Little, Brown
and Co., 165—188.
15. Stapp, J. P. (1970) ’Voluntary human tolerance levels’. Impact Injury and Crash Protection
(E. S. Gurduian, W. A. Lange, L. M. Patrick and L. M. Thomas, eds) Springfield, Illinois,
U.S.A.: Charles C. Thomas, 308—349.
16. Stinton, D. (1982) Royal Aeronautical Society, Agricultural Aviation Group Symposium,
Cranfield, U.K.
17. Stinton, D (1983) The Design of the Aeroplane. London: Granada Publishing.
18. Swearingen, J. J. et al. (1962) ’Kinematic behaviour of the human body during deceleration’.
Aerospace Medicine 33, 188—197.
19. Young, J. W. (1966) ’Recommendation for restraint installation in general aviation aircraft’.
RAM Report 66-33, FAA.
ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ХИМИКАТОВ
! ЕГО РЕГУЛИРОВКА
ВВЕДЕНИЕ
Химикаты, применяемые при выполнении авиационно-химических
работ, могут быть жидкими, гранулированными и порошкообразными,
хотя последние все реже применяются в сельском хозяйстве ввиду
проблемы их сноса. Самолет оснащается оборудованием для внесения
этих химикатов. Такое оборудование должно быть отрегулировано,
чтобы расход химикатов соответствовал виду посевов или посадок.
Ниже описаны оборудование для внесения химикатов и процедура его
регулировки.
ОПИСАНИЕ ОПРЫСКИВАТЕЛЯ
Опрыскивателем называется специальное оборудование ВС,
применяемое для внесения жидких химикатов. Далее приводится
описание основных элементов самолетного опрыскивателя (рис. 2.1).
Бак для химикатов (или бункер) размещается либо внутри фюзеля-
жа (при применении переоборудованного ВС обычно устанавливается
вместо одного или нескольких пассажирских кресел), либо крепится к
нижней части фюзеляжа. Бак изготавливается из нержавеющей стали
или стеклопластика. Снабжается датчиком-измерителем содержимого
или смотровым люком. Имеет плотно закрывающуюся крышку. Бак
должен быть оснащен устройством для аварийного слива химикатов.
Фильтры предназначены для устранения засоряющих примесей.
Корзинообразный фильтр помещается в отверстие для заправки (реко-
мендуемое число отверстий фильтра - 10-20 на сантиметр). Более
грубый фильтр обычно размещается на входе в насос для защиты его от
забивания. Еще один или несколько фильтров располагаются между
насосом и штангой (или штангами) (рис. 2.2). Четвертая зона фильтра-
ции - у наконечника для разбрызгивания, при этом отверстия фильтра
должны быть меньше отверстия сопла (см. рис. 2.6).
Насос входит в систему опрыскивателя для подачи жидкости под
давлением в разбрызгивающее устройство. Обычно рабочее давление
45
Рис. 2.1. Типичный авиационный опрыскиватель:
1, 8 — фильтры; 2 — стопор; 3 — клапан включения (выкл
•я
чения); 4 — управление клапаном сброса;
5 — датчик давления; 6 — линия размещения фильтров; 7 — спускное отверстие; 9, 10 — опоры; 11 —
распрыскиватель; 12 — возврат химиката в бак (трехходовой клапан); 13 — мешалка; 14 — насос.
Применение трехходового рабочего клапана обеспечивает постоянную рециркуляцию при прекраще-
нии опрыскивания, даже если регулятор давления закрыт
Рис. 2.2. Сетчатый
фильтр для жидкос-
тей, устанавливаемый
между насосом и
штангой
.,5-5,6 кгс/см2. Часто используются центробежные насосы,
шестеренные (рис. 2.3 и 2.4). Центробежный насос может рабо-
составляет 1
реже -
тать без нагнетательного клапана и должен устанавливаться в самой
низкой точке системы, чтобы обеспечить попадание в него жидкости.
Привод насоса. Самолеты обычно оснащаются насосами с гидравли-
ческим или механическим приводом от двигателя или насосами,
46
Рис. 2.3. Центробежный насос (разрез).
Такие насосы не являются самовсасы-
вающими и должны располагаться ниже
уровня жидкости в баке
Рис. 2.4. Шестеренный насос (разрез).
Такие насосы считаются объемными и
требуют использования нагнетательного
клапана
приводимыми ветрянкой, расположенной в спутной струе воздушного
винта. Такая система сравнительно недорога и проста, но малоэффек-
тивна и чувствительна к изменениям воздушной скорости и мощности.
На вертолетах нерационально использовать ветрянки вследствие
малых скоростей спутной струи. Применяются насосы с электриче-
скими, гидравлическими или механическими приводами. Важно,
чтобы пилот имел возможность время от времени выключать насос в
полете с целью избежать излишнего износа, когда в насосе нет жидко-
сти. Имеди место случаи, когда насосы разрушались из-за превышения
допустимых оборотов. При предварительных облетах рекомендуется
закреплять лопасти ветрянки проволокой, чтобы избежать ее враще-
ния.
Регулятор давления. Обычно представляет собой приспособление,
которым можно управлять в полете. Оно устанавливается на трубопро-
воде слива химикатов в бак. Закрывание задвижки (регулятора)
вызывает увеличение давления в системе, хотя даже при полностью
закрытой задвижке должен быть обеспечен обходной путь возврата
жидкости в бак, чтобы обеспечить целостность трубопроводов и посто-
янную циркуляцию жидкости в баке.
Датчик давления. Из пилотской кабины должен быть виден датчик
давления. Давление, при котором производится опрыскивание, оказы-
вает заметное влияние на его качество, как будет показано дальше.
Трубопроводы, находящиеся под давлением, не должны находиться
поблизости от пилота, так как любая утечка представляет для него
непосредственную опасность.
Рабочий клапан управляет включением аппаратуры по внесению
химиката, действует от рычага в кабине пилота. Часто клапан бывает
трехходовым и обеспечивает либо поступление жидкости в штангу
(или разбрызгивающее устройство), либо ее возврат в бак (рис. 2.5).
47
В бак
От насоса
Рис. 1Л. Трехходовой шаро-
вой клапан для авиационного
опрыскивателя, отсекающий
поступление жидкости в
штангу. При использовании
этой
«стены необходимо ус-
танавливать стопорные
клапаны на каждом сопле
ШШ/А
От штанги
Нагнетатель. Система включает трубопровод возврата жидкости в
бак. Возврат должен осуществляться таким образом, чтобы обеспечи-
валась постоянная рециркуляция жидкости при работающем насосе
(некоторые химикаты требуют постоянного взбалтывания во избежа-
ние образования осадка или разделения на составные элементы).
Мелкокапельные опрыскиватели. Существуют два основных типа
устройств для мелкокапельного разбрызгивания жидкости: штанга с
жиклерами или вращающиеся распыливатели. Оба типа устройств
предназначены для того, чтобы из системы выходили капли более или
менее заранее определенного размера.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕЛКОКАПЕЛЬНОГО ОПРЫСКИВАНИЯ
Жидкость поступает в
Штанга с жиклерами (распыливателями).
штанги, установленные вдоль каждой плоскости крыла. Штанга пред-
ставляет собой полую трубку, сечение которой часто имеет обтекаемую
форму, с заглушками с внешних концов, что облегчает ее прочистку.
Жиклеры располагаются вдоль длины штанги, их число может состав-
лять от 20 до 50. Чаще всего используются реактивные жиклеры (распы-
ливатели) с диафрагмой фирмы ’’Спрейинг системз”. Так как важно
обеспечить отсутствие утечек в системе, применяется пружинная
диафрагма, которая перекрывает вход в жиклер, как только давление
в штанге падает ниже рабочего уровня (рис. 2.6). За счет этого в конце
пролета достигается прекращение опрыскивания. В рабочем полете
жидкости, поступающей в распыливатель, придается вращательное
движение в результате прохождения через спиральные каналы в
небольшой пластине, называемой ядром. Затем она впрыскивается
через небольшое отверстие в другую пластину, носящую название
измерительного диска, откуда жидкость выходит уже в виде капель.
Ядро и измерительный диск могут быть заменены другими для измене-
48
ния размера капель. Внутри жиклера (распы-
ливателя) имеется небольшой корзинообраз-
ный фильтр. Также используются жиклеры,
обеспечивающие струю в виде полого конуса,
плоского веера или выбрасывание твердых
частиц.
Размер отверстий в распыливателе.
Первоначальный выбор дозирующего жикле-
ра и его совмещение с опрыскивающим
оборудованием должны быть основаны на
спецификациях фирмы-изготовителя, но
имейте в виду, что приведенные ею цифры
могут быть получены только в случае исполь-
зования воды в качестве калибровочной
жидкости. Скорость истечения и окружающие
условия могут вызвать определенные изме-
нения, поэтому необходимо часто проверять
калибровку.
Веерные жиклеры (сопла) могут быть
классифицированы по углу получаемого
веера и производительности, измеренной с
Рис. 2.6. Мембранный кла-
пан и фильтр, смонтирован-
ные в сопле (фото ’'Спрейинг
система ко")
применением воды при известных температу-
ре и рабочем давлении. Например, веерное
сопло 8003 фирмы ’’Спрейинг система” (США)
обеспечивает угол получаемого веера 80* и
производительность 0,3 американских гал-
лона в минуту (1,14 л/мин). Конические реактивные сопла фирмы
’’Спрейинг системз” (США) различаются по диаметру отверстия сопла и
размеру используемого ядра. Размеры отверстия кратны 1/64 дюйма,
поэтому D2 равно 2/64 дюйма (0,8 мм), a D4 - 4/64 дюйма (1,6 мм).
Рабочее давление. Производительность сопла (распыливателя)
пропорциональна корню квадратному рабочего давления, поэтому
повышение рабочего давления вдвое увеличивает на 40 % производи-
тельность сопла. Таким образом, изменение давления оказывает на
производительность сопла лишь ограниченное влияние. Повышение
давления может стать опасным для трубопроводов, а понижение
привести к изменению размера капель, откуда следует, что изменение
давления требует точной регулировки. Наиболее целесообразно
проводить регулировку путем изменения числа или размера жиклеров
(сопел).
В течение многих лет сопла фирмы ’’Спрейинг системз” являются
классическими. Сопла (распыливатели) аналогичного качества произ-
водятся и другими фирмами, в частности, ”Делаван корпорейшн” (США),
’’Делаван лимитед” (Великобритания), ’’Лурмарк лимитед” (Велико-
британия). Адреса фирм-изготовителей приводятся в библиографии в
конце главы. Для ряда применений изготавливаются сопла из найлона
или кематала, материала, выпускаемого фирмой ’’Селаниз корпо-
рейшн”. Эти сопла обладают чрезвычайно высокой устойчивостью к
49
(Великобритания), ’’Лурмарк лимитед” (Велико-
Таблица 2.1.Освоение характеристики реактивных сопел
с диафрагмой фирмы "Спрейинг система* (при применении воды)
Тип измеритель- ного диска Тип ядра Рабочее давление, кге/см3 Производительность, л/мин
D4 25 1,4 0,79
2,8 1,10
4,2 1,32
D4 45 1,4 0,94
2,8 1,36
4,2 1,62
D6 25 1,4 1,21
2,8 1,67
4,2 2,04
D6 45 1,4 1,55
2,8 2,19
4,2 2,73
D8 25 1,4 1,62
2,8 2,31
4,2 2,83
D8 45 1,4 2,23
2,8 3,18
4,2 3,93
D8 56 0,7 3,63
1,4 7,22
абразивному и коррозионному воздействию химикатов. Кроме того, их
применение позволяет снизить массу конструкции по сравнению с
применением стальных или медных сопел. Полную спецификацию вы
можете получить из каталогов фирм. В табл. 2.1 приводятся основные
характеристики реактивных сопел с диафрагмой фирмы ’’Спрейинг
системз”.
Ориентация сопла. На капли, выбрасываемые из различных сопел,
применяемых на сельскохозяйственной аппаратуре ВС, влиле*. высо-
кая скорость спутной струи (рис. 2.7), угол, под которым жидкость из
сопла выбрасывается относительно спутной струи, что может изменить
спектр капель. Наименьшие капли получаются при истечении жидкос-
ти из сопел вперед и вниз относительно спутной струи. Сопла, направ-
ленные непосредственно назад, дают наибольшие капли. Существует
также диапазон промежуточных размеров капель при углах между
двумя указанными экстремумами.
Сопло ”Микрофойл”. Этот жиклер - еще один тип гидравлического
сопла (распыливателя), применяемого на сельскохозяйственных ВС,
особенно на вертолетах (рис. 2.8 и 2.9). Оно состоит из множества игл с
внутренним конусом и выпускается американской фирмой ’’Амчем
продакте” (г. Амблер, штат Пасадена). Распыливатель был разработан
для получения крупных одинаковых капель при внесении гербицидов.
В распыливателях этого типа используются иглы двух диаметров -
50
Рис. 2.7. Размеры капель могут меняться в зависимости от ориентации распрыскивателей
относительно спутной струи:
1 — крупные капли; 2 — мелкие капли
Рис. 2.8. Сопло ’’Микрофойл” (оп-
рыскивающая штанга состоит из
таких секций):
1 — воздушная скорость менее 95 км/ч;
2 — очень крупные капли одинаковых
размеров
0,33 и 0,7 мм. Обеспечиваются капли размером 800-1000 мкм, если
скорость воздушного потока не превышает 95 км/ч и невелико давле-
ние в иглах (0,14 бар). Иглы меньшего диаметра применяться не могут,
так как они легко засоряются [6,12].
Вращающиеся мелкокапельные распыливатели. Вращающиеся
мелкокапельные распыливатели, применяемые на сельскохозяйствен-
ных ВС, обычно представляют собой вращающиеся коробки, пористые
цилиндры или диски с канавками и зубцами. Они приводятся во
вращение крыльчатками под действием набегающего потока или
электрическими двигателями.
Рис. 2.9. Штанга с соплами "Микрофойл”, установленная на вертолете "Белл-47”
"Аг роторе инк”)
Мелкокапельный распыливатель ”Микронэр”. Распыливатель
представляет собой вращающуюся коробку, изготавливается британ-
ской фирмой ’’Микронэр (эриел) лимитед”, широко применяется.
Состоит из тонкой цилиндрической сетки, вращающейся вокруг непод-
вижного стержня, прикрепленного к монтажной скобе на крыле само-
лета (при применении компактного распрыскивателя AU 3000) или
непосредственно к штанге (при применении минираспрыскивателя AU
5000). На сверхлегких самолетах типа ’’Микролайт” успешно исполь-
зуется распрыскиватель AU 7000.
Энергия набегающего потока передается на вращающийся распыли-
ватель через пятилопастиую крыльчатку (AU 3000) или трехлопастную
крыльчатку (AU 5000), закрепленную во втулке с подшипником. Шаг
лопастей крыльчатки регулируется, что используется для установле-
ния частоты вращения. Жидкость из штанги истекает через полый
стержень и с помощью дефлектора распределяется в передней и задней
частях сетчатой коробки. Затем жидкость пропускается через диффу-
зорную трубку, после чего разбрызгивается под действием центробеж-
ной силы через вращающуюся сетку (рис. 2.10).
Управление скоростью истечения. Управление скоростью истече-
ния осуществляется с помощью ограничительных пластин, расположен-
ных на пути прохождения жидкости. Изменение скорости истечения
достигается за счет изменения размера отверстий в пластинах с по-
мощью специального устройства, которое состоит из неподвижной
52
Рис. 2.10. Разрез мелкокапель-
ного вращающегося распрыски-
вателя ’’Микронэр” типа
AU 3000:
1 — лопасть крыльчатки; 2 — вход-
ное отверстие; 3 — стопор; 4 — деф-
лектор; 5 — коробка
пластинки с наборами из семи отверстий разных размеров, расположен-
ных по окружности. Вторая пластинка в форме диска с одним большим
отверстием движется по первой. Ею управляет градуированная насад-
ка, которая при вращении совмещает большое отверстие вращающейся
пластинки с соответствующим отверстием неподвижной пластинки.
Стандартные устройства такого рода обеспечивают скорость истече-
ния от 0,154 до 24,43 л/мин (AU 3000), т. е. большинство предусмотрен-
ных дозировок жидкости на единицу площади. Имеются устройства,
обеспечивающие другие скорости истечения. Перед полетом Вы долж-
ны убедиться, что пружина устройства в хорошем состоянии и плотно
прижимает пластинки друг к другу, препятствуя тем самым истечению
избыточной жидкости.
Дефлектор. Для обеспечения равномерного распределения жидко-
сти по всей длине цилиндрической сетки к центральному валу крепит-
ся дефлектор. Изменение его положения может осуществляться только
в соответствии с инструкциями фирмы-изготовителя, чтобы обеспечить
правильную установку. Для получения других скоростей истечения
используются иные дефлекторы и пружины.
Управление отсечкой. Некоторые ВС оснащены гидравлическими
отсечными клапанами для быстрой отсечки жидкости после выключе-
ния аппаратуры, однако менее дорогостоящими являются мембранные
стопорные клапаны. В настоящее время мелкокапельные распрыскива-
тели AU 5000 оснащаются в качестве стандартных вторичными отсеч-
ными клапанами, встроенными в распрыскиватель.
Гидравлический тормоз распрыскивателя. Для прекращения
вращения распрыскивателя, когда внесение жидких химикатов с
воздуха не производится, используется гидравлическое тормозное
устройство, расположенное во втулке. Тормозной диск не должен быть
загрязнен маслом или другими субстанциями. Вместо гидравлического
может использоваться электрический тормоз.
Датчик-измеритель потока. Обычные методы калибровки струи
непригодны при калибровке устройств для ультрамалообъемного
Рис. 2.11. Распрыскиватели "Микронэр” (длинные лопасти), установленные на вертолете
“Лжет Рейнджер-11” фирмы ’’Белл”. В нижней части фюзеляжа установлена также опрыс-
кивающая система ’’Симплекс” (фото А. Р. У. Кросс-Эпкотт)
опрыскивания (УМО), если только оно не применяется на больших
площадях. Вследствие очень медленной эмиссии химиката для обеспе-
чения точного контроля необходима установка датчика-измерителя.
Маленькая турбина из нержавеющей стали устанавливается в потоке
жидкости, частота ее вращения контролируется с помощью датчика,
который передает сигналы на дисплей в кабине пилота. Система долж-
на включать счетчик-сумматор. Если надежность такого датчика-изме-
рителя недостаточна, ее следует повысить за счет эффективной фильт-
рации, так как на частоту вращения турбины и ее рабочие характерис-
тики будут оказывать влияние любые посторонние частицы в истекаю-
щей жидкости. Изготавливаются датчики-измерители на скорости
истечения от 4 до 410 л/мин.
Тахометр. Тахометр обычно устанавливается на одном из мелко-
капельных распрыскивателей. Вращение железного датчика, прикреп-
ленного к одному из болтов лопастей, контролируется магнитным
преобразователем, а данные о частоте вращения передаются в кабину.
Частота вращения распрыскивателя может снижаться на 100 об/мин при
истечении из него химиката.
54
Рис. 2.12. "Связки”, образую-
щиеся по краям диска, делятся
на капли одинаковых размеров
(мелкокапельный распрыскива-
тель "Микрон”)
Установка. Четыре компактных распрыскивателя AU 3000 фирмы
’’Микронэр” обычно устанавливаются на самолетах типа ’’Пони”. На
самолетах большей грузоподъемности могут устанавливаться шесть
устройств. Мини-распрыскиватели AU 5000 достаточно легки, чтобы
устанавливать их непосредственно на штанге. Число устанавливаемых
устройств зависит от необходимой скорости истечения, рекомендуется,
чтобы их было минимум шесть для обеспечения равномерной обработ-
ки при обычном опрыскивании.
Распрыскиватели фирмы ’’Микронэр” могут использоваться на
вертолетах с соответствующими лопастями и успешно применяются
для борьбы с саранчой (рис. 2.11). Фирма ’’Микронэр” (эриел) лимитед”
производит новые устройства, обеспечивающие истечение капель
больших размеров, необходимых при внесении гербицидов и при
борьбе с разливами нефтепродуктов.
Мелкокапельные распрыскиватели типа ’’Микрон”. Эксперимен-
тальные исследования показали, что при определенной частоте враще-
ния диска с маленькими зубцами можно добиться одинаковых размеров
капель за счет обрыва ’’связки” с зубцом (рис. 2.12). Более того, ско-
рость истечения может быть повышена по сравнению с каплями, обра-
зующимися по краям гладкого диска, что имеет большое значение для
обеспечения точности дозировки. Рабочие характеристики улучшаются
и в том случае, если на диске имеются канавки, ведущие к зубцам.
Существует несколько модификаций распрыскивателей серии
Микрон X”. Они приводятся во вращение набегающим потоком возду-
’’Микрон X”. Они приводятся во вращение набегающим потоком возду-
ха или электрическими двигателями. За исключением Х-15, все
остальные модификации (Х-1, -4 и -7) могут заменять ги драв личе-
55
ские или садовые распрыскиватели и широко применяются в сельско-
хозяйственной авиации США. В частности, американской фирмой
’’Микрон корпорейшн” был создан распрыскиватель Х-1 CD А (с конт-
ролируемым истечением). Его сопло состоит из одного диска с канав-
ками и зубцами, вращающегося на двух шарикоподшипниках и приво-
димого взаимозаменяемыми воздушными турбинами с разным углом
установки лопастей крыльчатки, поэтому Х-1 может применяться при
разных воздушных скоростях. Жидкость поступает через центральную
трубку в полый вращающийся вал, а затем через распределительное
устройство, что приводит к образованию ’’листа” жидкости равномер-
ной толщины. Такой ’’лист” передается в канавки диска, образуя
’’связки”, которые отделяются зубцами диска, образуя капли одинако-
вых размеров.
Распрыскиватели Х-1 CDA предназначены для замены разбрызги-
вающей штанги с обычными гидравлическими соплами. Ниже приво-
дятся рекомендации фирмы ’’Микрон” относительно числа распылива-
телей при различных воздушных скоростях:
130-160 км/ч - 19 сопел (в комплекте поставляется красная
воздушная турбинка);
160-190 км/ч - 23 сопла (в комплекте поставляется турбинка
золотистого цвета);
190 км/ч - 29 сопел (в комплект входит синяя турбинка).
Имеются три модификации распрыскивателя Х-15 фирмы ’’Микрон
спрейерс лимитед”, предназначенные для различных видов АХР
Рис, 2.13. Распрыскиватель Х-15 английской фирмы ’'Микрон спрейерс” состоит из 15 дис-
ков (фото — ’’Микрон спрейерс лимитед*')
56
Рис. 2.14. Схема распылительной го ловил
’’Бикомист* (модель 360 с электрическим
приводом):
1 — распределитель; 2 — входное отверстие. Рас
пределение через пористый или перфорирован-
ный рукав. Имеются три типа рукавов, рассчитан-
ные на различный объем и различные размеры
капель
(рис. 2.13). В основе каждой модификации - использование 15 дисков
типа У льва:
устройства, приводимые воздушным потоком, для самолетов;
двойные устройства с приводом от двигателей для вертолетов;
устройства с приводом от двигателей для сверхлегких самолетов
типа ’’Микролайт” и т. д.
Распылительная головка ’’Бикомист”. Американская фирма ”Бико
продакте компани” изготавливает распылительные головки типа
’’Бикомист”, которые представляют собой вращающийся пористый
цилиндр с электрическим (модель 360) или гидравлическим (модель
361) приводом (рис. 2.14). Жидкие пестициды поступают в распредели-
тель, откуда они передаются во вращающуюся головку. Затем под
действием центробежной силы через рукав жидкость истекает в атмо-
сферу в виде капель, размер которых составляет от 20 до 100 мкм в
зависимости от типа рукава. Двигатель обеспечивает высокую частоту
вращения (10 тыс. об/мин и более) и контролирует размер капель, что
дает возможность производить малообъемное или ультрамалообъем-
ное опрыскивание.
Производятся пористые и перфорированные рукава для различных
пестицидов, от растворов очень малой вязкости до смачиваемых
порошков и тяжелых текучих химикатов.
Другие типы распрыскивателей. Существуют и другие типы гидрав-
лических и центробежных сопел, предназначенные для специального
применения, например, пьезоэлектрические, электростатические,
основанные на эффекте Вентури, и т. д. Однако необходимо отметить,
что приведенное описание относится к наиболее широко используе-
мым типам оборудования и принципам работы, принятым во всем
мире. Возможно, в свое время на рынке появится больше сопел типа
CD А, использующих центробежную силу, так как они позволяют
получить очень узкий спектр капель, имеют небольшую массу и могут
непосредственно заменять стандартные штанги сельскохозяйственных
57
Электрические распрыскиватели. Работа электрических мелкока-
пельных распрыскивателей не зависит от воздушных приводов, по-
этому они представляют собой идеальное оборудование для вертоле-
тов, где силы спутной струи может быть недостаточно. Другими пре-
имуществами являются возможность устанавливать частоту вращения
из кабины пилота и меньшее лобовое сопротивление. Основным недо-
статком является потребляемая мощность, для электрических систем
большинства ВС предельным является наличие четырех или более
устройств. Сельскохозяйственные ВС с газотурбинными двигателями и
генераторами переменного тока 200 А могут не ограничиваться этим
числом.
Размер капель (общие положения). Размер капли определяется ее
диаметром, измеренным в полете, в микрометрах. Один микрометр
(1 мкм) равен 1/1000 мм, или 1/10 000 000 м. Если диаметр капли равен
200 мкм, это составляет 1/5 мм. Помните, что, когда капля достигает
цели, она растекается и теряет сферическую форму, что рождает лож-
ное впечатление о первоначальном размере капли. Степень растекания
зависит от состава химиката и характера поверхности.
Ни одно из применяемых распрыскивающих устройств не дает
капель совершенно одинаковых размеров. Для каждого из них сущест-
вует определенный диапазон размеров, называемый спектром капель.
При этом важно понимать размер капли и его влияние на эффектив-
ность опрыскивания.
По этой причине спектры капель различаются по средним размерам
капель. Существуют два общепринятых метода их определения -
средний объемный диаметр (СОД) и средний количественный диаметр
(СКД).
Средний размер капель. Для получения СОД капли распределяются
по размерам, подсчитывается объем всех капель каждого размера и
вычисляется среднее арифметическое. Полученный средний диаметр
капель представляет собой СОД. Половина истекающего химиката
состоит из капель меньших СОД, а вторая половина - из капель боль-
ших СОД.
Для получения СКД подсчитывается число капель, которые распо-
лагаются по величине. Затем определяется среднее арифметическое, и
диаметр капли средней величины представляет собой СКД. Поэтому
половина общего числа капель имеет диаметр меньше этого значения,
а половина - больше этого значения. Сам по себе СКД может приво-
дить к неточностям в том смысле, что на его величину влияет большое
число маленьких капель, которые на самом деле составляют лишь
небольшую часть истекающей жидкости.
Иногда встречается термин ’’средний массовый диаметр” (СМД),
однако он может считаться равным СОД, кроме случаев, когда химика-
ты быстро испаряются и, следовательно, различаются по удельному
весу. Оба вида подсчетов требуют времени, так как необходимо
собрать и измерить большое число капель. Однако при большинстве
58
коммерческих применений с достаточной степенью точности использу-
ется следующее уравнение:
СОД = 0,45^,
где Д.,О|ГР - диаметр самой большой капли.
С помощью СОД и СКД удобно характеризовать истечение жидко-
сти, но они не дают представления о диапазоне размеров капель. К
сожалению, нет простых методов их количественной оценки. Посколь-
ку небольшое число больших капель содержит больше жидкости, чем
большое число маленьких, СОД всегда больше СКД. Отношение СОД к
СКД используется в качестве коэффициента распределения химиката.
Приведем примеры таких отношений:
Вращающиеся цилиндры...........................
Гидравлические сопла:
с контролируемым факелом распыла.............
с неконтролируемым факелом распыла...........
3,0-5,0
около 3,0—7,0
около 8,0—11,0
Наиболее важными факторами, влияющими на размер капель,
являются тип используемого оборудования и условия его функциони-
рования.
Другим до некоторой степени влияющим на размер капель факто-
ром является состав химиката. Все химикаты на водной основе (раз-
бавленные или эмульгируемые концентраты, суспензии, увлажняемые
порошки и т. д.) ведут себя примерно одинаково, но существуют
заметные отличия между ними и составами на масляной основе (напри-
мер, растворами, применяемыми для УМО). Точно определить эти
отличия невозможо, но всегда следует помнить, что данные, предостав-
ляемые фирмой-изготовителем оборудования, скорее всего относятся
к водным химикатам и требуют проверки для всех остальных соста-
вов, особенно на масляной основе.
РЕГУЛИРОВКА СКОРОСТИ ИСТЕЧЕНИЯ
Точная регулировка оборудования воздушного судна обеспечи-
вает эффективность опрыскивания: как показано ниже, если неизвест-
на точная скорость истечения, невозможно обеспечить необходимую
дозировку. Регулировка скорости истечения для обычных применений
сравнительно проста. Поскольку применяемые эмульгируемые кон-
центраты (ЭК) разводятся водой, характеристики истекающего раство-
ра сходны с характеристиками воды, поэтому в качестве первоначаль-
ной калибровочной жидкости может использоваться вода. Число
точных регулировок невелико, и их качество можно проверить в
процессе работы.
59
Однако рабочие составы химикатов для УМО содержат значитель-
но более высокие концентрации активных веществ, которые раство-
ряются или иногда пребывают в виде суспензии в масле, поэтому, если
полеты выполняются для регулировки норм УМО, рекомендуется
составлять калибровочные жидкости со сходными физическими
характеристиками и характеристиками истечения. Помните, что лишь
ВС с гидравлическими или электрическими насосами могут регулиро-
ваться на земле; регулировка аппаратуры ВС, оснащенных насосами с
воздушными приводами, производится в полете.
Расчет скорости истечения. Скорость истечения зависит от потреб-
ного объема, путевой скорости ВС и эффективной ширины захвата.
Данную зависимость можно выразить в виде уравнения:
Скорость истечения = (О • Ш • С)/600,
где скорость истечения, л/мин; О - общий потребный объем (норма на
га), л/га; Ш - измеренная ширина захвата, м; С - скорость полета, км/ч.
Нижеследующие расчеты производятся в метрических единицах.
Пример. Рассчитать скорость истечения химиката из ВС, имеющего
52 сопла, зная ширину захвата, объем и скорость полета.
Если потребный объем (норма на 1/га) 20 л/га, ширина захвата 22 м
и скорость полета 161 км/ч, то скорость истечения (20 • 22 • 161)/600 =
= 118,06 л/мин; скорость истечения из сопла 118,06/52 л/мин;
потребная скорость истечения из каждого сопла 2,270 л/мин.
Рассчитанная скорость истечения первоначально может опреде-
ляться по таблицам спецификации фирмы-изготовителя, но впослед-
ствии должна быть проверена при производстве работ.
Дозировка и обрабатываемая площадь. Дозировка химикатов
обычно выражается в количестве на единицу площади (л/га или кг/га),
а иногда - в процентах концентрации раствора.
Общий потребный объем может меняться в зависимости от способа
действия пестицида и вида обрабатываемого участка. Хотя дозировка
дается для площади, поверхность зеленого покрова (индекс площади
листьев) обрабатываемых посевов на этой площади может быть значи-
тельно больше. Контактные инсектициды требуют хорошего увлажне-
ния, поэтому размер капель должен быть уменьшен. Это повышает
число капель при том же объеме химиката, а следовательно, обеспе-
чивает более эффективное смачивание листьев на обрабатываемой
площади.
Регулировка для обычных применений. Трубопроводы системы
опрыскивания должны содержать до 30 л жидкости, поэтому сначала
убедитесь, что в насосе есть жидкость. Залейте в бак 40-50 л воды и
выполните полет с той же скоростью, с какой выполняется опрыски-
вание. Положение трехходового клапана должно быть таково, чтобы
было достигнуто и поддерживалось рабочее давление. Клапан управле-
60
ния сельскохозяйственной аппаратурой у пилота может быть установ-
лен правильно с помощью регулируемого стопора на секторе крана.
Когда давление начинает падать, указывая, что бак пуст, надо закрыть
клапан. Теперь система заполнена, и пилот может вернуться на ВПП.
Принимая полную скорость истечения равной 118,06 л/мин (как было
рассчитано в примере), в бак добавляется 118,06 л.
Затем на самолете выполняется полет со скоростью, при которой
проводится опрыскивание, и записывается время, за которое расходу-
ется 118,06 л, при этом трехходовой клапан закрывается, как только
падает давление. Если скорость истечения установлена правильно, это
время составит точно 60 с. При обычных применениях небольшая
погрешность скорости истечения не имеет значения, однако если
погрешность больше 10 %, регулировку следует проверить. Если время
расхода больше, следует шире раскрыть трехходовой клапан (если он
уже полностью открыт, могут быть выбраны сопла большего размера).
Обратите внимание, что для расчета количества активного ингре-
диента (А), потребного для смешивания с известным количеством
растворителя (Р), чтобы получить данную концентрацию химиката:
необходимая концентрация, %_______
концентрация активного ингредиента, %
Пример.
а) смешать 100 л 0,5 %-ного А, используя 50 %-ный смачиваемый
порошок:
100 • (0,5/50) = 1 кг смачиваемого порошка;
б) смешать 2 л 5 %-ного А, используя 75 %-ный смачиваемый поро-
шок:
2000 • (5/75) = 133 г смачиваемого порошка.
Регулировка при ультрамалообъемном опрыскивании. При УМО
используются составы с высокой концентрацией активного ингреди-
ента, которые разбрызгиваются очень малыми дозами (менее 5 л/га).
Поэтому УМО требует точного значения скорости истечения. Для УМО
не очень пригодны гидравлические распыливатели: низкая скорость
истечения и маленькие размеры капель требуют использования распы-
ливателей с маленькими отверстиями, которые легко забиваются.
Необходимо заново проводить регулировку для каждого состава, так
как каждый из них имеет несколько отличную вязкость, влияющую на
скорость истечения (помните, что самолеты, применяемые для УМО,
должны оснащаться расходомерами).
В приведенном ниже примере считается, что самолет оснащен
шестью мини-распрыскивателями типа ’’Микронэр” AV 5000. Регули-
ровка проводится в два этапа: регулирование скорости истечения и
определение размера капель. В отличие от случаев применения обыч-
ных гидравлических распрыскивателей эти две переменные в значи-
61
тельной степени независимы и одна из них может меняться, не влияя
при этом на другую. Имеются следующие данные:
дозировка - норма на га (Д) 2,5 л/га;
ширина обрабатываемой полосы (Ш) 25 м;
скорость полета (С) 161 км/ч:
скорость истечения (СИ) [(Д • Ш • С)/600] л/мин =
= (2,5 • 25 • 161)/600 л/мин = 16,77 л/мин;
скорость истечения из каждого сопла (16,77/6) л/мин = 2,79 л/мин.
Формула скорости истечения, конечно, может быть транспонирова-
на для получения любого другого значения.
Пример. Найти дозировку на гектар при данных скорости истече-
ния, скорости полета и ширине полосы обработки (используя получен-
ные выше цифры).
Если скорость истечения из каждого сопла 2,79 л/мин, ширина
полосы обработки 25 м и скорость полета 161 км/ч, то дозировка
[(СИ • 600)/С • Ш] л/га = (2,79 • 600 - 6)/161 • 25 л/га (шесть сопел), т. е.
дозировка (Д) равна 2,5 л/га.
РЕГУЛИРОВКА МЕЛКОКАПЕЛЬНОГО РАСПРЫСКИВАТЕЛЯ "МИКРОНЭР’
Истечение из каждого мелкокапельного распрыскивателя регули-
руется с помощью переменного ограничителя (ПО). Каждый ПО имеет
ограничительную пластину с отверстиями разных размеров. Селектор-
ная пластина, соединенная с регулирующей кнопкой, производит
выбор любых отверстий, тем самым обеспечивая попадание в распрыс-
киватель различного количества химиката. Отверстия в ограничитель-
ной пластине имеют номера с 1 по 13, причем только нечетные. Чем
больше номер, тем больше скорость истечения, которая максимальна
при использовании номера 13 и равна нулю при использовании номера
0. Стандартные ограничительные пластины (нечетные номера) обеспе-
чивают скорости истечения от 0,27 до 22,8 л/мин (сопла типа AU 5000).
Из приведенных выше расчетов ясно, что необходимо выбрать
правильную установку ПО и давление в системе по табл. 2.2. Для
скорости истечения 2,79 л/мин наиболее подходит номер 7 ПО. При
давлении в системе 1,4 кгс/см2 скорость истечения будет составлять
2,65 л/мин. Установите регулировочную кнопку на ПО таким образом,
чтобы номер 7 совпадал с началом отсчета на корпусе ограничителя.
После установки ПО точная регулировка скорости истечения произво-
дится с ВС путем изменения давления. Установка ПО всегда должна
выбираться так, чтобы обеспечить приемлемое раскрытие управляю-
щего клапана (а следовательно, и давление в системе). Это позволит
легко регулировать скорость истечения при опрыскивании.
В приведенном примере табличная скорость истечения при давле-
нии 1,4 кгс/см2 меньше требуемой. Небольшое повышение давления в
системе увеличит скорость истечения до необходимой величины;
62
Таблица 2.2. Поток химиката через ПО (сопла "Микронэр" AU 5000)
Номер ПО
Давление, кгс/см2
Скорость истечения, л/мин
13
1,4
2,1
2,8
1,4
2,1
2,8
1,4
2,1
2,8
1,4
2,1
2,8
1,4
2,1
2,8
1,4
2,1
2,8
1,4
2,1
2,8
0,27
0,33
0,40
0,75
0,95
1,10
1,45
1,82
2,15
2,65
3,40
4,10
4,50
5,90
6,80
8,50
11,50
14,00
14,90
19,50
22,80
табличные данные получены при использовании воды. Реальные
скорости истечения будут зависеть от установки, используемого
химиката и температуры. Эксплуатанты всегда должны проводить
проверку скоростей истечения в полевых условиях.
Окончательная регулировка должна проводиться с помощью
секундомера в полете или с помощью наземного насоса, соединенного с
трубопроводом. Поскольку при УМО всегда рекомендуется использо-
вать расходомер, итоговая скорость истечения будет также средством
точной регулировки. Расходомеры способны также обеспечить своевре-
менное предупреждение об отказах в системе. Ошибки при производ-
стве УМО могут быть непоправимыми. Всегда помните, чтобы таблицы
или графики регулировки для всех распрыскивателей и сопел скорее
всего используют значения, полученные при применении воды при
данной температуре. Они дают лишь начальную точку при выполнении
калибровочных процедур.
Определение размера капель. Средний размер капель, истекающих
из мелкокапельного опрыскивателя, определяется частотой вращения
сетки. Поскольку сетка приводится во вращение лопастями вентиля-
тора в спутной струе, частота вращения зависит как от воздушной
скорости, так и от угла установки лопастей. Воздушная скорость
определяется типом ВС и видом АХР, следовательно, размер капель
зависит от угла установки лопастей вентилятора. На рис. 2.15 приво-
дится примерное соотношение между размером капель и частотой
63
'•'астата вращения, тыс об-мин
Рис. 2.15. Соотношение между размером
капель и частотой вращения (распрыскива-
тель ’’Микронэр” AU 5000).
В основе графика — испытания с применением
воды. На реальные размеры капель оказывает
влияние конкретный химикат. Эксплуатанты
должны определять реальные размеры капель в
полевых условиях
4 6 8 10 12 /4
Частота вращения, тыс. од/мин
Рис. 2.16. Соотноше-
ние частоты враще-
ния и воздушной
скорости (лопасти
ЕХ 1772, распрыски-
ватель "Микронэр*
AU 5000). Цифры на
графике приблизи-
тельны. Реальная
частота вращения
зависит от воздуш-
ного течения над
опрыскивателем:
1 — всухую; 2 — 2
галлона/мин; 3 — 6
галлонов/мин; 2 им-
перских галлона
равны 9,092 л, б им-
перских галлонов —
27,276 л
64
вращения. Например, при частоте вращения 9000 об/мин размер капель
будет составлять 100 мкм. Установив частоту вращения, необходимо
определить угол установки лопастей, обеспечивающий эту частоту. По
рис. 2.16 определите соответствие частоты вращения распрыскивателя
и скорости ВС. Продолжите линию из этой точки через скорость исте-
чения из каждого сопла, в результате получите угол установки лопас-
тей.
Пример. Используя цифры из раздела о регулировке для УМО,
при скорости истечения из каждого распрыскивателя 2,79 л/мин,
частоте вращения мелкокапельного распрыскивателя 9000 об/мин
(размер капли 100 мкм), скорости полета ВС 161 км/ч, по рис. 2.16
найдем угол установки лопастей, равный приблизительно 36е. Устано-
вите лопасти на всех мелкокапельных распрыскивателях под этим
углом (см. инструкции фирмы-изготовителя).
Примечание. Пилоты, выполняющие АХР, сталкиваются с
различными единицами измерений - имперскими, метрическими и
американскими. Единицы измерений площади могут быть весьма
необычными, например, федданы, манзаны, фанегады и т. д. В настоя-
щей книге используются метрические единицы. Однако некоторые
величины приведены в имперских или американских единицах.
Пилоты должны уметь преобразовывать скорости, объемы, дозировки,
линейные меры и т. д. из одной системы единиц в другую.
ПРАВИЛА РАБОТЫ С ОПРЫСКИВАЮЩИМИ СИСТЕМАМИ
Совершенно необходимо предотвращать случайные утечки хими-
катов из системы. Утечка химикатов внутрь фюзеляжа может привести
к коррозии, а при применении токсичных химикатов способствовать
образованию опасных паров в кабине. Утечка химиката наружу во
время полета может нанести вред растениям и животным. Поэтому
следует регулярно проверять систему на наличие утечек, все трубопро-
воды должны содержаться в хорошем состоянии, а зажимы и соедине-
ния быть надежными. Давление в системе может порой достигать
6,3 кгс/см2 и необходимо гарантировать трубы от разрывов. Обычным
источником утечек являются подтекающие сопла. Причиной является
либо ослабление пружины мембраны, либо скопление в мембране
грязи. Фильтры должны содержаться в чистоте. Наиболее частой
причиной отказов распрыскивающих систем в полете является забива-
ние фильтров. Химикаты должны фильтроваться до или во время
загрузки в бак, чтобы система опрыскивания была как можно чище.
Когда система пуста, насосы должны отключаться. Работающий
всухую насос быстро повреждается или даже разрушается. Устройства
отключения насосов регулируются для компенсации износа. При
предварительных облетах с пустым баком насосы должны стопориться
с помощью проволоки, чтобы помешать их вращению. Вопросы техниче-
ского обслуживания насосов регулируются инструкцией фирмы-изго-
3 Знк 719
65
товителя. Многие насосы имеют специальные места для смазки. Перио-
дически требуют замены уплотнения; некоторые химикаты обладают
абразивным эффектом. Система аварийного сброса или аварийный
клапан должны проверяться ежедневно, чтобы убедиться в их работо-
способности и отсутствии утечек.
Многие фунгициды и некоторые другие химикаты представляют
собой суспензию диспергированного порошка в воде или масле. Такие
химикаты должны взбалтываться, чтобы помешать оседанию порошка
на дно бака. При оседании он часто спекается и забивает трубопрово-
ды. Во время работы насоса этому препятствует система рециркуля-
ции, однако химикаты такого рода, находящиеся в ВС, не должны
оставаться без перемешивания более 1 ч; они должны откачиваться из
ВС обратно в хранилище. Чистота системы жизненно важна с точки
зрения коррозии. Система должна опустошаться и промываться спе-
циальными средствами и чистой водой после работы. Особенно сильное
коррозионное действие оказывают химикаты, содержащие медь (для
очистки отверстий распрыскивателей нельзя использовать проволоч-
ные щетки, так как это связано с риском увеличения или изменения
формы отверстия в процессе нескольких чисток, что непосредственно
влияет на размер капель). Для удаления грязи при каждой возможно-
сти используйте сжатый воздух, никогда не продувайте загрязненные
сопла. Некоторые химикаты, особенно гербициды гормонального типа,
опасны для всех посевов, кроме тех, для которых они предназначены.
Ущерб, который наносит хотя бы минутная утечка гербицида в баке,
может быть огромным. Подробнее о дезактивации авиационного
сельскохозяйственного оборудования см. гл. 4.
Пилоты должны регулярно проводить проверку на наличие призна-
ков необычной или избыточной вибрации, особенно при использовании
вращающихся мелкокапельных распрыскивателей. Такая вибрация
может являться результатом повреждений, засорения одной или более
сеток распрыскивателей, разрушения подшипника, ослабления отдель-
ных элементов или повреждения лопасти. Вибрация ощущается либо
через конструкцию фюзеляжа, либо заметна по распрыскивателю или
соседней штанге. При наличии избыточной вибрации пилот должен
снизить воздушную скорость, насколько это возможно, и посадить ВС
на ближайшей пригодной для этого площадке. Если для исправления
неисправностей необходимо выполнить полет на другую базу, следует
предотвратить вращение поврежденного распрыскивателя, прикрепив
его к скобе. Может остаться неясным, какой распрыскиватель неиспра-
вен, в этом случае перед полетом закрепляются все распрыскиватели.
ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РАЗБРАСЫВАНИЯ
Термин ’’разбрасывание” используется для описания применения
твердых химикатов, таких, как удобрения, гранулированные вещест-
ва, микрокапсулы, посевной материал и порошки. Оборудование
включает еле,дующие элементы.
66
Рис. 2.17. Применение гранулятов с само-
летов (на схеме показано действие сдви-
гающегося регулирующего клапана):
1 — бункер; 2 — уплотнение; 3 — направление
полета; 4 — управление из кабины; 5 — разбрасы-
ватель типа Вентури; 6 — сдвигающийся регули-
рующий клапан; 7 — клапан аварийного сброса
Бункер (бак). Устанавливается внутри фюзеляжа, обычно представ-
ляет собой тот же бак, который используется для опрыскивания. В
верхней части предусматривается большое отверстие для загрузки. В
нижней части имеется дозирующее устройство, регулирующее расход
химиката. Управление устройством, сдвигающимся вдоль бункера,
осуществляется с помощью рычага из кабины; скорость расхода конт-
ролируется за счет регулировки размера отверстия выходного устрой-
ства. Для этой цели рабочий рцчаг оснащен специальным стопором
(рис. 2.17).
Мешалка. Для обеспечения равномерного внесения химикатов,
способных скапливаться над отверстием клапана, а также для измель-
чения комочков в нижней части бункера установлена механическая
мешалка. Обычно она имеет вид вращающейся клетки для белки,
приводимой в движение через редуктор ветрянкой, помещенной в
спутной струе воздушного винта. Остановка ветрянки выполняется из
кабины.
Разбрасыватель типа Вентури. Это наиболее широко применяемый
тип разбрасывателя. Он имеет форму трубки Вентури, установленной
под бункером на нижней части фюзеляжа таким образом, что воздух
спутной струи входит в нее спереди (такой разбрасыватель непригоден
для вертолетов). Химикат, попадающий из бункера в разбрасыватель,
выдувается с задней стороны; форма разбрасывателя, а также внутрен-
ние направляющие лопатки или каналы сообщают движению частиц
химиката боковую скорость и таким образом способствуют их разбра-
сыванию за самолетом на ширину от 7 до 12 м. Каналы внутри таких
разбрасывателей имеют неправильную форму, чтобы компенсировать
смещение частиц из одной стороны в другую под действием вихря
воздушного винта во время их падения на землю.
Ширина полосы обработки зависит от скорости прохождения
воздуха через разбрасыватель. Эта скорость в свою очередь меняется
под действием скорости воздуха в спутной струе (т. е. с изменением
воздушной скорости самолета и мощности двигателя), а также в
зависимости от скорости расхода удобрения. Причина последнего
заключается в том, что чем больше частиц химиката попадает в воз-
душный поток, тем большая энергия необходима для придания им
ускорения, а поглощение этой энергии приводит к замедлению движе-
ния потока воздуха. Если в разбрасыватель попадает слишком боль-
шое количество химиката, т. е. если дозирующее устройство бункера
Л 4-
67
раскрыто слишком широко, воздушный поток не обладает энергией,
достаточной для перемещения химиката, и разбрасыватель забивается.
Симптомом забивания является выпадание химиката из передней
части разбрасывателя, а после закрывания дозирующего устройства -
из задней части разбрасывателя. Забивание приводит к нарушению
норм расхода химиката и его потерям. Этому можно помешать, умень-
шив отверстие дозирующего устройства или увеличив скорость полета.
Некоторые пилоты выполняют полеты с выпущенными на две трети
закрылками, так как это повышает лобовое сопротивление, а следова-
тельно, количество потребного порошкообразного химиката и скорость
спутной струи.
Аэродинамический разбрасыватель. Хорошо известным образцом
такого устройства является разбрасыватель типа ’’Трансленд суотмас-
тер”. Он непригоден для использования на вертолетах. Трубка Вентури
заменена разбрасывателем, имеющим форму пары крылышек, установ-
ленных под фюзеляжем. На поверхности крылышек имеется большое
число маленьких отверстий. Химикат из бункера попадает в поток
воздуха от воздушного винта, входящий в большое отверстие в перед-
ней части разбрасывателя, и доносится воздухом до крылышек, откуда
он выдувается наружу через отверстия. Внутри крылышек помещены
направляющие лопатки, способствующие более равномерному разбра-
сыванию. Разбрасыватели типа ’’Трансленд суотмастер” могут также
использоваться для опрыскивания жидкими химикатами, но при более
высоких скоростях самолета.
Разбрасыватель центробежного типа. Расширение применения
вертолетов для внесения твердых химикатов способствовало разра-
ботке разбрасывателей центробежного типа. Такое оборудование
может также использоваться на самолетах. Частицы химиката падают
из дозирующего устройства бункера на один или два горизонтальных
диска, вращающихся с высокой скоростью, откуда они под действием
центробежной силы разбрасываются за ВС в продольном направлении.
При применении гранулированных химикатов ширина полосы обработ-
ки может достигать 15 м, т. е. заметно большей, чем при применении
разбрасывателей типа Вентури. Диски обычно приводятся электриче-
скими моторами или гидравлическими приводами, работающими от
двигателя ВС. Разбрасыватели центробежного типа обладают тем
преимуществом, что создают значительно меньшее аэродинамическое
сопротивление, чем разбрасыватели типа Вентури; последние способны
вызывать заметное ухудшение характеристик ВС.
Разбрасыватель типа иТетрагедрон” (КСИРО, Австралия). Устрой-
ство, напоминающее четырехгранник, установлено на плоской пласти-
не (рис. 2.18). Химикат из дозирующего устройства бункера оказывает-
ся непосредственно перед разбрасывателем, который отклоняет части-
цы в стороны. Разбрасыватель не может быть использован при аварий-
ном сбросе, аварийный сброс химиката производится в основном через
устройство перед разбрасывателем. Разбрасыватель ’’Тетрагедрон”
меньше способствует повышению лобового сопротивления, чем другие
68
Рис. 2.18. Разбрасыватель ”Тетраспредер” (типа "Тетрагедрон”), установленный на самолете
”Пони” (фото КСИРО, Австралия)
Рис. 2.19. Разбрасыватель типа "Симплекс” на внешней подвеске вертолета. При замене
пустого бункера на полный вертолет может оставаться в режиме висения (фото ”Аг роторе
инк”)
69
типы. При внесении 115 кг химиката на гектар самолет типа ’’Пони” с
разбрасывателем ’’Тетрагедрон” обрабатывает полосу примерно на
50 % шире, чем при отсутствии разбрасывателя. Степень равномерности
ухудшается при расходе химиката около 170 кг/га и становится опти-
мальной при расходе 115 кг/га. Поскольку в разбрасывателе этого типа
нет каналов, отсутствует проблема их засорения, а при меньшем числе
изнашиваемых поверхностей срок его службы значительно дольше.
Разбрасыватели для вертолетов. Могут быть центробежного типа и
устанавливаться как внутри фюзеляжа вертолета, так и снаружи.
Последнее подразумевает наличие бункера, подвешенного под верто-
летом (рис. 2.19), под которым находится центробежный разбрасыва-
тель (приводимый дополнительным электрическим мотором). У правле-
ние дозирующим устройством осуществляется из кабины вертолета.
Преимуществом такой системы является быстрота загрузки бака, так
как вертолет меняет бак в режиме висения.
На вертолетах может также использоваться отдельный вентиля-
тор, нагнетающий воздух через двойной канал, который расположен в
основании бункера, и выдувающий химикат через короткие штанги.
Каждый бункер имеет при этом отдельную дозирующую систему.
Альтернативной системой с нагнетанием воздуха, применяемой на
вертолетах, являются вращающиеся диски. Два устройства такого рода
устанавливаются с обеих сторон под каждым бункером. Диски имеют
гидравлический или электрический привод и вращаются в противо-
положном направлении. Гранулированный химикат выбрасывается
наружу перед дисками, ширина полосы обработки достигает 15 м.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ РАЗБРАСЫВАТЕЛЕЙ
Если ВС используется как для опрыскивания, так и для разбрасы-
вания при наличии одного и того же бункера для обеих операций, то
при установке разбрасывающего оборудования отсоедините все трубо-
проводы от бункера, чтобы помешать их засорению. Смажьте дозирую-
щее устройство, чтобы обеспечить его свободное движение и предотвра-
тить излишний износ. Бункер и разбрасыватель должны быть очищены
от спекшегося химиката или пыли, забивающих проходы, особенно в
сырую погоду. Мешалка смазывается в соответствии с инструкциями
изготовителя.
Перед загрузкой в ВС удобрения должны проходить через фильтр
(сито) с отверстиями размером 1,25 см, так как при неправильном
хранении они часто слипаются кусками, которые не может разбить
мешалка, в силу чего она может быть повреждена (иногда, при работе с
порошкообразными или жидкими химикатами, мешалки удаляются).
Отрегулируйте створки дозирующего устройства таким образом, чтобы
химикаты не могли случайно высыпаться в полете: порошки могут
быть столь же опасны, как и жидкости, а стоимость удобрений высока,
и их потери недопустимы.
70
Многие виды твердых химикатов гигроскопичны и в сырую погоду
не должны надолго оставаться в ВС. Влажные химикаты не высыпают-
ся и слипаются кусками. Большую опасность для конструкции пред-
ставляет коррозия, которая ускоряется во влажных условиях. Разбра-
сыватель, бункер и конструкция ВС очищаются путем обтирания
всухую или промываются водой и моющими средствами во влажных
условиях.
разбрасывание твердых химикатов
Авиационно-химические работы включают аэросев и применение
удобрений или извести на лугах с недостаточным травяным покровом,
поверхность которых является слишком неровной, слишком крутой
или заболоченной для наземных средств, а также на посевах зерновых
культур или в лесах (рис. 2.20 и 2.21).
Удобрения. Большинство современных искусственных удобрений
выпускаются в гранулированном виде и свободно высыпаются из
бункера без применения мешалок при условии, что они сухие (по этой
причине во влажном климате они не должны выноситься из хранилищ
задолго до использования, а при хранении на воздухе навалом или в
мешках должны накрываться тканью). Некоторые виды удобрений,
такие, как шлаки, каменные фосфаты, некоторые виды поташа (калия)
и извести, свободно не высыпаются и скапливаются над створками
бункера или даже на мешалке, а потому непригодны для АХР, за
исключением тех случаев, когда точность внесения химикатов не
имеет первостепенного значения. Их поток может быть неравномер-
Рис. 2.20. Внесение удобрений с самолета Ан-2. Этот самолет является представителем
второй группы сельскохозяйственных ВС (как и его модификация Ан-2М) и широко
используется в странах Восточной Европы для всех видов АХР (фото ’’Интерфлюг”, Берлин)
Рис. 2.21. Самолет М-18 ’’Дромадер” фирмы "Пезетель". Он создан в Польше, оснащен
поршневым двигателем мощностью 1000 л. с. и бункером вместимостью 2500 л, или
1500 кг. Данный вариант имеет разбрасыватель (фото "Пезетель”, Варшава)
ным, как и осаждение на почву. Удобрения содержат один или более из
трех элементов, жизненно необходимых для роста, - азот, фосфор и
калий. Количество каждого элемента выражается в процентах от
общего количества удобрения и указывается на упаковке. Количество
удобрения, вносимое на гектар, зависит не только от концентрации
элементов, но также и от факторов, связанных с качеством почвы и
требованиями к посевам.
Дозировка удобрений. На практике
арьируют нормы внесения от
56 до 340 кг/га. Первоначально при регулировке аппаратуры возникает
ряд затруднений:
1. Неизвестно, какова будет ширина захвата.
2. Пока она неизвестна, невозможно рассчитать скорость внесения
удобрений.
3. Пока неизвестен требуемый расход химиката, невозможно
определить ширину общей обработанной полосы.
Применение твердых химикатов не позволяет использовать
заменитель, обладающий теми же характеристиками, которые можно
получить при опрыскивании. Та же проблема остается при применении
удобрений и аэросеве. Применение различных типов разбрасывателей
определяет значительное влияние сбрасываемой массы на ширину
обрабатываемой площади.
Первоначальная регулировка аппаратуры должна выполняться на
земле путем хронометрирования высыпания известного количества
химиката через створки бункера (сначала выполните полет на рабочей
высоте при малом раскрытии створок). После этого выполняется полет
с разбрасыванием химиката над шеренгой специальных коллекторов.
Если коллекторы имеют воронки известных размеров, скажем,
357 мм, то это даст площадь
1000 см2. Коллекторы размещаются на
72
обрабатываемом участке с интервалом около 1 м. Один грамм химика-
та, собранный на этой площади, будет соответствовать 100 кг/га. Если
взвесить химикат, собранный коллекторами на каждом участке, то
можно получить дозировку химиката следующим образом:
Дозировка =
К-М
П
где дозировка, кг/га; К (константа) = 10s; М - масса собранного хими-
ката, г; П - площадь отверстия коллектора, см2.
Такая процедура обеспечивает экономичный метод регулировки
расхода и дозировки химиката до того, как будут проведены дальней-
шие полеты для определения ширины обрабатываемой полосы [1].
Соотношение между скоростью внесения (кг/мин) и дозировкой
(кг/га) определяется следующим образом;
кг/мин =
(кг/га) • (км/ч) •
600
м
W4
где путевая скорость выражена в километрах в час, а ширина поло-
сы - в метрах.
В табл. 2.3 приводятся скорости расхода химиката на каждый метр
полета для четырех скоростей полета. Из таблицы видно, что при
необходимости внести 200 кг/га, когда предполагаемая скорость
полета составляет 150 км/ч, на каждый метр полосы обработки должно
вноситься 50 кг/мин. Предполагаемая ширина полосы обработки равна
9-12 м, поэтому начинайте полеты с отверстием створок, обеспечиваю-
щим примерно
9 • 50 = 450 кг/мин - 12 • 50 = 600 кг/мин.
Если при первом полете отверстие створок таково, что на земле
оно давало 450 кг/мин, а в воздухе реальная цифра составила
500 кг/мин, то можно провести необходимую регулировку [3].
Если эффективная ширина полосы оказалась равной 11 м, то второй
полет выполняется с положением створок, обеспечивающим скорость
Таблица 2.3. Регулировка расхода химиката (для удобрение)
Дозировка Скорость расхода на каждый метр между линиями пролета,
химиката, ______________________кг/мин, при путевой скорости, км/ч________________
кг/га ~ 100 125 150 175
100 16,66 20,83 25,00 29,17
200 33,33 41,67 50,00 58,34
300 50,00 62,50 75,00 87,50
73
Таблица 2.4. Регулировка расхода грану лированных химикатов
Дозировка
гранулята,
кг/га
Скорость расхода на каждый метр между линиями пролета,
кг/мин, при путевой скорости, км/ч___________________________
100 125 150 175
10
15
0,833
1,66
2,50
1,04
2,08
3,125
1,25
2,50
3,75
1,46
2,92
4,375
расхода около 550 кг/мин. В результате этого полета будут внесены
новые коррективы и получена новая ширина обрабатываемой полосы.
Если последняя оказалась равной 10 м, то третий полет должен дать
соответствующий размер отверстия створок для данной известной
ширины полосы.
Такой метод проб и ошибок может показаться трудоемким на
первый взгляд, но при его регулярном использовании точные данные о
характеристиках оборудования и расходе удобрений удается получить
все проще.
При применении гранулированных гербицидов или инсектицидов
вносимые количества составляют примерно 5-15 кг/га. В табл. 2.4
приводятся скорости расхода гранулированного химиката на каждый
метр для тех же четырех скоростей полета ВС.
Эта таблица может применяться точно так же, как табл. 2.3. Для
подсчета потребного количества химиката (К) при рекомендованном
количестве активного ингредиента на гектар (АИ), когда используется
состав, содержащий В % активного ингредиента, применима следующая
формула:
к =
АИ • юо
Например, при внесении 0,25 кг/га АИ в 5 %-ных гранулах
100
= 5 кг/га.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Amsden, R. С. (1984) ’The aerial application of solid materials’. Short course on the aerial
application of pesticides. Cranfield Institute of Technology, U. K.
2. Beecomist Spray Head. Beeco Products Company, Industrial Park, Fort Washington,
Pa. 19034, U.S.A.
3. Britten, F. R. J. and Rose, G. J. (1959) ’The distribution of granular fertilizer from light
aircraft’. Proc. 1st Int. Agric. Aviat. Congr. 210—220.
74
4. C.S.I.R.O. (September 1981) Rural Research. Quarterly journal of C.S.I.R.O. Australia,
22-25.
5. Delavan Nozzles. Delavan Corp., P.O. Box 100, West Des Moines, la. 50265, U.S.A. Delavan
Ltd, Gorsey Lane, Widnes, Cheshire, WA8 ORJ, England.
6. F.A.O. (1972) ’The use of aircraft in agriculture*. Agricultural Services Bulletin 16.
7. F.A.O. (1974) ’The use of aircraft in agriculture’. Agricultural Development Paper 94.
8. Micron Atomisers. Micron Sprayers Ltd, Three Mills, Bromyard, Herefordshire, HR7 4HU,
England. Micron Corporation, 1424 West Belt Drive North, Houston, Texas 77043, U.S.A.
9. Micronair Atomisers. Micronair (Aerial) Ltd, Bembridge Fort Sandown, Isle of Wight, PO36
8QS, England.
10. Spraying Systems Nozzles. Spraying Systems Co., North Avenue Schmale Road, Wheaton,
Illinois 60187, U.S.A.
11. Transland Spreader. Transland Systems and Equipment, 24511 Frampton Avenue, Harbor
City, Ca 90710, U.S.A.
12. Wilce, S. E. et al. (1974) ’Drop size control and aircraft spray equipment’. Agricultural
Aviation 16 (1), 7—16.
ГЛАВА 3. АВИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ -
ОПРЫСКИВАНИЕ И РАЗБРАСЫВАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Химикаты, применяемые с воздуха для обработки посевов, делят-
ся на четыре основные категории: инсектициды, фунгициды, гербици-
ды и дефолианты или десиканты. В настоящей главе описываются
основные характеристики этих категорий и определенных добавок,
которые в целом усиливают воздействие активного ингредиента (АИ).
Пилот должен знать, какое влияние на оседание химикатов имеют
изменения высоты и скорости полета, а также все важные последствия
их нежелательного сноса. Само воздушное судно может оказывать
влияние на осаждение, поскольку аэродинамический эффект воздуш-
ного винта и вихрей на законцовках крыла изменяет динамику воз-
душного потока вблизи посевов. Также описаны атмосферные эф-
фекты.
КАТЕГОРИИ ХИМИКАТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ОПРЫСКИВАНИИ
При опрыскивании применяются следующие категории химикатов.
Инсектициды. Для достижения желаемой цели инсектициды
действуют на насекомых тремя различными путями. Контактные яды
убивают насекомых при непосредственном контакте с ними. Желудоч-
ные яды (внутреннего действия) оседают на растениях, и насекомые
поедают их. Яды системного действия проникают внутрь растения и
убивают насекомых, высасывающих соки. Первые два вида требуют
сравнительно точной обработки с равномерным покрытием растений;
что касается третьего вида, то применяется более грубая обработка,
так как цель ее состоит в том, чтобы хотя бы часть химиката попала на
каждое растение.
Фунгициды. Эти химикаты предназначены для борьбы с микозами
(болезнями) растений. Обычно они представляют собой соединения
меди, цинка, марганца, серы или олова, способные убивать споры
грибков на растении. Для этого они наносятся на листья и стебли; для
наилучшего покрытия поверхностей используется точная обработка, и
в большинстве случаев рекомендуется внесение под листья.
Гербициды. Селективные гербициды применяются для борьбы с
76
сорняками без ущерба для посевов. Сюда входят ДНОК, контактный
химикат, быстро убивающий зелень сорняков, на которые он оседает, и
гербициды гормонального типа - МКПА, МКПВ, 2,4-Д и 2, 4, 5-Т. Пос-
ледние абсорбируются сорняками через листья, причем реакция на
воздействие и отмирание сорняков происходит медленнее, чем под
действием ДНОК. Они вносятся при грубой обработке.
Дефолианты и десиканты представляют собой химикаты гербицид-
ного действия, применяемые для удаления с растений листьев (напри-
мер, с хлопчатника, сои) с целью облегчения механизированной убор-
ки урожая или для десикации, т. е. ускорения созревания (например,
посевов риса) и высушивания, чтобы снизить затраты на просушку
после уборки. Для этих целей применяются, в частности, пентахлор-
фенол, соли эндотала, трибутил фосфоротритий. По возможности
следует избегать применения хлората натрия в силу его пожароопас-
ности.
ПОДГОТОВКА ЖИДКОГО ХИМИКАТА
Жидкие химикаты бывают следующих видов.
Диспергируемые порошки представляют собой мелко истолченные
порошки, которые для использования смешиваются с водой или
маслом, образуя дисперсионный препарат. Должны хорошо перемеши-
ваться, при этом перемешивание периодически повторяется во избежа-
ние оседания. Образовавшийся осадок может затвердеть и сделать
повторное перемешивание невозможным.
Эмульгируемые жидкости. Эмульсии представляют собой смеси
различных жидкостей, например, масла и воды. Поскольку эти жидко-
сти обычно имеют различную плотность, их приходится перемешивать
во избежание расслоения.
Растворы в масле или воде. Химикаты обычно поставляются в виде
концентратов и для применения смешиваются с водой или маслом. При
этом необходимо точно следовать инструкциям фирмы-изготовителя.
При приготовлении жидкостей для опрыскивания могут использовать-
ся добавки, но лишь в том случае, если они не оказывают неблаго-
приятного воздействия на химикат. В любом случае следует получить
консультацию изготовителя или его представителя.
Сгустители для водных растворов гербицидов могут уменьшить
снос. Гидроксиэтилцеллулозные сгустители (такие, как "Геркулес
Вистик") следует использовать в 1 %-ной или менее водных концентра-
циях. На действие сгустителей оказывает влияние температура.
Клейкие реагенты улучшают осаждение жидкости на растения и
способствуют ее устойчивости к дождевому воздействию, что не всегда
является преимуществом.
Распределители улучшают смачивание. При применении современ-
ных химикатов клейкие реагенты и распределители редко применяют-
ся в качестве добавок.
77
Пенообразователи применяются при новой методике пенного
опрыскивания, которая позволяет уменьшить снос. Использование
этих добавок требует установки специальных пенообразующих сопел.
Химикаты для УМО выпускаются готовыми к употреблению и не
требуют подготовки. Они могут представлять собой нерастворенные
вещества или составы промышленного производства, содержащие
активный ингредиент и нелетучую жидкость.
НОРМА РАСХОДА ХИМИКАТОВ
Норма расхода представляет собой количество химиката,
вносимого на единицу площади. Ее следует отличать от дозировки,
представляющей собой количество активного ингредиента на
акр или гектар. Например, 0,5 кг активного ингредиента могут вно-
ситься на гектар в 5 л или 100 л воды; при этом дозировка остается
одинаковой, а норма расхода меняется. Норма расхода делится обычно
на многообъемную (МО), среднеобъемную (СО), малообъемную (МО),
очень малообъемную (ОМО) и ультрамалообъемную (УМО). Конкрет-
ные значения для этих категорий определены Европейской и Среди-
земноморской организацией по защите растений (ЕСОЗР). Следует
отметить, что используются и другие обозначения данных категорий,
но ЕСОЗР рекомендует пользоваться обозначениями, приведенными
выше.
РАЗМЕЩЕНИЕ И ЧИСЛО СОПЕЛ ИЛИ МЕЛКО КАПЕЛЬНЫХ РАСПРЫСКИВАТЕЛ
При опрыскивании с высоты менее 15 м размещать сопла на равных
расстояниях по штанге от законцовки до законцовки крыла непра-
вильно. Причина заключается в том, что характеристика обтекания их
при движении самолета неравномерная из-за создания нескольких
вихрей. Самыми крупными из вихрей являются вихрь, создаваемый
воздушным винтом, и вихрь на законцовках крыла. Вихрь от воздуш-
ного винта реально представляет собой спиральное течение вокруг
фюзеляжа в направлении вращения воздушного винта. Таким образом,
на самолетах с тянущим воздушным винтом (т. е. с вращением по часо-
вой стрелке при взгляде из кабины) часть жидкости, истекающей из
штанги вблизи правой корневой части крыла, сносится под фюзеляж к
левому борту (это особенно характерно для самолетов с мощными
двигателями). Для компенсации этого эффекта с правой стороны
должны размещаться дополнительные сопла. При наблюдении по
линии полета вихри на законцовках, левый из которых вращается по
часовой стрелке, а правый - против часовой стрелки, оказывают
благоприятное влияние и относят жидкость в стороны над законцов-
ками крыла, тем самым обеспечивая ширину полосы обработки боль-
шую, чем размах крыла. Однако они одновременно уносят мелкие
капли от поверхности земли, способствуя их полному сносу.
78
Во избежание подобных потерь штанги могут укорачиваться или
внешние сопла закрываться специальными пробками. Влияние обтека-
ния на распределение химиката незаметно на большинстве самолетов,
летающих на высоте более 15 м, поэтому на них сопла могут разме-
щаться на штанге через равные расстояния.
ВЫСОТА ПОЛЕТА
Амсден [1] перечисляет факторы, определяющие высоту, с которой
следует вносить пестициды:
1. Скорость бокового ветра.
2. Летно-технические характеристики ВС.
3. Состав используемой жидкости.
4. Удельный вес жидкости (или частиц).
5. Скорость испарения капель.
Перечисленные факторы могут меняться от одной операции до
другой и даже в процессе одного полета. Соотношение между высотой
опрыскивания и скоростью бокового ветра может быть выражено
следующим образом:
Р • С = К (уравнение ВС),
где В - высота полета над посевами, м; С - скорость бокового ветра,
км/ч; К - константа.
Сложность заключается в определении константы. Однако она
оценивается путем наблюдения биологической эффективности жидко-
сти, применяемой в известных условиях, при ширине обрабатываемой
полосы, определенной с конкретной высоты. Если ВС летит слишком
низко, распределение становится менее равномерным благодаря
влиянию вихрей. Это особенно заметно в случае применения больших
вращающихся мелкокапельных распрыскивателей. При слишком
большой высоте полета неизбежен избыточный снос. Максимальная
скорость ветра обычно рассматривается как критерий безопасности.
Если скорость ветра при полете на сельскохозяйственном однодвига-
тельном ВС средних размеров составляет более 25 км/ч, возникает
неприятная орографическая турбулентность и становится трудно
выдерживать правильную высоту полета. Естественно, что в таких
условиях высота полета может измениться.
С другой стороны, при эксплуатации современных ВС с хорошим
обзором из кабины вполне возможно выполнять полеты, буквально
касаясь колесами посевов. Это может показаться весьма впечатляю-
щим для неспециалистов, но приводит к неравномерному распределе-
нию; кроме того, уменьшается ширина обработанной полосы. Расстоя-
ние между ВС и посевами должно составлять примерно половину
79
Таблица 3.1. Изменение высоты полета со скоростью ветра
при К = 80 (эксплуатацией
ле ограничения)
Высота полета, м
Скорость ветра, км/ч
2,0
2,67
3,2
4,0
5,0
5,7
8,0
40
30
25
20
16
14
10
размаха крыла, если при распределении желательно полностью исполь-
зовать влияние сноса потока.
Поэтому для данного ВС существует минимальная скорость
ветра. Из табл. 3.1 видно, что она составляет 14-25 км/ч для самолета с
размахом крыла 11 м; в данном примере константа К равна 80.
В табл. 3.2 показана конечная скорость падения капель воды.
Испарение водяных капель проиллюстрировано в табл. 3.3. В этом
случае скорость падения в спокойном воздухе капли диаметром
200 мкм составляет чуть более 0,61 м/с. Такая капля сравнительно
мало испаряется в процессе падения с высоты 6,1 м на землю. Капля с
первоначальным диаметром 100 мкм начинает падать со скоростью
менее 30,5 см/с. Испарение в процессе полета играет значительную роль
в ее дальнейшем замедлении, и фактически она не долетает до земли с
высоты 6,1 м; примерно на полпути она полностью испаряется. Капля с
первоначальным диаметром 50 мкм при данной влажности пролетает в
свободном падении лишь около 30,5 см.
Таблица 3.2. Конечная скорость падения капель воды
Диаметр капли, мкм
Конечная скорость, см/с
500 100 50
210 27 7,3
Таблица 3.3. Средняя продолжительность существования капель чистой воды
при температуре воздуха 15 °C и относительной влажности 40 %
Первоначальный диаметр, мкм
Продолжительность существования капель, с
50
100
200
4
16
63
80
ШИРИНА ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПЛОЩАДИ
На рис. 3.1. показана идеальная ситуация распределения химика-
тов по поверхности. На практике же распределение будет иметь менее
правильную форму профиля волны, но проиллюстрированный прин-
цип заключается в том, что лишь при определенной ширине полосы
и перекрытиях обеспечивается полное равномерное распределение
химикатов. Примеры из практики см. на рис. 3.2- 3.4.
Скорость. Вихри от крыла самолета в горизонтальном полете
усиливаются по мере снижения скорости (более подробно вихри на
законцовках крыла описаны в конце настоящей главы). Таким обра-
зом, при малых скоростях полета ширина полосы будет больше, чем
при высоких скоростях. Снос потока с крыла также возрастает с
уменьшением скорости и имеет большую интенсивность при выпущен-
ных закрылках. Поэтому при необходимости попадания химикатов под
листья или проникновения химиката в посевы рекомендуется летать
на как можно меньших скоростях (помня о безопасности и предельной
минимальной скорости). У вертолетов, летающих на малых скоростях,
наблюдаются большие скорости нисходящего потока, чем у самолетов
той же массы.
Определение качества распределения. Точное определение качест-
ва распределения химиката, размера капель и ширины полосы слиш-
ком сложно при повседневной работе в полевых условиях. Однако
описанный ниже тест дает о нем хорошее общее представление. На поле
Рис. 3.1. Соотношение между :
плотностью распределения и ши- £ $ *
риной борозды между обраба- 13
тываемыми полосами:
1 — расстояние между центрами
обрабатываемых полос слишком
мало; 2 — неравномерное распреде- о §
ление; 3 — расстояние между цент-
рами обрабатываемых полос слиш-
ком велико; 4 — идеальное расстоя- g
ние между
мых полос; 3
ление
81
Рис. 3.2. Распределение химиката (по объе-
му) при применении самолета ”Аг-Кэт” с
подкрыльевыми соплами, вследствие чего в
центре полосы образуется пропуск
Рис. 3.3. Влияние высоты и скорости полета
на равномерность распределения химиката
при внесении его с самолета РА-25 "Пони”
фирмы "Пайпер”:
а — высота пслета составляет около 2 м, скорость
137 км/ч, скорость ветра 2,3 м/с; б — высота полета
составляет 1,5 м, скорость — 152 км/ч, скорость
ветра 3,1 м/с. При полетах на слишком малой
высоте со слишком высокой скоростью ширина
обрабатываемой полосы уменьшается (в данном
случае с 18 до 16 м) и создается неравномерное
распределение
Рис. 3.4. Распределение химиката с самолета,
который начал обработку с неправильного
выхода на очередной пролет:
а — с правым креном; б — с левым креном; в — в
горизонтальном полете
(или ВПП) отметьте участок длиной около 90 м в направлении, парал-
лельном направлению ветра. Заполните бак ВС с красителем (напри-
мер, нигрозином, черным красителем, растворяемым в воде в пропор-
ции 250 г на 100 л) и выполните пролет против ветра при постоянных
скоростях, высоте и рабочем давлении, соответствующих реальным
рабочим условиям.
На землю под прямым углом к направлению истечения химиката и
на полпути от него укладывается полоса миллиметровки или другой
подобной бумаги длиной около 25 м. Самолет должен выполнить один
пролет против ветра, все время разбрызгивая жидкость, что будет
видно на полосе бумаги. Для сравнения пролет может быть повторен
при боковом ветре.
Примеры из практики. В предыдущем разделе распределение
химиката рассматривалось с теоретической точки зрения, в то время
как на рис. 3.2-3.4 показано реальное распределение на практике. Для
каждого типа ВС существует определенная максимальная скорость
опрыскивания, при превышении которой почти невозможно добиться
равномерного распределения, даже если изменить размещение рас-
прыскивателей.
82
ВЛИЯНИЕ МЕТЕОУСЛОВИЙ
Ветер. Опрыскивание обычно выполняется, лишь когда скорость
ветра над поверхностью земли составляет менее 7 м/с, а для некоторых
видов работ и значительно меньше. Таким образом, с точки зрения
пилотирования ветер не представляет особых сложностей при условии,
что в данной зоне отсутствует исключительно сильная турбулентность.
Пролеты обычно выполняются при боковом ветре с обеспечением
одинаковой путевой скорости, а следовательно, и скорости расхода
химиката в обоих направлениях полета.
етер смещает жидкость в
сторону от курса самолета на расстояние, меняющееся в зависимости
от высоты полета и силы ветра. Для полной обработки поля необходи-
мо выполнить один или более дополнительных пролетов выше грани-
цы встречного ветра, чтобы жидкость попала на самые края поля.
Во время полета при боковом ветре придерживайтесь наветренной
стороны, отмеченной маркерами (сигнальщиками), чтобы химикат не
попадал на них, а при слабом ветре выполняйте каждый последующий
пролет по сравнению с предыдущим так, чтобы не попасть в облако
химиката от предыдущего пролета (даже если химикат неопасен,
капли могут затуманить стекло кабины). Иногда бывает необходимо
лететь параллельно направлению ветра. Изменения путевой скорости
можно до некоторой степени компенсировать, летая с более высокой
скоростью против ветра и с более низкой - по ветру, но, когда ско-
рость ветра превышает 5 м/с, рекомендуется выполнять полеты только
в одном направлении для обеспечения равномерного распределения.
Порывистый ветер вызывает неравномерное распределение и в
таких случаях иногда приходится прекращать работу даже при средней
силе ветра.
н
Дождь. Большинство видов химикатов должны высохнуть на
растениях до дождя, иначе дождь смоет их и они не окажут действия.
Поэтому не проводите опрыскивания, если дождь возможен до высыха-
ния жидкости, и не опрыскивайте мокрые растения, если только они
быстро не обсыхают. Некоторым химикатам необходимо несколько
часов, чтобы высохнуть до дождя. Вам следует руководствоваться
инструкциями изготовителя.
Температура и влажность. Некоторые химикаты не оказывают
эффективного действия, если их применяют при определенных темпе-
ратуре и влажности (см. инструкции изготовителя).
СНОС ХИМИКАТОВ
Термин ’’снос” означает попадание химиката не на те участки, для
которых он предназначен, и вызывается тем, что капли и частицы
после выброса их из ВС некоторое время находятся в воздухе. Чем
меньше капля, тем больше площадь ее поверхности пропорциональна
массе и тем медленнее она падает. В табл. 3.4 показаны дистанции
сноса для капель различных размеров.
83
Таблица 3.4. Дистанция сноса водяных капель, падающих с высоты 3,05 ы
со средней скоростью 1,34 м/с (при отсутствии испарения)
Диаметр капли, мкм
Способ распрыскивания
Дистанция сноса, м
500
200
100
30
15
"Слабый дождь"
"Морось”
"Туман"
"Облачность”
"Грубый аэрозоль
2,1
4,9
15,25
152,5
610,0
Опасность сноса заключается в том, что химикат может попасть на
посевы, для которых он не предназначен, и повредить их. Например,
селективные гербициды могут убивать также многие сельскохозяйст-
венные и плодоовощные культуры, причем в некоторых случаях
опасность представляют даже незначительные дозы. Химикаты могут
убивать пчел и рыбу и загрязнять посевы, предназначенные в пищу
человеку или на корм скоту. Степень опасности зависит от применяе-
мого химиката. Некоторые из них едва ли представляют опасность, что
же касается других, то опасны даже их пары.
Следует также помнить, что сносимый химикат не попадает на
обрабатываемые посевы, снижая тем самым эффективность обработки.
Иногда снос может намеренно использоваться при опрыскивании
высоких посадок или лесов, а также для обработки больших площа-
дей, когда точность имеет второстепенное значение. Это часто выпол-
няется с помощью тонких аэрозолей или туманов, которые остаются в
воздухе достаточно продолжительное время.
Факторы, влияющие на снос:
Размер капель. Из табл. 3.4 видно, что чем меньше капли, тем
дальше они могут быть снесены. Должно быть найдено компромиссное
решение между размером капель, необходимым для эффективной
обработки, и размером, обеспечивающим приемлемый снос.
Размещение сопла или мелкокапельного распрыскивателя. Капли,
попадающие в вихри на законцовках крыла, могут отбрасываться над
самолетом на высоту в несколько метров. Их снос с этой высоты
увеличивается. Сопла или мелкокапельные,распрыскиватели должны
размещаться таким образом, чтобы как можно больше жидкости
разбрызгивалось в стороне от этих вихрей. Концы штанг обычно нахо-
дятся на расстоянии примерно 1 м от законцовок крыла.
Высота полета. Повторим снова, что чем больше высота полета, тем
больше снос химикатов. Для большинства размеров капель (в основ-
ном для капель диаметром 120 мкм и более) чем сильнее ветер, тем
меньше должна быть высота полета (см. в предыдущих разделах
данной главы уравнение ВС и табл. 3.1).
Скорость и направление ветра. Скорость и направление ветра
должны постоянно контролироваться, чтобы установить их соответст-
вие нормам безопасности полетов и качества для данного вида работ.
84
Ветер по скорости и направлению может меняться в течение дня и
вызывать необходимость прекращения работы.
Орографическая турбулентность и тепловые потоки. Оба эти
фактора могут вызывать восходящие потоки, которые значительно
увеличивают снос.
Влажность и температура. При определенных условиях размеры
капель могут уменьшаться за счет испарения.
Капли меньшего размера
испаряются быстрее. При влажной погоде риск сноса меньше. В сухих
условиях более удобным может оказаться применение химикатов
на масляной, а не на водной основе.
Устойчивость атмосферных процессов. В условиях устойчивых
атмосферных процессов вертикальные потоки воздуха могут быть
полностью учтены. Горизонтальный воздушный поток вблизи поверх-
ности земли отличается от общего воздушного потока на большей
высоте. Кроме того, воздушные потоки часто меняют направление. В
подобной ситуации снос химиката можно определить только визуаль-
но по количеству химикатов, остающемуся в воздухе.
Неустойчивость атмосферных процессов. В условиях неустойчи-
вости атмосферных процессов можно обеспечить приемлемый снос
химикатов. Одной из причин этого является то, что вследствие турбу-
лентности происходит постоянный обмен воздушной массы над посева-
ми и более высокими воздушными массами, и капли более эффективно
отфильтровываются в воздушном потоке. Однако для оценки этого
явления необходимо знать определенные параметры интенсивности
турбулентности, что требует специального измерительного оборудова-
ния, так как непосредственно измерить интенсивность турбулентности
невозможно (во всяком случае пока). Более подробное описание
Методы уменьшения сноса:
Инвертированные эмульсии. Инвертированными называются
эмульсии, в которых масляная фаза неразрывна, а водная разбита на
маленькие капли. Они широко применяются с фенокислотными гер-
бицидами для обработки деревьев и посевов вдоль линии электропере-
дачи, на полосах отчуждения, вдоль кюветов и обочин дорог. Средний
диаметр капель (СД) должен быть очень велик, чтобы уменьшить число
’’маленьких” капель.
Вяжущие добавки. Химикаты типа Декагина, Вистика, Норбака и
другие делают жидкости более вязкими и тем самым обеспечивают
большой размер капель наподобие инвертированных эмульсий. Сходно
и их применение.
Специальные сопла (распрыскиватели). Некоторые сопла в силу
своей конструкции обеспечивают большой размер капель. К ним
относятся, например, ’’дождевые” сопла Делаван диаметром примерно
1500 мкм. Фирма ’’Микронэр” производит специальные сетки для
вращающихся мелкокапельных распрыскивателей, рассчитанные на
применение гербицидов. Существуют также специальные штанги с
85
микроотверстиями, но они не могут применяться при скорости полета
больше 95 км/ч, однако они очень удобны для вертолетов.
Пенообразователи. Существует еще один вариант вяжущих доба-
вок - разработанные специально для авиационного сельскохозяйст-
венного оборудования пенообразователи. Они образуют пузырьки
пены, которые слипаются вместе и способны очень хорошо прилипать к
обрабатываемой поверхности, в том числе поверхности расте-
ний и т. д.
Обратите внимание, что на рынке предлагаются новые ’’противо-
сносные добав'ки”, которые действуют не так, как две первые из
описанных выше, но тем не менее меняют спектр капель. Одной из них
является Дрифгон (торговая марка американской фирмы ’’Санитек
продакте инк.”).
Что должны помнить пилоты, чтобы уменьшить
снос:
1. Не выполняйте полет выше, чем требуется для равномерной
обработки площади, придерживайтесь этой высоты полета.
2. Всегда следите за ветром, его скоростью и направлением относи-
тельно направления потока.
3. Никогда не закрывайте клапан дозирующего устройства при
полете над участком, закрывайте клапан перед набором высоты для
выполнения разворота.
4. Прекращайте работу, если температура становится слишком
высокой и/или относительная влажность - слишком низкой.
5. Помните о возможности наличия инверсий в ранние утренние
часы и вечером после жаркого дня. В условиях инверсии опрыскива-
ние производиться не должно (если только работа не предусматривает
опрыскивание узких полос большими каплями, например, при приме-
нении гербицидов).
6. Отсутствие ветра не означает отсутствия сноса.
7. Помните о характеристиках химиката, с которым Вы работае-
те; испарение уменьшает размер капель и способствует их более
далекому сносу.
8. Никогда не выполняйте полетов при наличии утечек в оборудо-
вании.
ВНЕСЕНИЕ УДОБРЕНИЙ
Большинство АХР, включая все виды обработки зерновых культур,
требует очень точного распределения химикатов. При применении
ряда удобрений, особенно азотосодержащих, неточности очень быстро
становятся очевидными, так как вызывают неравномерные рост или
окраску посевов, проявляющиеся в виде полос или пятен на поле.
Неравномерный рост вызывает полегание более высоких посевов, что
происходит значительно реже, чем при одинаковой высоте всех стеб-
лей.
связи с появлением удобрений, содержащих высокие концентра-
86
ции азота, равномерное внесение становится все более сложным, а
неточности - все более очевидными.
Порывистый ветер также способствует неравномерному распреде-
лению, особенно если частицы удобрения малы и легки. В таких
случаях лучше летать на высоте около 3 м, чтобы удобрения быстро
падали на почву и меньше сносились порывами ветра. Особое внима-
ние должно уделяться регулировке аппаратуры. Количество расходуе-
мого химиката должно соответствовать обработанной площади (под-
робно о регулировке аппаратуры см. в гл. 2).
ВЫПОЛНЕНИЕ ПОЛЕТА
При определенных условиях, например при обработке лесных
массивов или горных пастбищ, трудно и даже не нужно добиваться
равномерного распределения химиката, а применение сигнальщиков
может быть невозможным. На склонах холмов необходимо примерно
следовать их контурам, а в лесах сигнальщики трудно различимы.
Однако при обработке полей должны использоваться и точно учиты-
ваться минимум два маркера (сигнальщика). Истечение удобрения
должно начинаться и заканчиваться точно в начале и конце пролета,
чтобы оно совершенно не попадало за пределы поля. По мере накопле-
ния опыта пилот начинает справляться с этой задачей без потерь и не
хуже, чем любое наземное средство типа центробежного разбрасывате-
ля. О точном моменте раскрытия и закрытия створок бака можно
судить по положению границы поля относительно какого-либо элемен-
та конструкции ВС, например, края приборной доски. Позднее назем-
ный наблюдатель сообщает о точности обработки.
СНОС ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПРЕПАРАТОВ
При применении гранулированных препаратов снос меньше, чем
при применении жидкостей или порошков; гранулы сносятся на не-
сколько метров от линии полета под воздействием ветра при нормаль-
ных погодных условиях, и размещение сигнальщиков может учиты-
вать этот снос. При применении шлаков, извести и других химикатов,
состоящих из мелких частиц, чтобы избежать сноса, необходимо
производить полеты на минимальной возможной высоте.
Полет на малой высоте подчеркивает различия между нормами
расхода на обработанной площади (см. рис. 3.3).
ВИХРИ НА ЗАКОНЦОВКАХ КРЫЛА
Роль и оценка эффективности АХР в последнее время заметно
возросли. Это относится, в частности, к химикатам и добавкам, а также
к новому поколению конструкций вращающихся мелкокапельных
87
Рис. 3.5. Сельскохозяйственный самолет NDN-6 "Филдмастер”, оснащенный двигателем
PT6A-34AG мощностью 750 л. с. (560 кВт) и бункером для внесения удобрения (фото ”НДН
эркрафт лимитед”)
распрыскивателей, в которых лучше осуществляется контроль за
спектром капель. Сами воздушные суда претерпели мало усовершенст-
вований, кроме повышения уровня защищенности пилота и общей
конструктивной надежности (рис. 3.5). Современные ВС весьма прибли-
зительно напоминают первое поколение специально созданных ВС для
АХР. В настоящее время, кроме спортивных клубов, бипланы регуляр-
но используются лишь в сельскохозяйственной авиации.
Аэродинамика несущих поверхностей создает эффекты, с которы-
ми пилоту сельскохозяйственной авиации приходится сталкиваться на
протяжении многих лет. Расширение полосы обработки могло бы
значительно повысить производительность полетов при опрыскивании.
Однако
С современного поколения обладают рядом аэродинами-
ческих недостатков, к которым относится лобовое сопротивление,
вызванное общей формой конструкции и специальным оборудованием.
Наиболее важным препятствием на пути повышения равномерности
обработки площадей, видимо, являются вихри на законцовках крыла.
Если бы можно было их ослабить или устранить совсем, было бы
достигнуто заметное повышение эффективности обработки.
Предпринимался ряд попыток достичь этого с помощью таких
устройств, как концевые шайбы и другие модификации конструкций
законцовки крыла. Поскольку в основном сельскохозяйственные
самолеты по-прежнему выполняют полеты с законцовками крыла
постоянной геометрии, сомнительно, чтобы эти модификации оправда-
ли вложенные в них средства. Данный аспект является очень важным,
и мы рассмотрим его несколько подробнее. При создании подъемной
силы крыло самолета вызывает завихрение воздушного потока у
каждой законцовки от ее нижней к верхней поверхности, как показа-
но на рис. 3.6. Вихревое движение усиливается прямо пропорциональ-
88
Рис. 3.6. Невозмущенный поток у законцовки крыла
Рис. 3.7. Различные виды законцовок крыла, прошедшие испытания
но увеличению подъемной силы крыла и меняется обратно пропорцио-
нально скорости полета. Таким образом, на сельскохозяйственном
самолете, который имеет максимальную взлетную массу и относитель-
но малую скорость, генерируется сильное вихревое движение у каж-
дой законцовки. Если около законцовок расположены распрыскива-
тели, то химикаты из них попадают в вихревой поток законцовок,
после чего при слабом боковом ветре сносятся в сторону от обрабаты-
ваемого участка. Если длина штанги значительно меньше размаха
крыла, сносу могут подвергаться капли небольшого размера из внеш-
них распрыскивателей.
При применении летучих жидкостей, например имеющих высокое
содержание воды, испарение может происходить настолько быстро, что
большинство мелких капель полностью испаряется. Если самолет
летит низко над посевами, в зоне влияния воздушной подушки скоро-
сти вихрей возрастают. Исследования, проведенные в Колледже
аэронавтики Крэнфилдского технологического института [4], привели
к необходимости модификации законцовок крыла самолета ’’Пони”
фирмы ’’Пайпер”, направленной на снижение влияния вихрей на
распределение химиката. Новые виды законцовок показаны на
рис. 3.7. Переменная кривизна по всему размаху необходима для
изменения направления местного воздушного потока, которое проис-
89
ходит по мере увеличения расстояния от собственной поверхности
законцовки.
В процессе испытаний применялись три показанных на рис. 3.7
вида законцовок и результаты были весьма многообещающими. В двух
сериях испытаний с использованием законцовок различного вида типа
’’парусов” количество жидкости над самолетом удалось снизить на
40 % по сравнению с прямоугольными законцовками. Это именно та
доля химиката, которая обычно сносится в сторону от обрабатывае-
мого участка, представляет собой опасность и вызывает загрязнения
окружающих угодий.
В настоящем разделе мы не будем рассматривать аэродинамиче-
ские характеристики экспериментальных законцовок типа ’’парусов”,
но работы в дачной области продолжаются, и в скором времени пред-
полагается проведение испытаний пятипарусных законцовок.. Если они
оправдают ожидания, то начнется их практическая эксплуатация.
Перспективные сельскохозяйственные самолеты, возможно, будут
выглядеть совершенно иначе, чем самолеты современного поколения,
по мере создания конструкторами устройств снижения лобового
сопротивления. Одним из решений данной проблемы могут стать
концевые паруса. В настоящее же время пилоту сельскохозяйственной
авиации по-прежнему придется сталкиваться с вихрями на законцов-
ках, так как даже на новейших самолетах применяются законцовки
обычной конструкции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Amsden, R. С. (1972) 'Wind velocity in relation to aerial spraying of crops’. Agricultural
Aviation 14 (4) 103—107.
2. Anon. (1978) Handbook for Agricultural Pilots 3rd edn. Bedford, U. К.: l.A.A.C. Cranfield
Institute of Technology.
3. F.A.O. (1972) ’The use of aircraft in agriculture'. Agricultural Services Bulletin 16.
4. Parkin, C. S. and Spillman, J. J. (1980) ’The use of wingtip sails on spraying aircraft to
reduce the amount of material carried off target by crosswind’. J. Ag. Eng. Res. 25 (1).
5. Wilce, S. E. et al. (1974) ’Drop size control and aircraft spray equipment’. Agricultural
Aviation 16 (1), 7—16.
ГЛАВА 4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИКАТОВ
ПИЛОТАМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АВИАЦИИ
В настоящей главе с. любезного разрешения Генерального директо-
ра Департамента здравоохранения и социального обеспечения Канады
использованы материалы ’’Руководства по мерам безопасности при
применении пестицидов с воздуха”. Кроме того, с разрешения фирмы
’’Пестисайдз Ко” в нее включены некоторые разделы руководства
’’Сельскохозяйственная авиация - химикаты” Австралийского бюро
защиты животных.
ВВЕДЕНИЕ
Пестициды, применяемые для защиты растений, различаются по
токсичности в диапазоне от безвредных до потенциально опасных. В
настоящей главе приводится классификация пестицидов и обращается
внимание на значения ЛД50 (ЛД-летательная доза). Пилоты и наземный
персонал не должны соприкасаться с какими-либо пестицидами, а
работа организуется таким образом, что курс обучения предусматри-
вает возможность отказа двигателя или других систем и оборудования
в полете и отрабатывает необходимые действия. То же относится и к
случайной утечке химикатов. В настоящей главе описаны меры,
принимаемые в случаях контаминации, а также методы деконтамина-
ции персонала и оборудования.
КЛАССИФИКАЦИЯ ГкХТИЦИДО
Классификация пестицидов и их применение сложны и обширны.
Пестициды делятся в основном по трем критериям:
1) по назначению (которое характеризует способы применения и
оказываемое действие на объект);
2) по способам применения;
3) по химическому составу (т. е. по активным ингредиентам,
имеющим химическое или торговое название).
Такое подразделение необходимо для понимания вопроса, однако
следует помнить, что при решении любой проблемы, связанной с
применением пестицидов, используется информация всех трех групп.
91
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕСТИЦИДОВ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
Разделение ’’вредителей” на насекомых, сорняки и грибки, естест-
венно, порождает термины: а) инсектициды; б) гербициды; в) фунги-
циды. В данной классификации термины ’’насекомые” и ’’инсектицид”
включают химикаты по борьбе с паукообразными и клещами.
Инсектициды. Химические соединения, применяемые для борьбы с
насекомыми, подразделяются в зависимости от способа их воздействия
на:
контактные инсектициды, убивающие насекомых при непосредст-
венном соприкосновении с ними. Химикат абсорбируется внешней
поверхностью тела насекомого в достаточном для летального исхода
количестве;
остаточные инсектициды, которые попадают на насекомых с
листьев или других обработанных поверхностей;
желудочные яды (внутреннего действия), которые насекомое
должно поедать для оказания ими эффективного действия, одного
внешнего контакта в этом случае недостаточно;
системные инсектициды абсорбируются растением или животным и
распространяются в их внутренних органах в количествах, достаточ-
ных для защиты их от вредных насекомых;
фумиганты - химикаты для борьбы с болезнями и насекомыми в
газообразном состоянии.
Поскольку на протяжении своего -жизненного цикла насекомые
проходят несколько отчетливо выраженных стадий развития, различ-
ные стадии могут потребовать применения различных инсектицидов.
Таким образом, инсектициды могут быть классифицированы с учетом
стадий развития насекомых, на которые они воздействуют наиболее
эффективно:
адультициды, наиболее эффективно воздействующие на взрослых
насекомых;
лярвициды, наиболее эффективно воздействующие на личинки или
гусениц, насекомых;
овициды, наиболее эффективно воздействующие на яйцекладки.
Кроме того, некоторые инсектициды могут носить названия,
определяемые конкретным видом вредителей, против которых они
применяются, например, афициды, применяемые для борьбы с тлями, и
акарициды, применяемые для борьбы с клещами.
Гербициды. Химические соединения, применяемые для уничтоже-
ния или ингибирования1 роста растений, подразделяются в соответст-
вии с их селективностью и способом воздействия на:
контактные гербициды, оказывающие губительное действие за счет
прямого контакта с тканями растений, а не за счет транслокации.
Прямое воздействие осуществляется лишь на непосредственно контак-
тирующую часть растения и обычно является-довольно быстрым. Для
1 Изменения процессов роста.
92
полного уничтожения растений необходимо их полное покрытие
химикатом;
системные гербициды оказывают более медленное действие,
длящееся иногда до нескольких недель для достижения максималь-
ного эффекта, и способны перемещаться внутри растения;
регуляторы роста, меняющие характеристики роста и требующие
точного выбора времени применения и дозировки.
Обработка гербицидами бывает двух видов:
неселективная, направленная на уничтожение или ингибирование
всей растительности в зоне обработки;
селективная, направленная на уничтожение или ингибирование
некоторых растений и не затрагивающая другие.
Селективные гербициды могут быть классифицированы по време-
ни их применения следующим образом:
предпосевные, вносятся на почву до посева (некоторые из них
запахиваются в почву после внесения);
предвсходовые, которые должны применяться после сева до
появления всходов только посеянной культуры и сорняков;
послевсходовые, применяемые после появления всходов культу-
ры или сорняков.
Фунгициды. Фунгициды представляют собой химические вещества,
применяемые для борьбы с возбудителями многих болезней растений.
Они делятся на два основных вида:
защитные фунгициды, которые применяются до начала заболева-
ния и разрушают споры в процессе их созревания;
фунгициды-ликвидаторы, убивающие грибки, уже поселившиеся
на растениях.
Большинство фунгицидов являются контактными химикатами или
оказывают весьма ограниченное системное воздействие. Таким обра-
зом, как и при применении гербицидов, целью должно быть полное
покрытие ими растений.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕСТИЦИДОВ ПО СПОСОБАМ ПРИМЕНЕНИЯ
Биологически активные химикаты должны иметь форму, которая
позволяет равномерно обрабатывать ими посевы при требуемой норме
расхода, иными словами, они должны иметь определенный состав, или
рецептуру. Обычными формами химикатов являются растворы, эмуль-
сии, суспензии, порошки и гранулы. Ряд химикатов могут выпускаться
во всех указанных формах, для других их число ограничивается одной
или двумя формами в зависимости от физических свойств.
Вид состава в значительной степени определяет общее количество
химиката, необходимое для равномерного распределения активного
ингредиента на единицу площади при требуемой норме расхода.
Следовательно, от состава химикатов зависит выбор способа опрыски-
вания.
93
Очевидно, что минимальное количество химиката будет расходо-
ваться в том случае, если химикат представлен только активным
ингредиентом и не имеет рецептуры, т. е. добавок. В настоящее время
такие химикаты применяются при ультрамалообъемном опрыскивании
(УМО).
У льтрама лообъемный метод (УМО). Этот метод требует примене-
ния оборудования, способного равномерно распределять очень неболь-
шое количество жидкости (60—500 мл) на 0,4 га. При наличии такого
оборудования любой жидкий инсектицид может применяться без
разбавления или в виде раствора очень высокой концентрации. Вслед-
ствие недостаточной информации об эффективности, токсичности и
опасности сноса этих химикатов в настоящее время для УМО допус-
каются лишь некоторые инсектициды.
При отсутствии такого допуска и соответствующего оборудования
применяются определенные смеси технического материала (а следо-
вательно, и большее его количество). Существуют следующие рецепту-
ры жидких препаратов:
Растворы. Получаются в результате растворения жидкостью твер-
дого или жидкого химического соединения. Такими жидкостями
могут быть вода или органический растворитель. Большинство пести-
цидов плохо растворяются в воде (исключение представляет фосфами-
дон) и до добавления к воде должны растворяться органическим
растворителем.
Эмульсии (из эмульгируемых концентратов). Масляные растворы,
подлежащие разбавлению водой, имеют форму концентратов с добав-
лением эмульгируемых реагентов, обеспечивающих распространение
масляного раствора в воде в виде эмульсии. Образуется характерная
для эмульсий тонкая, напоминающая молоко жидкость, способствую-
щая дисперсии пестицида на масляной основе в воде.
Инвертированные эмульсии (из эмульгированных концентратов). В
данном случае концентрированный водный раствор диспергирует в
масле с образованием эмульсии, т. е. пестицид на водной основе
диспергирует в масляном разбавителе. Образуется густая, напоминаю-
щая майонез смесь, которая применяется для уменьшения сноса.
Вязкоэластичные эмульсии. К эмульгируемому концентрату могут
добавляться специальные химикаты, препятствующие его разделению
на капли. При любом типе применяемых сопел эмульсии такого типа
обеспечивают больший размер капель.
Растворы с частицами. Существуют специальные вещества, которые
при смешивании с водными растворами для опрыскивания сильно
разбухают в воде, не растворяясь в ней. Если такое вещество приго-
товлено в виде частиц определенного размера и объем воды достато-
чен, то в результате получается ’’раствор с частицами”, который может
перекачиваться и разбрызгиваться, при этом содержит частицы пример-
но одинакового,заранее определенного размера.
Суспензии (из смачиваемых порошков). Смачиваемые порошки
получают путем смешивания активного ингредиента со специальными
94
увлажняющими реагентами, в результате чего образуется глиноподоб-
ное вещество. При смешивании его с водой получается суспензия,
которая обычно требует постоянного перемешивания для поддержания
однородности смеси.
Коллоиды. Иногда носят название ’’текучей пасты” или ’’суспенги-
руемых твердых частиц”, при этом их компоненты хорошо разделены.
Вследствие малых размеров частиц, удельного веса суспенгирующей
среды и наличия суспендирующего или диспергирующего реагентов
состав практически постоянно находится во взвешенном состоянии и
высокотекуч.
Пылевидные препараты из глиноподобных материалов с соответ-
ствующим содержанием активного ингредиента. Пылевидные препа-
раты предназначены для применения именно в том виде, в каком они
поставляются, без разведения или смешивания с другими химикатами.
Гранулы образуются путем смешения активного ингредиента с
глиноподобным материалом, в результате чего получаются довольно
крупные частицы или гранулы с необходимым содержанием пестицида.
Гранулы используются для облегчения внесения активного ингредиен-
та и могут специально изготавливаться для решения конкретных
задач.
Добавки различных видов применяются для изменения или улуч-
шения свойств опрыскивающей жидкости
3J
соответствии с конкретны-
ми потребностями, особенно в случае растворов. Вяжущие добавки
способствуют распылению и улучшают прилипание растворов к
обрабатываемым поверхностям. К опрыскивающим растворам могут
добавляться сгустители или пенообразователи для получения вязко-
сти, при которой число мелких капель в разбрызгиваемом облаке
снижается. Имеется несколько разновидностей этих добавок.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕСТИЦИДОВ ПО ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ
Биологически активные химикаты для борьбы с вредителями
посевов в основном представляют собой органические соединения.
Органическими являются соединения, содержащие в своей химиче-
ской формуле углерод. Большинство органических соединений синте-
зируются или изготавливаются из базовых химических компонентов,
но некоторые из них экстрагируются из растений и потому называются
’’ботаническими”. Органические соединения, применяемые для борьбы
с вредителями посевов, входят в различные группы или ’’семьи”
химикатов. Каждая группа содержит химические соединения, обла-
дающие рядом общих свойств, и в любую группу могут одновременно
Вероятно, около 90 % всех соединений, обладающих полезными
пестицидными или гербицидными свойствами, могут быть разделены
по химическому составу и строению не более чем на дюжину основных
классов. Четыре из них содержат соединения, с которыми связаны
95
почти все токсикологические проблемы АХР: динитрофенолы, карба-
маты, хлористые углеводороды и органофосфаты.
Динитрофенольные соединения. Динитрофенолы получили свое
название по фенольному кольцу, к которому присоединяются азотно-
кислородные радикалы. Они принадлежат к красящим химикатам,
имеют интенсивный желтый цвет и окрашивают любые органические
материалы, с которыми соприкасаются. Эта группа считается высоко-
токсичной, ее представители могут использоваться в качестве герби-
цидов, инсектицидов и десикантов. Наиболее часто из них применяет-
ся диносеб!
Карбаматные соединения. Это семейство соединений характеризу-
ется особым расположением азота, углерода и кислорода в химической
структуре. Представители группы являются инсектицидами (карбарил,
аминокарб, метомил), гербицидами (профам, триаллат, барбан) и
фунгицидами (манеб, метирам, цинеб). В целом химикаты этой группы
менее устойчивы в условиях окружающей среды. Токсичность выше-
упомянутых гербицидов и фунгицидов для человека и животных
сравнительно невысока, но некоторые инсектициды являются высоко-
токсичными веществами.
Хлористые углеводороды. Все пестициды этой группы содержат
хлор, углерод и водород, а некоторые из них - также кислород и серу.
Большинство хлористых углеводородов являются инсектицидами.
Многие из этих соединений сохраняют стойкость в почве, пище и
кормах и могут накапливаться в жировых тканях человека и живот-
ных. Наиболее хорошо известны такие члены этого семейства, как ДДТ,
алдрин, диэльдрин, хлордан, эндрин, линдан, гексахлорбензол, гепта-
хлор, метоксихлор, токсафен, эндосульфан. Другие, такие, как дико-
фол, содержат кислород и являются акарицидами. Существуют прочие
хлористые соединения, которые входят в различные группы в силу
особых характеристик их химической структуры.
Органофосфаты. Большинство органофосфорных соединений
являются производными фосфорной кислоты. Они содержат фосфор,
углерод и водород, а некоторые также водород, кислород и часто серу.
Многие представители этой группы высокотоксичны и действуют как
депрессанты холинестеразы. Большинство членов группы являются
инсектицидами, а некоторые также и акарицидами. Эта группа в
меньшей степени сохраняет стойкость в почве, пище и корме живот-
ных, многие соединения горючи. Наиболее часто применяемыми
членами этого семейства являются паратион, форат, азинфосметил,
диметоат, фенитротион, карбофос, диазинон, темефос, фосфамидон,
ТЕПЛ, метидатион, лептофос.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ПЕСТИЦИДОВ
Оценка безопасности пестицидов, применяемых в сельском хозяй-
стве, подразумевает понимание значения терминов ’’токсичность” и
’’опасность”. Токсичность может быть определена как потенциальная
96
способность пестицида принести вред при попадании на поверхность
или внутрь обработанного организма различными путями. Опасность
(или риск) представляет собой вероятность вредного воздействия при
нормальном или предполагаемом применении пестицида. Паратион,
хранимый в запечатанном контейнере в закрытом складском помеще-
нии, представляет слабую опасность, хотя и является высокотоксич-
ным пестицидом. Однако при смешивании и последующем применении
паратиона человек, не имеющий соответствующей защитной одежды и
не придерживающийся предписанных мер по обеспечению безопас-
ности, подвергается чрезвычайно сильной опасности. В настоящем
разделе описаны химические факторы, которые учитываются при
оценке опасности пестицидов, и даются рекомендации, как свести ее к
минимуму.
Применение пестицидов имеет широкое распространение. Их попу-
лярность связана со способностью прерывать жизненные процессы
насекомых, грибков, сорняков и других вредителей посевов. Многие
из этих биологически активных химикатов при неосторожном обраще-
нии могут оказывать неблагоприятное влияние на человека, животных
и растения. С ними следует обращаться с величайшей осторожностью.
Ключевым моментом в данном случае являются знания. Цель настоя-
щей главы - дать некоторые из необходимых знаний, чтобы все, кто
применяет пестициды с воздуха, ясно сознавали связанную с ними
опасность и стремились к максимальной осторожности при работе.
Каждый, кто связан с производством, обработкой, поставками и
применением пестицидов, должен сознавать необходимость избегать,
насколько это возможно, их вдыхания, попадания в рот или на кожу,
особенно значительных количеств этих соединений. Необходимые
знания и правильное выполнение разработанных процедур являются
основой защиты персонала, других людей и окружающей среды. В
каждом случае применения пестицидов кто-то должен нести ответст-
венность за выполнение работ, обеспечивая при этом следующее:
применение наименее токсичных из эффективных пестицидов;
применение минимальной эффективной дозы для данной стадии
развития конкретного вредителя;
постоянную регулировку и техническое обслуживание специаль-
ного оборудования;
всемерное обеспечение попадания максимального количества
опрыскивающей жидкости на заданный участок;
полный инструктаж всего персонала по процедурам обеспечения
безопасности, контроль их выполнения и соответствующую защиту
персонала;
заблаговременную связь с местными медицинскими учрежде-
ниями;
регулярное медицинское обследование персонала, включая опре-
деление содержания холинестеразы в крови;
оказание срочной помощи при несчастных случаях во время
работы с пестицидами |никто и никогда не должен работать с ними в
одиночестве).
I ; Г'
97
Опыт показал, что при соблюдении необходимых мер предосторож-
ности можно безопасно использовать даже наиболее токсичные соеди-
нения. Необходимо, чтобы персонал на всех уровнях был хорошо
информирован о правильных процедурах работы с пестицидами.
токсичность пестицидов
Пестициды являются обоюдоострым мечом, так как не обладают
избирательной токсичностью лишь для вредителей, для которых они
предназначены. Большинство из них также вредны для людей и
животных, как и для вредителей посевов. Поэтому каждый, кто рабо-
тает с пестицидами, должен иметь определенные знания об их токсич-
ности и опасности. За исключением соединений ртути, наиболее часто
применяемые фунгициды обладают низкой токсичностью для млеко-
питающих. Большинство гербицидов также имеют сравнительно низ-
кую токсичность для животных и человека. Некоторые из них вследст-
вие сноса могут представлять серьезную опасность для посевов на
соседних с обрабатываемым участках. Основную опасность для челове-
ка и животных представляют инсектициды. В целом органофосфорные
соединения более токсичны, чем карбаматы и хлористые углеводоро-
ды. Карбаматы воздействуют быстрее, но слабее, и продолжительность
их действия короче, чем при интоксикации органофосфорными соеди-
нениями. Опасность, которую представляют хлористые углеводороды,
обычно меньше в процессе их применения, но вследствие своей стой-
кости они опасны при употреблении пищи. Таким образом, необходимо
выработать меры по хранению опасных остатков химикатов и предот-
вратить загрязнение водоемов.
Некоторые органофосфорные инсектициды (например, паратион)
высокотоксичны, и, кроме защиты всего персонала, работающего с
ними, необходимо следить, чтобы при АХР они не попадали на живот-
ных, птиц или людей, находящихся на земле. На поле нельзя заходить,
пока не высохла опрыскивающая жидкость. Работы на обработанном
поле должны производиться через 3- 7 дней после обработки.
Пестициды не только в значительной степени отличаются по своей
токсичности; необходимо также отметить, что некоторые из них пред-
ставляют опасность при первом же соприкосновении, некоторые —
лишь при повторном воздействии, а некоторые оказывают как мгно-
венное, так и хроническое действие. Токсичность может зависеть от
используемой рецептуры, путей проникновения в тело и веса тела.
Восприимчивость человека к отравлению пестицидами может в опреде-
ленной степени зависеть от возраста, пола, наличия или отсутствия
предшествующего приема пищи и условий окружающей среды.
Летальная доза (Щ^). Общепринятым показателем относительной
токсичности химиката является ЛД^д. Она представляет собой статисти-
ческую оценку дозы, способной при определенных условиях убить
98
50 % опытных насекомых. Этот критерий обозначения высокой токсич-
ности широко применяется, но интерпретировать его следует с осто-
рожностью. Цифры, характеризующие величины ЛД^, выражают ле-
тальную дозу в миллиграммах на килограмм массы тела подопытного
животного. Доза, убивающая крысу массой в 200 г, будет примерно
вдвое больше дозы, убивающей крысу массой в 100 г.
В процессе лабораторных исследований обычно используются
крысы, мыши, кролики, собаки и рыбы, но поскольку реакция различ-
ных животных на одно и то же воздействие обычно неодинакова,
значение ЛД50 может в значительной степени различаться для разных
видов. Важное влияние на результат воздействия оказывают лабора-
торные условия, история и состояние колонии животных. Таким
образом, значения ЛД50 удобны для классификации пестицидов по
степени токсичности до тех пор, пока учитывается, что они не абсо-
лютны и должны выражаться в виде определенного диапазона.
Токсичность также зависит от путей попадания химиката в тело,
т. е. для различных путей проникновения определяются самостоятель-
ные значения ЛД50: наибольшее практическое значение имеют ораль-
ный, кожный и дыхательные пути. Следует помнить, что пестицид,
представляющий большую опасность при оральном проникновении,
может являться значительно менее токсичным при кожном. При
использовании значений ЛД50 для сравнения токсичности пестицидов
необходимо, чтобы данные каждый раз относились к одному и тому же
виду животных и одному и тому же пути попадания в организм.
Другим показателем относительной токсичности, применяемым в
случае рыб (и других животных с малой массой тела), является леталь-
ная концентрация (ЛК50), значения которой выражаются в миллиграм-
мах активного составляющего на литр воды (мг/л) в течение опреде-
ленного периода, т. е. концентрация, вызывающая 50 %-ную смертность
за определенное время. В любом случае, чем выше значение ЛД50 или
ЛК50, тем менее токсичен пестицид.
КРИТЕРИИ КЛАССИФИКАЦИИ ПЕСТИЦИДОВ,
ПРИНЯТЫЕ ВСЕМИРНОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
Классификация пестицидов по токсичности, р<
Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ),
Классификация пестицидов по токсичности, рекомендованная
Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), приведена в
табл. 4.1. Значения, определяющие токсичность, имеют в своей основе
количество активного ингредиента (технического материала), а не
приготовленного химиката. Острые оральные значения ЛД50, соответст-
вующие вероятным летальным дозам технического материала при
оральном проникновении в организм взрослого человека средней
массы, даны в табл. 4.2.
99
Таблица 4.1. Критерии классификации пестицидов
Класс ЛД50 для крысы, мг/кг массы тела
Орально Через кожу
Твердые1 Жидкие1 Твердые1 Жидкие1
1а. Чрезвычайно опасные 5 или менее 20 или менее 10 или менее 40 или менее
16. Высокоопасные 5-50 20-200 10-100 40-400
11. Среднеопасные 50-500 200-2000 100-1000 400-4000
111. Слабоопасные Более 500 Более 2000 Более 1000 Более 4000
1 Термины "твердый” и "жидкий” обозначают физическое состояние классифицируемого инг-
редиента или состава.
Таблица 4.2. Соотношение между ЛД50и вероятной летальной дозой
технического материала при оральном проникновении
в организм взрослого человека
Значение ЛД50
5
50
500
5 000
15 000
Легальное количество
Несколько капель
Одна чайная ложка (5 мл)
Две столовые ложки (30 мл)
500 мл
1000 мл
ТОКСИЧНОСТЬ ДЛЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
В табл. 4.3. приводятся острые токсические значения ЛД50 при
оральном и кожном проникновении, выраженные в миллиграммах
токсичного вещества на килограмм массы тела.
Таблица 4.3
Химические соединения | Оральная Лд50 | Кожная ЛД50
Инсектициды
Алдрин 35-70 100-200
Амидофос 13-21 118
Аминокарб 21 280
Азинфос-метил 7-25 200-280
Карбарил 400-900 4000
Карбофуран 5 —•
Хлорпирифос 135 200-2000
ДДТ 112-800 2510—3000
Диазинон 76—600 200-1200
Диэльдрин 40 60
Диметоат 200-300 400-1150
100
Продолжение табл. 4.3
Химические соединения Оральная ЛД^ Кожная ЛДэд
Эндосульфан 18-110 74-130
Эндрин 3-18 10-120
Фенитротион 130-673 300-3000
Фентион 190-310 330-1300
Лептофос 43 800
Малатион (карбофос) 500-1900 4000-5000
Метидатион 25 155
Метомил 17-24 250-5000
Метоксихлор 5000-7000 3000
Максакарбат 15-63 —
Налед 250-550 800-1100
Паратион 3-30 7-200
Фосмет 230-300 3000
Фосфамидон 9-30 107-143
Пропоксур 80 2400
Ротенон 25 —
Темефос 1000-1500 1400-4000
Т етрах лорвинфос 1100 4000
Трихлорфон 450-650 2000
Гербициды
Алахлор 1200 3500
Амитрол 1100-25000 10 000
Азулам 4000 1200
Атразин 2000-3000 —
Авендж 320-450 770
Барбан 600-1350 1600
Беназолин 3000 —
Бентазон 500-1100 2500
Бензопроп 716 1000
Бромоксинил 250 —
Хлорамбен (соли) 3500 3160
Хлорбромурон 2150 1000
Хлорфенак 1780 3160
Хлорксурон 3700 —
Хлорпрофам 3800 —
Цианазин 149 1200
Ципразин 1200±200 —
2,4-Д 300-700 800-1500
Далапон 1000-9000 2000
2,4-ДБ 700 —
Деметонметил 60 —
Дикамба 566 —
Дихлон 3-12 —
Дихлорпроп (эфиры) 400 1400
Диносеб 15-50 135-200
Дикват 30-440 750
Дисульфотон 3-12 20
Додин 1000-2000 2500
Эндотал 35-80 100-750
Фенопроп 650 —
101
Окончание табл. 4.3
Химические соединения j Оральная ЛД50 Кожная ЛД5о
Линурон 1000 —
МКПА 700-1000 1000
МКПБ 700 —•
Мекопроп 650 —
Метобромурон 2000 10 200
Метрибзин 698-2345 1000
Монолинурон 2100 —
Напталам 1770 —
Никлофен 2630 —
Паракват 25-250 50-500
Фемедифам 4000 4000
Пиклорам 8200 4000
Прометрин 2500 —
Пронамид 5360-8350 3160
Пропанил 560 1000
Профам 1000-9000 —
Симазин 5000 —
2,4,5-Т 300-800 1000
ТБА 750 —
ТКА 3370 —
Триаллат 675 —
Фунгициды
Анилазин 2 700 —
Каптофол 2 500 —
Каптан 8 400-15 000 —
Хлорталонил 3 750 10 000
Медь (в соединениях) 3 000-6 000 —
Гидроксид фентина 108 5 000
Фольпет 10 000 —
Манкоцеб 8000 —
Манеб 1000-8000 1000
Метирам 6400 —
Набам 395-400 —
Тиабендазол 3100 —
Цинеб 1000-8000 1000
ТОКСИЧНОСТЬ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Некоторые растворители и добавки токсичны сами по себе и могут
представлять опасность. Раздражающее действие пестицида на кожу
или фитотоксическое на посевы могут вызываться использованным
растворителем, а не активным ингредиентом. Некоторые добавки
высокотоксичны и требуют при работе и хранении таких же предосто-
рожностей, как и пестициды. Степень проникновения пестицида через
кожу часто повышается за счет присутствия в его составе раствори-
теля.
102
ОПАСНОСТЬ ДЛЯ НИЛОТОВ И НАЗЕМНОГО ПЕРСОНАЛА
В предыдущем разделе настоящей главы рассмотрены химические
критерии оценки токсичности пестицидов для человека. Лица, исполь-
зующие пестициды, должны знать об опасности отравления путем:
проникновения пестицидов через кожу (и/или раны и ссадины);
раздражения кожного покрова;
попадания в пищеварительные органы;
вдыхания.
Ясное представление о возможности отравления, оценка его
последствий и соблюдение процедур безопасности сводят возможность
отравления к минимуму. При несчастном случае необходимо быстро
выполнить меры по деконтаминации и получить медицинскую помощь.
Рекомендации по оказанию медицинской помощи описаны в следую-
щей главе.
Сигнальщики, работающие в поле во время применения пестици-
дов, должны принимать специальные меры против отравления ими.
Сигнальщики должны носить белые комбинезоны, сапоги или ботинки
и поддающиеся стирке шляпы с широкими полями. Они должны также:
при сигнализации всегда переходить против ветра;
никогда не стоять там, где на них может попасть разбрызгиваемый
или сносимый химикат;
стоять на расстоянии минимум 50 м от края посевов, чтобы хими-
кат не попал на них при пролете ВС;
не ходить через только что обработанные посевы и не дотрагивать-
ся до них;
уходить в сторону от сигнала, когда ВС приближается и находится
на расстоянии 300 м над обрабатываемой полосой. Если уйти достаточ-
но далеко в сторону невозможно, сигнальщик должен лечь на землю
лицом вниз, спрятать руки под туловище и оставаться в таком положе-
нии, пока ВС не пролетит;
принимать душ и переодеваться в чистую одежду при случайном
попадании на нее химиката и по завершении работы;
мыть лицо и руки водой с мылом перед тем, как закурить, начать
есть или пить.
УРОВНИ ХОЛИНЕСТЕРАЗЫ
Отравляющее воздействие органофосфорными и карбаматными
пестицидами сказывается, когда пестицид подавляет активность
энзимов в центральной нервной системе. Такое ингибиторное действие
сокращает и даже прекращает передачу нервных импульсов, что
приводит к функциональным нарушениям, а в экстремальных случаях
к полному параличу сердца или легких. Указанный энзим содержится
в ацетилхолинестеразе (AChE), а также в красных кровяных тельцах.
Другой энзим, холинестераза (ChE), содержащийся в плазме крови,
юз
также ингибируется указанными пестицидами. Хотя в количественном
аспекте воздействие зависит от конкретного пестицида, в целом можно
сказать что плазменная ChE ингибируется легче и ее активность
восстанавливается быстрее, чем AChE, содержащейся в красных
кровяных тельцах, когда какой-либо пестицид попадает в организм.
Оба энзима крови имеют потенциальное диагностическое значение.
Активность плазменной ChE может начать снижаться через несколько
минут после случайного попадания в организм пестицида. Обычно она
достигает минимального уровня примерно через час, после чего в
случае отравления карбаматом может начать быстро восстанавливать-
ся и через несколько часов достичь почти нормального уровня. При
отравлении же органофосфорными соединениями восстановление
занимает обычно несколько дней. AChE красных кровяных телец
обычно менее быстро и резко реагирует на воздействие пестицидов, а
восстановление ее активности происходит медленнее и требует, как
правило, три-четыре недели. Анализы обоих энзимов дают полезную и
необходимую информацию о поражении пестицидами, и их часто де-
лают лицам, работающим с ними, до появления внешних признаков
отравления, если выполняются операции, связанные с опасностью
проникновения пестицидов в организм. В подобных ситуациях при
выполнении таких анализов необходимо знать энзимные показатели
каждого работника до выполнения указанных операций, так как
нормальные их значения широко варьируют для разных людей. Кроме
того, процедура анализа и интерпретация его результатов зависят от
конкретного пестицида.
ДЕЙСТВИЯ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ОТРАВЛЕНИИ
Прежде всего необходимо подчеркнуть, что правильная организа-
ция авиационно-химических работ включает заблаговременную
подготовку к оказанию медицинской помощи. Сюда входит достиже-
ние договоренности с врачами, больницами или другими медицин-
скими учреждениями. Врачи и другой медицинский персонал должны
иметь все необходимое для оказания помощи, особенно если будет
применяться одна из вышеописанных групп химикатов. Убедитесь в
том, что имеется достаточное количество атропина (в таблетках или
ампулах) и жидкого хлористого пралидоксима. Также убедитесь, что
медицинская помощь может быть оказана в процессе проведения работ
и что персонал подробно ознакомился с предстоящими операциями,
местом их проведения и применяемой группой пестицидов.
Предметом настоящей главы не является рассмотрение всех
лечебных мер при отравлении пестицидами, так как их довольно
много; однако знания применения пестицидов и своевременно приня-
тые действия могут спасти жизнь человека. Необходимо уметь как
можно раньше распознавать симптомы отравления. У некоторых людей
симптомы могут проявляться лишь через 8 ч после отравления. Нельзя
104
игнорировать головные боли, головокружение, рвоту или понос, если
они появляются в течение 24 ч после работы с органофосфатными
пестицидами: всегда обращайтесь к врачу. Точная причина и выражен-
ность симптомов зависят от конкретного химиката, продолжитель-
ности и интенсивности его воздействия. Даже при слабых симптомах не
пренебрегайте медицинской помощью.
Острые симптомы отравления обычно появляются в течение:
30 мин после вдыхания;
15-60 мин после заглатывания;
2-3 ч после попадания на кожу.
При отравлении средней тяжести симптомы обычно достигают
максимальной выраженности через 4-8 ч и могут присутствовать в
течение нескольких дней.
Общие симптомы отравления. В целом проявляются следуюпхие
симптомы, указывающие на отравление пестицидами:
При слабом отравлении (обратите внимание на то, что слабо выра-
женные симптомы могут усиливаться и становиться острыми). Симпто-
мы включают Головную боль, усталость, кожные раздражения, отсут-
ствие аппетита, головокружение, слабость, нервозность, рвоту, потли-
вость, понос, раздражение глаз, бессонницу, жажду, беспокойное
состояние, раздражение носовой полости и гортани, потерю веса, боль в
суставах, перемены в настроении.
При среднем отравлении (обратите внимание, что симптомы сред-
ней выраженности могут становиться острыми). В этом случае симпто-
мы включают рвоту, дрожь, потерю координации движений, избыточ-
ное слюновыделение, помутнение зрения, ощущение стянутости в
горле и груди, затрудненность дыхания, красноту или желтизну кожи,
судороги брюшной полости, рвоту, понос, смятенное состояние, мышеч-
ные судороги, слезливость, потливость, сильную слабость, учащенный
пульс и кашель.
При сильном отравлении. Рвота, удушье, сильные мышечные
судороги, сужение зрачков (до точечного состояния), конвульсии,
потеря сознания, усиленное потовыделение, лихорадка, сильная
жажда и значительное учащение дыхания.
Меры первой помощи. Отойдите как можно дальше от любых
пестицидов. Быстро перенесите пациента в безопасное, незагрязненное
место и снимите с него одежду.
Если дыхание ослабло или прекратилось:
1) сделайте искусственное дыхание;
2) используйте кислород;
Если пестицид был проглочен:
1) при отсутствии рвоты немедленно вызовите ее. Для этого введи-
те палец в горло или используйте теплую соленую воду (30 мл соли на
стакан теплой воды);
2) дайте пациенту молока или холодной воды;
3) если рвота не содержит чистой воды, снова вызовите ее, но не
вызывайте рвоту, если пестицид растворен керосиновым дистиллятом.
105
Не вводите ничего в рот пациенту, если он находится без сознания
или у него конвульсии.
Если пестицид попал в глаза:
1) немедленно промойте глаза чистой водой, быстрота необходима,
чтобы избежать поражения глаз;
2) большим количеством чистой воды осторожно промойте глаза;
3) продолжайте промывание не менее 15 мин;
4) для промывания хорошо использовать раствор борной кислоты.
Если пестицид попал на кожу:
1) снимите всю загрязненную одежду; укройте пострадавшего
чистой одеждой или чистым одеялом;
2) тщательно промойте кожу мылом с большим количеством воды
сразу после попадания химиката, затем промойте еще раз;
3) выньте грязь из-под ногтей на руках и ногах.
При ослабленном или неравномерном дыхании:
1) сделайте искусственное дыхание и примите меры к его стабили-
зации;
2) используйте кислород.
Искусственное дыхание предшествует всем прочим мерам неот-
ложной помощи.
При конвульсиях:
1) пострадавший должен находиться в сухом и теплом месте;
2) не позволяйте ему травмировать себя, осторожно сдерживайте
его движения.
При потере сознания:
1) убедитесь, что пострадавший может нормально дышать (может
оказаться необходимым вытянуть ему язык, чтобы он не закрывал
горла);
2) пострадавший должен находиться в сухом и теплом месте;
3) не кладите ничего в рот пострадавшего, если он потерял созна-
ние.
При применении органофосфатного или карбаматного пестицида и
ярко выраженных симптомах отравления:
1) дайте пострадавшему две таблетки атропина по 0,6 мг, но не
давайте атропин, если пострадавший синеет из-за ослабления дыхания
или потерял сознание;
2) как можно быстрее получите медицинскую помощь (вступают в
силу неотложные процедуры, заблаговременно запланированные для
данного вида работ);
3) сообщите прибывшему врачу, был ли дан пострадавшему атро-
пин;
4) хотя хлорид пралидоксима входит в средства первой помощи,
он не должен применяться без наблюдения врача;
5) атропин является противоядием при отравлении органофосфа-
том или карбаматом; хлорид пралидоксима применяется при отравле-
нии органофосфатами, но противопоказан при отравлении карбамата-
106
ми. Хлорид пралидоксима может применяться в сочетании с атропином
(но не при отравлении карбофосом).
Следует особо подчеркнуть опасность самостоятельной диагности-
ки и самолечения. Чтобы их исключить, должен быть организован
постоянный медицинский контроль. Примером упомянутой опасности
может служить привычка некоторых работников принимать таблетки
атропина, чтобы ’’помешать” отравлению органофосфатами. Это опасно.
Атропин используется при лечении явных клинических случаев таких
отравлений, но в других случаях представляет опасность. Атропин
является сильным средством, и его прием при отсутствии отравления
органофосфатом или карбаматом может привести к серьезному заболе-
ванию. То же самое относится и к хлориду пралидоксима. Более того,
ненужный прием атропина или хлорида пралидоксима способен замас-
кировать ранние симптомы отравления, поэтому работник и дальше
будет подвергаться воздействию химиката; такой неоправданный
прием чрезвычайно затрудняет клиническое диагностирование. По-
следствия могут быть очень серьезными.
Ряд фирм-изготовителей химикатов рекомендует при анализе
считать минимальными следующие уровни холинестеразы: 50 % нормы
для данного индивидуума в крови в целом; 60 % нормы в эритроцитах;
40 % нормы в плазме крови. При более низких уровнях холинестеразы
работник должен быть отстранен от операций с пестицидами до восста-
новления нормальных показателей содержания холинестеразы.
Отсюда не следует, что при указанных уровнях индивидуум
проявляет какие-либо признаки заболевания из описанных выше, но
даже слабое последующее отравление может привести к самым драма-
тическим последствиям. Следует помнить, что указанные уровни
могут быть выше порождающих изменения в поведении, которые
могут остаться незамеченными. Самые низкие уровни содержания
холинестеразы определить для пилотов нельзя [3].
Таковы основные аспекты опасности, связанной с применением
пестицидов. Цель их описания заключается не в том, чтобы напугать
пилотов и других специалистов, но чтобы предупредить их: цена
безопасности - постоянная бдительность. Достижение необходимого
уровня безопасности возможно, что доказано практикой многих
специалистов, в течение многих лет работавших с большими количест-
вами органофосфатов и хлористых соединений. Большую помощь в
обеспечении безопасности операций оказывает более совершенное
оборудование - системы загрузки химиката снизу для опрыскиваю-
щих ВС, загрузочные системы замкнутого контура, защитные шлемы
новой конструкции с встроенными смотровыми щитками и маски для
пилотов. Основной принцип обеспечения безопасности наземного
персонала более прост. Он заключается в заблаговременном обдумы-
вании каждого движения и точном его выполнении. Все члены бригад
на АХР должны следить друг за другом с целью выявить признаки
отравления, так как они порой более заметны постороннему глазу, чем
107
самому пораженному. Всегда следует помнить, что повторные слабые
отравления могут представлять большую опасность, чем одно отравле-
ние сильной дозой.
При принятии экстренных мер в случае катастрофы или значитель-
ного разлива химиката помните:
если ваша одежда загрязнена пестицидом, быстро снимите ее, а
затем вымойте кожу;
если ваша одежда промокла от пестицида, сбросьте ее и как можно
скорее выкупайтесь в ближайшем водоеме.
Не медлите.
ДЕЗАКТИВАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
Подавляющее большинство пестицидов могут быть удалены путем
мытья ВС, наземных транспортных средств и оборудования мылом и
водой, а затем обливания чистой водой. Могут применяться мягкие
моющие средства. Слипшиеся остатки химикатов удаляются жесткой
щеткой после смачивания. Некоторые химикаты способны быстро
корродировать элементы конструкции ВС. Сухие химикаты должны
удаляться из внутренней части фюзеляжа или кабины транспортного
средства с помощью воздушного шланга или мощного пылесоса. В
процессе дезактивации не забудьте очистить шины (рис. 4.1).
Дезактивация требует большого количества воды, поэтому совер-
шенно необходимо пользоваться незагрязненным водным источником.
Необходимо принять все меры для слива смытых загрязнений в отстой-
ник или другой резервуар, где они не будут представлять опасности
для людей, животных и растительности. В процессе дезактивации
некоторые пестициды требуют специальной очистки. Это особенно
относится к опрыскивающим составам, содержащим 2,4-Д, 2,4,5-Т,
МКПА, дикамбу, пиклорам и т. д.
Не ешьте,не пейте и не курите при выполнении дезактивации. Во
время дезактивации от различных химикатов необходимо придержи-
ваться следующих правил.
1. Опрыскивающие смеси на водной основе. Амины, поташ и соли
натрия фенокислотных гербицидов растворяются водой для эмульга-
ции. Их остатки смешиваются с водой или могут растворяться ще-
лочью. Для подобных опрыскивающих смесей рекомендуется следую-
щая процедура дезактивации:
промойте струей воды опрыскиватели, трубопроводы, баки и т. д.;
слейте моющую смесь с содой через сопла и дважды промойте
систему чистой водой;
заполните бак водой и добавьте обычный аммиак в пропорции
1 часть на 100 частей воды;
прокачайте раствор аммиака через систему;
убедившись, что все части системы смочены, оставьте раствор в
закрытой опрыскивающей системе на два-три дня;
108
Рис. 4.1. Самолет РА-36-300 ”Пони Брейв” фирмы “Пайпер”. Очистка и дезактивация
самолета значительно облегчаются при наличии доступа ко всем отсекам в фюзеляже (фото
"Пайпер эркрафт корп.”)
если соды под рукой нет, используйте аммиак в пропорции 2 части
на 100 частей воды;
окончательная промывка опрыскивающей системы производится
холодной водой;
таким же образом моется смесительное и погрузочное оборудова-
ние.
2. Опрыскивающие смеси на масляной основе. Активные ингреди-
енты смесей на масляной основе (такие, как масляные, эмульгируемые
концентраты и инвертированные эмульсии) не растворяются в воде, но
растворяются в масле. Примерами могут служить эфиры 2,4-Д и 2,4,5-Т.
После опрыскивания выполняется следующая процедура дезактивации
ВС:
на каждые 100 л воды добавьте 3 л керосина, 500 г стиральной соды
и небольшое количество моющего средства и используйте этот раствор
для заполнения бака или смесителя;
убедитесь, что все элементы смочены раствором и оставьте его в
системе на 2 ч;
слейте раствор через сопла и трубопроводы и дважды промойте
систему чистой водой.
Для тщательного осмотра отдельные элементы оборудования после
дезактивации и сушки должны упаковываться в пластиковые пакеты и
листы с добавлением силикагеля для поглощения любой остаточной
влаги.
3. Очистка ВС и опрыскивающего оборудования после УМО. Очист-
ка опрыскивающего оборудования после применения химикатов для
УМО (представляют собой высококонцентрированные вещества,
содержащие часто 100 % технического материала) может вызывать
сложности, так как необходимо избегать применения воды. Перед
дезактивацией после применения химикатов УМО необходимо тща-
тельно промыть систему растворителем, способным смешиваться как с
водой, так и с составом для УМО. Такими свойствами обладают этилен-
гликоль, простые алкильные эфиры и сходные с ними соединения [3].
109
СПИСОК ЛИТЕРАТУ РЫ
Anon. (1975) Aerial Application of Pesticides Safety Manual. Health and Welfare Canada,
Health Protection Branch, Environmental Health Centre, Tunney’s Pasture, Ottawa KIA
OL2, Canada.
Anon (1978) Aerial Agriculture Chemical Rating Manual. Australian Bureau of Animal
Health, Department of Primary Industry, Canberra, A.C.T. 2600, Australia.
Quantick, H. R. and Rerry, I.C. (October 1981) ’Hazards of chemicals used in agricultural
aviation: a review’. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 581—588.
World Health Organization (1975) ’Recommended classification of pesticides by hazard’.
Extract from WHO Chronicle 29, 397-401.
ГЛАВА 5. ВЫБОР ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ ПОЛОС
ВВЕДЕНИЕ
По экономическим соображениям большая часть полетов в сель-
скохозяйственной авиации выполняется с неподготовленных полос
или имеющихся площадок с обычным травяным покрытием. Они могут
быть короткими и иметь неровную поверхность, а потому должны
проходить тщательную проверку до использования, чтобы убедиться в
их пригодности. Далее приводятся общие соображения по выбору
взлетно-посадочных полос (ВПП) и предлагаются их размеры. Конечно,
невозможно перечислить все факторы, учитываемые при выборе
подходящей ВПП, и одновременно учесть все типы ВС.
ШИРИНА
Обычно достаточно, чтобы ВПП на всем протяжении имела ширину
30 м. Сюда могут входить:
центральная часть ВПП, пригодная для взлета и посадки (Юм);
прилегающие участки с каждой стороны (10 м), пригодные для
съезда с ВПП и маневрирования.
БОКОВЫЕ ПОЛОСЫ
Обычно по всей длине ВПП с каждой ее стороны должна оставаться
боковая полоса безопасности Юм, где нет препятствий, способных
повредить ВС во время маневрирования на ВПП или полета на любой
высоте, т. е. общая ширина ВПП и боковых полос составляет 50 м.
ПРОДОЛЬНЫЙ УКЛОН
Максимальный суммарный продольный градиент и изменения
градиента должны быть таковы, чтобы ВС могло безопасно выполнять
взлет и посадку. Возможен и такой градиент, когда использование ВПП
осуществляется только в одну сторону, например, взлет вниз по
склону и посадка вверх по склону.
111
ПОПЕРЕЧНЫЙ ГРАДИЕНТ
Поперечный градиент в направлении взлета и посадки не должен
превышать величину, позволяющую иметь необходимый запас по
путевому управлению ВС.
ПОВЕРХНОСТЬ
Наиболее желательно, чтобы ВПП была сухой, ровной, с низким
травяным покровом. Обратите внимание на тип почвы. Торф имеет
тенденцию увеличивать сопротивление качению колес, тем самым
удлиняя разбег, особенно если он впитал воду с поверхности после
дождя. Глина также быстро пропитывается водой. Мел обычно быстро
высыхает, но в мокром состоянии становится очень скользким и пре-
пятствует эффективному торможению.
Если высота травяного покрова составляет больше 15 см, он прили-
пает к колесам и удлиняет разбег, а если его высота равна высоте
колес, он может сделать невозможным движение ВС с ускорением.
Клевер и люцерна очень скользки, особенно если они мокрые, и могут
заметно снизить эффективность торможения.
В тропиках, а иногда и в других регионах на поверхности полосы
может не быть никакой растительности. В сухую погоду это создает
серьезную проблему пыли, особенно если нет уносящего ее ветра,
поэтому необходимо обратить внимание на состояние фильтра в возду-
хозаборнике двигателя, а также на сложность посадки при наличии
облаков пыли. Внимательно обследуйте ВПП на наличие ямок, сломан-
ных оградных столбов, канав и т. п. Убедитесь, что она не слишком
шероховатая; для этой цели лучше всего проехать по ВПП зигзагами на
автомашине со скоростью 40 км/ч, что позволит выявить все неров-
ности.
Большинство высказанных соображений относятся к посадке
(наибольшую важность представляют аспекты, связанные с эффектив-
ностью торможения), что создает условия посадки ВС на ту же ВПП, с
которой он взлетал с полной нагрузкой. Однако ВПП должна быть
также пригодна для посадки с полной загрузкой, для этого требуется,
чтобы длина пробега была равна длине разбега и поверхность обеспе-
чивала хорошую возможность торможения (это не означает, что нали-
чие разбега определенной длины обеспечивает пробег такой же длины;
в частности, высокие деревья на подветренном конце ВПП могут
сделать невозможной посадку против ветра без выкатывания за
пределы ВПП).
Центральная часть ВПП (10.м) по всей ее протяженности должна
быть гладкой; Юме каждой стороны ВПП должны иметь такую поверх-
ность, чтобы ВС при взлете или посадке не было повреждено. Остав-
шаяся часть не должна иметь препятствий, возвышающихся над по-
верхностью земли.
112
ЗОНЫ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ
Зона захода на посадку с начальной высоты набора должна иметь
минимальную ширину 50 м радиусом 250 м с учетом минимальной
высоты пролета ВС над препятствиями 15 м. В зоне захода может
использоваться криволинейная траектория полета.
II
ЛИНАВГ
Как правило, длина ВПП должна быть вдвое больше длины разбега,
а при наличии низких препятствий, таких, как ограды, - минимум
втрое. Если необходимо преодолеть препятствие высотой 15 м, протя-
женность ВПП должна быть минимум в шесть раз больше длины раз-
бега.
РАСПОЛОЖЕНИЕ
Для экономии времени полетов ВПП должна располагаться как
можно ближе к обрабатываемым площадям. Иногда короткая ВПП, с
которой можно взлетать лишь с ограниченной полезной загрузкой, но
близко расположенная к участкам, может быть предпочтительнее
более длинной, но более удаленной. При точном расчете удаления ВПП
от обрабатываемых участков необходимо учитывать норму расхода
химиката, что не входит в предмет нашего рассмотрения. В горных
местностях рекомендуется выбирать ВПП, расположенную на высоте
обрабатываемых участков, это экономит время и топливо за счет
отсутствия необходимости в наборе высоты с полезной загрузкой.
При выборе ВПП убедитесь, что окружающая местность обеспечи-
вает достаточную свободу маневрирования при взлете и посадке. В
местностях, где быстро меняется ветер, выбирайте полосу, которая
должна располагаться по господствующему направлению ветра. ВПП
должна быть доступна для наземных транспортных средств, при этом к
месту загрузки ВС должна вести отдельная дорога.
На летном поле должны быть предусмотрены место для загрузки и
пространство для разворотов ВС на 180’. Площадка для загрузки
должна располагаться в конце ВПП, с которой обычно выполняется
взлет. Она должна быть максимально ровной и смещена к одному краю
полосы, чтобы свести к минимуму риск повреждения ВС наземным
погрузочным механизмом. Отводится специальное место для взвеши-
вания химикатов для загрузки.
Пилот должен самостоятельно обследовать ВПП, даже если она
обследовалась и использовалась ранее. За прошедший со времени
последнего осмотра период качество поверхности могло ухудшиться.
Даже если ВПП использовалась совсем недавно, до посадки ее необхо-
димо тщательно осмотреть с воздуха, чтобы убедиться, что посадка
по-прежнему безопасна и что на полосе отсутствуют животные.
Наиболее важным фактором при правильном выборе взлетно-поса-
дочной полосы является опыт пилота, его знание конкретного типа ВС
и его возможностей. Такой опыт приобретается быстро, но следует быть
очень осторожным и выбирать только наиболее пригодные летные поля
и не учитывать мнения фермеров и наземного персонала, которые не
знают всех критериев подбора ВПП.
114
ГЛАВА б. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ НА ЛЕТНОМ ПОЛЕ
ВВЕДЕНИЕ
Во многих случаях за организацию работы на летном поле несет
ответственность пилот. Некоторые задачи может решать ’’контролер
ВПП” - наземный специалист, но только пилот в состоянии определить
необходимые размеры поверхности для руления и маневрирования ВС
и место для загрузки химикатов и дозаправки ГСМ.
Загрузка химикатов может осуществляться разными путями, при
этом успех загрузки зависит от организации работы загрузочной
бригады. При использовании механических погрузчиков твердых
химикатов водитель погрузчика должен работать очень осторожно.
Загрузка до 2 т производится при нахождении пилота в кабине, поэто-
му требует умелого подъезда водителя транспортного средства к
воздушному судну.
При выполнении этих операций важно помнить о безопасности
обслуживающего персонала, так как пилот маневрирует дорогостоя-
щим самолетом с работающим воздушным винтом, который, как
правило, не останавливается во время загрузки. Водитель погрузчика
должен уметь подъехать к самолету сразу после его остановки в
заранее определенном месте. При использовании жидких химикатов
погрузочная бригада должна привести в готовность шланг для заправ-
ки, и перекачка химикатов начинается после его правильного соедине-
ния с бортовой аппаратурой. Очевидно, что такие операции требуют
тщательного инструктажа и тренировки до того, как бригада овладеет
необходимыми профессиональными навыками и начнет работать
организованно, эффективно и безопасно.
Обработка посевов в отдаленных районах часто привлекает толпы
местных жителей, стремящихся увидеть такое, что они видят нечасто,
если когда-либо видели вообще, и это порождает новые проблемы.
Необходимо обеспечить, чтобы люди находились на безопасном рас-
стоянии от ВС, вращающихся воздушных винтов или несущих винтов,
а также от контейнеров с химикатами, особенно пустых, так как они
могут быть использованы для других нужд с самыми трагическими
последствиями.
Организация работы на летном поле заключает в себе много аспек-
тов, и здравый смысл вместе с учетом обеспечения безопасности
каждой выполняемой операции помогает пилоту правильно ее сплани-
ровать и провести.
ДЕЙСТВИЯ ДО И ПОСЛЕ ПОЛЕТА
Подготовка ВПП. Обследуйте ВПП, убедитесь, что она свободна для
использования и что со времени ее выбора поверхность ВПП не ухуд-
шилась под действием погоды или появившейся растительности.
Переместите заправочное транспортное средство или погрузочное
оборудование и запасы химиката в ту часть летного поля, где они не
помешают движению ВС. Нагрузка на самолет, вызванная рулением с
полным бункером, может быть снижена, если химикат загружается как
можно ближе к началу взлета. Иногда протяженности полосы доста-
точно, чтобы выполнять посадку и взлет в одном и том же направле-
нии без руления обратно, и в этом случае значительная экономия
времени достигается за счет загрузки в том месте, где самолет оста-
навливается после посадки.
Разместите запасное топливо вне зоны загрузки, установите ветро-
вой конус в хорошо просматриваемом открытом месте, убедитесь, что
подготовлены огнетушители и средства первой помощи и все знают,
где они находятся. Наконец, освободите ВПП от зрителей, особенно
детей.
Перед полетом. Выполните ежедневную проверку и предполетный
осмотр ВС, предписываемые процедурами технического обслуживания
и инструкциями фирмы-изготовителя. При АХР необходимо обращать
внимание на следующее.
Воздушный фильтр (воздухозаборник карбюратора). Полеты на
малых высотах требуют, чтобы он был чист и заменялся гораздо чаще
обычного, особенно при большом количестве пыли. Эффективная
очистка воздуха имеет первостепенное значение для снижения износа
двигателя.
Топливная система. Фильтр должен регулярно проверяться на
наличие грязи и следов воды.
Чистота фюзеляжа. Убедитесь, что на фюзеляже нет изморози, льда
или снега, каждый из которых может в достаточной степени повлиять
на характеристики ВС. Аналогичное влияние могут оказать насекомые,
налипшие на переднюю кромку крыла или хвостовое оперение, и их
необходимо очистить.
Яркость бликов чрезвычайно усиливается, если загрязнено или
поцарапано остекление фонаря кабины. Невозможно переоценить
важность содержания остекления в чистоте и оберегания его от тре-
щин.
Для очистки плексигласового остекления никогда не следует
использовать бензин, растворители, полирующие средства для автомо-
билей и тому подобные вещества. Для удаления остатков тех химика-
тов, на которые не действуют мыло и моющие средства, можно приме-
нять чистый осветительный керосин. В остальных случаях должны
использоваться только мыло и моющие средства, которые должны
полностью смываться чистой водой. Даже замша и мягкая ветошь
способны оставлять царапины на плексигласе. Слабые царапины могут
116
быть удалены с помощью специального полирующего средства или
ювелирного полирующего порошка, наносимых ватой. Изморозь
должна удаляться холодной водой и никогда горячей, так как внезап-
ное изменение температуры может вызвать растрескивание плекси-
гласа.
Сельскохозяйственное оборудование должно проверяться на
правильность функционирования до начала загрузки химикатов.
После полета- Слейте все остатки химиката из опрыскивающей
системы и очистите ВС и его оборудование для сведения к минимуму
возможной коррозии (см. рекомендации, изложенные в главе 4).
Закрепление ВС. Если ВС остается на ВПП без присмотра, оно
должно быть защищено от повреждения ветром (многие страховые
полисы исключают компенсацию повреждения ветром плохо закреп-
ленного ВС). Для стоянки ВС лучше выбирать защищенную от ветра
часть летного поля, помня, однако, об опасности повреждения падаю-
щими ветками деревьев во время бури. Рекомендуется также выби-
рать стоянку вдали от посторонних глаз.
Обе поверхности крыла и хвостовая часть фюзеляжа самолета
должны прикрепляться к грузу или стопорам. Избегайте использова-
ния деревянных кольев, так как они легко выходят из грунта, когда
он пропитан водой, что часто случается во время бури. Тросы крепле-
ния от крыла должны быть натянуты настолько, чтобы оно могло
слегка покачиваться на ветру. Колеса должны иметь тормозные баш-
маки, чехлы и струбцины должны быть закреплены. Самолет безопас-
нее всего располагать хвостовой частью к направлению ветра и хорошо
закрепить; при этом ветер, ударяющий в заднюю кромку крыла, не
создает подъемной силы, которая могла бы сдвинуть самолет. В этом
случае струбцины должны быть хорошо закреплены.
Очистка летного поля. Пустые контейнеры из-под химикатов не
должны валяться на летном поле. Их необходимо убирать. В редких
случаях их удается возвращать изготовителю. Контейнеры должны
быть сначала тщательно промыты (остатки промывки могут вместе с
химикатом использоваться для опрыскивания посевов через опрыски-
вающую систему). Продажа контейнеров на металлолом возможна
лишь после дезактивации, т. е. промывания обычно водой, моющим
средством и щелочью. При захоронении контейнеров убедитесь, что
место захоронения достаточно удалено от пастбищ, источников воды и
складов. Перед захоронением рекомендуется провести промывку.
Контейнеры, содержащие гербициды, никогда не должны использо-
ваться для других хозяйственных целей,и, чтобы помешать этому
после использования их, они должны быть утилизированы. Никогда не
сжигайте контейнеры, в которых хранились гербициды гормонального
типа или пестициды, содержащие хлораты, мышьяк или ртуть. Контей-
неры из-под пестицидов можно сжигать только в специальных печах,
поскольку в процессе горения могут выделяться ядовитые пары.
Сжигание — особый метод избавления от контейнеров и оно не должно
проводиться там, где они находятся. Не бросайте пустые контейнеры в
117
пруды или ручьи, так как это может привести к загрязнению питьевой
воды и отравлению рыбы. Участки травяного покрова с рассыпанными
или разлитыми химикатами должны ограждаться, если на данное поле
возвращается скот. Самолеты также должны ограждаться для защиты
от скота, который может тереться об их поверхность (данная мера
предосторожности не касается овец).
Заправка. При выполнении АХР еще труднее, чем обычно, содер-
жать в надлежащем порядке запасы топлива, хотя здесь это важнее,
чем где бы то ни было. В этом вам помогут следующие меры:
1. В бочках, особенно неполных и оставленных на длительное
время в вертикальном положении, может скапливаться конденсиро-
ванная влага. Храните их в горизонтальном положении. В продаже
имеется специальная индикаторная паста, которая, обесцвечиваясь,
указывает на наличие воды.
2. Ручные помпы, шланги, емкости и воронки должны содержаться
в чистоте и в отдалении от сельскохозяйственных химикатов. Шланги
должны быть устойчивы к воздействию бензина, а все фитинги -
изготовлены из неферритовых металлов. Нельзя пользоваться пласти-
ковыми фитингами и емкостями; они могут привести к скоплению
статического электричества и последующим пожару и взрыву.
3. Удаляйте грязь и химикатную пыль, скапливающиеся близ
заливных горловин. Сельскохозяйственные работы связаны с грязью,
поэтому вентиляционные отверстия баков чаще засоряются и в засо-
ренном состоянии могут привести к непоступлению топлива в двига-
тель.
4. Перед заправкой заземлите фюзеляж.
5. Топливо должно быть отфильтровано через чистую замшу.
6. Не производите одновременно заправку топливом и загрузку
химикатов.
7. Ежедневно проверяйте топливную систему ВС на наличие воды
или грязи на фильтрах.
8. Иногда при дальних перегонах топливо заливается в бункер, что
увеличивает дальность полета ВС. При загрузке топлива в бункер
необходима чрезвычайная осторожность, особенно в жарком и сухом
климате, так как соединения элементов стеклопластикового бункера
могут не соответствовать стандартам соединений для обычных топлив-
ных баков. Имели место случаи пожаров и полного разрушения ВС при
заправке бункеров вследствие статического электричества.
НАЗЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Для заправки жидкостей для опрыскивания используются спе-
циальные цистерны, обычно установленные на грузовиках или трейле-
рах. При смешивании химикатов и загрузки их в ВС используются
насосы. Многие химикаты, в основном диспергированные порошки,
перед окончательным растворением требуют смешивания в небольшом
118
Рис. 6.1. Схема типичного наземного запра-
вочного и смесительного оборудования:
1 — рукав для загрузки в ВС; 2 — мешалка; 3 —
мотор; 4 — насос; 5 — фильтр; 6 — приемный рукав
для заполнения баков
6--------
баке. Кроме того, необходимо перемешивание; оно может выполняться
механически с помощью лопастного колеса, вращающегося в баке и
приводимого мотором насоса, или гидравлически за счет постоянной
рециркуляции при высокой скорости истечения. Перед закачиванием в
самолет жидкость фильтруется. На рис. 6.1 приведена схема типичного
наземного заправочного и смесительного оборудования.
Загрузка вручную удобрений и гранулянтов занимает длительное
время и не обеспечивает просмотра химиката на наличие комков.
Механические погрузчики либо специально предназначены для такого
рода работ, как показано на рис. 6.2, либо состоят из бункера, установ-
ленного на тракторе или грузовике, поднимаемого и опускаемого
гидравлически при движении транспортного средства назад и вперед.
С помощью современной техники ВС может быть загружено менее чем
за 1 мин, однако следует соблюдать осторожность, чтобы исключить
возможность повреждения ВС в результате столкновения с транспорт-
ным средством при спешке. ВС не должно выруливать на старт до того,
как погрузочная машина и наземный персонал удалятся на достаточно
безопасное расстояние.
Рис. 6.2. Механический погрузчик, специально созданный для загрузки в ВС удобрений или
гранулятов (фото ”Филд эр (Балларэт) Пти лимитед", Австралия)
119
Несколько более медленная загрузка достигается при использо-
вании шнекового транспортера (обычно применяется для загрузки
многодвигательных ВС). Этот метод был разработан в США и подразу-
мевает наличие заранее подготовленных упаковок химиката опреде-
ленного объема, которые поднимаются над дверцами бункера и опо-
рожняются в него; на практике этот метод может оказаться столь же
быстрым и более экономичным, чем другие.
ПОГРУЗОЧНЫЕ СИСТЕМЫ ЗАМКНУТОГО КОНТУРА
Загрузка жидких пестицидов вручную, особенно концентрирован-
ных органофосфатов, представляет потенциальную опасность. Фактиче-
ски все пестициды требуют при работе большой осторожности, так как
в течение сезона работ постоянное воздействие даже весьма неболь-
ших их доз может привести к хроническому отравлению (о мерах
безопасности при работе с химикатами см. в гл. 4).
В штате Калифорния (США), часто являющемся лидером в области
мер обеспечения безопасности, было принято решение, что с 1 января
1977 г. ручная загрузка жидких пестицидов, на упаковке которых
стоит слово ’’Опасно”, должна быть исключена за счет использования
замкнутых смесительных систем. Американская фирма ’’Сойлсерв
инк.” первой получила разрешение властей штата на применение
’’систем с отрицательным давлением”. Химикат засасывается, а не
закачивается из барабанов в измерительное устройство. Основным
элементом системы является панель управления, установленная на ее
главном агрегате. Значения, указанные на панели, имеют цветовой
код, соответствующий различным используемым химикатам. Химика-
Рис. 6.3. Система замкнутого контура для загрузки пестицидов, изготовленная фирмой
"Сойлсерв инк”, в действии (фото "Сойлсерв инк”)
120
ты засасываются из контейнеров различного объема вплоть до бараба-
нов на 200 л с помощью устройства под названием ’’многоотборник”.
Вероятность разрыва или растрескивания шлангов невелика, однако,
если подобное происходит, система выключается, и засасывается
только воздух без химиката (рис. 6.3).
Применение систем замкнутого контура рекомендуется для загруз-
ки всех жидких пестицидов не только как мера предосторожности при
длительной работе с ними, но и в интересах защиты окружающей среды
и обеспечения безопасности операций. Помните, что даже при сравни-
тельной безопасности активного материала добавки к нему могут
вызывать кожные раздражения и недомогания. Еще одна система
замкнутого контура выпускается американской фирмой ’’Мидконти-
нент эркрафт корп”. Она называется всасывающей и отвечает строгим
правилам, установленным в штате Калифорния.
СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ НА ВПП
На ВПП или рядом с ней постоянно должно находиться транспорт-
ное средство для оказания экстренной помощи при несчастном случае.
Весь наземный персонал должен уметь им управлять и знать, как
пользоваться аварийно-спасательным оборудованием, включая разме-
щение и использование огнетушителя, находящегося на борту ВС.
Спасательное оборудование должно находиться в отсеках транспорт-
ного средства, которое может быть надежно закрыто, когда оно не
используется. При выполнении аварийных операций отсеки откры-
ваются, но их дверцы не должны быть открыты, когда машина движет-
ся по неровной почве.
Огнету
Н|
стели. На борту ВС должен находиться небольшой ручной
огнетушитель в пределах досягаемости для пилота из кабины и снару-
жи. Не менее двух огнетушителей должны находиться на ВПП — один
большой пенный и один огнетушитель регулируемого действия для
слабых очагов пожара.
Аптечки первой помощи. На борту ВС должна находиться одна
маленькая аптечка с точным указанием ее расположения, а вторая
размещаться с огнетушителями на ВПП.
Пожарное оборудование. Вместе с огнетушителями должны разме-
щаться пожарный топор (установленного образца), лапчатый лом,
кусачки и асбестовые рукавицы (минимум две пары).
Моющие средства. Должны быть предусмотрены умывальники,
наличие чистой воды и мыла (в Италии обязательно использование
портативного душа-палатки).
Список номеров телефонов врачей, местных больниц и представи-
телей власти, например, полиции.
Приведенный перечень является минимальным. В аптечках первой
помощи должны обязательно содержаться следующие предметы и
средства:
121
пипетка;
стакан для питья;
фляжка со свежей водой;
500 г соли;
большое количество активированного угля в порошках или таб-
летках;
большое количество успокоительного средства, например, молока
магнезии или растворимого крахмала;
сульфат атропина в таблетках или автоматических капсульных
шприцах;
одеяла;
любые специальные средства в зависимости от используемого
химиката;
тазы/ведра, чистая свежая вода;
полотенца;
мыло;
губки;
резиновые перчатки для медицинского работника;
запасная одежда (чистый комбинезон).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Mid-Continent Aircraft Corporation, Planemate Division, Drawer L, Hayti, Missouri 63851,
U.S.A.
2. Soilserv Inc., P.O. Box 1817, Salinas, California 93901, U.S.A.
ГЛАВА 7. ПОЛЕТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АВИАЦИИ
И МЕТОДЫ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ
Благодаря тому, что полеты сельскохозяйственной авиации выпол-
няются на предельно малых высотах, пилоты имеют мало времени для
слежения за показаниями приборов и фактически должны выполнять
полет по правилам визуального полета, основываясь на уровне своей
летной подготовки. В данной главе рассматриваются различные ситуа-
ции, которые могут иметь место при полетах на предельно малых
высотах и приводятся рекомендации пилоту, как предвидеть, распоз-
нать и исключить опасное маневрирование. Кроме того, рассматрива-
ются различные условия, которые могут оказаться непростыми для
пилотов легкомоторной авиации. Условия изменения полетной массы
самолета в полете резко меняются и это требует частого повторного
триммирования для того, чтобы обеспечить постоянство аэродинами-
ческих сил. В главе рассматриваются методики взлета и посадки с
ограниченных площадок и влияние на них окружающей температуры и
высоты расположения взлетной площадки над уровнем моря. Основ-
ное содержание главы посвящено влиянию ветра, приводятся методы
выполнения посадки при боковом ветре, описываются возможные
ошибки пилотов при выполнении разворотов на предельно малых
высотах со сносом, а также описывается влияние градиента ветра на
характеристики самолета и требуемое отклонение элеронов при выпол-
нении разворота. Приведенная информация в основном характеризует
качественную сторону проблемы.
Полеты при выполнении сельскохозяйственных работ существенно
отличаются от всех других видов коммерческих полетов. Высота
полета для большей части времени полета обычно мала, что не остав-
ляет времени для ошибок, поэтому полет требует от пилота
постоянного и предельного внимания. Так как пилот на малой
высоте должен концентрировать свое внимание на окружающих
условиях, то на слежение за приборами остается мало времени, которо-
го достаточно только для контроля работы приборов от случая к
случаю. Следовательно, очень важно чувствовать полет и точно опре-
делять отклонения от требуемой траектории.
Другим фактором, обусловленным предельно малой высотой
полета, является влияние ветра и турбулентности атмосферы, что
123
более ощутимо вблизи земли. Особенно это относится к градиенту
ветра, т. е. к изменению скорости ветра с увеличением высоты полета
над поверхностью земли. Следующим важным фактором для сельско-
хозяйственной авиации является существенно изменяющаяся полет-
ная масса в процессе полета, которая изменяет центровку воздушного
судна в значительном диапазоне в течение короткого времени. Это
требует от пилота постоянной адаптации к условиям полета и повы-
шенного внимания.
ПЛОЩАДКА ДЛЯ ВЗЛЕТА
Полеты самолета при выполнении авиационно-химических работ
обычно осуществляются с грунтовой взлетной площадки, качество
которой значительно ниже хорошо оборудованных взлетно-посадоч-
ных полос стационарных аэродромов. Как правило, эти взлетные
площадки очень короткие. Обычно длина взлетной полосы равна
утроенной длине установленной длины разбега самолета. Природа
грунта должна быть известна заранее, так как торфяной грунт, напри-
мер, будет увеличивать сопротивление качению колес и, следователь-
но, приводить к увеличению длины разбега. Некоторые виды расти-
тельности, например злаки, клевер или люцерна, оказывают такое же
неблагоприятное влияние, как и мокрый грунт. Кроме этого, необхо-
димо знать, имеет ли взлетная полоса уклон. Для того чтобы обозна-
чить силу и направление ветра, в соответствующем месте площадки
должен быть установлен ветровой конус. Необходимо исключить
неблагоприятные комбинации для взлета, например, с попутным
ветром или на уклон вверх.
В начале взлета хвостовое оперение самолета должно быть поднято
во взлетное положение по возможности быстро за счет отдачи ручки
управления в переднее положение с тем, чтобы исключить торможение
хвостового колеса о грунт. В противном случае будет создаваться
заметное сопротивление процессу разбега, т. е. увеличение длины
разбега, особенно при заднем расположении центровки самолета. По
мере достижения требуемой скорости разбега необходимо выдержать
самолет в горизонтальном положении до заданной скорости отрыва
для того, чтобы дать возможность подъемной силе крыла уменьшить
нагрузку на колеса, что уменьшит сопротивление качению колес. При
взлете с грунта, характеризующегося высоким сопротивлением каче-
нию колес, оптимальным положением подъема хвостового оперения
будет положение, когда носовая часть самолета несколько поднята.
Излишнее ее поднятие, однако, приведет к увеличению сопротивления
разбегу и, следовательно, является неблагоприятным.
Для осуществления взлета на меньшей скорости отрыва допуска-
ется установка щитков-закрылков во взлетное положение. В этом
случае требуется взлетная полоса меньших размеров. Некоторые
пилоты при работе не выпускают щитки до тех пор, пока не будет
124
достигнута предотрывная скорость. Это делается с целью минимизации
воздушного сопротивления при разбеге. Снижение сопротивления за
счет меньших воздушных скоростей не всегда имеет смысл, так как
действия пилота при этом маневре затрудняются и выполняются на
критической фазе взлета. Поэтому такой метод не рекомендуется.
Иногда допустимо выполнение посадки с попутным ветром. Хотя
масса самолета при посадке значительно меньше, чем при взлете, и
самолет более маневренен, существует прямая опасность на этапе
выполнения выравнивания в непосредственной близости земли, так
как рули самолета не очень эффективны при посадке с попутным
ветром из-за того, что воздушная скорость снижается, хотя путевая
скорость достаточно высока. Тормоза должны использоваться с осто-
рожностью при всех условиях, но особенно при дождливой погоде,
когда клевер и люцерна создают очень большое торможение.
ЗАГРУЗКА
При загрузке самолета одинаково важно контролировать как
количество загружаемой массы груза, так и его размещение. Предельно
загруженный самолет требует увеличенной длины разбега из-за того,
что его масса увеличивает сопротивление качению колес и минималь-
ная скорость отрыва самолета возрастает. Из-за этого самолет хуже
реагирует на отклонение рулей и имеет меньший диапазон изменения
параметров полета. Рекомендуется обработку небольших площадей
начинать тогда, когда большая часть загрузки уже использована.
Если бункер для размещения загрузки для производства АХР
расположен позади кабины пилота (рис. 7.1), то центровка самолета
при полной загрузке будет задней, что требует для обеспечения про-
Рис. 7.1. Самолет сельскохозяйственной авиации с турбовинтовым двигателем фирмы
’’Креско” (фото ”Ныо Зиланд аэроспейс индастриз лтд”)
125
дольной устойчивости ручку управления удерживать в переднем
положении. Пилот должен прилагать давящие усилия на ручку управ-
ления, которые во многих случаях могут быть уменьшены или вообще
исключены полностью с помощью установки триммера руля высоты в
нужное положение. Если усилия на ручке управления не могут быть
снижены до нуля, то пилот должен производить триммирование с тем,
чтобы не создать знакопеременные нагрузки на ручке управления, так
как это может привести к неожиданной потере устойчивости самолета.
Предельная задняя центровка самолета является нежелательной,
так как в этом случае устойчивость самолета будет предельно малой. В
результате изменение усилий на ручке управления при изменении
скорости полета будет предельно малым или даже могут возникнуть
обратные усилия. Это очень затруднит пилотирование самолета, так
как пилот не будет чувствовать скорость самолета по ручке управле-
ния (кроме того, вывод из неожиданного срыва в штопор будет более
трудным).
В процессе выполнения АХР центровка самолета будет постепенно
перемещаться вперед, что будет требовать от пилота взятия ручки
управления на себя, т. е. на ручку должны прилагаться все большие
тянущие усилия для того, чтобы исключить столкновение самолета с
землей. Поэтому желательно чаще производить перетриммирование
самолета с целью периодического снижения усилий на ручке управле-
ния или сведения их к нулю.
ТРЕНАЖ В КАБИНЕ И ОБУЧЕНИЕ
ЖИЗНЕННО ВАЖНЫМ ДЕЙСТВИЯМ
Необходимость тренажа в кабине самолета и обучения жизненно
важным действиям не снижается из-за того, что взлет и посадка произ-
водятся каждые 4 или 5 мин. С другой стороны, усталость, монотон-
ность и требование, чтобы часами пилот выполнял точно установлен-
ный режим полета, отсутствие контроля являются причиной многих
авиационных происшествий, возникающих от таких причин, как
попытки взлететь с неточно выбранной заправкой самолета топливом,
чего никогда не случится, если пилот выполнит обычный предполет-
ный осмотр. Всегда должно найтись время для выполнения этих
жизненно важных процедур. Время, потраченное на это, весьма мало,
но его надо потратить прежде, чем принять решение о выполнении
взлета.
РУЛЕНИЕ САМОЛЕТА
Необходимость внимательности при рулении самолета в зоне АХР
является более важным фактором, чем обычно. Необходимо помнить,
что самолет при затормаживании на рулении по поверхности с укло-
126
ном вниз пройдет больший путь, чем обычно, а при рулении по поверх-
ности с подъемом вверх потребуется дополнительная мощность,
необходимая для получения желательной скорости руления, это
увеличит тенденцию к капотированию при резком торможении, что
характерно для некоторых самолетов с обычной схемой шасси. При
рулении поперек склона некоторые самолеты имеют тенденцию к
развороту вверх по склону, а хвостовое колесо стремится развернуть-
ся вниз по склону.
При рулении на самолете с трехопорным шасси необходимо исклю-
чить руление по каменистой поверхности при больших оборотах
двигателя. Попадание камней в сферу вращения воздушного винта
может вызвать его существенные повреждения. Опыт выполнения
быстрого руления с резкими разворотами при больших оборотах
двигателя показывает, что в этом случае создаются большие гироско-
пические нагрузки на воздушный винт, которые в некоторых случаях
явились причиной отказов воздушного винта в полете. Развороты на
земле должны выполняться спокойно с большим радиусом и по воз-
можности при малых оборотах двигателя.
Общее правило - не начинать руления до тех пор, пока не будет
абсолютной уверенности, что это безопасно. Руление должно выпол-
няться по установленному месту летного поля и на скорости, соответ-
ствующей рельефу местности. Пониженное давление в пневматиках
колес шасси может ослабить жесткость толчков при рулении (если на
самолете не установлены колеса шасси с пониженным давлением, то
давление в них устанавливается вручную). Любые авиационные проис-
шествия на рулении совершенно недопустимы. Их можно исключить за
счет аккуратности и высокого уровня летного мастерства пилота.
РАЗВОРОТЫ
Обычно развороты не выполняются до тех пор, пока самолет не
набрал достаточной для этого высоты, т. е. высоты, обеспечивающей
свободу маневрирования. Необходимо следить за скоростью и не
допускать ее опасного снижения при взятии ручки ”на себя” на разво-
роте, так как при выполнении разворота должна быть соответствующая
ему скорость. Потеря устойчивости самолета на развороте будет увели-
чиваться из-за роста подъемной силы, которая требует противодейст-
вия центробежной силе, возникающей при развороте. Схема сил,
действующих при развороте самолета, представлена на рис. 7.2. Для
того чтобы выполнить разворот на самолете, вызывающая его сила
должна действовать по направлению центра требуемого разворота. Для
того чтобы создать такую силу, общая подъемная аэродинамическая
сила должна быть отклонена от вертикали по направлению к центру
разворота так, чтобы ее горизонтальная составляющая была той силой,
которая заставляет самолет разворачиваться и удерживает его в
развороте. Эта сила известна как центростремительная сила. При
127
вертикальная состав I
ля ющ а я падь ем но а
Рис. 7.2. Установившийся ко-
ординированный разворот
8
и
А
силы
вес
Угол крена ,° 0 30 60 . — . 70 * —— • 75
Перегрузка 1,0 ? 2,9 3, 86
Скорость срыва, узлы 60 бъ 85 102 118
Рис. 7Д Зависимость минимальной критической скорости от угла крена самолета
координированном развороте угол отклонения силы создается накре-
нением самолета, как это показано на рис. 7.2. Здесь ОIV представ-
ляет вес самолета, a OL - создаваемую самолетом подъемную силу.
Составляющая подъемной силы в прямолинейном горизонтальном
полете вертикальна, а при развороте она отклоняется от вертикального
положения на угол крена. Вертикальная составляющая ОА силы OL
уравновешивает вес самолета, тогда как горизонтальная составляю-
щая ОС силы OL представляет необходимую для разворота центростре-
мительную силу.
По мере увеличения крена общая подъемная сила увеличивается
настолько, насколько это необходимо, чтобы удержать самолет на
заданной высоте, и это увеличение подъемной силы также приведет к
увеличению минимальной критической скорости (скорости срыва).
Одним из важных факторов полета, который должен всегда учитывать-
ся пилотом, является то, что при развороте минимальная критическая
скорость увеличивается. Увеличение подчиняется простому математи-
ческому правилу: возрастание скорости пропорционально корню
квадратному из коэффициента увеличения подъемной силы, т. е.
корню квадратному из отношения общей подъемной силы, создавае-
мой крылом, к подъемной силе, необходимой для прямолинейного
горизонтального полета. Указанная зависимость проиллюстрирована
на рис. 7.3. В случае С, т. е. когда крен равен 60е, крыло создает общую
подъемную силу в два раза большую, чем в случае 4, т. е. в случае
прямолинейного горизонтального полета. Скорость прямолинейного
горизонтального полета равна 96 км/ч (в данном примере) и поэтому
при крене, равном 60°, минимальная критическая скорость будет
60-/Т=60- 1,414= 112 км/ч.
128
Z X Y
Рис. 7.4. Зависимость коэффициента
подъемной силы от угла атаки при
изменении угла крена
Рис. 7.5. Элементы авторотации:
а — опускающееся крыло; б — поднимающееся
крыло; 1 — траектория полета; 2 — вектор скоро-
сти
Необходимо отметить, что в случае Е при коэффициенте увеличе-
ния подъемной силы, равном 3,86, т. е. когда крыло создает общую
подъемную силу, большую, чем необходимо для горизонтального
полета, примерно в четыре раза, минимальная критическая скорость
будет почти вдвое больше, чем ее значение для горизонтального
полета, и при дальнейшем увеличении угла крена темп роста скорости
при установившемся координированном развороте увеличивается
очень быстро. Так. при коене 80° она будет равна 230 км/ч, а при крене
8 Г она возрастет до 260 км/ч! Из приведенного примера очевидно, что
пилот самолета при полете на малой скорости может допустить незна-
чительное увеличение угла крена, так как иначе наступит потеря
устойчивости.
Опасность потери управляемости увеличивается, если при полете
вблизи зоны потери устойчивости на больших углах атаки пилот
должен увеличить крен. Схематически это характеризуется точкой X
на левой ветви кривой изменения коэффициента подъемной силы,
представленной на рис. 7.4. При увеличении крена угол атаки внутрен-
него крыла увеличивается, а верхнего — уменьшается. Схема для
таких случаев представлена на рис. 7.5. Результатом таких изменений
подъемной силы крыльев является то, что аэродинамические условия
поднимающегося крыла самолета будут соответствовать точке Z
(см. рис. 7.4) кривой подъемной силы, а условия для снижающего
крыла соответствуют точке Y на другой ветви кривой. Это приводит
к тому, что поднимающееся крыло создает большую подъемную силу,
чем опускающееся крыло. Снижение подъемной силы опускающегося
J.ik /19
129
крыла и увеличение его сопротивления создают условия для авторо-
тации и самолет либо сваливается в штопор, либо переходит в крутую
спираль.
Глубокие виражи. При выполнении глубокого виража возникают
дополнительные опасности, если внимание пилота отвлечено. Из-за
особенностей изменения путевой устойчивости большинства самолетов
легкомоторной авиации носовая часть самолета всегда будет опускать-
ся в сторону внутреннего крыла. Если это произойдет и не будет
своевременно прекращено, самолет войдет в крутую спираль с после-
дующей потерей высоты. Для того чтобы вывести самолет из такого
положения при потере им управляемости, например, как это имеет
место при неправильно выполняемом крутом вираже, необходимо
знать, находится ли самолет в зоне потери устойчивости или
уже вошел в крутую спираль. Если определен вход в зону потери
устойчивости, например с помощью звукового сигнала, сигнальной
лампочки или по пропаданию нагрузки на ручке управления, а также
по вибрации конструкции самолета, то ручка управления должна быть
отдана вперед от себя, рычаг управления двигателем переведен в
положение полной мощности, а крылья установлены в горизонтальное
положение. Из-за того, что выход из нормального координированного
крутого виража требует использования значительного отклонения
руля поворотов, при выводе из глубокого виража, когда потеря устой-
чивости становится неизбежной, установка крыльев в горизонтальное
положение потребует координированного использования руля поворо-
тов и элеронов. Вывод двигателя на режим полной мощности помогает
выходу, так как увеличивает обтекание крыла и хвостового оперения
потоком воздуха и тем самым снижает скорость срыва и увеличивает
эффективность как руля поворотов, так и руля высоты. Использование
двигателя, кроме того, оказывает положительное влияние на ускоре-
ние самолета до большей скорости, т. е. способствует выводу самолета
из зоны потери устойчивости, как бы уменьшая угол атаки крыла.
Вблизи земли правильные действия для вывода должны быть
предприняты еще до входа самолета в крутую спираль, т. е. в самом
начале сваливания на крыло. Для этого необходимо снизить мощность
двигателя, чтобы предупредить ’’затягивание” самолета в спираль, а
крылья при этом должны быть в горизонтальном положении. Действия
педалями руля поворотов и ручкой управления элеронами должны
быть координированными, что обеспечит выход самолета из спирали. В
этот момент и в особенности, если скорость мала, снова вывести двига-
тель на обороты полной мощности, что поможет выводу так же, как и в
случае вывода из зоны потери устойчивости за счет улучшения эффек-
тивности рулей управления, и немедленно обеспечит набор высоты.
В течение всей истории развития авиации у пилота возникают
существенные затруднения, когда его внимание отвлекается от непо-
средственного выполнения полета на наблюдение за объектами на
земле или когда он вынужден при пролете над высоким холмом или
130
препятствием продемонстрировать все свое летное мастерство для
того, чтобы обеспечить безопасность пролета над препятствием.
Современные самолеты легкомоторной авиации обычно хорошо
слушаются рулей при выполнении обычного полета на большой высоте
даже в зоне потери устойчивости, но они так же, как и старые самоле-
ты, попадают в условия, когда при полете на малых высотах из-за
недостатка высоты вывод самолета из создавшегося критического
положения становится невозможным,
ОБЩИЕ ОШИБКИ ПРИ РАЗВОРОТАХ
Имеются три способа выполнения разворота, из которых лучшим
является установившийся координированный разворот, при выполне-
нии которого отклонения руля поворотов и элеронов производятся
координированно, т. е. настолько, насколько это необходимо для того,
чтобы удержать шарик указателя скольжения в центральном положе-
нии. Если пилот чувствует себя хорошо, достаточно отдохнул и удобно
расположен в кабине, то ему не нужны пилотажные приборы - он
будет чувствовать любые отклонения от координированного разворо-
та. Наружное скольжение, как это показано на рис. 7.6, получается
из-за слишком большого отклонения руля поворотов во внутреннюю
сторону при вводе в разворот или из-за излишнего большого отклоне-
Рис. 7.6. Ошибки при выполнении разворотов:
о — наружное скольжение. Недостаточное отклонение элеронов и/или слишком большое отклонение
руля поворота. Шарик указателя скольжения отклонен во внешнюю сторону разворота; б — коорди-
нированный разворот. Шарик указателя скольжения находится в центральном положении; в — сколь-
жение во внутреннюю сторону. Слишком большое отклонение элеронов и/или излишне большое
отклонение вверх руля направления в процессе разворота. Шарик указателя скольжения отклонеи во
внутреннюю сторотгу разворота
131
ния элеронов при установившемся вираже. Шарик указателя скольже-
ния будет отклоняться в сторону внешнего крыла, а пилот будет
чувствовать, что его отклоняет также во внешнюю сторону разворота.
В открытой кабине он будет иметь дополнительное предупреждение о
некоординированное™ разворота тем, что ветер будет задувать в
кабину со стороны внешнего крыла. При таком типе некоординирован-
ного разворота внутреннее крыло первым переходит в область возмож-
ной потери устойчивости, что может привести к срыву в штопор.
В обоих случаях неправильно выполняемых разворотов задува-
ния, имеющие боковую составляющую по отношению к продольной оси
фюзеляжа, увеличивают аэродинамическое сопротивление и, следова-
тельно, ухудшают характеристики самолета и в экстремальном случае
вплоть до потери устойчивости. В общем случае пилот вблизи земли не
должен создавать большой крен самолета, поэтому из двух описан-
ных ошибок в технике пилотирования наиболее вероятна первая,
т. е. разворот с наружным скольжением.
Обычно у пилота остается мало времени для исправления ошибок
при выполнении разворота. Очень важно знать, что маневрирование у
земли опасно, и знать почему. Наиболее полезным прибором с этой
точки зрения является индикатор потери устойчивости. Этот прибор
чувствителен к углу атаки крыла и выдает предупреждение о начале
режима неустойчивости независимо от условий загрузки самолета или
его маневрирования. Показания этого индикатора более понятны, чем
показания указателя воздушной скорости, так как воздушная ско-
рость, соответствующая потере устойчивости, увеличивается по мере
увеличения массы самолета или величины крена. Рекомендуемый
прибор для выдачи предупреждающего сигнала о выходе в зону потери
устойчивости срабатывает на скор сти на 3,7 км/ч большей скорости
потери устойчивости при условиях прямолинейного горизонтального
полета с задросселированным двигателем. Датчик прибора должен
быть расположен вне зоны обтекания струей от воздушного винта
двигателя. Необходимо также соблюдать осторожность, чтобы в датчик
не попала разбрызгиваемая самолетом жидкость.
Фактором, влияющим на усталость пилота, который менее очеви-
ден, чем большинство других, является нормальная сила ускорения
или перегрузка g, действующая на пилота. Даже не учитывая аэродина-
мических соображений, совершенно нежелательно создавать большее
значение перегрузки g, чем это необходимо для установившегося
разворота. Конечно, большая скорость разворота может обеспечить
пилоту более быстрый вывод из разворота для начала выполнения
следующего прогона раньше на несколько секунд. Однако результатом
этого будет увеличенная усталость пилота. Механизм утомления,
создаваемого действием перегрузки g, не полностью ясен, однако
132
влияние его установлено в военной авиации, особенно при выполне-
нии ею задач, связанных с полетом на малой высоте. Для общих усло-
вий применения сельскохозяйственной авиации в АХР целесообразно
использовать плавные развороты с умеренным креном. При выполне-
нии АХР также важно не превышать установленное значение перегруз-
ки g, так как ее превышение может вызвать внезапную потерю прост-
ранственной ориентировки, если на крутом развороте или при выводе
из пикирования возникает необходимость быстрого поворота головы.
Основной причиной по меньшей мере двух авиационных проис-
шествий в сельскохозяйственной авиации Новой Зеландии явилась
потеря пространственной ориентировки пилотом, когда он при выпол-
нении крутого разворота энергично перенес взгляд вниз и в сторону от
кабины. Пилот должен тренировать себя для того, чтобы привить себе
навык не производить резкого поворота головы при выполнении
крутых разворотов. Проектировщики приборного оборудования и
рычагов управления в кабине пилота могут увеличить безопасность
полета, расположив приборы и рычаги управления так, чтобы это
исключало необходимость значительных перемещений головы пилота
от нормального положения.
ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЙ
Температура. Повышение температуры воздуха является причиной
снижения плотности воздуха и, следовательно, меньшего массового
расхода воздуха через двигатель, т. е. приводит к меньшей максималь-
ной мощности. Это не характерно для потребной для разворота мощно-
сти двигателя, так как потребная тяга, развиваемая воздушным
винтом на развороте, в этих условиях также меньше. В условиях
низкой температуры, когда мощность двигателя больше на развороте,
возможно некоторое снижение оборотов двигателя. Меньшая мощ-
ность, развиваемая двигателем, будет обнаружена на взлете, так как
увеличится длина разбега. Второй причиной увеличения длины разбега
является большая потребная воздушная скорость отрыва, которая
необходима для создания такой же аэродинамической силы для
уравновешивания массы самолета, как и при стандартных условиях.
Следовательно, при той же самой скорости отрыва, которая считывает-
ся с указателя воздушной скорости (индикаторная воздушная ско-
рость) и которая чувствительна к влиянию давления, фактическая
скорость будет выше.
Барометрическое давление. Пониженное барометрическое давле-
ние оказывает тот же эффект, что и повышенная температура. Обычно
каждодневные колебания барометрического давления все же не так
сильно влияют на истинную воздушную скорость, как колебания
температуры. Для взлетных площадок, расположенных на большой
высоте над уровнем моря, однако, снижение барометрического давле-
ния сказывается сильней и результатом этого является увеличение
133
длины разбега на взлете, особенно когда одновременно снижается
барометрическое давление и повышается температура. В этом случае
уменьшается загрузка самолета для того, чтобы обеспечить требуемый
уровень безопасности полетов.
НАПРАВЛЕНИЕ И СКОРОСТЬ ВЕТРА
Для того чтобы оценить влияние ветра, необходимо считать, что
направление и скорость ветра практически постоянны. Влияние гради-
ента и порывов ветра будет рассмотрено ниже. Конечно, как направле-
ние ветра, так и его скорость в течение дня могут от места к месту
меняться весьма существенно, поэтому пилот должен всегда точно
знать местные условия.
При прямолинейном горизонтальном полете единственным эффек-
том ветра является боковой снос самолета. Если боковой ветер есть, то
это будет особенно ощущаться на взлете и посадке. Тогда как встреч-
ный ветер оказывает положительное влияние на разбег самолета,
уменьшая его длину, то взлет при боковом ветре под 90° будет требо-
вать большей длины разбега, чем при штиле, так как в этом случае
увеличивается лобовое сопротивление самолета из-за необходимого
отклонения его рулевых поверхностей для удержания прямолинейно-
сти разбега.
Если направление пролета при АХР можно выбирать, то предпочти-
тельней выполнять его с правым углом к направлению ветра, а опрыс-
кивание производить при полете против ветра. В таком случае путевая
скорость будет одинакова в обоих
направлениях и пилот не будет
пролетать через свой собственный след опрыскивания. Более обычны-
ми, однако, являются случаи, когда форма поля сама определяет
схему опрыскивания.
При посадке очень важно исключить боковой снос в момент при-
земления, так как возможны повреждения шасси или даже капотиро-
вание. Имеются два способа исключения этого. Первый из них состоит
в том, что заход на посадку выполняется с сохранением направления и
борьба со сносом производится с помощью скольжения с креном в
сторону ветра. Второй способ состоит в том, что заход на посадку
осуществляется борьбой со сносом курсом. В этом случае крена у
самолета нет, а носовая часть самолета отклонена в сторону ветра
настолько, сколько необходимо для того, чтобы самолет летел вдоль
посадочной полосы (рис. 7.7). Непосредственно перед приземлением
самолет должен быть выровнен по направлению оси посадочной поло-
сы с тем, чтобы исключить либо посадку на одно колесо, либо большие
боковые нагрузки на шасси.
При заходе на посадку со скольжением вертикальная скорость
снижения выше, чем при заходе против ветра, так как лобовое сопро-
тивление в этом случае выше и, кроме того, схема обтекания воздуш-
ным потоком хуже, а скорость потери устойчивости выше обычной.
134
Рис. 7.7. Посадка с боко-
вым ветром:
а — скольжение; б — борьба со
сносом; 1 — воздушная ско-
рость; 2 — ветер; 3 — направле-
ние полета; 4 — перед призем-
лением направить нос самоле-
та вдоль посадочной полосы;
5 — убрать крен перед призем-
лением
При таком методе захода требуются большие отклонения рулевых
поверхностей, но приземление происходит мягче, чем во втором слу-
чае, который требует точного отклонения руля поворотов с тем, чтобы
обеспечить прямолинейный полет вдоль посадочной полосы. На прак-
тике используется комбинация указанных выше двух методов, т. е.
имеет место необходимое отклонение носовой части самолета в сторо-
ну ветра и некоторое скольжение непосредственно перед приземле-
нием.
РАЗВОРОТЫ ПРИ ВЕТРЕ
Рассматривается случай хорошо координированного разворота на
90° и при точно боковом ветре. При развороте с попутным ветром
(рис. 7.8) путевая скорость самолета увеличивается, тогда как снос от
ветра создает у пилота впечатление, что самолет скользит внутрь
разворота. Следовательно, пилот будет стремиться предпринять оши-
бочные действия для того, чтобы противодействовать этому кажуще-
муся повышению скорости и скольжению с помощью взятия ручки
управления на себя или некоторого отклонения внешнего элерона, или
большего отклонения руля поворота во внутреннюю сторону. Если
пилот это сделает, то самолет начнет скольжение во внешнюю сторону,
которое определяется появившимся отклонением шарика индикатора
скольжения в сторону внешнего крыла. Кроме того, пилот будет
физически ощущать именно такое скольжение. Более опасная ситуация
135
Рис. 7.8. Развороты с попутным и встречным ветром:
в — с попутным ветром; б — с встречным ветром; 1 — кажущееся внутреннее скольжение; 2 — воздуш-
ная скорость; 3 ветер; 4 путевая скорость; 5 — траектория полета; 6 — кажущееся внешнее сколь-
жение
случается тогда, когда самолет выполняет разворот с наружным
скольжением при слишком малой скорости, получающейся из-за
перетягивания ручки управления на себя, что приводит в экстремаль-
ных случаях к срыву в штопор. Следовательно, пилот должен игнори-
ровать визуальное впечатление, когда он оценивает полет по переме-
щению самолета относительно земли и должен пилотировать самолет
по ’’ощущению”.
При развороте против ветра происходит противоположное явление.
У пилота создается ошибочное впечатление о том, что самолет имеет
внутреннее скольжение, а фактически он имеет наружное скольжение.
Пилот должен сопротивляться искушению исправить это кажущееся
положение либо с помощью отдачи ручки управления от себя, либо
большего отклонения элеронов, или некоторого отклонения руля
поворота во внешнюю сторону. Хотя в результате получится более
высокая воздушная скорость, а скольжение не будет представлять
опасности, все же координированный разворот обеспечит более качест-
венное выполнение полета.
Если развороты выполняются на очень малой высоте, необходимо
учитывать некоторое влияние градиента ветра. Эта проблема будет
рассмотрена ниже. Имеет место слишком распространенное ошибочное
мнение о том, что разворот против ветра дает возможность пилоту
превратить часть кинетической энергии самолета в запас высоты
полета его самолета, если самолет внезапно начинает терять высоту
относительно земли. Иногда бытует мнение о том, что перед разворо-
том с попутным ветром необходимо произвести некоторое снижение
для того, чтобы создать требующееся повышение воздушной скорости.
Фактически это относится только к скорости относительно окружаю-
щей воздушной среды. Следовательно, если скорость ветра постоянна
136
на данной высоте полета, то самолет будет выполнять установившийся
разворот при постоянной воздушной скорости и постоянном отклоне-
нии рулевых поверхностей, а путевая скорость будет изменяться в
достаточно широком диапазоне без информирования об этом пилота,
если он не следит за землей. При выполнении разворота в горизонталь-
ной плоскости в районе с холмистой местностью высота самолета над
рельефом местности будет меняться, и в этом случае влияние градиен-
та ветра окажется су щественным.
ГРАДИЕНТ ГЕТРА
В общем случае скорость ветра изменяется с высотой. График
изменения представлен на рис. 7.9. Причина этого состоит в том, что
чем ближе к поверхности земли, тем меньше скорость воздушного
потока, а у самой поверхности земли она равна нулю. Этот эффект
градиента ветра особенно заметен на высотах, меньших 15 м и, следо-
вательно, должен учитываться при полетах самолетов сельскохозяйст-
венной авиации.
При взлете со встречным ветром самолет будет переходить в
очередные по высоте слои воздуха, в которых скорость ветра больше.
Так как самолет по мере набора высоты увеличивает количество
движения, то его воздушная скорость будет постепенно увеличивать-
ся. С другой стороны, если воздушная скорость пилотом удерживается,
то вертикальная скорость при встречном ветре будет выше, чем в
спокойном воздухе, и поэтому увеличение воздушной скорости может
быть использовано на набор высоты. Так будет до тех пор, пока все
хорошо, но если после взлета разворот начинается при попутном ветре,
то самолет при наборе высоты будет терять скорость, так как будет
попадать в слои с большей скоростью попутного ветра, а собственное
количество движения самолета будет снижаться, потому что при
развороте с попутным ветром путевая скорость будет возрастать
(рис. 7.10) и пилот будет неправильно воздействовать на ручку управ-
ления, создавая кабрирование, а наличие градиента ветра может
Рис. 7.9. Изменение скорости ветра в закиси
мости от высоты (градиент ветра)
Скорость Ветра, м/с
137
Рис. 7.10. Влияние градиента ветра на взлет:
1 — ветер; 2 — слабый встречный ветер; 3 — сильный попутный ветер
9
Рис. 7.11. Горизонтальный полет в условиях наличия градиента ветра:
а — при попутном ветре; б — при встречном ветре; 1 — выдерживание заданной высоты полета; 2
отклонения от заданной высоты полета
привести к потере устойчивости самолета. Следовательно, при разво-
роте с попутным ветром воздушная скорость должна тщательно выдер-
живаться.
При выполнении разворота в горизонтальной плоскости при ветре с
градиентом самолет будет неустойчив по высоте полета, так как
возмущения с увеличением высоты будут перемещать его в слой с
большей скоростью ветра, что увеличивает подъемную силу крыла и,
следовательно, еще больше увеличивает высоту его полета, т. е. воз-
мущение (отклонение от установленной высоты) полета увеличивает-
ся. Подобным же образом возмущение с потерей высоты приведет к
снижению подъемной силы и более резко выраженной потере высоты
(рис. 7.11). С другой стороны, прямолинейный полет в условиях ветра
будет увеличивать устойчивость самолета по высоте, так как в этом
случае увеличение высоты полета будет означать попадание самолета
138
в зону с большим попутным ветром, что приведет к гашению возмуще-
ния благодаря снижению воздушной скорости и, следовательно,
подъемной силы крыла.
Влияние градиента ветра при выборе высоты описано в начале
данной главы. Необходимо особо отметить, что вертикальная скорость
набора высоты при постоянной воздушной скорости будет ниже, когда
полет выполняется с попутным ветром. При снижении вертикальная
скорость снижения будет больше при встречном ветре и меньше при
попутном ветре. Этот эффект должен быть учтен при выполнении
захода на посадку.
При выполнении разворота на очень малой высоте верхнее крыло
будет находиться в слое с большей скоростью ветра, что снижает
воздушную скорость крыла, если полет выполняется при попутном
ветре, и увеличивает ее при полете со встречным ветром. В первом
случае при развороте с попутным ветром для его выполнения будет
необходимо большое отклонение элеронов, что увеличивает опасность
попадания верхнего крыла в зону потери устойчивости и может приве-
сти к срыву в штопор. Так как градиент ветра способствует выводу из
разворота, даже если пилот не желает этого, его эффектом является
стабилизация по крену.
При развороте со встречным ветром эффект противоположный, т. е.
имеет место случай, когда пилот должен отклонить элероны в обрат-
ную сторону на большую величину с тем, чтобы исключить чрезмерное
увеличение угла крена (рис. 7.12). На рис. 7.13 представлена схема,
обобщающая влияние ветра. Согласно этой схеме при полете при
встречном ветре имеет место уменьшение путевой скорости, проявля-
ется стремление к отклонению от заданной высоты и к увеличению
угла крена. В этом случае предпочтителен набор высоты, при планиро-
вании увеличивается вертикальная скорость снижения.
При развороте при встречном ветре снижается путевая скорость и
а)
Рис. 7.12. Развороты с креном в условиях наличия градиента ветра:
а — при попутном ветре (требуется большее отклонение элеронов); б — при встречном ветре (требуется
отклонение элеронов в обратную сторону)
139
t)
Ветер
Рис. 7.13. Схема, обобщающая влияние ветра на развороты:
а — при встречном ветре; б — при попутном ветре
явно проявляется наружное скольжение. Кроме того, проявляется
тенденция к опусканию носовой части самолета и к скольжению.
При полете при попутном ветре имеет место увеличение путевой
скорости, проявляется стремление к выдерживанию заданной высоты
и угла атаки. В этом случае нежелателен набор высоты, при планиро-
вании уменьшается вертикальная скорость снижения.
При развороте при попутном ветре увеличивается путевая ско-
рость и явно проявляется скольжение. Кроме того, наблюдается
опасное изменение угла наклона траектории полета, проявляется
тенденция к кабрированию и скольжению. Очевидно, что неблагопри-
ятные влияния ветра и градиента ветра на требуемое отклонение
элеронов при развороте не возникают одновременно, но объединение
неустойчивости по высоте и крену имеет место при выполнении разво-
рота со встречным ветром. Наиболее неблагоприятная ситуация возни-
кает при развороте с попутным ветром.
ПОРЫВЫ ВЕТРА И ТУРБУЛЕНТНОСТЬ
В общем случае порывы ветра могут быть как в вертикальной, так
и в горизонтальной плоскостях. В большинстве случаев они имеют
место в зоне больших или малых препятствий или над местностью с
различными видами растений и, следовательно, с различиями в темпе-
ратуре, возникающими из-за неодинакового нагрева Солнцем участков
поверхности почвы. Сильная турбулентность часто имеет место в
подветренной стороне лесозащитных полос (см. гл. 9). В случае форми-
рования сильных нисходящих приземных воздушных потоков они
могут оказать существенное влияние на вертикальную скорость набора
высоты.
Для неспокойной атмосферы устанавливается оптимальная воз-
душная скорость. Слишком малая скорость опасна из-за возможности
потери устойчивости самолета при восходящем порыве ветра. Большая
скорость некомфортабельна из-за того, что в этом случае возникают
большие аэродинамические нагрузки от порывов ветра, что в экстре-
мальных условиях может привести к чрезмерной нагрузке, действую-
щей на самолет (см. гл. 1). Порывы ветра в направлении полета могут
иметь такой же эффект, а боковые порывы стремятся изменить курс
самолета.
140
ПРЕПЯТСТВИЯ
На большинстве обрабатываемых площадей препятствия, кроме
линий электропередачи, хорошо видны. Единственным важным исклю-
чением являются засохшие деревья и кустарники на фоне зеленого
массива. Они представляют собой опасные препятствия, так как голый
ствол или обрубленное дерево, расположенное точно по курсу полета,
плохо видно, а также если оно возвышается над более близко располо-
женными по направлению полета объектами, расстояние до которых
трудно определить. Нельзя сосредоточивать полностью внимание на
препятствии, удаленном на известное
расстояние, так как это может
привести к тому, что не будет замечено более близко расположенное
препятствие.
Тщательный осмотр поля перед началом его обработки необходим
для точной отметки расположения каждого препятствия и для того,
чтобы определить видимость с воздуха всех препятствий. Такой
осмотр необходим пилоту для подготовки его внимания, повышения
его готовности выполнить поставленную задачу и оценки обстановки.
Опасность столкновения с проводами линии электропередачи будет
подробно рассмотрена в конце данной главы.
Большинство полетов на АХР выполняется на высоте около 5 м,и
это означает, что пилот постоянно имеет перед собой препятствия в
виде деревьев, проводов и т. д. и считает, что чем больше высота, тем
лучше (рис. 7.14). Желаемая высота полета должна устанавливаться с
точки зрения безопасности полета, но в то же самое время точно
заданная высота полета должна устанавливаться в полете быстро и
выдерживаться столько времени, сколько это возможно и необходимо.
Воздушная скорость во время пролетов должна быть постоянной. В
противном случае будет иметь место неравномерное распыление.
Рис. 7.14. Самолет ”Агвагон-300” фирмы ”Сессна”. Пилот этого самолета имеет превосход-
ный обзор из кабины вперед по курсу и вниз (фото "Сессна эркрафт”)
141
Необходимо отметить, что в условиях наличия порыва ветра высота и
скорость полета должны точно выдерживаться в установленных
пределах.
Снижение после препятствия в начале пролета (рис. 7.15). Во-пер-
вых (точка /), подход к препятствию должен производиться в горизон-
тальном полете на малой высоте, но с сохранением управляемости,
скорости и на высоте на несколько метров большей высоты препятст-
вия. Если при этом маневре выпускаются щитки-закрылки, то предпо-
лагается, что это необходимо при проведении опрыскивания в процес-
се выполнения пролета. Если щитки-закрылки не используются при
пролете, то их нельзя выпускать при проходе над препятствием, так
как последующая после пролета препятствия их уборка создаст опас-
ную ситуацию для пилота, выполняющего полет на высоте опрыскива-
ния.
Во-вторых (точка 2), перейдите на снижение, одновременно снизив
мощность двигателя для исключения увеличения скорости.
В-третьих (точка 3), во время вывода из снижения прибавьте, если
это необходимо, обороты двигателя с тем, чтобы не допустить провали-
вания самолета. Необходимо помнить, что особенно при наличии
загрузки на борту самолета он может иметь тенденцию продолжать
снижение даже после того, как он достиг заданной высоты. В тех
случаях, когда начальный угол атаки будет больше угла атаки при
выводе ВС из снижения, это может привести к потери устойчивости,
что необходимо учесть при выравнивании самолета. Требуемое увели-
чение оборотов двигателя может оказаться существенным. Увеличи-
вать обороты нужно плавно, спокойно перемещая рычаг управления
двигателем (РУД). Опасной ситуацией, которая должна быть исключе-
на, является касание колесами шасси поверхности посева сельскохо-
зяйственной культуры, которая может иметь существенное сопротив-
ление и может затянуть самолет.
В-четвертых (точка 4), энергично установите требуемую высоту и
воздушную скорость ВС для пролета. Мощность, используемая в точке
3, может превышать потребную мощность для горизонтального полета;
отрегулируйте ее.
В-пятых (точка 5), начинайте пролет и контролируйте распыление.
Набор высоты для полета над препятствием в конце пролета
(рис. 7.16). Крутой набор высоты может быть выполнен за счет исполь-
Рис. 7.15. Снижение после пролета препят- Рис. 7.16. Набор высоты для преодоления
ствия
препятствия
142
зования запаса энергии, однако маневр можно выполнить, если пилот
знает по опыту, какую высоту для данного типа самолета можно
набрать при выполнении такого маневра при каждом конкретном
варианте загрузки. Использование полной мощности и начало набора
высоты должны производиться с определенным запасом времени, а
самолет должен быть установлен в горизонтальный полет так, чтобы
потеря скорости, получившаяся при маневре, была восстановлена.
Во-первых (точка /), в соответствующий момент времени выведите
двигатель на полную мощность. Это будет соответствовать точке,
находящейся примерно за 200 м до конца пролета. Во-вторых (точка 2),
выключите опрыскивание и после этого плавно переведите самолет в
набор высоты. В-третьих (точка 3), непосредственно над препятствием
выровните самолет в горизонтальный полет, установите требуемую
скорость полета за счет опускания носовой части самолета на такое
время, которое необходимо для этого.
Необходимо отметить, что когда препятствием является жилой
дом, пролеты должны выполняться в противоположных направлениях
для того, чтобы снижение производилось над ним. Это исключит
необходимость полета по направлению к дому на малой высоте, т. е. в
случае ошибки или отказа двигателя исключается шанс столкнуться с
домом.
Параллельное направление пролетов при линейном препятствии.
Наиболее трудным в данном случае является оценка расстояния
законцовки крыла до препятствия. Точная оценка приходит только с
опытом,и тем не менее пилот должен, конечно, выдерживать безопас-
ное расстояние. В большинстве АХР необходимо положить полосу
распыления или разбрызгивания настолько близко к препятствию,
насколько это возможно, иногда даже распылять химический препарат
над выступающими кронами деревьев. Иногда это может быть сделано
с помощью выбора маршрута пролета, при котором вихри от законцо-
вок крыла сносят химикат в сторону от маршрута пролета. Возможная
ширина отклоненной в сторону полосы опыления иногда достигает
двойного размаха крыла или даже более. Однако это само по себе не
может обеспечить адекватной концентрации распыляемых химикатов
в конце поля. Ветер также может снести химикаты.
Расстояния между препятствиями. Часто приходится пролетать
между рядами деревьев. В этом случае необходимо тщательно контро-
лировать снос, иначе в последний момент ветер может снести с необхо-
димой траектории полета. Недопустимо, чтобы провода линии электро-
передачи пересекали расстояние между препятствиями, так как опоры
линии связи или электропередачи могут быть скрыты за деревьями.
СКЛОНЫ ВОЗВЫШЕННОСТЕЙ, откосы, холмистость
Для районов, где поверхность земли гористая или чрезмерно
холмистая, важно помнить, что самолет никогда не должен находиться
в полете в таком положении, когда градиент ветра больше его возмож-
143
ной вертикальной скорости набора высоты. Это приводит к перерасхо-
ду времени, за которое может быть израсходована одна загрузка с
определенным количеством пролетов. Недостатком, который надо
учитывать при использовании распыляющего оборудования с постоян-
ной скоростью распыления, является то, что скорость выброса химика-
тов из распыляющего устройства может снизиться ниже расчетной
величины из-за того, что скорость самолета может оказаться выше
расчетной. Если снижена мощность двигателя, то расход распыляющей
помпы будет ниже из-за снижения скорости потока обтекания самолета
или оборотов двигателя в первом случае, если помпа приводится от
потока воздуха, во втором случае, если помпа имеет привод от двига-
теля. Такое явление недопустимо как для опыления, опрыскивания,
так и для внесения удобрения.
Можно выполнять работы со следованием рельефу местности,
снижаясь по склону в низину и возвращаясь на заданную высоту
обработки в высшей точке склона на другой стороне, при этом характе-
ристики самолета должны обеспечивать безопасность полетов и точное
соблюдение требований технологии.
Альтернативный метод состоит в том, что полет выполняется на
рабочей высоте над рельефом вдоль склона, при этом самолет, конеч-
но, не будет выполнять полет точно с огибанием местности, так как
ему необходимо выдерживать прямолинейный полет. Распыляемые
материалы имеют тенденцию к сносу вниз по склону, тогда желательно
начинать этот вид АХР с нижней части склона и при каждом пролете
постепенно подниматься вверх по склону, что исключит пролет через
обработанную зону, образовавшуюся от сноса. В дополнение к возмож-
ному риску влияния токсичных химикатов на пилота это снижает
видимость из-за загрязнения лобового стекла фонаря кабины.
Переход на начальный этап разворота должен выполняться в
сторону понижения местности. В этом случае самолет никогда не будет
выполнять полет вдоль склона под острым углом больше 45°. Если
разворот выполнять другим способом, то внезапный нисходящий
поток при выполнении разворота с большим креном приведет к очень
опасному положению самолета. В этом случае выполняемый разворот с
креном 45° необходимо заменить на участок прямолинейного полета,
чтобы дать возможность самолету за счет незначительного доворота
плавно войти в следующий пролет.
Эффект ’’фальшивого” горизонта. Пилот обучен удерживать само-
лет в некотором заданном положении относительно горизонта с обес-
печением выдерживания заданных параметров полета. В холмистой
местности может оказаться, что местность, расположенная впереди
самолета, неожиданно для пилота как бы уйдет вверх и пилот не
успеет правильно среагировать на это. В результате этого пилоту будет
представляться, что горизонт переместился вверх по вертикали.
Выдерживание капота самолета по горизонту, обычно соответствующее
прямолинейному горизонтальному полету, в данной ситуации приве-
дет к тому, что самолет перейдет в набор высоты с потерей скорости и
144
Ухудшением аэродинамических характеристик управляемости. В
экстремальном случае может произойти неожиданная потеря устойчи-
вости. Полет в такой местности должен всегда выполняться на таком
угле атаки, который обеспечивал бы безопасный и энергичный отво-
рот, если у пилота возникает сомнение в том, достаточно ли запаса
скорости для преодоления высшей точки холма. Необходимо всегда
быть уверенным, что имеется "спасительный маршрут" на случай, если
по каким-либо причинам параметры полета самолета окажутся хуже,
чем предполагалось.
аварийный сброс химикатов
Необходимость сброса химикатов из бункера самолета может быть
обусловлена ошибочной оценкой обстановки, ошибкой в расчете,
неожиданными изменениями метеорологических условий. Сброс
химикатов является опасной процедурой, поэтому пилот должен
четко представлять необходимость быстрого принятия решения. Это
важно, так как пилот точно должен оценить время и расстояние,
которые должны быть преодолены самолетом до того момента, когда в
результате принятия решения о сбросе химикатов произойдет замет-
ное улучшение параметров полета самолета. Хотя процедуре сброса
химикатов пилот должен быть обучен в процессе летной подготовки,
все же полностью опасность этой процедуры исключить не представ-
ляется возможным. На практике необходимо предусмотреть запас по
параметрам полета самолета, чтобы снизить возможность возникнове-
ния аварийной ситуации самолета в результате сброса химикатов.
Основным правилом безопасности в этой ситуации является
правило "если сомневаешься, то не производи сброс". Почти всегда
будет возникать сомнение в необходимости сброса загрузки, однако
сомнение должно быть исключено, так как промедление в принятии
решения опасно, а времени на это отводится слишком мало.
ПЛОЩАДКИ ДЛЯ АВАРИЙНОЙ ИЛИ ВЫНУЖДЕННОЙ ПОСАДКИ
Предварительное знание точного расположения запасных посадоч-
ных площадок в районе АХР может сэкономить те несколько жизненно
важных секунд, которые тратятся в моменты нерешительности и могут
привести к неудачно выполненной вынужденной посадке или даже к
дорогостоящим авиационным происшествиям.
РАСПОЛОЖЕНИЕ СОЛНЦА ОТНОСИТЕЛЬНО ГОРИЗОНТА
Яркие лучи восходящего или заходящего Солнца явились причи-
ной нескольких авиационных происшествий и представляют реальную
опасность для сельскохозяйственной авиации при выполнении АХР.
145
Ветер
Север
Рис. 7.17. Рекомендации: выполняйте
разворот в сторону Солнца с набором высо-
ты (если это необходимо) и разворот со
снижением в сторону от Солнца,
внимательны в условиях ярких
Солнца, особенно если лобовое
будьте
лучей
стекло
фонаря кабины загрязнено пестицидами
Характерно, что ранним утром или поздним вечером, когда эта опас-
ность является наибольшей, планирование полетов на АХР может быть
выполнено так, чтобы обеспечить требуемый уровень безопасности
(рис. 7.17). Влияние ярких лучей Солнца особенно возрастает, если
используемый индикатор ветра несовершенен (см. гл. 6).
ЗАХОД НА ПОСАДКУ И ПОСАДКА
Перед принятием решения о посадке пилот должен иметь подроб-
ную информацию об условиях, характеризующих в данный момент
посадочную полосу. Однако является неблагоразумным использовать
информацию, полученную от лиц, некомпетентных в авиации. Специа-
листами должен быть произведен очень тщательный осмотр полосы
еще до начала выполнения полетов на АХР. Невозможно перечислить
все процедуры, которые необходимо выполнять в каждом конкретном
случае, но всегда необходимо помнить о перечисленных ниже.
1. Осмотрите взлетно-посадочную полосу и окружающую местность
в высшей степени внимательно и обязательно обнаружьте все возмож-
ные препятствия и дефекты. Проверьте взлетную полосу на наличие на
ней неудовлетворительных участков, отмечая точно те места, где
возможно появление животных с их реакцией на авиационный шум.
2. Определите направление ветра, если это возможно.
3. Проверьте поверхность взлетно-посадочной полосы с воздуха
при пролете над ней на малой высоте. Решите вопрос о направлении
посадки (не снижайте обороты двигателя ниже допустимых до опреде-
ленной высоты, пока все провода линий связи и электропередачи
вблизи полосы не будут обозначены. Помните, что в районах с холмис-
той местностью эти линии могут проходить по оврагам на значительной
высоте).
4. Произведите холостой заход на посадку с тем, чтобы оценить
градиент ветра, зону подхода на посадку, а также участок за взлетно-
посадочной полосой на случай выкатывания при посадке с перелетом.
При одностороннем заходе на полосе захода должен быть ориентир,
после которого уход на повторный заход на посадку (на второй круг)
не должен предприниматься. Запомните этот ориентир.
146
5. В процессе осмотра взлетно-посадочной полосы с воздуха ско-
рость полета должна быть достаточно низкой, что должно дать возмож-
ность пилоту оценить все особенности поверхности взлетно-посадоч-
ной полосы. Однако эта скорость не должна быть ниже определенной,
обеспечивающей управляемость при любых внезапных ухудшениях
условий полета. Пользуйтесь закрылками, а обороты двигателя изме-
няйте грамотно, т. е. так, как это рекомендовано для самолетов данно-
го типа.
6. Приняв решение о посадке, не выполняйте ее при заходе с малой
высоты и на пониженной скорости, так как имеющий место градиент
ветра может повлиять на качественное выполнение посадки. Кроме
этого, надо помнить, что обороты двигателя при заходе на посадку
можно уменьшить только после того, как вы убедились, что заходу на
посадку никакая опасность не угрожает. Поэтому нормальным заходом
на посадку будет заход, когда снижение в точку приземления произ-
водится с высоты 50 м.
7. Не пользуйтесь тормозами колес шасси на мокром грунте, так
как может произойти блокировка колес. Заблокированные колеса не
имеют никакой чувствительности к изменению направления пробега.
Взлет и посадка на крутом склоне. При взлете вниз по склону
будет получено большое ускорение, а время выполнения взлета будет
существенно сокращено. Принципиальных трудностей при таком
взлете нет. Посадка требует внимания; трехточечное положение
самолета перед приземлением будет иметь значительно больший
посадочный угол, чем при посадке на площадку без уклона, а выравни-
вание должно быть продлено и добавлены обороты двигателя для того,
чтобы удержать нос самолета выше, т. е. обеспечить требуемое положе-
ние ВС относительно земли и исключить преждевременное наступле-
ние потери устойчивости. После небольшой практики посадок на
крутых склонах пилоты убедятся, что даже на достаточно крутых
склонах задача может быть выполнена успешно. При выполнении АХР
на крутых склонах не рекомендуется оставлять самолет на склоне или
выполнять руление в направлении вверх или вниз по склону. Загрузка
самолета должна производиться на совершенно ровной площадке.
МЕТОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗВОРОТА ДЛЯ ЗАХОДА
НА ПОВТОРНЫЙ ПРОЛЕТ
Элемент техники пилотирования при выполнении маневра в конце
пролета для захода на очередной пролет создает больше проблем для
пилотов, чем любой другой маневр. Имеется много ошибочных мнений
по поводу выполнения маневра в конце пролета для начала выполне-
ния очередного пролета и о времени, затрачиваемом на это. Можно
определенно утверждать, что четкая последовательность выполнения
маневра в конце пролета является обязательной и она не может быть
нарушена пилотом [6].
147
Рис. 7.18. Схемы выполне-
ния разворотов:
а — классическая процедура
разворота; б — беспрерывный
полет по замкнутому марш-
руту
Имеются два основных метода выполнения маневра. Первый ме-
тод - классическая процедура разворота (рис. 7.18), она иногда назы-
вается стандартной процедурой разворота, второй метод - это беспре-
рывный полет по замкнутому маршруту. Классическая процедура
разворота является более естественным методом и применяется чаще.
При этом методе пилот использует естественные или искусственные
маркеры либо как минимум двух человек - сигнальщиков на земле.
Для метода беспрерывного полета по замкнутому маршруту в дополне-
ние к двум сигнальщикам необходима или более совершен-
ная стационарная сигнальная система, или электронная система наве-
дения. Метод беспрерывного полета по замкнутому маршруту являет-
ся методом ускоренного изменения курса самолета на обратный.
Классический метод разворота анализируется ниже. Неправильно
выполненный разворот, представленный на рис. 7.19, показывает, что в
условиях штиля сначала необходимо сделать отворот во внешнюю
сторону от обрабатываемого участка поля, а затем выполнять разворот
на пролет. Это уменьшит расстояние, на которое должен отклониться
самолет для того, чтобы быть в состоянии выполнить разворот на
обратный пролет на безопасной скорости, и это будет, следовательно,
снижать время, затрачиваемое на сам разворот. Маневр должен начи-
наться с кабрирования и выполняться без крена (от точки а до точки б)
для того, чтобы исключить возможное касание нижнего крыла самоле-
та о препятствие или даже о поверхность земли. Участок разворота от
точки б до точки в происходит также с набором высоты и отворотом
самолета во внешнюю от поля сторону и примерно на 45е. В точке в
начинается разворот на постоянной высоте в противоположную сторо-
ну, и самолет выполняет его до точки г. С точки г начинается прямоли-
Рис. 7.19. Схема выполнения классической
процедуры разворота:
1 — правильно выполняемый разворот; 2 — непра-
вильно выполняемый разворот
148
неиныи полет со снижением и в точке д начинается очередной
пролет. Во время этого снижения обороты двигателя устанавливаются
такими, чтобы была обеспечена в начале разворота заданная скорость.
В зависимости от высоты препятствий, оставшейся загрузки и типа
самолета для создания кабрирования или выполнения разворота
может потребоваться увеличение оборотов двигателя. Если для выпол-
нения кабрирования обороты двигателя увеличиваются, то лучшей
очередностью действий является такая, когда сначала добавляются
обороты двигателя, а затем прекращается опыление (разбрызгивание) и
начинается кабрирование. На некоторых типах самолетов, если потре-
буется, для уменьшения радиуса разворота могут использоваться
щитки-закрылки (от точки в до точки г). В общем, весьма сомнительно,
что несколько секунд, которые могут быть сэкономлены за счет выпол-
нения разворота с максимально возможным креном, окупят те потери,
которые возникнут из-за сужения границ безопасности, увеличенной
физической нагрузки, накапливающейся усталости, создаваемой
постоянным воздействием перегрузки g, и снижения срока службы
двигателя, обусловленного постоянным использованием повышенной
мощности двигателя.
Начало разворота должно выполняться по направлению ветра, как
это показано на рис. 7.20, о. Это дает возможность погасить снос само-
лета ветром и приблизить самолет к точке, с которой можно начинать
выполнять разворот на очередной пролет. На рис. 7.20, б показан
накапливающийся эффект из-за выполнения начала разворота против
ветра. Из представленной схемы видно, что в этом случае будет необхо-
димо длительное время лететь навстречу ветру, чтобы исключить
попадание самолета в положение, для вывода из которого потребуется
выполнить опасный крутой разворот, чтобы войти в требуемую траек-
торию очередного пролета. Продолжительный снос, накопившийся при
развороте на обратный пролет, может привести к проскакиванию
самолета через очередной пролет и вынудит пилота выполнить сущест-
венную и нежелательную коррекцию для выполнения последнего
пролета.
При выполнении разворота должна быть набрана такая высота,
чтобы самолет находился выше любого из препятствий. Правильный
Ветер
Рис. 7.20. Влияние ветра на процедуру разворота:
о — разворот против ветра; б — разворот по направлению ветра
149
разворот на предельно малой высоте является даже более трудным,
чем предполагает пилот. Выбранный угол крутого снижения из точки г
(см. рис. 7.19) при входе в пролет должен исключить возможность
столкновения с препятствием, которое было отмечено при предвари-
тельном осмотре поля перед производством АХР. Однако, если препят-
ствие находится на большом расстоянии от границы обрабатываемого
поля, эта проблема снимается. На этом этапе воздушная скорость
должна тщательно контролироваться, чтобы гарантировать и обеспе-
чить начало каждого пролета на опрыскивание при скорости, требую-
щейся для точного и установленного заданием выполнения задачи.
Выполнить это значительно проще, если разворот осуществляется на
установленной высоте независимо от того, имеется ли конкретное
препятствие, которое должно быть учтено, или его нет.
В большинстве задач, выполняемых при АХР, пилоты знают логи-
ческую последовательность действий, которые минимизируют радиус
разворота настолько, насколько это теоретически возможно для
конкретного типа самолета при данных конкретных условиях. Мини-
мальный радиус разворота определяется в основном располагаемой
максимальной подъемной силой, которая может быть создана при
данных условиях полета. Для того чтобы создать эту подъемную силу,
самолет должен пилотироваться вблизи точки потери аэродинамиче-
ской устойчивости. Поэтому прежде чем перейти к рассмотрению
процедуры разворота, ниже рассматриваются некоторые вопросы
аэродинамики.
Максимальное нормальное ускорение, которое самолет может
создать при данной воздушной скорости без потери устойчивости (Л5),
определяется из соотношения
(7.1)
где Су - коэффициент подъемной силы; d - плотность воздуха; S -
C^dS
площадь крыла; G - масса самолета; член —*-- является функцией
TG
конструктивных характеристик, массы самолета и плотности воздуха,
я V - воздушная скорость самолета.
Центробежное ускорение А т определяется из соотношения:
Ar = (AN2~ 1),/2, (7.2)
где А^ - ускорение, перпендикулярное к плоскости крыла (рис. 7.21).
Радиус разворота определяется соотношением
R^V2/^. (7.3)
150
Для того чтобы исключить потерю устой-
чивости самолета, нормальное ускорение к
поверхности крыла должно быть меньше, чем
ускорение, которое может быть создано на
критическом угле атаки. Таким образом,
величина g, осуществляющая разворот
самолета, должна быть меньше, чем макси-
мальная величина, создаваемая крылом.
Следовательно, минимальный радиус разво-
рота ^rnjn, достигаемый при данной воздуш-
ной скорости,
Рис. 7.21. Схема сил на раз-
вороте
min ~
1/2
или
min ~
1/2
Соотношение в уравнении (7.5) дает несколько определяющих
рекомендаций о том, как должна выполняться процедура разворота.
Некоторые исторически сложившиеся мнения о том, как правиль-
но выдерживать воздушную скорость для того, чтобы минимизировать
радиус разворота, должны быть опровергнуты. Как видно из уравне-
ния (7.5), уменьшение скорости оказывает малое влияние на /?min.
Более того, контроль воздушной скорости требует от пилота переноса
взгляда внутрь кабины на приборочную доску, т. е. на указатель
Рис. 7.22. Изменение коэффициента подъем-
ной силы в зависимости от угла атаки:
1 — максимальное значение коэффициента подъ-
емной силы; 2 — с выпущенными щитками; J — с
убранными щитками; 4 — точка начала потери
устойчивости; 5 — угол атаки, соответствующий
точке начала потери устойчивости
151
скорости вместо того, чтобы сосредоточить все внимание на внешней
обстановке. Более опытные пилоты реже переносят взгляд на указа-
тель воздушной скорости и лишь только для того, чтобы убедиться, что
разворот выполняется правильно.
Член (CydS/2G)'2 в уравнении (7.5) дает, однако, важную информа-
цию о характеристиках разворота. Коэффициент подъемной силы (С )
может быть принят в качестве меры величины подъемной силы, кото-
рая создается при данном угле атаки. На рис. 7.22 можно увидеть, что
при данной форме крыла в плане коэффициент подъемной силы увели-
чивается по мере увеличения угла атаки вплоть до критического его
значения и затем начинает уменьшаться. Максимальное значение
коэффициента подъемной силы соответствует потере устойчивости.
Кривая С (d) характеризует крыло, однако, если форма крыла меняет-
ся за счет выпуска щитков или другого средства механизации, то
коэффициент подъемной силы для каждого из углов атаки увеличится.
Однако угол атаки, соответствующий потере устойчивости, не изме-
няется. При постоянных массе самолета, площади крыла, плотности
воздуха и воздушной скорости минимальный радиус разворота полу-
чается при максимальном значении коэффициента подъемной силы.
Такой разворот выполняется на режиме, близком к потере устойчи-
вости, а начало потери устойчивости может случиться, если пилот
ошибочно излишне отклонит руль высоты по сравнению с тем отклоне-
нием, которое требуется для удержания угла атаки вблизи критиче-
ского, т. е. угла потери устойчивости самолета.
Подъемная сила крыла при условиях, когда скорость соответст-
вует критическому углу атаки, коэффициент подъемной силы Cyt а
самолет выполняет горизонтальный полет или разворот, может быть
получена из уравнения (7.1):
ыть
CydSV2
(7.6)
скорости)
Для определения скорости потери устойчивости (критической
предполагается, что потеря устойчивости происходит в
условиях горизонтального полета, когда подъемная сила равна массе
самолета. Подставив в последнем уравнении вместо Y равную ему
величину G и преобразовав уравнение, получим:
Из этого уравнения видно, что при увеличении массы самолета
скорость потери устойчивости должна возрастать. Кроме того, фактиче-
ская скорость потери устойчивости будет возрастать при снижении
плотности воздуха или увеличении высоты полета. Необходимо пом-
нить, что все это имеет место при постоянном угле атаки, соответст-
152
вующем С max. Необходимо также отметить, что скорость потери
устойчивости изменяется с изменением массы самолета и что постоян-
ным в зоне потери устойчивости остается только угол атаки, при
котором происходит потеря устойчивости. Кроме массы самолета,
имеются еще несколько других факторов, которые влияют на скорость
потери устойчивости. Это, например, расположение центра масс само-
лета в процентах средней аэродинамической хорды, частота оборотов
двигателя и вид маневрирования.
Так как угол атаки является единственной переменной, которая
непосредственно влияет на потерю устойчивости, то можно утверж-
дать, что любые факторы, которые влияют на угол атаки, будут влиять
и на потерю устойчивости [см. формулу (7.1)]. Из формулы (7.5) ясно,
что наиболее важным фактором, минимизирующим радиус разворота,
является угол атаки (или коэффициент подъемной силы), тогда как
другие факторы влияют на изменение скорости потери устойчивости.
Кроме того, при увеличении угла крена возрастает нагрузка на крыло.
Таким образом, для сохранения высоты разворота необходимо созда-
ние большей подъемной силы. Этого наиболее просто достигнуть за
счет увеличения угла атаки. Однако, как отмечалось выше, возможное
увеличение угла атаки ограничено условиями потери устойчивости.
Обобщив этот фактор с возможным наличием восходящих потоков
воздуха, пилот придет к необходимости сделать трудный выбор пра-
вильного радиуса разворота, который бы минимизировал возможность
попадания самолета в зону потери устойчивости.
Определив изменение угла атаки самолета в процессе разворота на
обратный пролет, можно точно описать процесс выполнения разворота.
Считается, что наиболее важным участком разворота для выхода на
обратный пролет является начало разворота. Если местность и имею-
щиеся на ней препятствия позволяют выбор, то полоса опыления
(опрыскивания) выбирается в направлении против ветра. Следова-
тельно, для того чтобы гарантировать, что разворот на повторный гон
может быть выполнен без превышения некоторого заданного угла
крена (обычно 60°), начало разворота с кабрированием должно выпол-
няться по ветру. Разворот с кабрированием должен обеспечить выход
самолета на высоту не менее 15 м над поверхностью земли или с превы-
шением в 7,5 м над наиболее высоким препятствием. Величина измене-
ния курса в конце пролета опыляемой полосы до разворота на новый
пролет будет изменяться в зависимости от характеристик самолета,
направления ветра, его скорости и наличия препятствий в зоне разво-
рота (рис. 7.23). Так, например, при боковом ветре в 90е к обрабаты-
ваемой полосе обычно будет требоваться изменение курса (отворот во
внешнюю сторону) на 45-60° перед разворотом на новый пролет.
Однако при попутном ветре в конце обрабатываемой полосы при
выполнении первого разворота может потребоваться изменение курса
(отворот) на 60—90° (рис. 7.24). Многие пилоты также считают, что
сначала разворот в течение нескольких секунд должен выполняться
без крена и на постоянной высоте, после чего выполнять обычный
S
Ветер
Рис* 7.23. Процедура разворота при боковом
ветре под 90°:
1 — увеличение числа оборотов двигателя непо-
средственно перед кабрированием; 2 — конец
обрабатываемого поля; 3 — отворот на 45—60°;
4 — максимальная высота полета; 5 — уменьше-
ние оборотов двигателя; 5 — выравнивание в
горизонтальный полет, обороты установлены, снос
ликвидирован
Рис* 7.24. Первый разворот при встречном
ветре (справа) и попутном ветре (слева):
1 — направление ветра; 2 — отворот на 50—90°;
3 — направление ветра; 4 — отворот на 30—45°; 5 —
горизонтальный полет на счет до пяти; 6 — конец
обрабатываемого поля
разворот для выхода на новый пролет. Такой метод разворота приме-
няется при встречном ветре.
При выполнении второй части разворота пилот должен выполнять
его так, чтобы самолет находился на заданной высоте до тех пор, пока
не будет ясно, что разворот выполняется правильно. Очень важно,
чтобы в течение всего маневра на развороте выдерживалась координа-
ция. Недопустимо выполнять разворот в обратном направлении на
границе срыва в штопор. Разворот в обратном направлении для выхода
на новый пролет должен быть зафиксирован на угле крена, который
наиболее близок к крену, обеспечивающему постоянный радиус
разворота. Лучшим методом обеспечения этого является выдержива-
ние постоянного положения капота самолета относительно горизонта.
Когда самолет при таком развороте оказывается в положении
примерно 90е к очередной полосе пролета, пилот должен уменьшить
обороты двигателя для того, чтобы снизиться без превышения скоро-
сти входа в пролет (см. рис. 7.23). Угол крена, установленный при
выполнении оставшейся части разворота, должен быть достаточно
большим и возрастать, но так, чтобы исключить увеличение скорости
или потерю устойчивости и обеспечить выход на прямолинейный
пролет. Высота полета должна сохраняться до тех пор, пока пилот не
выведет самолет из крена и не подготовится к снижению в точку
выравнивания для начала пролета. Если после выполнения последнего
этапа разворота пилот обнаружит, что он вышел на полосу пролета с
154
отклонением от линии пролета, то он должен начать набор высоты и
выполнить новый разворот в обратном направлении, а не пытаться
выйти в осевую линию полосы пролета с помощью сноса.
Часть разворота в обратном направлении, которая связана с много-
численными авиационными происшествиями, - это этап выравнивания
на очередную полосу пролета. После вывода из крена в конце разво-
рота пилот должен отдать ручку от себя, опустить нос самолета и
начать снижение к точке выравнивания. Резкое опускание носа само-
лета с отрицательной перегрузкой недопустимо, так как может прер-
вать подачу топлива в двигатель. Опускание носа должно быть энер-
гичным и достаточно крутым, т. е. таким, чтобы ввести самолет в
соответствующее положение перед выравниванием. В процессе сниже-
ния самолет нормально разгоняется до скорости, необходимой для
выполнения АХР. Установка оборотов двигателя, обеспечивающая
получение этой необходимой скорости, должна быть выполнена в
режиме снижения.
Обороты двигателя не должны меняться с момента начала вырав-
нивания до его завершения. Цель сохранения оборотов в это время
постоянными состоит в исключении изменения обтекания крыла
потоком воздуха. Необходимо помнить, что резкое увеличение или
уменьшение оборотов воздушного винта приведет к резкому измене-
нию обтекания крыла и может привести к потере устойчивости и
внезапной потере высоты. Кроме того, если самолет оттриммирован на
кабрирование, то резкое увеличение оборотов двигателя и возникшая
от этого струя от воздушного винта приведут к опусканию хвостовой
части самолета.
Пилоты часто ошибаются в определении места нахождения точки
начала выравнивания и величины отклонения рулей высоты, требую-
щихся в точке начала выравнивания. Это иногда может привести к
крайне нежелательным результатам - самолет может задеть за назем-
ное препятствие или запутаться в посевах, которые он должен обрабо-
тать. Если пролет выполняется точно с боковым ветром (силой
9,6 км/ч и больше), то во время выравнивания необходимо осущест-
влять борьбу со сносом. Эти факторы совместно с изменением массы
самолета, расположением центра масс, а также изменениями устойчи-
вости и управляемости из-за эффекта влияния земли требуют от пилота
особого внимания. Все это может существенно снизить возможности
пилота по точному управлению самолетом при выполнении разворота
на обратный пролет.
Наиболее критическим фактором минимизации радиуса разворота
при изменении описанных выше условий с точки зрения обеспечения
требуемого уровня безопасности, т. е. обеспечения режима полета с
установленным зазором от границы начала потери устойчивости,
является угол атаки крыла самолета. Иными словами, строго рекомен-
дуется, чтобы самолет, используемый для постоянных полетов на
предельно малых высотах и особенно в условиях очень широкого
диапазона изменения массы самолета (т. е. располагаемой полезной
155
загрузки), имел индикатор угла атаки. Преимущества, полу-
чаемые от использования таких индикаторов, существенно превышают
затрачиваемую на это стоимость. Эти преимущества проявляются в
большем уровне безопасности и исключении попадания в зону потери
аэродинамической устойчивости. Это позволяет пилоту выполнять
полет вблизи критического угла атаки. Прибор легко устанавливается
на самолет и требует лишь небольшого предполетного обслуживания.
Индицируемая им информация об угле атаки легко считывается и
может быть отображена на индикаторе отображения информации на
фоне лобового стекла, т. е. в поле зрения пилота.
Вновь начинающие пилоты сельскохозяйственной авиации должны
пройти двойной инструктаж по методике выполнения разворота на
обратный курс для выполнения очередного пролета. При этом должен
быть сделан упор на те эффекты, которые возникают из-за большого
числа переменных, влияющих на разворот. Инструктаж пилота перед
полетом должен включать указания о методике выполнения маневра
при различной полетной массе и различном расположении центра масс
самолета, а также при изменении условий ветра и расположении
препятствий. При этом пилот должен практически освоить пилотиро-
вание при развороте, но делать это надо на безопасной высоте. Особое
внимание должно быть уделено распознаванию приближения к зоне
потери устойчивости и выводу из нее.
По мере накопления пилотом профессиональных навыков измене-
ние оборотов двигателя будет производиться только два раза, а имен-
но, в начале кабрирования и в конце разворота на обратный курс.
Профессиональная подготовка должна обеспечить включение и выклю-
чение распыляющего оборудования точно в необходимые моменты
времени.
ПРОБЛЕМА СТОЛКНОВЕНИЯ С ПРОВОДАМИ
Провода, кабели и линии электропередачи высокого напряжения
представляют наибольшую опасность, так как являются воздушными
препятствиями, одинаково опасными как для малоопытных, так и
опытных пилотов сельскохозяйственной авиации. Хотя степень опас-
ности, представляемая линиями связи и электропередачи, различна
для различных стран, все же имеется еще много районов мира, в
которых создаются новые кабельные линии электропередачи или где
требуется создание линий связи и электропередачи для небольших
населенных пунктов. Линии электропередачи на опорах с поперечина-
ми устанавливаются наиболее быстро и дешевле по сравнению с други-
ми линиями передачи энергии. В любом случае перед выполнением
АХР необходимо знать следующее: установлены ли высоковольтные
линии электропередачи после последнего сезона АХР, нет ли каких
либо других препятствий, в каком месте поля, подлежащего АХР,
имеются препятствия. Необходимо учитывать, что местные линии
связи и электропередачи могут быть установлены достаточно быстро.
156
В Австралии, где о деятельности сельскохозяйственной авиации
имеется статистика, за период с 1973 по 1978 г. произошли столкнове-
ния с препятствиями, которые привели к авиационным происшест-
виям, составляющим 20 % общего числа авиационных происшествий.
Все самолеты были сильно повреждены или полностью разрушены; в
40 % всех авиационных происшествий имели место смертельные исхо-
ды, а в 36 % - серьезные травмы летного состава. Из приведенных
данных можно сделать вывод, что шансов выживания при столкнове-
ниях с линиями электропередачи значительно меньше, чем при любом
другом виде авиационных происшествий. Так как 17 % всех столкнове-
ний привели к фатальному исходу и 22 % - к серьезным травмам, то
оказывается, что пилот, попавший в авиационное происшествие при
столкновении с проводами, имеет шансы 1:3 погибнуть или быть
серьезно раненым.
Из привиденных описаний столкновений самолетов с проводами
два произошли с проводами линии электропередачи, о которых пилоту
ничего не было известно; одно произошло из-за ошибочной оценки
расстояния до провода или других препятствий, не отмеченных при
осмотре поля, подлежащего обработке при АХР. Когда пилот предпри-
нял действия по уклонению от столкновения, то было уже поздно и
самолет столкнулся с проводом; в семи из этих десяти столкновений
пилоты забыли о проводах, хотя о них пилотам было известно.
По данным США, из общего числа столкновений за 1979 г. с прово-
дами ежемесячно сталкивалось в среднем 7 вертолетов. Свыше 21 %
катастроф вертолетов произошло от столкновения с проводами (авиа-
ционные происшествия при АХР включены в общее число происшест-
вий в авиации).
Проблемы, приводящие к столкновению с проводами, в настоящее
время изучаются более тщательно. При предварительном осмотре поля
для обработки при АХР с земли или с воздуха провода хорошо видны.
С земли они полностью видны, так как хорошо просматриваются на
фоне облаков. При таких условиях высокой контрастности глаз имеет
хорошую разрешающую способность и провода могут быть видны в
пределах видимости на всем своем протяжении. С воздуха вплоть до
высоты 150 м сами по себе провода не особенно видны, но характерная
схема расположения столбов или опор определяется хорошо, что дает
возможность определить наличие проводов. С высоты обработки поля
при АХР ни одно из этих положений не действует. Провода на фоне
деревьев, растительности и земной поверхности хорошо видны, однако
столбы и опоры могут быть скрыты деревьями или будут находиться
достаточно далеко, т. е. вне пределов визуальной видимости пилота и,
следовательно, не будут замечены. Это приведет к тому, что
провода тоже станут невидимыми, а их высота над землей будет плохо
определяться.
При оценке расстояния до объекта должен учитываться также
размер объекта. Провод имеет очень малое поперечное сечение и очень
большую длину и является в высшей степени неудобным для обнару-
157
жения. Деревья легко обнаруживаются, а расстояние до них опреде-
лить просто. Хотя деревья хорошо обнаруживаются и их размеры не
оказывают существенного влияния на это, все же возникают незначи-
тельные трудности в оценке расстояния до дерева, если оно малых
размеров и находится близко к курсу полета, или если оно даже
достаточно большое, но находится слишком далеко. Другое правило
определения расстояния до дерева состоит в оценке градиента измене-
ния покрова поверхности земли между наблюдателем и объектом.
Деревья располагаются в конкретных точках земной поверхности,
которые можно пометить на карте, тогда как провод не соотнесен ни с
какими конкретными точками земной поверхности, если нет столба
или опоры линии электропередачи вблизи мест предполагаемого
пересечения линии электропередачи. Столбы или опоры линии элект-
ропередачи являются не только опорными элементами для определе-
ния расстояния до линии, но по их высоте однозначно определяется
максимальная высота проводов над землей. Однако информация для
оценки как высоты проводов, так и их удаления может быть получена
только по столбам, которые находятся в зоне периферийного зрения
пилота.
Там, где провода идут параллельно изгороди, дороге или посадке
деревьев, отличная информация о дальности до них представляется
этими объектами, но они не являются источником информации о
высоте размещения проводов и даже о их наличии.
Из сказанного выше можно заключить, что необходимо разработать
и использовать надежный с однозначной индикацией электронный
универсальный прибор для информирования пилота о том, где имеются
провода (и, возможно, о том, что в этом случае можно сделать). Это
будет практической помощью пилоту, напоминая ему о наличии
проводов и представляя на индикаторе прибора расстояние до них.
Определение места расположения проводов. При прохождении
летной подготовки пилотом особое внимание должно быть уделено
подготовке к проведению АХР в районах, где имеются линии электро-
передачи, особенно там, где положение проводов определяется по
столбам, изоляторам, подвескам и строениям. Необходимо убедиться,
что тренирующийся пилот понимает, что этого еще недостаточно для
точного определения расположения проводов. Если пилот сомневает-
ся в том, где проходит провод, то он должен выполнить пролет над
ближайшим столбом, на котором закреплен провод.
Осмотру поля, где предполагается проведение АХР, должно быть
уделено особое внимание. Наземный осмотр поля не всегда возможен,
поэтому иногда имеют место расхождения в определении направле-
ния линии электропередачи. Осмотр с воздуха более предпочтителен и
является перспективным, а шансы того, что столб линии электропере-
дачи не будет обнаружен, меньше, так как имеется возможность
просматривать с воздуха другие столбы, расположенные вдоль линии
электропередачи. Осмотр с воздуха должен начинаться с точки, с
которой самолет будет заходить на пролет, и продолжаться до конца
158
поля, подлежащего обработке в предстоящих АХР. При проведении
осмотра поля ничто не должно быть оставлено без внимания. Недопус-
тимо иметь мнение: я думаю, что линия электропередачи проходит
таким образом. Пилот должен быть на 100 % уверен в точности располо-
жения линий электропередачи, и если он не уверен в этом, то должен
повторить осмотр.
Пилот должен реализовать полностью установленную последова-
тельность воздушного осмотра. Очевидно, что направление расстанов-
ки столбов совпадает с направлением линии проводов. Перекрестия на
столбах указывают, что имеется дополнительный провод, а угол,
образуемый перекрестием с основной линией проводов, будет означать
направление отхода дополнительного или ответвляющегося провода.
Всегда необходимо помнить, что в местах подвода местного электропи-
тания здания и другие постройки будут иметь подводящие провода и
нельзя начинать выполнение АХР до тех пор, пока расположение
проводов, подводящих электрический ток к зданиям в зоне АХР, не
будет точно установлено. Кроме того, необходимо помнить, что ви-
зуальный осмотр дает возможность определить только общее направ-
ление проводов, но не то, как фактически они расположены.
Ошибка в определении пролета над проводами. Ошибка в опреде-
лении высоты пролета над проводами обычно происходит в двух
случаях. Первый - когда пилот в конце пролета или при его выполне-
нии, если невозможно пролететь под проводами, начинает кабрирова-
ние перед проводами слишком поздно. Для того чтобы исключить эту
проблему, пилоты должны быть уверены, что перед тем, как набрать
высоту для пролета над проводом, не имеющим хороших опорных
точек, по которым можно оценить расстояние до провода, необходимо
выбрать некоторые другие ориентиры, по которым необходимо начи-
нать кабрирование для обеспечения соответствующей высоты пролета
над проводом. Такое же правило необходимо выполнять при снижении
после пролета провода. Два случая, когда это правило рекомендуется,
следующие: когда заход на пролет производится на участке линии
электропередачи в точке, на значительное расстояние удаленной от
столбов линии передачи, или когда линия электропередачи проходит
под углом к направлению полета. Это правило может также применять-
ся, когда провода расположены на различных высотах, а самый высо-
кий провод наиболее удален.
Второй случай, который получается из-за ошибки в определении
зазора пролета под проводом, состоит в том, что пилот обнаруживает,
что провод, под которым он намерен пролететь, расположен выше, чем
он предполагал до этого, или если под проводом имеется препятствие.
Руководитель АХР может эти факторы легко учесть, так как объектив-
ные условия (особенности линии электропередачи) просто обнаружи-
ваются при проведении соответствующего осмотра поля, предназна-
ченного для производства АХР. Если зазор пролета относительно
провода должен потребовать от пилота особо строгого выдерживания,
то самолет должен пролететь на высоте производства АХР параллельно
159
проводам, а зазор физически контролироваться. Препятствия под
проводом должны быть обнаружены при осмотре. Особое внимание
должно быть уделено осмотру поверхности земли под снижающейся
частью проводов, проходящих над препятствием и неровностями
почвы. Участок поля, на котором параллельно направлению пролетов
идет изгородь, является другой зоной, в которой пилот может столк-
нуться с препятствиями на траектории полета. Если выполняется
пролет при АХР и препятствие расположено под проводом, то доста-
точно одного небольшого препятствия (крупное препятствие обнару-
живается), чтобы исключить возможность перемещения самолета в
боковом направлении или даже небольшого плоского разворота.
Столкновения с проводами, о месте расположения которых пилоту
известно, но он забыл об этом. Такое положение имеет место, а резуль-
татом является значительное количество столкновений, гибель людей
и техники или серьезное ее повреждение. До настоящего времени
проблему исключить достаточно трудно. Однако она может быть
решена. Во-первых, за счет того, что во время прохождения летной
подготовки и контроля будущие пилоты сельскохозяйственной авиа-
ции должны уяснить, что каждое из четырех авиационных происшест-
вий, происходящих из-за столкновений с проводами, расположение
которых заранее известно, влечет смертельный исход, и поэтому важно
знать не только расположение проводов, но еще более важно всегда
помнить об этом. Единственным надежным методом запоминания
места расположения проводов является исключение всяких мыслей из
головы, о всех не относящихся к проблеме делах и полное сосредото-
чение внимания на обрабатываемом поле и выполнении АХР. Однако
эта проблема достаточно сложна. Так как она очень важна, то необхо-
димо, чтобы подготавливаемые пилоты сельскохозяйственной авиации
тренировались в распределении внимания при выполнении АХР.
Начинающие пилоты сельскохозяйственной авиации должны также
быть натренированы в выполнении специального ’’контроля наличия
проводов” или ’’контроля наличия препятствий” перед тем, как начать
выполнение пролетов. В основной зоне возможного столкновения с
проводами безопасность полетов зависит от ослабления внимания, его
перегрузки (эти факторы могут действовать совместно), а также от
ориентации обрабатываемого поля и относительного расположения
препятствий.
Проблема перегрузки внимания является очень острой даже в
случае, если пилот обладает достаточным опытом. Конкретные пилоты
отличаются друг от друга по уровню допустимой умственной нагрузки,
но все они в определенный момент времени достигают насыщения и
добавление сверх этого еще одного или более фактора будет снижать в
два или три раза возможности их памяти.
Выше перечислены три основных случая, в которых пилоты ответ-
ственны за столкновения с проводами. Причины столкновения в
первых двух случаях могут быть исключены за счет хорошей летной
подготовки пилотов и качественного осмотра поля, предназначенного
160
для производства АХР. Третий случай исключить более трудно и, как
утверждает статистика, он является наиболее опасным. На практике
установлено, что даже опытные пилоты попадают в авиационные
происшествия в те моменты, когда они пытаются изменить процедуру,
т. е. когда отвлекают свое внимание на непредусмотренные действия.
Планирование выполнения АХР на полях, которые имеют провода
близко от поля или даже на поле, нуждается в особой тщательности.
Осмотр поля, подлежащего АХР, как упоминалось выше, должен
учитывать спланированные пилотом маршруты захода в зону АХР на
пролет и выход из зоны работ (безопасные маршруты). Зона АХР
должна быть подразделена на сегменты, а каждый сегмент должен
быть спланирован и подвергаться обработке отдельно.
Сегменты обрабатываемого поля являются зонами, которые долж-
ны быть четко обозначены либо с помощью естественных границ, либо
промаркированы по границам и должны быть предназначены для
конкретных процедур, т. е. один сегмент, например, будет оцениваться
как безопасный для пролета под проводами, другой будет предназна-
чен для кратковременной посадки и будет соответствующим образом
маркирован. Процедура должна быть одинаковой для каждого из
пролетов, т. е. либо кабрирование и прямолинейный полет, либо
кабрирование и правый разворот, либо кабрирование и левый разво-
рот. Стандартная процедура для каждого сегмента позволит пилоту
выдерживать время выполнения каждого пролета и знать, как реали-
зуется обработка поля, либо засекая время по часам, либо подсозна-
тельно оценивая его во время выполнения кабрирования. Кроме того,
пилот обязан при каждом пролете в определенное время перенести
взгляд на маркеры. Если первый пролет производится в направлении
на столб или опору, то пилот может оценить расстояние до него, одна-
ко, когда пролет выполняется на середину размаха провода между
опорами, то расстояние до провода не может быть точно определено и
поэтому расстояние до начала кабрирования пилот должен определять
по маркеру. Если провода расположены под углом к направлению
пролета, отличным от 90е, то в этом случае необходим ориентир для
определения расстояния. Более безопасным при выполнении АХР
будет являться вариант, когда сначала выполняется более короткий
пролет, а затем выполняются более длинные. Кабрирование должно
выполняться с последующим отворотом от проводов.
Желательно обрабатывать сегменты последовательно и не изменять
процедуру очередного полета, т. е., другими словами, каждое действие
пилота при пролете маркера будет точно таким же, как и при предшест-
вующем пролете. Расположение сегментов, разбиение сегментов,
направления и последовательность, в которой они должны обрабаты-
ваться, должны планироваться непосредственно после осмотра поля,
подлежащего обработке. Пилот должен иметь карту-схему настолько
крупного масштаба, насколько это необходимо, причем на ней должны
быть отмечены особенности рельефа, включая, конечно, расположение
и направление линий связи и электропередачи. Кроме того, должны
G Lik . I*'
161
быть указаны опоры и все другие характерные особенности, расстояние
до которых от обрабатываемого поля менее 1,5 км. Сюда входят въезд-
ные и выездные дороги.
Сегменты, размеченные таким способом, не должны быть спутаны с
соседними сегментами, и с этой целью они должны быть раскрашены в
различные цвета. Решение о расположении маркеров на земле и деле-
нии поля на сегменты должно приниматься пилотом. Только пилот
знает, какова безопасная дистанция начала кабрирования перед
линией электропередачи и где процедура перехода от кабрирования к
снижению является безопасной. Маркеры должны быть хорошо видны.
Они должны быть расположены достаточно близко с тем, чтобы гаран-
тировать пилоту видимость хотя бы одного из них при выполнении
очередного и последующих пролетов. Они должны иметь, кроме того,
такую видимость, стандартную форму и цвет, чтобы пилот не смог
спутать их с естественными объектами на окружающей местности и мог
подсознательно связать их с процедурой, которую он запланировал
выполнять в данном сегменте.
Там, где используется человек-сигнальщик, для того чтобы дать
возможность пилоту выдержать прямолинейность при выполнении
пролета, сигнальщик должен расположиться так, чтобы выполнять и
еще некоторые дополнительные функции по информированию пилота.
Однако, если сигнальщики выполняют дополнительные функции, то
необходимо, чтобы они использовали флажки различного цвета или
хотя бы два флажка вместо одного. Пилот должен знать, что эти сиг-
нальщики напоминают ему о процедуре и не должен после этого
сразу переходить к прямолинейному полету (если запланированная
процедура не предусматривает пролет под проводами). Однозначность
и стандартность сигналов являются важным признаком. Желательно
выполнить предварительный пролет (на безопасной высоте) для того,
чтобы убедиться, что сигнальщики точно расставлены на поле, и для
того, чтобы рассмотреть с воздуха расположение всех препятствий,
которые находятся на маршруте снижения на высоту обработки.
Пилот должен всегда помнить, что впереди по курсу имеется
провод, однако из этого не следует, что он должен видеть его, да это с
высоты обработки поля и не всегда возможно. Поэтому важно выпол-
нять команды сигнальщика. Кроме того, важно всегда видеть
сигнальщика, а не провода, так как действия по исключению столкно-
вения с проводами начинаются с точки нахождения сигнальщика или в
ее районе. Как уже отмечалось выше, если даже пилот видит провод,
это еще не означает, что он не столкнется с ним. Поэтому при заправке
на летной площадке необходимо уточнить процедуру выполнения
пролетов по карте-схеме, которая будет выполняться в следующем
сегменте. Минута или две, потраченные на обдумывание очередной
процедуры, окупятся хотя бы потому, что постоянное знание места
нахождения линии связи или электропередачи даст возможность
сосредоточить свое внимание при приближении к ней. Резкое снижение
после пролета проводов может оказаться столь же опасным, как и
162
запаздывание с кабрированием перед разворотом на обратный пролет.
Здесь имеются свои собственные проблемы. Пилоты (включая пилотов
вертолетов) могут столкнуться с проводами при снижении в зону
обработки. Если размах пролета проводов, поддерживаемых кресто-
видными опорами, велик, то целесообразно рассматривать обратный
пролет как возврат назад к точке начала первоначального пролета и
выполнять полет на маркеры. Небезопасно снижаться, если провода
находятся впереди по полету, так как невозможно знать, насколько
далеко они находятся. Маркеры, устанавливаемые для обеспечения
безопасности при выполнении кабрирования, могут использоваться
для обеспечения безопасности при снижении при условии, если пилот
уверен, что он пролетел над проводами. Это будет возможно при
расположении маркера на опоре или около нее. С удалением от опоры
выполнить это становится значительно труднее.
Необходимо всегда помнить, что снижение по направлению к
маркеру для разворота на обратный пролет предполагает, что после
безопасного пролета над проводами самолет должен иметь точное
значение скорости и высоты полета, прежде чем начать обработку поля
в том самом месте, в котором она была прекращена на предыдущем
пролете. Это возможно в том случае, если маркеры расположены
достаточно далеко от проводов. Некоторые системы связи или электро-
передачи фактически являются достаточно высокими, поэтому
разворот на обратный курс можно выполнять без набора высоты над
ними. Такие системы могут быть безопасны для пролета под провода-
ми. И в этом случае место для размещения маркеров выбирается
пилотом, который знает, какое пространство ему необходимо для
выполнения маневра. Необходимо также помнить, что пилот, который
выбирает место расположения маркера, сам облетает сегмент. Из этого
не следует, что другой пилот примет такое же размещение маркеров
или такую же процедуру обработки.
Выше был описан подход к решению этой очень важной задачи и, в
частности, для случая, если пилот забыл о нахождении в зоне АХР
проводов. Очень важно, чтобы пилот относился к каждому полету
одинаково внимательно и установленная процедура пролетов выпол-
нялась по информации от маркеров. Важно помнить, что даже в случае,
если сегмент обрабатывается только за два или три пролета, то пилот
после окончания его обработки должен произвести посадку, еще раз
рассмотреть схему обработки следующего сегмента, так как следую-
щий сегмент имеет свою собственную схему обработки. Такой метод
может показаться слишком утомительным, однако пилоту, который за
сезон выполнения АХР уже налетал время, близкое к предельно
допустимому, более удобно и безопасно выполнять полеты с блоками
одинаковых процедур для каждого сегмента, чем в случае, когда эти
процедуры меняются в пределах сегмента, так как в последнем случае
снижается уровень безопасности полетов.
Не беспокойтесь о низкой продуктивности при таком методе
обработки сегментов. Задача состоит в том, чтобы спланировать и
163
осуществить программу ЛХР так, чтобы пилот на каждом этапе полета
имел точный план действий и память пилота не перегружалась.
Контрольные пролеты. Сегменты, на которых планируется и выпол-
няется этап кабрирования, требуют контрольных пролетов. Это еще
одна зона потенциально повышенной возможности авиационных
происшествий. Лучшим решением этой проблемы является рассмотре-
ние контрольных пролетов как совершенно самостоятельной програм-
мы. Пилот производит обработку поля сегмент за сегментом установ-
ленным для этого способом, а так как выполняемые им в полете
процедуры различны для различных сегментов, то он не обязан пом-
нить о причине изменения процедуры для различных сегментов и,
более того, у него просто нет времени размышлять о каждом из очеред-
ных сегментов, который подлежит обработке. Он должен выполнять
четко установленную схему обработки. Ориентация схемы обработки
может изменяться на 90° или около этого. Контрольный пролет может
оказаться решающим элементом при принятии решения о приостановке
работы в данный день. Выполнять это необходимо обязательно быстро
и сразу после того, как точно определен день начала работ по АХР с
полетами под или над проводами. Если возможно, то уточните карту-
схему и убедитесь, нет ли препятствий поблизости от полосы пролета в
районе проводов. Если необходимо, то выполните контрольные проле-
ты на безопасной высоте, близкой к той, на которой будет проходить
обработка поля. Выполняйте каждый контрольный пролет со всеми
этапами установленной схемы обработки и с теми же элементами,
которые установлены для всех других пролетов. Контрольные пролеты
должны окончиться, когда составлена точная схема обработки поля.
Ниже рассматривается некоторое оборудование, которое имеется в
настоящее время и используется пилотами сельскохозяйственной
авиации для обеспечения безопасности полета в непосредственной
близости от высоковольтных линий электропередачи, и меры безопас-
ности, исключающие случайное столкновение с проводами.
Система предупреждения о наличии проводов. В последнее время
электронная система предупреждения о наличии проводов, выпускае-
мая в Великобритании, поступает для оборудования самолетов легко-
моторной авиации и вертолетов. Система способна идентифицировать
провода высокого напряжения и показывать пилоту на индикаторе
ориентацию проводов относительно курса самолета. Это не означает,
что столкновение с проводами высокого напряжения исключено.
Столкновения с проводами линий электропередачи случаются и при
наличии на борту работающего прибора. По сообщениям пилотов уста-
новлено, что система предупреждения представляет пилоту надежный
предупреждающий сигнал в тех случаях, когда без него возможно
столкновение с проводами.
Дальность обнаружения системы равна 1600 м. Надежное обнаруже-
ние с помощью прибора линии электропередачи за 500 м до нее дает
пилоту самолета 10 с времени и обеспечивает исключение столкнове-
164
Рис. 7.25. Система защиты при столкновении с проводами на вертолете ”Белл-206”
ния с проводами, если самолет летит на скорости 160 км/ч. Помимо
прибора, устанавливаемого в кабине пилота, имеется также звуковое
предупреждающее устройство (’’Бритиш аэроспейс”, Великобритания).
При выполнении АХР такое устройство может использоваться для
контроля наличия проводов в зоне обработки, о которых пилот знает,
но не обязательно видит. Это устройство может рассматриваться как
дополнительное средство обеспечения безопасности полета, но не
вносит никаких изменений в планирование и осуществление АХР
вблизи высоковольтных линий электропередачи.
Система защиты при столкновении с проводами. Для тех случаев,
когда вертолет может столкнуться с проводами (по любым причинам),
а пилот не в состоянии исключить этого или если он не видит провода,
в США создана система защиты вертолета при столкновении с провода-
ми (WSPS). Если на вертолет устанавливается эта система, то очень
важно знать, где установлен резак для перерезания проводов - сверху
или снизу кабины. Резак обеспечивает защиту около 90 % передней
площадки вертолета (рис. 7.25). На вертолетах для выполнения АХР, а
также на любых других вертолетах, которые предназначены для
полетов на предельно малых высотах, эта система должна устанавли-
ваться точно так, как предусмотрено инструкцией.
Резак для разрезания проводов для самолетов сельскохозяйствен-
ной авиации. В Австралии создано устройство, в котором резак для
разрезания проводов, использующий режущие лезвия, приводимые в
движение от ракетного заряда, продемонстрировал способность разре-
зать стальной стандартный кабель сечением до 2,36 мм. Эта система
является стреляющим устройством и поэтому должна перезаряжаться,
если она применялась в полете.
Ниже обобщаются мероприятия, которые снижают опасность
столкновения с проводами.
1. Более качественная подготовка готовящихся для сельскохозяй-
ственной авиации пилотов. При планировании проведения АХР вблизи
линий связи или электропередачи необходимо включение в план в
качестве основного элемента схем расстановки маркеров, которые
должны информировать пилота о моментах начала и окончания уста-
новленных процедур. Важность уровня летной подготовки для распоз-
165
навания различных типов линии электропередачи и их направления.
Планирование маршрутов входа и выхода из зоны проведения АХР.
2. С помощью проведения осмотра поля, подлежащего обработке
при проведении АХР, определить и указать на карте-схеме зоны,
расположенные вблизи или непосредственно у линий электропередачи
и особенно в том случае, если провода расположены низко. Необходи-
мо четко предварительно планировать направления обработки и
длительность пролета. Планирование расположения дополнительных
маркеров, которые будут использоваться. Подготовка карт-схем.
3. Проведение брифингов для наземного персонала, расположение
маркеров, установление границ сегментов (и соответствующего изме-
нения процедур) с последующим осмотром поля с воздуха перед
началом проведения АХР.
4. Выполнение контрольных пролетов для определения высоты
пролета линии электропередачи как совершенно самостоятельной
программы с личным осмотром местности. Не допускается никаких
сокращений в этих программах.
5. Все пилоты должны быть уверены, что отклонения от плана
выполняемой работы, происходящие из-за перегрузки внимания,
могут привести к столкновению с проводами (и к другим авиационным
происшествиям).
6. Не допускайте упрощений при выполнении жизненно важных
процедур подхода к линии электропередачи и выполнении маневра по
исключению столкновения с проводами. Выполняйте установленные
стандарты и всегда здраво оценивайте опасность, представляемую
проводами.
7. В заключение необходимо отметить, что если пилот не надел
шлем безопасности, то при столкновении с проводами шанс выжить
уменьшится вдвое.
ПЛОТНОСТЬ ВОЗДУХА
Известно, что взлетная дистанция самолета в жаркий летний день
больше, чем в холодный. Также известно, что на аэродромах, располо-
женных на большой высоте по отношению к уровню моря, для взлета
требуется большая дистанция разбега, чем при взлете с аэродрома,
расположенного на уровне моря. Такие изменения характеристик
самолета объясняются воздействием двух факторов: барометрического
давления воздуха и его температуры.
Для того чтобы самолет мог взлететь, он должен создать подъем-
ную силу. Подъемная сила создается крылом, а для ее создания необ-
ходима горизонтальная скорость. Для того чтобы установить эту
скорость, воздушный винт самолета, который так же, как и крыло,
является аэродинамическим элементом, должен создать необходимую
тягу. Мощность, создаваемая двигателем, должна быть достаточной
для того, чтобы создать необходимую тягу воздушного винта.
166
Плотность воздуха, в котором летит самолет, является важным
фактором, определяющим его характеристики. Как воздушный винт,
так и двигатель используют воздух, в котором движется самолет, -
двигатель для создания мощности, а воздушный винт для выработки
тяги. Все, что влияет на плотность воздуха, изменяет характеристики
самолета. Плотность в зависимости от высоты определяется давлением
на этой высоте и температурой. При рассмотрении плотности воздуха
фактически учитывается его массовый объем. Если этот объем на
уровне моря, то он будет иметь массу большую, чем масса того же
объема воздуха, например, на высоте 2400 м. Другой фактор, который
влияет на плотность, - это температура воздуха. Заданный объем
воздуха будет иметь меньшую массу в случае, если он более нагрет.
Если плотность воздуха снижается, то мощность двигателя без
наддува будет падать. Эффективность воздушного винта падает как от
снижения мощности двигателя, так и от того, что лопасти воздушного
винта не будут захватывать тот же массовый объем воздуха из-за его
меньшей плотности. Так как воздушный винт не создает максимальной
тяги, то для самолета потребуется больше времени для достижения
необходимой поступательной скорости, обеспечивающей создание
требуемой для отрыва самолета от земли подъемной силы. Кроме того,
при меньшей плотности воздуха для крыла необходима большая
скорость, чтобы создать требуемую подъемную силу. Следовательно,
для выполнения взлета потребуется большее время и более длинная
дистанция.
Нельзя сказать, что самолет успешно взлетит с взлетной площадки
с длиной, соответствующей, например, высоте 1500 м, не учитывая
давление воздуха на этой высоте. Падение плотности с высотой не
всегда совпадает с международной стандартной атмосферой. Плотность
зависит от фактической высоты. Это означает, что надо учитывать
температуру воздуха на этой высоте. Поэтому как пилот, так и авиа-
ционный инженер должны иметь основу для оценки фактической
высоты. Поэтому для конкретных высот установлены соответствующие
им определенные температуры воздуха. Все параметры атмосферы
определены и перечислены в международной стандартной атмосфере
(MCA). Если фактическая температура на данной высоте совпадает с
температурой для этой высоты по MCA, то и высота и давление будут
соответствовать MCA. Однако такое совпадение случается редко и
поэтому должна делаться коррекция для того, чтобы получить дейст-
вительную плотность на этой высоте.
Так, например, в условиях MCA температура воздуха на уровне
моря равна +15 ®С (барометрическое давление 1013,2 мбар,или 760 мм
рт. ст.). Если фактическая температура на этой высоте равна +31 “С, то
исправленное значение должно быть принято как значение по MCA
+16 ’С. Такова процедура коррекции температуры по таблицам. Так
как градиент падения температуры составляет 2 “С на каждые 300 м
(ниже 11 000 м), то температура на высоте 900 м по MCA будет +9 “С.
167
Если же наблюдаемая температура была +31 °C, то опорная (расчетная)
температура будет равна MCA +22 °C.
Как установить плотность по данной высоте? Например, самолет
выполняет взлеты и посадки с площадки, находящейся на высоте
540 м при температуре +31 °C. Какая температура по MCA должна быть
использована при пользовании таблицами летных характеристик и
какова плотность на этой высоте? Температура по MCA на высоте
540 м +11,4 °C (15 °C - падение темпеоатуры для высоты 540 м +3,6 РС).
Наблюдаемая, температура +30 ’С. Расчетная температура по MCA
+ 18,6 °C.
Установите высотомер на стандартное давление 1013,2 мбар, или
760 мм рт. ст. и считайте давление по таблице MCA, которое соответст-
вует, например, высоте 600 м.
Обратитесь к табл. 7.1 в строку с высотой 2000 футов (600 м) и
столбец с температурой 30 °C. Получите значение высоты по давлению,
соответствующее высоте 4100 футов (1230 м).
Точное значение характеристик самолета для этих условий можно
получить из технической инструкции по характеристикам самолета, а
порядок величины ухудшения характеристик - из приведенного
примера.
Уточненные характеристики взлета для реальных условий:
1. Взлетная дистанция по сравнению с нормальной возрастет на
55 %.
2. Скорость набора высоты снизится на 35 %.
Таблица 7.1. Табу пирование значения высоты подавлению (ИКАО, 1968 г.)
Высо- Температура
та, футы °C 15 20 25 30 35
°F 59 68 77 86 95
На уров-
40
45
104
50
122
не моря 0 550
1000 1200 1750
1500 1850 2400
2000 2450 3000
2500 3050 3600
3000 3650 4200
3500 4250 4800
4000 4900 5450
4500 5500 6050
5000 6100 6650
5500 6700 7250
6000 7300 7850
6500 7950 8500
7000 8550 9100
7500 9150 9700
8000 9750 10 300
1100 1650 2200
2300 2850 3400
2950 3500 4050
3550 4100 4650
4150 4700 5250
4750 5300 5850
5350 5900 6450
6000 6550 7100
6600 7150 7700
7200 7750 8300
7800 8350 8900
8400 8950 9500
9050 9600 10 150
9650 10 200 10 750
10 250 10 800 11 350
10 850 11 400 11 950
2750 3300 3850
3950 4500 5050
4600 5150 5700
5200 5750 6300
5800 6350 6900
6400 6950 7500
7000 7550 8100
7650 8200 8750
8250 8800 9350
8850 9400 9950
9450 10 000 10 550
10 050 10 600 11 150
10 700 11 250 11 800
11 300 11 850 12 400
11 900 12 450 13 000
12 500 13 050 13 600
168
Порядок действий:
1. Установите на высотомере барометрическое давление на уровне
моря, равное 1013,2 мбар (760 мм рт. ст.). Высотомер после этого будет
показывать высоту по давлению.
2. Определите температуру внешнего воздуха (в тени).
3. Найдите значение высоты по давлению в соответствующей
строке таблицы.
4. Найдите пересечение строки и столбца с фактической температу-
рой. Это и будет значение высоты по давлению.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Anon. (1966) Agricultural Pilot Manual. Issue no. 3. Department of Aviation, Australia.
2. Anon. (1978) Handbook for Agricultural Pilots. 3 rd impr. I.A.A.C. Cranfield, 52—85.
3. Eggspuehler, J.J. ed. (1963) Special Flight Instructor Course for National Trades Association.
Department of Aviation, the Ohio State University, U.S.A.
4. F.A.O. (1972) ’The use of aircraft in agriculture’. Agricultural Services Bulletin 16.
5. Freeman, C.J. (1979) ’The problem of power lines, their location and avoidance by aircraft
engaged in agricultural operations in Australia*. Agricultural Aviation 4 (4), 183—186.
6. Galipault, J.B. (1966) ’Agricultural aviation safety: the procedure turn-around’. Agricultural
Aviation 8 (1), 14—18.
7. I.C.A.O. (1968) ’Safety in aerial work part 1 — agricultural operations’. I.C.A.O. Circular 85 —
AN/71.
8. Lucassen, L. R. (1959) ’Flight techniques for fixed wing aeroplanes in agricultural aviation'.
Proceedings 1st I.A.A.C. Congress. Cranfield, U.K., 15—18 September.
9. Smith, W.R. (1977) 'Development of a cable cutter for agricultural aircraft’. Agricultural
Aviation 18 (1), 12—14.
ГЛАВА «.ПРИМЕНЕНИЕ ВЕРТОЛЕТОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Данная глава была исправлена и дополнена по третьему изданию
д-ром Кэролом М. Воссом, в частности, раздел, касающийся техники
пилотирования при полете и на разворотах. Эти скорректированные
страницы с разрешения доктора Восса включены в настоящее издание
(д-р Восс является президентом компании ”Эг Роторе инк”, США).
Данная глава имеет отношение только к вопросам использования
вертолетов в сельском хозяйстве.
Вертолет, как и его предшественник автожир, относится к семейст-
ву винтокрылых летательных аппаратов (воздушных судов) в ряду
летательных аппаратов с силовыми установками и представляет
особый интерес для сельскохозяйственной авиации. Исторически
некоторые из преимуществ винтокрылых ВС в области защиты расте-
ний были установлены около сорока лет назад, когда использование
автожиров для распыления мышьяковистых препаратов для уничтоже-
ния вредителей на фруктовых деревьях в США оказалось в 2 раза
дешевле по сравнению с использованием наземных опрыскивателей.
Возможности полета на малой скорости, выполнения крутых
разворотов, взлетов и посадок с небольших площадок с 1939 г. оцени-
ваются как главное преимущество винтокрылых ВС. Особенно удобны
они при обработке небольших лесных участков пересеченной мест-
ности. Для длительных полетов над ровной местностью самолет,
имеющий большую скорость и способный нести большую полезную
нагрузку, считается более предпочтительным. Впоследствии вертолет с
возможностью перемещения в пространстве за счет тяги, создаваемой
несущим винтом, и со стабилизацией полета за счет небольшого хвосто-
вого винта пришел на смену автожиру. Характеристики, свойственные
аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой, постоянно совершенст-
вуются.
Конструктивные и аэродинамические характеристики вертолета за
последние 30 лет существенно улучшились, особенно в последнее
десятилетие в области военного применения и технологии материалов.
Предельные характеристики — полезная нагрузка,дальность полета —
170
улучшились значительно, а диапазон типов вертолетов, находящихся в
эксплуатации, расширился от однодвигательного вертолета с мощ-
ностью силовой установки, равной 134 кВт, и полезной нагрузкой
300 кг, до двухдвигательных вертолетов с мощностью силовой уста-
новки, равной 820 кВт, и полезной нагрузкой 8000 кг. В последнее
время снова появился интерес к разработке автожиров и даже к
созданию простых, легких одноместных аппаратов с полезной нагруз-
кой, которая до настоящего времени все же весьма ограничена. Этот
тип летательных аппаратов в некоторых странах считается более
предпочтительным для выполнения АХР в ограниченных размерах.
Как и самолеты, имеются вертолеты, специально созданные для сель-
скохозяйственной авиации.
Вертолет обладает определенными преимуществами в конкретных
условиях применения. Преимущества и недостатки вертолета могут
изменяться в зависимости от метода и вида АХР и других факторов.
Ниже приводятся некоторые из преимуществ применения вертолетов.
Выполнение требований заказчика и общественности. Благодаря
способности вертолета выполнять вертикальный взлет и посадку он
может работать с полей, которые должны обрабатываться, и фермер
может реально контролировать весь ход работ, в том числе загрузку
вертолета, смешивание и распыление химикатов или семян и т. д. Это
может положительно влиять на выполнение требований заказчика и
общественности.
Посадочные площадки. Размеры посадочных площадок в некото-
рых странах, где в высшей степени необходимо экономить каждый
гектар пахотной земли, ограничены, а также ограничена возможность
устройства этих площадок через каждые 20 или 30 км. Вертолеты могут
работать с кромки поля, берега водоема или даже с большой дороги,
подходящей к пункту заправки вертолета (рис. 8.1). В последнем
случае для посадки вертолета не потребуется участка земли, который
необходим при использовании самолетов для АХР. Это особенно
справедливо для некоторых стран, выращивающих рис.
Время на перелет с места загрузки до обрабатываемого поля.
Непродуктивное время, затрачиваемое на перелет с места загрузки к
обрабатываемому полю, может быть сведено к минимуму или даже
исключено вовсе. Если загрузка планируется таким образом, что
может быть обработано четное число полос поля, то посадка вертоле-
тов при возвратном рейсе для пополнения полезной загрузки происхо-
дит на той же стороне поля и исключает необходимость перелетов
поперек поля, которое подлежит обработке (рис. 8.2).
Рабочая скорость вертолета при обработке посевов. У вертолетов
отсутствует скорость потери устойчивости (в том смысле, как это
характерно для самолетов), поэтому они могут выполнять полет на
скоростях от нулевой до максимальной эксплуатационной. Представ-
ляется возможность выполнять обработку посевов при выполнении
АХР на малых скоростях (от 32 до 40 км/ч) в условиях сложной мест-
ности, что невозможно выполнить на самолетах.
171
Время разворота. Благодаря характерной для вертолетов манев-
ренности они могут разворачиваться на обратный курс в более корот-
кое время, чем это делает самолет. Они, кроме того, могут осуществ-
лять разворот над обрабатываемым полем там, где имеются высокие
деревья или препятствия в конце поля, которые могут быть обнаруже-
ны при контрольных пролетах. Это увеличивает скорость обработки и
ее эффективность.
Внесение удобрений и ядохимикатов. Вертолетом при его полете
создается поток большой массы перемещаемого воздуха, который
направлен сверху вниз через несущий винт к хвостовой части вертоле-
та. Этот воздушный поток может быть использован для рассеивания и
разбрызгивания капель химикатов по поверхности поля, в том числе и
на оставшуюся сзади по полету поверхность обрабатываемого поля.
Это относится как к жидкостям, так и к порошкам. Однако на высоких
скоростях полета схема рассеивания становится подобной t схеме
рассеивания с самолета. Так происходит при скоростях, больших
40 км/ч, хотя направленная вниз составляющая скорости, по-видимо-
му, больше, чем у самолета с такой же полетной массой. На скоростях,
приближающихся к 100 км/ч, в вихре от несущего винта появляется
существенная асимметрия, что требует использования направляющего
насадка, который обеспечит необходимую схему рассеивания [5].
Рис. 8.1. Вертолет ’’Хьюз-ЗОО*. Вертолеты способны действовать с очень маленьких посадоч-
ных площадок, в данном случае со специально оборудованного грузового автомобиля
172
Рис. 8в2. Четное число полос обработки с сокращением времени на непродуктивные пере-
леты до минимума:
1 — начало первого пролета; 2 — окончание первого пролета; 3 — начало второго пролета; 4 — оконча-
ние второго пролета; 5 — начало третьего пролета; 6 — окончание третьего пролета; 7 — посадочная
площадка
Бортовая аппаратура. Распыляющая (разбрызгивающая) аппаратура
для вертолетов приводится в действие механически, гидравлически
или от электропитания, причем источником мощности для этого
являются либо силовая установка вертолета, либо другие устройства
(рис. 8.3). Двигатели вертолетов работают на постоянных оборотах и
поэтому производительность насосов является постоянной и не зави-
сит от воздушной скорости вертолета. Этот вариант привода отлича-
ется от случая, когда для привода насосов используются ветряные
крыльчатки. Последний вариант более часто используется на самоле-
тах.
Полеты вдоль склонов и над холмистой местностью. При выполне-
нии АХР над холмистой местностью на вертолетах естественным жела-
нием является выполнять пролеты вдоль склона (то же справедливо
Рис. 83. Вертолет ”Белл-47О2А’’ сельскохозяйственной авиации
173
для самолетов). При выполнении АХР таким способом необходимо
быть особенно внимательным при малой скорости полета и в режиме
висения, когда ощущается влияние земли. Для того чтобы исключить
возможность касания земной поверхности лопастями несущего винта
или штангой опрыскивания, полеты над холмистой местностью необ-
ходимо выполнять на такой высоте, которая обеспечивает выдержи-
вание достаточного зазора над рельефом местности. При выполнении
пролета вниз по склону вертолету по сравнению с самолетом значи-
тельно проще выдержать постоянную скорость. Очевидно, что если
самолет совершает полет вниз по склону, то возрастающая при этом
скорость приводит к снижению качества обработки поля.
Выполнение специальных операций. Вертолет способен выполнять
специальные операции, используя воздушную струю от несущего винта
и малую скорость, например, для борьбы с заморозками при обработке
фруктовых садов. Вертолет может изменить сложившуюся при замо-
розках инверсию распределения температур над фруктовыми деревь-
ями, направив теплый воздух, расположенный выше инверсионного
слоя, в более низкие слои, и тем самым предупредить повреждения
деревьев от заморозков. Выполняя полет на высоте 25-30 м при раз-
ности температур в инверсии около 8 °C, можно получить увеличение
температуры на высоте 1,5 м примерно на 4 °C. Эффективная ширина
полосы обработки составляет примерно 75 м. Оптимальная скорость
полета в этом случае примерно 40 км/ч [3, 4].
Вынужденные посадки. Теоретически в случае необходимости
вертолет может выполнять посадку практически на любую поверх-
ность, для этого нет необходимости создавать специально подготов-
ленные или сравнительно большие ровные площадки. Однако, если
вертолет выполняет полет на слишком большой скорости или на
слишком большой высоте, то для осуществления посадки в режиме
авторатации с обеспечением требуемого уровня безопасности требу-
ется, чтобы пилот был достаточно хорошо подготовлен для выполне-
ния посадки на очень неровную поверхность. При неудачной посадке
повреждения несущего и хвостового винта при ударе о землю или
препятствие могут оказаться весьма существенными.
Маневренность вертолета. Так как вертолет характеризуется
отличным обзором из кабины пилота, то пилоты имеют больше времени
на реагирование для исключения столкновения с препятствиями.
Маневренность также способствует принятию исключающих действий
при встрече с препятствиями.
Ниже приводятся некоторые из недостатков вертолетов:
Стоимость. Час обработки поля при выполнении АХР на вертолете
стоит дороже, чем час обработки на самолете.
Техническое обслуживание. Из-за сложности системы передачи
мощности, приводов от двигателя к несущему и хвостовому винту,
системы управления и других систем требуется больше мероприятий
по техническому обслуживанию на основной авиационной базе и на
полевых площадках. Это также увеличивает стоимость АХР.
174
Загрузка и пределы центровки. Большинство вертолетов допус-
кают незначительные перемещения центра масс и центра приложения
аэродинамических сил, поэтому загрузка вертолета является крити-
ческим фактором. Она также сильно зависит от температуры и влаж-
ности воздуха.
Ниже подробно рассматриваются характеристики вертолетов,
использование их при АХР и техника пилотирования вертолетов.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРТОЛЕТОВ
На характеристики вертолетов оказывают влияние высота полета,
температура воздуха, его влажность и масса загруженного химиката.
Влияние увеличения высоты полета или температуры воздуха сказы-
вается через снижение плотности воздуха, что влияет на характерис-
тики двигателя и несущего винта. Влияние влажности состоит в умень-
шении массового расхода воздуха через двигатель, другими словами,
увеличение влажности как бы снижает плотность воздуха. Влияние
увеличения любого или всех из указанных выше параметров состоит в
снижении мощности двигателя. Так как общей практикой является
стремление допустить только сравнительно небольшие изменения
частоты вращения несущего винта, то верхний предел будет устанав-
ливаться максимальной частотой вращения вала двигателя (за исклю-
чением варианта, когда используются турбореактивный двигатель или
двигатели, расположенные на концах лопастей), а нижний предел -
максимально допустимым углом сужения потока. Скорость же на
концах несущего винта должна быть практически постоянной. Влияние
снижения плотности воздуха состоит в снижении подъемной силы, так
как она пропорциональна плотности при заданных условиях. Для того
чтобы создать такую же подъемную силу, несмотря на снижение плот-
ности, должны использоваться большие углы атаки лопастей несущего
винта. Большие углы атаки приводят к менее благоприятному соотно-
шению подъемной силы и силы лобового сопротивления, так как угол
атаки лопастей отодвигается в сторону от оптимального угла и увели-
чивает опасность потери устойчивости вертолета на режиме висения
или при полете на малых скоростях. Если к тому же снижается мощ-
ность двигателя, то эта опасность возрастает. Экстремальными усло-
виями являются низкая плотность воздуха и высокая влажность. При
таких условиях режим висения окажется невозможным. Даже если
висение окажется возможным, то только непосредственно у земли
(максимальное влияние земли), и если для этого уже использована
полная мощность двигателей, то не остается никакого резерва мощно-
сти для перехода к перемещению в горизонтальной плоскости и верто-
лет может удариться о земную поверхность сразу после того, как
прекратится влияние земли.
Полетная масса вертолета должна рассматриваться в связи с его
характеристиками. При постоянной частоте вращения несущего винта
175
снижение массы полезной нагрузки требует снижения угла атаки
лопастей,и, следовательно, в этом случае создается меньшее лобовое
сопротивление и снижается потребная мощность. Полезная загрузка,
которую вертолет может безопасно перевозить, зависит от располага-
емой мощности двигателя, если остальные условия полета остаются
неизменными.
Вертолет в течение дня выполняет полеты на различных высотах.
Так, вертолет, загруженный на базе, находящейся на высоте уровня
моря, через. 10 мин может доставить груз на посадочную площадку,
расположенную на высоте 600 м выше уровня моря. В этом случае
возникает проблема относительно максимальной загрузки, которую
может принять вертолет и выполнить полет с соблюдением требований
безопасности. Если вертолет примет максимально допустимую загруз-
ку, то он окажется перегруженным и не сможет осуществить висение
даже при полной мощности силовой установки при условиях, сущест-
вующих в точке, расположенной на большей высоте.
ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ
При выборе площадок для взлетов и посадок руководствуются
несколькими соображениями. Если воздушное судно загружено до
своего предела, то для того, чтобы обеспечить непрерывное выполне-
ние полетов, потребуется ровная площадка значительных размеров.
Естественно, что эта площадка должна быть расположена по возмож-
ности ближе к обрабатываемому полю. Это означает, что полезная
загрузка может быть увеличена за счет снижения необходимого на
перелет с площадки к обрабатываемому полю запаса горючего. Пло-
щадка, которая рассматривается как безопасная для взлета при макси-
мально допустимой загрузке, должна обеспечивать посадку в любых
условиях.
РЕЖИМ ВИСЕНИЯ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ЗЕМЛИ
Величина влияния земли зависит от эффективности, с которой
поверхность земли отражает обратно вверх направленный вниз воз-
душный поток. Влияние земли снижается при увеличении расстояния
от несущего винта до поверхности земли, а также, когда поверхность
земли такова, что рассеивает направленный вниз воздушный поток.
Так, например, если она покрыта кустарником, высокой травой или
посевами, то влияние земли будет наименьшим. Необходимо быть
очень внимательным при выполнении висения над склоном, так как
отражаемый от земли воздушный поток направлен под углом к склону
и поэтому эффект влияния земли может быть снижен или даже утрачен
полностью.
Рециркуляция - влияние экрана оказывает определенный эффект
176
на характеристики,и в некоторых случаях он достаточно ощутим.
Примером может служить висение вертолета над местностью с резким
понижением поверхности земли или на большой высоте над лесом.
Особенно опасная ситуация случается, когда висение выполняется
вблизи зданий, например, стенки ангара, около которой в непосредст-
венной близости от нее может произойти изменение направления
воздушных потоков. Подъемная сила несущего винта снижается со
стороны стенки ангара или другого препятствия, и вертолет будет
стремиться накрениться и переместиться в сторону препятствия.
ВЫПОЛНЕНИЕ АХР
Наземный осмотр поля, подлежащего обработке при АХР. Перед
выполнением АХР всю площадь, которая подлежит обработке, пилот
должен осмотреть с земли и вычертить план поля с указанием опреде-
ляющих границ, препятствий, неровностей и т. д. Особенно тщательно
должен быть произведен осмотр всех возможных линий связи и элект-
ропередачи, представляющих опасность и трудно заметных с воздуха.
План обработки поля должен вырабатываться пилотом на весь период
выполнения АХР таким образом, чтобы в случае необходимости пилот
мог получить из него нужную информацию.
Осмотр поля с воздуха- Первый полет над полем, подлежащим
обработке, должен быть выполнен при облегченном варианте загрузки.
Перед началом обработки поля пилот должен полностью осмотреть его
с воздуха и вычертить его план с нанесением на него всей информации,
которая затем может понадобиться. Сведения, полученные при назем-
ном осмотре и осмотре с воздуха, должны впоследствии использовать-
ся для выполнения всей работы. Тщательное планирование всего
периода выполнения АХР является наиболее важным этапом и здесь
недопустимы никакие упрощения.
План выполнения АХР должен учитывать следующие соображения:
1. Цель обработки поля. Посевы определенных сельскохозяйствен-
ных культур при их обработке с вертолетов могут полечь от струи
несущего винта. Другие сельскохозяйственные культуры являются
более устойчивыми к полеганию. В первом случае пилот должен быть
особенно внимателен и исключить режим висения над посевами. Во
втором случае ущерб, вызываемый длительным висением, может быть
незначительным, однако желательно избегать его там, где это возмож-
но. При принятии решения о висении необходимо учесть глубину
проникания реагента в посевы. Так как воздушный поток от несущего
винта вертолета достаточно сильный, то глубина проникания будет
большой. Такая глубина проникания с самолета достигнута быть не
может.
2. Выполнение АХР в зоне с ограничениями. Если предстоит обра-
ботка поля с зонами, окруженными высокими препятствиями, то
необходимо правильно решить, как лучше обработать эти зоны. В
77
некоторых случаях могут использоваться кратковременные режимы
висения. Однако должно быть учтено, что длительность висения в
любом случае должна быть ограничена. Рекомендуется обработку зон с
ограничениями производить в начале выполнения АХР, т. е. когда
пилот наиболее бдителен и более внимателен, чем в процессе или к
концу выполнения АХР. При таком планировании может быть достиг-
нута большая безопасность полетов. В случае если по плану выполне-
ния АХР пилоту необходимо выполнять полет над препятствиями, он
должен убедиться, что в этих случаях обеспечивается требуемый
уровень безопасности полетов.
3. Влияние ветра на выполнение АХР. Часто АХР выполняются при
боковом ветре. Поэтому необходимо уделять внимание тому, чтобы
вертолет пролетал точно по сигналам маркеров, и обеспечить, чтобы
полоса обработки поля ложилась точно. В случаях, когда необходимо
выполнять пролет против или по ветру, особое внимание нужно уде-
лить выбору скорости в каждом из направлений полета. Это требуется
для того, чтобы перекрытие полос поля в каждом из пролетов было
одинаковым.
МАНЕВРИРОВАНИЕ ПРИ РАЗВОРОТАХ
Основные методы маневрирования, используемые при АХР с
применением вертолетов, такие же, как и для самолетов сельскохо-
зяйственной авиации. Перелет с площадки к обрабатываемому полю,
осмотр поля, вход в воздушное пространство над обрабатываемым
полем, пролеты и набор высоты перед препятствиями или выход из
зоны обрабатываемого поля выполняются по тем же принципам, что и
на самолетах. Выдерживание высоты полета, скорости и направления
при пролетах производится так же, как и на самолетах. Эти методы
описываются в главах, посвященных использованию самолетов при
выполнении АХР. Однако развороты вертолета на обратный курс
существенно отличаются от выполнения аналогичных операций само-
летами и поэтому ниже описываются более подробно.
Ппявые развороты выполняются при отсутствии ветра и называют-
ся пологими разворотами. При приближении к границе поля, где
имеется препятствие (изгородь), начинается маневр для перелета через
изгородь. Для этого ручка управления берется на себя, а мощность
двигателя устанавливается такой, чтобы обеспечить набор высоты
15-30 м для пролета над препятствием. После пролета препятствия
ручка управления отдается вперед для того, чтобы удержать скорость
от снижения, и выполняется небольшой отворот влево, чтобы обеспе-
чить запас пространства, необходимого для выполнения плоского
правого разворота на пролет. Когда будет установлена необходимая
воздушная скорость, начинается правый разворот с ручкой управле-
ния, взятой на себя и отклоненной вправо. Это делается с той целью,
чтобы разворот вправо происходил с набором высоты. Последнее
17R
необходимо для того, чтобы при достижении установленной высоты
вертолет смог выполнить требуемый для разворота угол крена. Маневр
выполняется так, что центробежная сила направлена вверх и, следова-
тельно, снижает перегрузку, испытываемую вертолетом. Если разворот
выполняется правильно, то центробежная сила будет помогать пилоту,
снижая перегрузки. При таком развороте вертолет может оказаться в
положении, когда перегрузка равна нулю, т. е. пилот какое-то время
будет испытывать невесомость. При выполнении вертолетом разворота
необходимо отклонить правую педаль для того, чтобы удержать
вертолет от опускания носа. Мощность двигателя в течение всего
разворота не меняется (это делается для того, чтобы использовать
влияние вращающего момента от несущего винта для способствования
развороту вертолета в направлении обрабатываемого поля). В этот
момент ручка управления должна устанавливаться в такое положение,
которое обеспечит требуемую воздушную скорость. Если скорость при
развороте снижается, то необходимо увеличить установленную мощ-
ность двигателя. Когда разворот подходит к окончанию, необходимо
взять ручку управления на себя, чтобы начать плавное снижение
вертолета. Для ускорения снижения рычаг ”шаг-газ” необходимо
опустить вниз. В этот момент вертолет войдет в зону поля и будет
необходимо производить совместные действия рычагом ”шаг-газ
ручкой управления.
Если при входе в зону поля нужно пройти над препятствием, то
перед проходом над ним вертолет должен уменьшить скорость с
помощью взятия ручки управления на себя и удержания ее до тех пор,
пока воздушная скорость не станет на 25-32 км/ч меньше, чем ско-
рость при обработке во время пролета, а рычаг
использоваться для сохранения высоты полета. Когда вертолет пере-
летел препятствие и ветра нет, необходимо снизиться на установлен-
ную высоту и выдерживать скорость, соответствующую скорости
распыления или путевой скорости распыления, если имеется ветер. Эти
скорости неодинаковы. Это очень важно, так как вертолет при пролете
над первой полосой обработки должен быть точно на заданной высоте
полета и иметь требуемую путевую скорость.
После пролета над препятствием и до того, как начать снижение на
поле, необходимо убедиться, что препятствие действительно осталось
позади вертолета. Многие авиационные происшествия происходили
из-за того, что снижение вертолета производилось при слишком энер-
гичном опускании рычага ”шаг-газ”, что приводило к столкновению с
препятствием.
При входе в зону поля, предназначенного для обработки, необхо-
димо ручку управления плавно отдать вперед при опущенном рычаге
”шаг-газ”. Это должно делаться так, чтобы угол входа в зону не был
слишком крутым.
Левые развороты рассчитаны на отсутствие ветра и называются
пологими разворотами. При приближении к концу обрабатываемого
поля начинается вход для пролета над препятствием. Для этого ручка
и
шаг-газ должен
179
управления берется на себя, устанавливается необходимая мощность
двигателя для преодоления препятствия и набора высоты 15-30 м.
После того как вертолет пролетел препятствие, ручка управления
отдается вперед для восстановления потерянной скорости с пологим
правым отворотом (чтобы обеспечить пространство для выполнения
левого разворота). Как только скорость восстановится, начинается
левый разворот с небольшим взятием ручки управления на себя и
отклонением влево. Вертолет начинает левый разворот с набором
высоты. Это необходимо для того, чтобы к моменту, когда вертолет
достигнет установленной высоты для разворота, он вошел бы в требу-
емый угол крена. Это делается для снижения перегрузки и нагрузки на
несущий винт.
После того как вертолет начнет разворот и достигнет его половины,
необходимо ручку управления отдать вперед и отклонить влево. В
этой точке мощность двигателя может быть снижена опусканием
рычага ”шаг-газ”, обороты двигателя снижаются так, чтобы уменьшить
вращающий момент и помочь развороту вертолета в направлении
обрабатываемого поля. После того как рычаг ”шаг-газ” опущен, можно
использовать ручку управления для того, чтобы при развороте верто-
лета в направлении на обрабатываемое поле плавно уменьшить высоту
его полета. Вход в пролет производится так же, как и при правом
развороте, и с теми же предосторожностями. В самом конце разворота
может потребоваться небольшое отклонение педали разворота для
удержания носа вертолета от опускания.
Необходимо, однако, помнить, что такие развороты выполняются
не с помощью педалей, а в основном с помощью ручки управления, так
как ручка управления осуществляет управление по азимуту. Педали
используются для помощи развороту и удержания носовой части
вертолета от опускания. При увеличении крена вертолета потребное
отклонение педалей возрастает.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТОВ
При планировании АХР пилот должен высказать свои соображения
о действиях в случае отказа двигателя. Он должен описать порядок
своих действий при посадках на режиме авторатации в различных
точках поля. Надо помнить, что в случае необходимости с любой точки
маршрута должна быть обеспечена безопасная посадка в режиме
авторатации. Если на вертолете установлено устройство слива, то
пилот должен быть подготовлен для его использования в случае
опасности.
Для получения максимальной дальности пилотирования горизон-
тальная скорость должна выдерживаться выше той, которая требуется
для обеспечения минимальной скорости снижения в режиме автората-
ции. Пилот должен обеспечить удержание оптимальной частоты враще-
IS0
ния винта и выдерживание воздушных скоростей, необходимых для
получения максимальной дальности.
Как только вертолет окажется в зоне вынужденной посадки,
воздушная скорость должна быть снижена настолько, чтобы соответст-
вовать минимальной скорости снижения. Метод ’’отсечки” двигателя
на последнем этапе снижения зависит от типа вертолета, но целью
является достижение в точке приземления нулевой путевой скорости
и нулевой вертикальной скорости снижения. Это не всегда возможно и
варианты действий могут меняться в зависимости от ситуации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ag-Rotors Inc., P.O. Box 578, R.D.I., Gettysburg. Pennsylvania 17325, U.S.A.
2. Anon. (1978) Handbook for Agricultural Pilots. 3 rd edn, I.A.A.C. Cranfield Institute of Tech-
nology, Bedford, U.K.
3. A.S.A.E. (1976) ’Helicopters as frost protection devices’. Transactions A.S.A.E. 19 (4) 672—
674, 677.
4. Miller, M. et al. (1971) ’Helicopters for frost protection’. California Agriculture, 2—4.
5. Parkin, C.S. (May 1979) ’Rotor induced air movements and their effects on droplet dispersal.
The Aeronatucial Journal, Royal Aeronautical Society, 183—187.
6. ’ Potts, S.F. (1939) ’Spraying woodlands with an autogyro for control of Gypsy moth’. J. Econ.
Ent. 32, 381-387.
7. Voss, С. M. (1975) ’The helicopter’s contribution to agricultural aviation at present and in the
future’. Proceedings of 5th International Agricultural Aviation Congress, Stoneleigh, I.A.A.C.,
223-228.
8. Voss, С. M. (1980) Private communication.
глава 9.МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЛЕТОВ НА АХР
ВВЕДЕНИЕ
Пилоты, имеющие свидетельство коммерческого пилота (обычно
минимальная квалификация для выполнения АХР), должны быть
подготовлены в области метеорологии и знать, как она влияет на полет
и как составляется прогноз. Кроме того, они должны знать достаточно
хорошо динамику процессов в нижних слоях атмосферы, которая
оказывает существенное влияние на полеты ВС сельскохозяйственной
авиации.
Опытные пилоты сельскохозяйственной авиации вырабатывают в
себе естественную готовность к полетам в зонах возможной турбулент-
ности, связанной с рельефом местности, и знают, где можно ожидать
изменений направлений сноса и другие явления. Такая готовность
нарабатывается опытом. Дополнительная информация получена в
проведенных в последнее время исследованиях и, в частности, по
проблеме сдвига ветра на малых высотах и явлениям, связанным с
восходящими и нисходящими потоками грозовой деятельности и
шквалами.
Для начинающих пилотов сельскохозяйственной авиации знакомст-
во с данной главой будет способствовать пониманию некоторых явле-
ний, имеющих место в гористой или холмистой местности, которая
характеризуется эффектами ветра, восходящими и нисходящими
воздушными массами, а опытные пилоты в этой главе, вероятно,
найдут обобщающий их опыт материал.
ВЛИЯНИЕ ВЕТРОЗАЩИТНЫХ ИЗГ0Р0Д
1|й
й
НА ПРОВЕДЕНИЕ АХР
Этот параграф взят из публикации [8]. Использование ветрозащит-
ных живых изгородей (полос) для защиты сельскохозяйственных
угодий от ветра является старой и хорошо разработанной технологией.
Ветрозащитная полоса может представлять собой ряд из деревьев
(ленточная лесозащитная полоса) или некоторую другую форму распо-
ложения деревьев, кустарников или других растений, земляных
обвалованных дамб, стен из камня или заборов. Основной задачей при
устройстве изгородей является снижение горизонтальной составляю-
182
щей ветра вблизи земли в районах с открытой местностью с целью
частичной или полной защиты от ветров. Как правило, такие изгороди
устраивают в районах прибрежных и открытых степных зон, в которых
снижение скорости ветра за счет трения о поверхность земли мало
из-за отсутствия на рельефе местности неровностей, или там, где по
разным причинам создается местный ветер, который оказывает неже-
лательное влияние на посевы. Объектами, подлежащими защите, могут
быть чувствительные к ветру сельскохозяйственные культуры. Клима-
тические эффекты заграждений не ограничены только простым сниже-
нием скорости ветра. На рис. 9.1, а показана общая схема воздушного
потока, когда он сталкивается с заграждением, расположенным попе-
рек потока. На рис. 9.1, б представлена общая схема расположения зон
в потоке, которые образуются при столкновении с заграждением. Еще
на подходе потока к заграждению он начинает реагировать на него
из-за зоны повышенного давления, образовавшейся за заграждением.
Большая часть потока смещается вверх на значительную высоту над
заграждением. Непосредственно над заграждением отклоненный вверх
поток уплотняется, поджимая более верхние слои и вызывая их
ускорение, однако затем он расширяется снова и соответственно этому
притормаживается. Этот участок называется зоной поджатия.
После прохода потока над заграждением пространство, распола-
гаемое для расширения потока, резко увеличивается, однако поток не
может быстро реагировать на это. Поэтому он отрывается от края
заграждения, его структура претерпевает изменения и поток становит-
ся турбулентным, т. е. образуется зона завихрений, которая распола-
гается за заграждением. Непосредственно за заграждением давление
Рис. 9.1. Общая схема воздушного потока (о) и создаваемые потоком зоны при встрече
ветра с твердым заграждением, расположенным перпендикулярно к потоку (б). Размеры
зон даны как величины, кратные высоте заграждения h:
1 — невозмущенный поток; 2 — эона перемещения; 3 — зона кавитации; 4 — зона возмущенного потока
183
Высокая плотность
Низкая плотность
Рис. 9.2. Снижение скорости ветра вблизи заграждений с различной плотностью:
1 — высокая плотность; 2 — средняя плотность; 3 — низкая плотность
10 5 0 5 10 15 20 25 30
Расстояние в высотах h
снижается, поэтому туда засасывается воздух, создавая квазистацио-
нарную структуру или вихрь. Эта часть турбулентной зоны за заграж-
дением получила название зоны впадины. Вся зона турбулентности за
заграждением распадается на меньшие турбулентные зоны или зоны
вихрей, а затем на некотором удалении от заграждения устанавлива-
ется обычная схема потока, подобная схеме верхних слоев воздуха. В
пределах вихря вращение потока приводит к направлению потока
воздуха к поверхности земли, и у поверхности земли скорость этого
потока снижается. Это явление получило название пристенного эф-
фекта.
Для того чтобы имелась возможность сравнить эффекты, создавае-
мые заграждениями, имеющими различные размеры, общепринято
горизонтальные и вертикальные размеры представлять в значениях
высоты заграждения (h). При таком подходе эффект заграждения
распространяется по меньшей мере на 3 h над поверхностью и на такое
же расстояние перед заграждением (см. рис. 9.1, б). Расстояние, на
котором ощущается влияние заграждения на поток за ним, зависит от
плотности заграждения, определяемой процентным соотношением
открытых мест в заграждении, если смотреть по нормали к нему, к
общей площади вертикальной поверхности заграждения (например,
полностью непродуваемое заграждение имеет максимальную плот-
ность, равную 100 %). Расстояние, на котором ощущается влияние
заграждения на поток за ним, обычно оценивается в значениях про-
центного снижения горизонтальной Составляющей ветра по сравнению
с ветром в слоях невозмущенной атмосферы на той же высоте. Влияние
плотности заграждения на расстояние за ним, на котором ощущается
снижение скорости ветра, показано на рис. 9.2. Измерения произведены
на высоте примерно 0,25 h непосредственно у заграждения. Если
заграждение очень плотное, то снижение скорости ветра непосредст-
венно за заграждением весьма существенно потому, что проникание
ветра через заграждение или очень мало, или полностью отсутствует,
однако ветер восстанавливает свою первоначальную величину сравни-
тельно быстро, так как глубина впадины велика, а быстрое перемеще-
ние воздушных масс выше нее быстро выравнивает давление.
184
Плотное заграждение оказывает свое влияние на ветер на расстоя-
нии 10-15/? за ним. Как и ожидалось, заграждение с низкой плотностью
представляет непосредственно за ним меньшую защиту из-за того, что
через него происходит значительное проникание ветра, но скорость
потока восстанавливается плавнее, чем после плотного заграждения.
Это объясняется тем, что воздух, проходящий через него, создает
’’подушку” в зоне пониженного давления и поэтому воздушный поток
принимает более плавную с аэродинамической точки зрения форму.
Точка, где скорость восстанавливается на 90 %, находится на 15-20 h от
заграждения. Таким образом установлено, что заграждение средней
плотности обеспечивает лучшую общую защиту от ветра, что объясня-
ется объединением максимального замедления скорости ветра за
заграждением и эффекта ’’подушки” в слое. Эффективность таких
заграждений ощущается на расстоянии 20-25 /?, если принять критерий,
соответствующий точке, где скорость восстанавливается на 90 %,
однако сниженная скорость ветра может наблюдаться на расстоянии до
40 h за заграждением.
Приведенные выше соображения применимы к идеальному слу-
чаю, когда поток воздуха перпендикулярен к длинному заграждению.
Если угол атаки потока ветра относительно заграждения отличается от
прямого, то зона с заторможенным ветром снижается пропорционально
этому углу до тех пор, пока поток ветра не станет параллельным
заграждению. В этом случае эффект заграждения минимален и обус-
ловлен только трением об одну из стенок заграждения. На концах
заграждения ветер имеет тенденцию образовывать турбулентные
вихри, которые проникают в зону за заграждением и увеличивают
скорость потока. Такое же увеличение скорости ветра за заграждением
получается, если в заграждении имеются большие проломы. В таком
случае за проломом скорость ветра будет больше, чем перед загражде-
нием. Если ширина заграждения значительно больше, чем h, то проте-
кание потока через него фактически будет исключено. Следовательно,
схема распределения скоростей ветра за заграждением больше соот-
ветствует схеме за заграждением с высокой плотностью (см. рис. 9.2).
ПЫЛЬНЫЕ СМЕРЧИ
Это явление обычно наблюдается над очень сухой местностью или
пустыней в дневное время при слабом градиенте давления. Температу-
ра поверхности почвы обычно 50 °С, а в некоторых случаях дости-
гает 70 °C. Температура непосредственно над поверхностью почвы и
под ней резко снижается, что создает очень большой градиент падения
температуры. В южной части Аравийского полуострова была замерена
разность температур в 30 °C на высоте менее 50 мм от поверхности
песка. Это эквивалентно градиенту падения температуры, в 55 000 раз
большему, чем это характерно для идеальной адиабаты. По этой причи-
не нижний слой атмосферы над песком оказывается конвективно
неустойчивым.
185
Такие условия приводят к созданию явления неустойчивости
особого вида, т. е. к миниатюрным вихрям, известным под названием
пыльных смерчей. Если на местности имеется достаточное количество
пыли, то образовавшиеся столбы из нее могут часто подниматься на
высоту в несколько сотен футов. На поверхности почвы может наблю-
даться значительная активность. Большие частицы пыли и даже не-
большие камни могут быть подняты в воздух. Пилот не может не
видеть эти столбы пыли и должен исключить попадание в них. Когда
трасса смерча проходит над местностью, на которой нет пыли, напри-
мер над слоем лавы или над травянистым участком земли, вихрь
становится временно невидимым и это представляет опасность.
БРИЗЫ С СУШИ И МОРЯ (ОЗЕРА)
Земная и водная поверхности обладают отличающимися тепловы-
ми реакциями, объясняющимися их различными свойствами и балан-
сами энергии, и это является причиной образования на границе суши и
моря (озера) циркуляционной системы бризов, характерной для бере-
говой полосы океанов, морей и озер. По сравнению с земной поверх-
ностью водная поверхность испытывает меньшие дневные изменения
температуры. Разность температур поверхности земли и водной по-
верхности и их суточные противоположные тенденции (днем земная
поверхность теплей, чем водная: ночью земная поверхность холодней,
чем водная) создают соответствующую разность давлений воздуха над
земной и водной поверхностями. Это в свою очередь создает систему
бризов, действующих перпендикулярно береговой линии и меняющих
свое направление между днем и ночью (рис. 9.3). Теплоэнергетическая
система бриза этого типа является лучшей, разработанной для метео-
условий ясной теплой погоды антициклонического типа, так как почти
безоблачная погода и слабый ветер допускают образование максималь-
ных температурных различий между воздушными массами над поверх-
ностями. Увеличенная облачность или сильный ветер изменяют или
исключают образование местных ветров. Необходимо отметить, что
бризы как с земной поверхности, так и с поверхности моря фактически
имеют место в самой нижней части установившейся схемы циркуляции
воздушных масс.
Циркуляция морского бриза в дневное время (рис. 9.3, о) характе-
ризуется большими протяженностями в вертикальном и горизонталь-
ном отношениях, чем ночной бриз с суши (рис. 9.3, б). Это происходит
потому, что большая солнечная активность в дневное время создает
максимальную неустойчивость воздушных масс. В общем случае
морской бриз со скоростью 2-5 м/с проникает в глубь суши на расстоя-
ние 1-2 км. Противоположный ему бриз с суши имеет обычно скорость
1-2 м/с и действует на меньшее расстояние как по горизонтали, так и
по вертикали. Во время действия морского бриза более холодный
влажный воздух с моря или озера выходит на сушу и вклинивается
186
Рис. 9.3. Циркулирующая система бризов, действующих перпендикулярно к береговой
линии:
а — днем; б — ночью (по типу антициклона); I — воздушные массы над морем или озером; 2 — граница
потока на море; 3 — обратное перемещение воздуха; 4 — кумулятивное облако, перемещающееся в
сторону моря; 5 — внутренний пограничный слой; 6 — бриз с моря; 7 — воздух над сушей; 8 — фронт
морского бриза: 9 — граница потока на суше; 10 — воздух над сушей; 11 — бриз с суши
под более теплый воздух. Развитый фронт морского бриза создает
вертикальное перемещение воздушных масс вверх и, следовательно,
неустойчивость атмосферы над сушей. Фронт морского бриза образует
кучевые облака, перемещающиеся в сторону моря, где они рассеива-
ются, так как они отдаляются от источника их возникновения и сни-
жаются над водной поверхностью в условиях адиабатического нагрева.
Нижние слои влажного морского или озерного воздуха, которые
вторгаются на сушу, претерпевают изменения за счет ’’эффекта перед-
ней кромки фронта”. Устойчивый морской воздух, нагреваемый над
землей, создает неустойчивый внутренний пограничный слой, который
поднимается по высоте с увеличением удаления от кромки береговой
черты.
187
ИСКУССТВЕННЫЙ дождь
Выпадение осадков из облаков в общем случае не начинается до
тех пор, пока в верхних слоях облака не начнут формироваться части-
цы льда. Это явилось основой для вызова искусственного дождя за
счет введения материальных частиц в дождевое облако с целью обра-
зования частиц льда и начала выпадения осадков. Часто используемый
метод состоит в том, что с самолета в сформировавшееся дождевое
облако высеваются твердые частицы двуокиси углерода (СО2). Мини-
мальная температура этих частиц меньше —65 °C и она способствует
охлаждению влажного воздуха при контакте с ним, что приводит к
образованию кристаллов льда и может привести к началу выпадения
осадков. Другой метод вызова искусственного дождя состоит во
введении в нижнюю часть дождевого облака больших капель воды.
Облака с этой целью также могут обрабатываться кристаллами йодис-
того серебра, образующимися при сжигании вещества с наветренной
стороны зоны облаков, подлежащих обработке.
С помощью этих и других методов иногда достигаются положитель-
ные результаты, но все же до сих пор нет никаких надежных методов,
так как ограниченное выпадение осадков может быть вызвано только
при благоприятных условиях, которые близки к условиям, соответст-
вующим естественным условиям выпадения осадков. Необходимо
проводить дальнейшее изучение этой проблемы.
ВЛИЯНИЕ ГОРНЫХ МАССИВОВ НА ВОЗДУШНЫЙ поток
Наиболее важным влиянием горных массивов на воздушный поток
является образование стоячих волн или стоячих вихрей, которые в
прошлом являлись причиной многих авиационных происшествий. Эти
происшествия обусловлены вертикальными потоками, сильной турбу-
лентностью, возникающими в некоторых случаях, а также их влия-
нием на точность показаний радиовысотомера.
Визуальные признаки горных волн и вихрей. Вертикальные пере-
мещения воздушных масс в гористой местности устанавливаются
вдоль склона холма, горы или гребня, часто образуя поднимающиеся
орографические облака с характерными особенностями. Эти облака
перемещаются очень медленно или даже стоят на месте, хотя ветер на
высоте их размещения может быть достаточно интенсивным. Значение
скорости ветра на высоте облаков может быть оценено по волокнистым
облакам различного вида (перистые и перисто-слоистые облака) при их
образовании и перемещении от одного конца ’’стационарного” облака
к другому.
Чечевицеобразные облака. Этот вид облаков относится к стацио-
нарным линзообразным облакам, которые формируются в слое, парал-
лельном гряде гор. Большая часть облаков этого вида образуется в
наветренной стороне гряды гор, меньшая часть - в подветренной
188
^*^*--*" -4—Z Z J 4 4 ' х / Z Z-^ 4 4 U 4 Д-< -t 4 -4 -> «4Л 4 / / < /^АЛ
Рис. 9.4. Образование чечевицеобразных и вихревых облаков
стороне. При благоприятных условиях, когда имеет место длинная
гряда гор, образуется несколько других облаков, расположенных на
одинаковых расстояниях по горизонту друг от друга с прозрачными
или тонкими облаками в промежутках между ними. Обычно видны
два или три слоя облаков, а в сторону понижения местности на рас-
стоянии 80 км от гряды облаков в это же время наблюдается до десяти
или около этого облачных образований. Чечевицеобразная форма,
четкая схема их размещения друг относительно друга и по отношению
к рельефу местности являются указывающими признаками стоячих
волн и часто являются единственным указателем того, что такие
волны существуют.
Такие облака могут образовываться на разных высотах одновре-
менно, причем нижний слой облаков очень похож на обычные слоисто-
189
кучевые облака, а верхний - на высококучевые чечевицеобразные
облака, а еще выше даже на мощные перистые облака (рис. 9.4, в).
Вихревые облака. Они возникают в форме стационарных вихрей
иногда в непосредственной близости от подветренной стороны горы, а
иногда и на различных расстояниях от нее в направлении против ветра.
С воздуха это выглядит в виде цепочки кучевых облаков. Основа
облака в общем случае располагается около или ниже линии вершин
горы, а верхняя часть облака находится на значительно большей
высоте. В отличие от чечевицеобразных облаков вихревые облака
указывают на наличие сильной, а иногда и суровой турбулентности.
Они характеризуются вихревым движением, причем верхняя часть
облака перемещается вперед, тогда как нижняя его часть перемещает-
ся назад по направлению к горе. Иногда цепочка вихревых облаков
располагается на равных интервалах в наветренную сторону.
Вихревые облака создают стоячие вихри, которые образуют ниж-
ние слои под гребнем горных волн. Эти вихри не похожи на мелко-
масштабное явление, описанное выше и имеющее место на подветрен-
ной стороне гряды гор (рис. 9.4, г и Э).
Облака типа шапки. Это низко расположенное облако с основанием
около или ниже уровня гряды вершин гор и со сравнительно спокой-
ной верхней частью, которая превышает на несколько тысяч футов
вершины гор. Основная часть облака находится с наветренной стороны
и из него могут выпадать осадки. Край подветренной стороны облака
неподвижен. Когда облако рассматривается с наветренной стороны,
оно кажется похожим на плоскую насыпь или стенку с жилистыми
отростками, достигающими нижней части надветренного склона горы.
Вертикальные перемещения воздушных масс. С авиационной точки
зрения вертикальные перемещения воздушных масс являются одним
из наиважнейших аспектов горных волн, особенно если эти перемеще-
ния направлены вниз. В Тасмании скорость перемещения воздушных
масс вниз по склону в горных волнах достигает 8 м/с, что является
рекордной скоростью, и сомнительно, что существуют потоки с боль-
шей скоростью. При наличии горных волн перемещение воздушных
масс вниз по склону в общем случае имеет место непосредственно
около наветренной стороны склона и их можно определить по завих-
ряющимся облакам, спускающимся вниз по склону горы, и по рассеи-
ванию облаков типа шапки. Если самолет летит с подветренной сторо-
ны по направлению к склону горы, то, снижаясь, он может попасть в
облако типа шапки и не сможет за оставшееся время набрать достаточ-
но высоты, чтобы перелететь через хребет горы. Еще одной опасностью
является то, что иногда горные волны имеют очень плавное течение,
даже если вниз направленная скорость потока достаточно большая.
Поэтому в процессе снижения самолета пилот не чувствует потерю
высоты и определить это можно по показаниям приборов.
Турбулентность. Горные волны могут менять интенсивность
потока от совершенно спокойной до турбулентности более суровой,
чем в грозовых облаках. Важным для авиации является тот факт, что
190
зоны турбулентности и спокойные зоны часто располагаются в непо-
средственной близости друг от друга и может иметь место быстрый
переход спокойного потока в турбулентное состояние на всем протя-
жении волны по вертикали. Наиболее общим и наиболее важным в
механизме суровой турбулентности является зона вихревых облаков.
В Австралии в установившейся кромке облака, находящейся от хребта
на высоте примерно 1200 м над окружающей местностью, была зафик-
сирована скорость потока, равная 80 км/ч, а изменения вертикальной
скорости таковы, что создают вертикальные перегрузки 2- 4 g. Суровый
порыв ветра в вертикальном отношении может превышать 38 км/ч, и,
как докладывали опытные пилоты, это приводит к полной потере на
некоторое время управляемости самолета. Кроме того, самолет может
получить повреждение конструкции.
шш
Г ВЕТРА НА МАЛОЙ ВЫСОТЕ
Турбулентность на малой высоте возникает на базе конвективных
облаков,и ее интенсивность в нисходящих потоках может изменяться
от умеренной до суровой, а скорость потока достигать 38 м/с. Это
явление будет рассмотрено более подробно. Как будет показано
ниже, проведенные в последние годы исследования только недавно
дали возможность выяснить механизм этого явления. В настоящее
время стало возможным измерить некоторые из параметров и преду-
предить пилота об опасности при заходе на посадку или при взлете.
Оборудование для этого имеется только в некоторых основных аэро-
портах. Пилоты сельскохозяйственной авиации выполняют полеты в
зонах, где нет такого оборудования, и вдали от предупреждающих
метеорологических служб и поэтому при производстве АХР они долж-
ны использовать радиосвязь. Пилот должен четко знать схему выпол-
нения полетов и метеорологические условия в зоне выполнения АХР.
В тропических широтах, кроме того, к концу дня возможна заметная
грозовая деятельность. Конечно, пилоты сельскохозяйственной авиа-
ции не будут выполнять АХР, если в ближайшие несколько часов над
полем для обработки ожидается грозовая деятельность, однако неко-
торые виды работ не зависят от того, идет ли над полем дождь или нет.
К таким работам относятся, например, распыление растворенного
ларвисида, определенных гранулированных препаратов, подкормка
посевов и т. д. Пилот в этих случаях выбирает время для выполнения
АХР такое, когда не ожидается грозовая деятельность. Более того, при
завершении к концу дня АХР на одной площадке необходим перелет
на другую площадку. При перелете надо помнить, что на самолете не
всегда будет иметься специальное оборудование для осуществления
захода на временную посадочную площадку. Опасно выбирать место
для посадки на такую площадку, если вблизи него находится конвек-
тивное облако. Пилот, выполняющий полет на малой высоте по Прави-
лам визуального полета и вблизи конвективного облака, должен
191
исключить попытку пролета под нисходящим потоком воздуха, кото-
рый можно заметить по выходящим вниз из облака полосам или
язычкам, либо вихрям. При сильно развитой кучево-дождевой облач-
ности при таких условиях полет на малой высоте очень опасен.
Исследования последних лет, особенно проведенные в США,
явления сдвига ветра на малых высотах показали, что для самолета,
выполняющего полет вблизи или через горизонтальный или вертикаль-
ный сдвиг ветра, создается существенная опасность. Полеты в усло-
виях сдвига ветра выполнялись многие годы, однако катастрофа
самолета ”Боинг-727” в аэропорту им Д. Кеннеди в июне 1975 г., когда
из-за сдвига ветра в условиях грозовой активности самолет столкнул-
ся с землей, явилась толчком к убыстрению исследований этого явле-
ния.
Хотя пилоты сельскохозяйственной авиации не обязательно
должны осуществлять заход на посадку по приборам в системе ILS, они
должны ясно понимать сущность явления сдвига ветра на малой
высоте и то, какое влияние оно может оказать на траекторию захода на
посадку при пролете через зону сдвига. Более того, пилоты сельско-
хозяйственной авиации постоянно выполняют полет на малой высоте и
для них риск попадания в зону сдвига ветра значительно возрастает. В
этой главе также будет рассмотрено редкое явление, получившее
название микровзрывного потока.
Расследовав катастрофу, случившуюся в аэропорту им. Д. Кеннеди,
и промоделировав траекторию захода самолета на посадку, пришли к
заключению, что самолет попал в зону вертикального порыва ветра
такой мощности, что он не смог набрать необходимую высоту для того,
чтобы выдержать глиссаду захода на посадку. Явление возникновения
локализованных вертикальных порывов ветра вблизи земли известно
давно, но в последнее время для описания этого явления были введе-
ны термины ’’взрывной нисходящий поток” и ’’микровзрывной поток”.
Вскоре после этого авиационного происшествия в различных точках
некоторых аэропортов были предприняты попытки установки детек-
торов сдвига ветра, а на КДП - зуммера, который включается и издает
звуковой сигнал, когда разности местных скоростей ветра превышают
установленное значение.
Диспетчеры КДП начали передавать пилотам предупреждающие
сигналы о возможном сдвиге ветра. Однако, получив своевременно
такое предупреждение, пилот еще точно не знал, что он должен пред-
принять, чтобы избежать неприятностей. Именно в такой ситуации
потерпел катастрофу пассажирский самолет ’’Боинг” в 1982 г. в аэро-
порту Нью-Орлеана.
Пилот может не представлять степени опасности попадания в
турбулентность этого вида. Он будет использовать ту информацию,
которую имеет, для того чтобы исключить попадание в суровый сдвиг
и применить все свое искусство для того, чтобы уйти от него. Очевид-
ным путем лучшего ознакомления пилотов с суровыми микровзрыв-
ными потоками или сдвигом ветра, или с нисходящими потоками
является подготовка пилотов на тренажерах, однако надо помнить, что
для тренажера важным входным сигналом должен являться реальный
профиль изменения вектора ветра вдоль траектории полета самолета.
В центре летной подготовки авиакомпании ’’Америкэн эрлайнс” в
Кроулей (Великобритания) в настоящее время проводится обучение,
основанное на реальной модели изменения интенсивности микро-
взрывного потока. Здесь моделируются ситуации от очень слабых до
очень сильных нисходящих потоков, а также восходящих потоков,
• * z
которые не ограничены только влиянием горизонтальной составляю-
щей на воздушную скорость и являются трехмерными.
Теоретические аспекты, которые были использованы Федеральной
авиационной администрацией США при расследовании авиационного
происшествия в аэропорту им. Д. Кеннеди, дали возможность объяс-
нить многие другие авиационные происшествия, происшедшие в
различных авиакомпаниях, связать эти авиационные происшествия с
различными видами схем сдвига ветра и на этой основе разработать
методы предсказания сдвига ветра и оборудование для обнаружения
его.
Проблемы определения сдвига ветра, как и его прогноза, являются
сложными. Очевидно, что для прогноза сдвига ветра необходимо
проанализировать состояние больших массивов воздушных масс в
различных аэропортах. Тем не менее в создании наземных и бортовых
систем прогнозирования и определения сдвига ветра сделан сущест-
венный прогресс. В то же самое время имеют место различные мнения
и неопределенность в трактовании физической картины явления и
частоты возникновения опасных сдвигов ветра, а также в том, какие
действия должен предпринять пилот при попадании в условия, харак
терные для сдвига ветра.
Термин ’’сдвиг ветра” обозначает, что две воздушные массы на
коротком участке сдвигаются друг относительно друга. Подобное
явление можно четко наблюдать в воде при втекании быстрого потока
в спокойную воду. Граница спокойной жидкости и быстрого потока
представляет собой узкую турбулентную зону сдвига.
Самолет, пересекающий зону сдвига, будет перемещаться к одной
из сторон зоны и пилот будет ощущать толчки и порывы ветра. Порывы
ветра внезапны и длительны, зона сдвига может иметь размеры в
несколько сотен футов и представлять собой обычную турбулентность,
а пилот может ощущать ее в виде необъяснимых изменений воздушной
скорости самолета или вертикальной скорости, необходимой для
удержания самолета на глиссаде захода на посадку (рис. 9.5).
Сдвиг ветра, в который попадает самолет в крейсерском полете,
характеризуется своими характерными опасностями, но они не так
опасны, как случай, когда самолет попадает в сдвиг ветра вблизи
земли при заходе на посадку или на взлете. В этих случаях результа-
том может оказаться катастрофа.
Сдвиги ветра могут быть двух общих видов: горизонтальный и
вертикальный. Эти два вида существуют совместно и зависят друг от
/ Зак. 714
193
Рис. 9.5. Типичная схема сдвига ветра в условиях грозовой активности:
1 — глиссада; 2 — траектория полета; 3 — выпадение дождя; 4 — засасывание теплого воздуха; 5 —
выход холодного воздуха; 6 — ВПП
друга, но с точки зрения пилота они оцениваются различно и характе-
ризуются своими собственными проблемами, а поэтому встречаются
довольно часто, но обычно ими можно пренебречь, так как их скорости
и изменения скоростей самолета достаточно малы, что позволяет
пилоту приспособиться к их влиянию более или менее автоматически.
Однако случается, что скорости у поверхности земли и на высоте,
например 300 м, могут различаться на 64 км/ч и более. Самолет, сни-
жающийся при таком перепаде скоростей, для того, чтобы находиться
на заданной глиссаде, должен выдерживать заданные горизонтальную
и вертикальную скорости самолета в значительном диапазоне. Согла-
сование путевой скорости при разности воздушных скоростей, равной
64 км/ч, происходит за 20 с и при этом возникают ускорения не мень-
шие тех, которые возникают при взлете. При больших расхождениях
воздушных скоростей их согласование находится за пределами воз-
можностей самолета.
Если пилот начинает снижение при глиссаде и имеет место сильный
встречный ветер, а затем по мере уменьшения высоты сила ветра
быстро уменьшается, то пилот, который установил необычно малую
скорость снижения и большую мощность двигателя, испытает неожи-
данное внезапное снижение воздушной скорости самолета одновре-
менно с возрастанием вертикальной скорости снижения. Нос самолета
опустится и самолет начнет снижаться под глиссаду. В противополож-
ность этому, т. е. когда на высоте имеет место попутный ветер, а у
земли либо штиль, либо встречный ветер, будет создаваться противо-
положная ситуация, т. е. воздушная скорость будет возрастать и
самолет окажется над глиссадой. В любом случае соответствующей
реакцией пилота является совместное изменение мощности двигателя
194
и отклонение руля высоты для того, чтобы удержать требуемую ско-
рость для конкретной высоты или требуемую высоту для конкретной
скорости. Ситуация становится опасной только в том случае, если это
случится вблизи земли, т. е. соответствующая коррекция скорости не
может быть выполнена достаточно быстро, или если самолет очень
сильно загружен, или если велико его аэродинамическое сопротивле-
ние и он не может поэтому быстро восстановить необходимую воздуш-
ную скорость. Такие условия особенно опасны для реактивных само-
летов гражданской авиации, и это как раз те самолеты, для которых
характерны наиболее серьезные проблемы при воздействии сдвига
ветра. Драматический пример диспропорции, которая может иметь
место между характеристиками самолета при сдвиге ветра, представ-
лен авиационным происшествием, происшедшим с самолетом
”Боинг-727” в Денвере в 1975 г. Самолет начал взлет при встречно-бо-
ковом ветре силой от 16 до 32 км/ч, а затем попал в зону попутного
ветра, оцениваемого по скорости в 96-126 км/ч. Очевидно, что прис-
пособиться к такому изменению условий взлета пилот не мог и поэто-
му воздушная скорость самолета упала с 250 до 185 км/ч и, естествен-
но, что экипаж не смог удержать самолет в воздухе.
В прошлом рассматривались только вопросы горизонтального
сдвига. В последние годы очень серьезно стали рассматриваться вопро-
сы вертикального сдвига. Вертикальные сдвиги случаются главным
2
Расстояние, (руты
гис. 9.6. Вертикальное сечение профиля ветра в микровзрывном потоке (вертикальный
масштаб увеличен в 10 раз):
I — задний фронт микровзрывного потока; 2 — вертикальное сечение профиля ветров в микровзрыв-
ном потоке; 3 — нисходящий поток; 4 — застойная зона; 5 — сильный восходящий поток; 6 — фронт
микровзрывного потока
195
образом при наличии конвективной деятельности вблизи грозовых
облаков, а горизонтальные сдвиги обычно возникают вблизи атмосфер-
ных фронтов. Термины ’’взрывной нисходящий поток” и ’’микровзрыв-
ной поток” описывают движение воздушных масс, имеющих малый
диаметр (рис. 9.6). Для взрывного нисходящего потока этот диаметр
меньше 10 км, а для микровзрывного потока он меньше 2,5 км. Послед-
ний характеризуется большими возмущениями, так как градиенты
скорости в области взрывного потока изменяются скачком и в неко-
торых случаях пилот и самолет не способны оценить это явление.
Воздействие на самолет вертикальных порывов ветра отличается от
влияния горизонтального сдвига. Внезапные изменения скорости
набора высоты или снижения, особенно когда самолет находится на
глиссаде, не сопровождаются изменением воздушной скорости. Меня-
ются только угол атаки и вертикальная скорость.
В 1982 г. в США в Национальном научно-исследовательском центре
по изучению атмосферы провели исследования по перемещению
воздушных масс вблизи зоны грозовой активности. Проект проведен-
ных исследований получил название JAWS (комплексные исследова-
ния погодных условий в аэропортах). Вертикальные скорости, превы-
шающие 20 м/с на высоте выше 600 м, записывались с помощью борто-
вого и наземного измерительного оборудования. Так как взрывной
нисходящий поток достигает земной поверхности, то он изменяет свое
направление на горизонтальное и распространяется радиально от
центра потока. Общей картины изменения значения вертикальной
скорости от высоты, что представляет жизненный интерес для пилотов,
в этой программе получено не было. Однако по выполненным замерам
можно сделать вывод, что для очень сильного нисходящего потока на
высоте 300 м характерная вертикальная скорость равна 10 м/с, а на
высоте 60 м эта скорость находится в диапазоне 2-3 м/с. Фактически
эти скорости должны иметь большие значения. В тренажере для само-
лета DC-10, установленном в аэропорту Гатвик (Великобритания),
используются параметры для моделирования микровзрывного потока,
приведенные в табл. 9.1.
В тренажере может быть запрограммирована и другая возможная
модель взрывного нисходящего потока.
Таблица 9.1
Опасные элементы потока
Интенсивность потока
100 % 50 %
Диаметр вихря, м.............................. 2400
Высота кольцевого вихря, м...................... 540
Диаметр в горизонтальной плоскости, м. . . . 6000
Высота вихря, м.............................. 1500
Максимальная вертикальная скорость, м/с.. 38
1800
300
3600
750
19
196
При исследованиях, проведенных в Оклахома-Сити для измерения
трех составляющих скорости ветра, использовалась группа из несколь-
ких приборов, установленная на мачте высотой 450 м. Задачей явля-
лось определение экстремально больших значений вертикальной
скорости. Было установлено, что опасность попадания в суровый
вертикальный порыв на малой высоте не очень велика. Наибольшая
опасность характерна для зон, находящихся в непосредственной
близости от грозовых облаков. В них могут наблюдаться горизонталь-
ные сдвиги между воздушными массами, перетекающими вверх из
нисходящего потока, и воздушными массами, находящимися на
несколько сотен футов выше поверхности земли и перетекающими в
облако.
Альтернативная теория, объясняющая катастрофу в аэропорту
им. Д. Кеннеди и другие подобные ей, основана на совместном эффекте
дождя, который создает срыв ламинарного потока на крыле и изменяет
количество движения самолета из-за большой массы осадков, выпа-
дающих на крыло (по этой теории на поверхность крыла выпадает
больше 10 см осадков). Это является причиной того, что самолет теряет
высоту. Сторонники этой гипотезы утверждают, что если не учесть
влияние дождя, то воспроизведение гипотетических взрывных нисхо-
дящих потоков на основе траекторий самолетов, попавших в катаст-
рофы в сдвиге ветра, является невозможным. Однако до сих пор нет
никаких экспериментальных подтверждений влияний сильного дождя
на самолет.
Дождь, конечно, влияет на характеристики небольших самолетов,
снижая их скорость, и может также изменить характеристики тримми-
рования в продольном канале. Самолет, выполненный по схеме
’’утка”, более чувствителен к таким условиям. Накопленный опыт
показывает, что для таких самолетов характерно более сильное изме-
нение триммирования в продольном канале в условиях дождя. Один
из типов самолетов этой схемы показал себя неспособным в таких
условиях набирать высоту вне зависимости от прилагаемой мощности
двигателя и угла тангажа. Не установлено, оказывает ли серьезное
воздействие дождь на динамику полета больших транспортных само-
летов, например, таких, как ’’Боинг-727” или ’’Сайтейшн”. Изменение
количества движения характерно для легких самолетов, которые
имеют сравнительно большой коэффициент отношения площади несу-
щих поверхностей к общей массе самолета. Они подвержены воздейст-
вию дождя на аэродинамические характеристики в большей степени,
чем тяжелые самолеты.
Для того чтобы обнаружить сдвиг ветра и предупредить об этом
пилота, предпринимаются значительные усилия. Только по проекту
JAWS используется широкий набор наземных датчиков для определе-
ния сдвига ветра, его скорости, давления, температуры и влажности
воздушных масс в потоке. Если обнаружено, что холодный влажный
воздух перетекает от некоторой точки вверх и в разных направлениях,
197
то это означает, что выше этой точки существует микровзрывной
поток. Доплеровские РЛС, которые способны до некоторой заданной
высоты определить радиальные составляющие скорости частиц воздуха
на большой площади, могут предоставить такую информацию. В неко-
торых случаях для того, чтобы преобразовать полученную совокуп-
ность данных и представить их в форме, пригодной для использования,
требуется обширная обработка, поэтому пока не создано систем
определения сдвига, работающих в любых условиях в реальном масш-
табе времени и предупреждающих пилотов об этом. Наземные системы
определения сдвига ветра, используемые в настоящее время в различ-
ных аэропортах, сообщают только о скорости ветра на поверхности
земли, но не по высотам и не дают значений вертикальной скорости,
т. е. предупреждения, вырабатываемые такими системами о возмож-
ном сдвиге ветра, характеризуются большой неопределенностью.
Бортовые системы, которые разрабатываются в настоящее время,
включают доплеровскую РЛС, которая способна выработать за несколь-
ко секунд предупреждающий сигнал о возможной встрече со сдвигом
ветра или турбулентностью. Приборы, которые основаны на инерцион-
ных датчиках, способны определить и предупредить пилота о сдвиге
ветра, если он в данный момент существует в той точке, где находится
самолет. Имеются системы, которые работают по принципу сравнения
путевой и воздушной скоростей самолета, они выделяют составляю-
щую ветра и выдают ее на индикатор в кабине пилота.
Четырехлетняя программа исследований, начатая в 1979 г. и выпол-
ненная для Федерального авиационного агентства группой исполните-
лей, среди которых фирмы ’’Дуглас эркрафт”, ’’Колинз рэдио” и НАСА,
разработала оборудование системы определения сдвига ветра для
транспортных самолетов. Это оборудование, которое на данном этапе
являлось лишь опытным, не отвечало требованиям, предъявляемым к
системе, которая должна работать в любых условиях и при различных
возможных вариантах сдвига ветра, включая и тот, который имел
место при катастрофе в аэропорту им. Д. Кеннеди. Однако с точки
зрения пилота авиации общего назначения ее практическое использо-
вание отодвигается, так как система требует большого числа датчиков
для ввода необходимых данных и систем управления полетом, кото-
рые имеются только на новейших самолетах авиации общего назначе-
ния. Более важным с точки зрения ежедневной эксплуатации является
вопрос о том, какая реальная опасность сдвига ветра существует в
данный момент и какие шаги необходимо сделать, чтобы исключить
эту опасность. В условиях визуального полета пилот любого, за исклю-
чением наиболее трудного с точки зрения пилотирования или тяжело-
го грузового самолета не испытывает проблем из-за наличия сдвига
ветра на посадке, так как заход на посадку начинается на меньшей
высоте, средняя глиссада по правилам визуального полета более
крутая, чем глиссада захода по системе ILS, т. е. самолет вблизи земли
находится меньшее время.
Заходы на посадку обычно выполняются по установленной схеме,
198
а совместное использование быстрого снижения и более крутых раз-
воротов значительно снижает эффекты сдвига ветра. Внезапная турбу-
лентность обычно представляет опасность. Она, например, имеет место
в районе конвективной деятельности вблизи грозовых облаков или
шквального фронта. В этих условиях всегда имеется возможность
потери устойчивости самолета при заходе его на посадку на ограничен-
ную по размерам посадочную площадку или на площадку, окруженную
деревьями, если скорость встречного ветра ближе к поверхности земли
внезапно уменьшается при снижении самолета ниже кроны деревьев.
Для однодвигательиых самолетов, у которых скорость потери
устойчивости ниже 100 км/ч при скорости ветра на высоте 1200 м,
равной 48 км/ч, и 13 км/ч у поверхности земли, а скорость захода на
посадку обычно на 32 км/ч выше скорости потери устойчивости, допус-
тимое предельное минимальное превышение скорости над скоростью
потери устойчивости составляет 8 км/ч, но устанавливается превыше-
ние, равное 16 км/ч. В любом случае легкие самолеты более управля-
емы на скорости. Если вблизи аэропорта (посадочной площадки)
находятся грозовые облака, то разумно задержаться с заходом на
посадку или взлетом до того момента, когда облака минуют аэропорт
(посадочную площадку).
Для тяжелых самолетов и самолетов, которым требуется некоторое
время для того, чтобы увеличить скорость до установленной для них
скорости набора высоты, наибольшая опасность от сдвига ветра возни-
кает не при заходе на посадку, а при взлете. Недавнее авиа-
ционное происшествие в Нью-Орлеане случилось на взлете в
условиях сдвига ветра из-за столкновения с высоким деревом, находя-
щимся за концом ВПП. В начале набора высоты мощность двигателей
не ограничивается и поэтому, когда самолет начнет снижаться, нет1
резервной мощности для того, чтобы перевести самолет снова в набор
высоты так быстро, как это необходимо. Скорость набора высоты
может быть резко снижена под воздействием нисходящего потока или
попутного ветра, но увеличение попутного ветра с высотой представ-
ляет опасность только в том случае, если впереди по взлету имеется
препятствие и если самолет еще не набрал достаточной высоты.
При возникновении потери высоты или при невозможности набора
высоты сразу после отрыва оцените обстановку. Если потеря высоты
происходит из-за локального нисходящего потока или сдвига ветра, то
самолет сможет все же набрать высоту. В этом случае необходимо
точно выдерживать установленную воздушную скорость и не позво-
лять ей снизиться при неожиданно возникающем кабрировании и так
до тех пор, пока самолет не выйдет из зоны возмущения, граница
которой ограничена горизонтальной составляющей ветра.
Считалось, что сдвиг ветра создает опасность при выполнении
после взлета разворота в подветренную сторону, однако опасность
состоит не в развороте, а в быстром наборе высоты и происходящем
при этом увеличении попутного ветра. Потеря визуальной ориентации
в пространстве, возникающая при развороте в подветренную сторону
199
на малой высоте, может привести к авиационному происшествию (см.
рис. 7.10).
Возможно, что в будущем будут разработаны точные методы
определения сдвига ветра и его предсказания и создано приборное
обеспечение для бортовых систем автоматического и точного реагиро-
вания на него. Однако в настоящее время сдвиг ветра оценивается как
явление, представляющее изменяющуюся от случая к случаю опас-
ность, против которой могут быть предприняты лишь некоторые
предупредительные меры. В большинстве случаев пилот просто инфор-
мируется о возможности попадания в зону сдвига ветра. Необходимо
научиться четко распознавать условия, в которых возможно столкно-
вение с зоной сдвига ветра и научиться правильно реагировать на него.
Распознавание взрывного нисходящего потока. Первоначально
концепция взрывного нисходящего потока (сильный нисходящий
поток, который вызывает локализованный взрывной восходящий
поток, уменьшающий или ликвидирующий ветер у земли или вблизи
нее), которая впервые использовалась при расследовании катастрофы
в аэропорту им Д. Кеннеди (24 июня 1975 г.), рассматривалась как
сомнительная. Это произошло потому, что средства метеорологической
службы того времени обеспечивали изучение нисходящего потока
только до высоты 100 м над землей, а ниже его структура не исследова-
лась, так как считалось, что поток с этой высоты очень сильно ослабе-
вает. Предполагалось также, что вертикальная скорость снижения
потока становилась равной нулю задолго до того, как поток достигал
поверхности земли. Поэтому принималось, что самолет, летящий под
нисходящим потоком вблизи земли, не должен подвергаться воздейст-
вию как нисходящего потока, так и сильных порывов ветра. Считалось
также, что сильные ветры, которые опасны для самолета при его взлете
и посадке, создают вихревой фронт. Вихревой фронт является мезо-
масштабным фронтом (протяженность от 4 до 400 км) холодного возду-
ха, который возникает в нижней части грозового фронта.
В 1978 г. был реализован проект по исследованию явления взрыв-
ного нисходящего потока под названием NIMROD, в котором использо-
валось три доплеровских РЛС и 27 автоматизированных наземных
станций. За 45 дней было зафиксировано около 50 взрывных нисходя-
щих потоков и записаны данные о их параметрах. Одна из РЛС зафикси-
ровала взрывной восходящий поток, имеющий скорость 32 м/с на
высоте 30- 45 м над землей.
Другой проект по изучению метеоусловий в районе аэропорта
JAWS, выполненный в 1982 г., ставил задачей определить масштаб
явления, срок существования и структуру взрывного нисходящего
потока. Было зафиксировано большое число взрывных нисходящих
потоков, из которых 190 потоков имели ширину менее 3,7 км и были
отнесены к мезомасштабным, а 130 потоков были зафиксированы на
высотах от 40 до 4000 м.
Основываясь на исследованиях, проведенных по проектам
200
NIMROD и JAWS, само явление взрывного нисходящего потока было
подразделено по своему масштабу на два типа: большой и небольшой.
Большой взрывной нисходящий поток (мезомасштабный). Его
интенсивность часто является причиной распространения на большом
Протяжении сильных вихрей типа торнадо. Создаваемые в нем ветры
достигают скорости до 77,25 м/с и действуют в течение 5-20 мин.
Небольшой (микровзрывной, микромасштабный) взрывной нисхо-
дящий поток, в котором сильный ветер сохраняется в течение 1-5 мин.
Этот вихрь опасен тем, что создает попутный ветер или взрывной
нисходящий сдвиг ветра, который не всегда может быть обнаружен
наземными анемометрами.
Примечание. 84 % микровзрывных потоков в проекте JAWS
были обнаружены в отсутствие дождя и получили название сухих мик-
ровзрывных потоков; 48 % микровзрывных потоков, обнаруженных по
проекту NIMROD также являлись сухими микровзрывными потоками.
В противоположность этому влажные микровзрывные потоки, обнару-
женные по проектам JAWS и NIMROD, имели значительно меньшую
интенсивность и меньшую длительность. Более того, не установлено
никакого общего правила сравнения интенсивностей сухих и влажных
микровзрывных потоков. Самый мощный микровзрывной поток
оказался сухим микровзрывным потоком.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Anderson К. W. et al. (1978) ’Wind—shear in Australia’., Published in Aviatun Safety Digest
106/1979. Aeronautical Research Laboratories, Department of Defence, Melbourne, Australia.
2. Anon. (1966) Agricultural Pilot Manual. Department of Civil Aviation, Australia.
3. Anon. (29 September 1984) ’Microburst explored’. Flight International 126 (3927), 812—816.
4. Fujita, T. T. (1983) ’Microburst wind shear’. SMRP Research Paper 199. Department of the
Geophysical Sciences, the University of Chicago, IL 60637, U.S.A.
5. Garrison, P. (1983) ’Shear determination’. Flying 110 (2), 77—81.
6. H. M. S. O. (1977) Handbook of Aviation Meteorology. London: H. M. S. 0.
7. Nageli, W. (1946) ’Weitere Untersuchungen uber die Windverhaltnisse im Bereich von Winds-
chutzonlagen’. Mitteil Schweiz. Anstalt Forstl. Versuchswesen, Zurich 24, 659—737.
8. Oke, T. R. (1979) Boundary Layer Climates. London: Methuen and Co. Ltd.
ГЛАВА 10.СИГНАЛИЗАЦИЯ И НАВЕДЕНИЕ
ВВВД
11ЙТШ
в
При выполнении АХР обработка заданной площади проводится
отдельными последовательными полосами, ширина которых зависит от
применяемого метода обработки. Ширина полосы изменяется в преде-
лах от длины штанги ВС до 100 м. Поэтому каждая площадь должна
быть размечена, чтобы была обработана без пропусков и двойных
обработок, которые могут сделать работу неэффективной, поскольку в
результате этих ошибок напрасно расходуются химикаты и может
возникнуть опасность для посевов. Конкретный метод разметки
зависит от вида выполняемых операций. В некоторых случаях длина
обрабатываемых полей может достигать нескольких километров, что
вызывает необходимость решения совершенно иных задач, чем при
обработке короткого поля, которое можно перелететь за несколько
секунд (рис. 10.1 и 10.2).
Существуют следующие четыре способа сигнализации, которые
могут использоваться пилотами сельскохозяйственной авиации:
с помощью естественных ориентиров;
с помощью искусственных ориентиров;
Рис. 10.1. Схематическое представление классической процедуры разворота
202
Рис. 10.2. Схематическое представление беспосадочного полета по замкнутому маршруту.
Обратите внимание, что таким образом могут обрабатываться два поля или одно большое
поле, но при этом необходима установка двух дополнительных маркеров
с применением сигнальщиков;
с применением электронных систем - автономных с запрограмми-
рованными ориентирами или с внешними ориентирами.
ВЫБОР ЕСТЕСТВЕННЫХ ОРИЕНТИРОВ
В этом случае определить какие-либо правила невозможно. Каж-
дый пилот пользуется собственным методом распознавания естествен-
ных ориентиров, при этом то, что совершенно очевидно для одного
пилота, является лишь фоновой информацией для другого. Ясно, что
все пилоты выберут в качестве ориентиров два больших дерева в
открытом поле. Однако, если остальная часть участка покрыта сходны-
ми деревьями, может оказаться необходимым выбрать деревья с
определенной формой кроны, цветом листвы или определенной высо-
ты. Конечно, существуют и другие многочисленные ориентиры естест-
венного и искусственного происхождения - дамбы, изгибы русл
водных потоков, участки свободной от растительности земли, опоры
ЛЭП и т. д.
Один ориентир может применяться для нескольких пролетов:
несложно определить одну полосу с одной стороны, центральную
полосу и одну полосу с другой стороны. Однако так же несложно
сбиться, ориентируясь на какой-либо хорошо заметный объект, и
вообразить, что точно определены вторая, третья и последующие
203
полосы с одной стороны от него. Фактически такие полосы становятся
все уже до тех пор, пока пилот не осознает, что дважды пролетел над
одним и тем же местом. Реакция пилота заключается в том, чтобы
следующая полоса не была слишком широкой. В этом случае единст-
венным правильным выходом из положения является выбор новых
ориентиров для каждого пролета.
Многие пилоты считают сравнительно простым выбор ориентиров,
которые они смогут повторно узнать при следующем пролете. Однако
очень часто выбранный объект может выглядеть совершенно иначе при
приближении к нему с противоположной стороны, т. е. после разворо-
та. Если посевы не имеют четкой рядности, помогающей определить
направление, или поле не имеет правильной формы и естественных
маркеров, пилот быстро теряет правильную ориентацию, например,
производит обработку поперек рядов посевов или под углом 90е к
рядам. Ориентация полета на удаленные маркеры часто приводит к
полету по вогнутой кривой относительно направления ветра. Для
обеспечения постоянной ширины обрабатываемых полос становятся
необходимыми дополнительные ориентиры.
ИСКУССТВЕННЫЕ ОРИЕНТИРЫ
При необходимости они могут размещаться на концах обрабаты-
ваемого участка через определенные промежутки. Если длина пролета
превышает несколько километров или обрабатываемый участок имеет
волнистую поверхность, могут оказаться необхо.
лмыми дополнитель-
ные промежуточные ориентиры.
Не существует твердых правил относительно того, какими должны
быть эти ориентиры. Решающую роль играет наличие на месте материа-
лов для их изготовления. Пилот должен опознавать ориентиры с
высоты полета и замечать их вовремя , чтобы скорректировать курс
после разворота на 180е, а также сохранять правильный курс над
полосой или на другом конце поля.
Искусственные ориентиры могут быть различными, например,
представлять собой флаги с размером полотнища не менее 1 м2, изго-
товленные из ткани, цвет которой контрастирует с цветом посевов, или
щиты аналогичного размера, установленные над посевами и ярко
окрашенные. Хорошее отражение солнечных лучей достигается при
применении флуоресцентных красок. Устанавливаемые для проведе-
ния обработки маркеры являются, по всей видимости, наиболее эконо-
мичными. Однако они обладают рядом недостатков. Плоские щиты
могут быть опрокинуты ветром или развернуты боком к направлению
полета. По мере роста посевов их приходится поднимать выше. Флуо-
ресцентная краска через несколько недель разрушается. Флаги также
могут быть сдуты ветром или обернуты вокруг древка. Кроме того, их
могут унести охотники за сувенирами. Важнейшим недостатком
204
Рис. 10.3. Искусственный ориентир "автоматический сигнальщик", установленный в
нижней правой части фюзеляжа самолета "Аг-Кэт” (фото фирмы "Норт Америкен индаст-
риз инк”)
является то, что размещение таких маркеров учитывает данное на-
правление ветра и не может учитывать значительных его изменений.
Другим видом искусственного ориентира является ’’автоматиче-
ский сигнальщик”, который выпускается фирмой ’’Норт Америкен
индастриз инк” (рис. 10.3). Он представляет собой устройство, которое
устанавливается на ВС и позволяет пилоту ’’выбрасывать” за борт
бумажную ленту с грузом на одном или обоих концах в зависимости от
вида посевов. Это наиболее удобное устройство, так как оно дает
пилоту возможность следить за полетом при обработке больших
площадей монокультур. Бумажные ленты имеют длину от 2,4 до 4,5 м;
они выпускаются белого или флуоресцирующего оранжевого цвета.
Грузом является макулатурный картон. В одном варианте груз исполь-
зуется на обоих концах ленты, что позволяет ей служить указателем
при обработке высоких посевов, древесных посадок или лесов. Выбра-
сывание осуществляется пилотом с помощью рычага, соединенного с
ручкой управления. ’’Магазин” с лентами устанавливается на верхней
поверхности крыла самолета (или на нижнем крыле бипланов) и
выбрасывает ленту близ задней кромки крыла. В магазинах содержит-
ся 100, 180 или 280 лент. Они могут устанавливаться и на вертолетах.
Один из английских эксплуатантов установил, что наиболее
205
рациональным является сочетание фиксированных ориентиров на
одном конце поля и ’’автоматического сигнальщика” на другом, где
может оказаться сложным определение курса полета. При выбрасыва-
нии лент требуется точность, так как основополагающее значение
имеет правильность определения ширины обрабатываемой полосы.
Некоторые недостатки ’’автоматического сигнальщика” проявляются
при использовании его в условиях бокового ветра с выраженной
турбулентностью. Лента ’’ложится” в воздухе по-разному, даже если
сбрасывается с одной и той же высоты. В ветреную погоду она захваты-
вается некоторыми видами посевов. Определенные типы сельско-
хозяйственных машин не приспособлены к попаданию в их механизм
достаточно большого количества бумаги и картона. Однако это единст-
венная система, полностью управляемая пилотом и достаточно эффек-
тивная по сравнению с другими методами, в том числе и с точки зрения
трудозатрат.
Направление полета на фиксированные или установленные для
проведения работ ориентиры может становиться неправильным после
обработки нескольких полос, особенно если полет приходится выпол-
нять в непосредственной близости от препятствий, что требует боль-
шой собранности. В системе, применяемой другим английским экс-
плуатантом, используются три ориентира контрастных цветов, которые
повторяются в кабине пилота на связках бусин. После накопления
небольшого опыта удается достичь 100 %-ной точности обработки при
условии, что пилот не забывает передвигать одну бусину по заверше-
нии обработки очередной полосы.
Необходимо подчеркнуть, что ориентиры должны иметь хорошо
заметную поверхность, чтобы их мог сразу же различить пилот, кото-
рый находится на значительном удалении, быстро движется и распола-
гает малым временем для выравнивания самолета. Предпочтительно,
чтобы они опознавались по цвету с соседних полей, где маркеры могут
размещаться для других целей.
Следует отметить, что деревья могут превращаться в фиксирован-
ные ориентиры с помощью лент (бумажных, со временем разрушаю-
щихся), которые размещаются на верхушках. Для их забрасывания
пользуются самострелами, катапультами и даже просто камнями;
возможно, в будущем появится простой механизм для маркировки
верхушек деревьев. Однако для заметного повышения точности
обработки следует использовать другие методы.
Ограниченное применение находят воздушные шары и змеи-шары,
которые обычно используются при специальных видах обработки,
особенно при наличии высоких посевов или деревьев (рис. 10.4).
Змеи-шары представляют собой управляемые воздушные шары оран-
жевого цвета длиной 1,8 м, заполненные гелием; они изготавливаются
американской фирмой ”У. Р. Грейс энд ко”, Кембридж, штат Масса-
чусетс. Оба вида маркеров могут применяться для наведения на
больших расстояниях или в качестве точек отсчета для электронных
систем наведения в местностях, не имеющих естественных ориентиров.
206
Рис. 10.4. Готовые к запуску змеи-шары, заполненные гелием. Они размещены по обеим
сторонам участка, выбранного в горной местности
Они могут иметь большие размеры и подниматься на значительную
высоту. Однако воздушные шары неустойчивы на привязи, что и
повлекло создание змеев-шаров.
Оба вида устройств имеют сходные недостатки. Кроме того, в силу
неустойчивости и непрочности они могут располагаться лишь точно
над местом закрепления, т. е. использоваться только как наземные
ориентиры при отсутствии ветра. Тем не менее, они являются недоро-
гим средством наведения, хотя пополнение запасов водорода или
дорогостоящего гелия в баллонах может создать дополнительные
сложности. Если направление ветра постоянно, в качестве маркеров
при определенных видах работ могут использоваться воздушные змеи
с устойчивой коробкой или управляемые. В этом случае подъем
пассивных отражателей может способствовать созданию в будущем
более совершенных систем наведения, включающих автономный пакет
бортовых электронных программ, учитывающих легко перемещаемые
фиксированные наземные ориентиры.
При опрыскивании крупных лесных массивов или кустарников,
пораженных мухой цеце, обеспечение постоянной ширины последова-
тельных полос обработки значительно сложнее. Полосы могут быть
настолько длинными, что флаг или щит, установленные на одном
конце полосы, не видны с другого ее конца. Более того, высота лесного
массива может быть такой, что никакой маркер (типа щита) не удастся
поднять достаточно высоко, чтобы он был виден над верхушками
деревьев. Для подобных работ были придуманы весьма незамыслова-
тые маркеры, такие, как взрывающиеся на верхушках деревьев банки
с белой краской, или еще более простые, когда на деревьях размеща-
ются белые листы. При использовании на длинных полосах любые
маркеры такого рода обладают двойным недостатком - пилот самоле-
та, летящего на малой высоте, видит их под очень небольшим углом, и
они плохо контрастируют с общим фоном.
207
плато
Рис. 10.5. Техника пилотирования, предло-
женная Бюиксом для обработки узких
долин. Самолет заходит для пролета над
маркером V для обработки полосы № 1,
затем разворачивается для захода на полосу
№ 2 над маркером 1 и продолжает обработку
полос в порядке, обозначенном арабскими
цифрами. При этом он покидает полосу № 9
над маркером Ш вправо. В долинах боль-
шой протяженности для обеспечения равно-
мерной ширины полос могут использоваться
три или четыре ряда маркеров
Бюикс (3] описывает систему постоянных ориентиров, которая
успешно применялась для борьбы с мухой цеце в Руанде (рис. 10.5).
Обрабатываемая площадь представляла собой плато с озерами и
топями и с врезающимися в него небольшими узкими замкнутыми
долинами. Долины поросли кустарником, где размножалась Glossina
morsitans. Белые щиты 120 см высотой и 80 см шириной крепились к
столбам высотой 10 м и размещались через определенные промежутки
вдоль противолежащих топей, при этом каждый из них был пронумеро-
ван римскими цифрами I, III, V, VII, или IX. Этот метод успешно приме-
нялся при обработке ряда узких изолированных полос кустарника,
настолько разбросанных, что для очерчивания каждой из них потребо-
валось бы несколько наземных ориентиров. Постоянные ориентиры
также позволяли выполнять работу, когда наземные ориентиры в
сырую погоду увязали в трясине.
Постоянные ориентиры труднее использовать при обработке
больших непрерывных площадей, так как пилот может плохо разли-
чать их на значительном удалении и с еще большим трудом сможет
выбрать нужный ориентир в длинном ряду ему подобных. При опрыс-
кивании лесов эта проблема была решена за счет применения больших
самолетов и контролирующего самолета с диспетчером, который
кружит над опрыскивающим ВС и направляет его с помощью радио-
станции. Это дорогостоящее решение проблемы, недоступное больший
ству эксплуатантов.
Уиттем упоминает о возможности применения дыма в качестве
ориентира [ 18]. Такая маркировка прошла испытаниями было отмечено,
что при благоприятных условиях дым хорошо вйден на расстоянии
3,2 км. Из ранцевого опрыскивателя в выхлопную трубу ’’лендровера”
под давлением 0,35 кгс/см2 поступал диезолин. Необходимую скорость
потока обеспечивал жиклер с рядом просверленных в нем отверстий
типа 60 (0,04 см). Во время работы ранцевый опрыскиватель включал-
ся, когда самолет начинал полет в направлении ориентира, и снова
выключался после пролета над ним. Избыточного масла в выхлопной
системе было достаточно для создания дыма в целях наведения само-
лета на развороте до начала обработки следующей полосы. Открывание
и закрывание дросселя ’’лендровера” вызывало эмиссию дыма клуба-
ми, которые были лучше заметны, чем постоянный поток дыма. При
208
обработке площадей с высоким кустарником высота подъема дыма
должна составлять не менее 6 м, что может оказаться труднодостижи-
мым на пересеченной местности. Облако дыма также дает необходи-
мую информацию о метеоусловиях.
Успешно используются сигнальные лампы типа Алдис, в частности
для борьбы с мухой цеце в Танзании [11]. Сигнальщик должен стоять
на крыше транспортного средства, чтобы видеть ВС над кустарником.
Необходимо также, чтобы мигание лампы было видно, когда пилот
разворачивается для выхода на обрабатываемую полосу, поскольку
лампа служит единственным ориентиром начала пролета. Второй
сигнальщик размещался на дальнем конце полосы протяженностью
6,5 км. В силу плохой видимости во время проводимых в Танзании
ранним утром работ трудно было различить окрашенную в белый цвет
крышу наземного транспортного средства, однако свет сигнальной
лампы различался без затруднений. Максимальная ошибка при проле-
те над вторым сигнальщиком составляла половину ширины полосы,
т. е. около 25 м. Миллер и Чадвик также использовали импульсные
газоразрядные ксеноновые лампы высокой интенсивности, аналогич-
ные установленным на надувных спасательных лодках, однако оказа-
лось, что они не обладают ни мощностью, ни частотой мигания, необ-
ходимой для наведения ВС. Возможно, они были не слишком пригодны
в ситуациях, для которых были предназначены, но могли работать от
небольших батарей.
В прошлом источники света высокой интенсивности успешно
использовались для наведения ВС [18]. При оценке яркости различных
источников света выяснилось, что ксеноновые газоразрядные лампы
излучают свет, который в дневное время виден на расстоянии 8 км
Рис. Ю.6. Ксеноновая газоразрядная лампа высокой интенсивности, установленная на
телескопической мачте. В дневное время вспышки света видны на расстоянии до 8 км
209
(рис. 10.6). Лампа может мигать с частотой 60-80 раз в минуту, т. е. с
той, которая рекомендуется для максимальной различимости. Она
может работать от 12-вольтовэй электросистемы транспортного средст-
ва. В процессе упомянутых испытаний лампа монтировалась на спе-
циальной телескопической мачте для подъема на необходимую высоту
над землей. Мачта имела пневматический привод. Небольшой бензино-
вый мотор приводил в действие компрессор, который крепился к
основанию мачты вместе с воздушным резервуаром. Система легко
устанавливалась в задней части небольшого автомобиля. В выдвину-
том состоянии мачта проходила под большинством виадуков, прово-
дов и деревьев. При ее полном выдвижении источник света находился
почти на высоте 10 м над поверхностью земли. Так как она не была
расчалена, каждый раз при передвижении автомобиля ее приходилось
складывать, однако это не составляло большого труда, поскольку на
подьем и опускание мачты требовалось менее 30 с. Если бы максималь-
ная высота подъема источника света должна была составлять не более
4,5-6,0 м, можно было бы изготовить значительно более простую мачту
с установкой ее вручную.
Дым уже упоминался в качестве средства наведения. Другим
возможным решением может быть последовательный сброс с самолета
источников дыма. Хотя эта идея не нова, одна из английских пиротех-
нических фирм проводит изучение такой возможности в свете послед-
них достижений в данной области, что может привести к преодолению
серьезных трудностей на этом пути.
В США выпускается управляемая пилотом система Агри-флаг. Она
отражает новый подход и имеет ряд очевидных эксплуатационных
ограничений, но предусматривает ряд специальных применений,
особенно при внесении удобрений и гербицидов. Система состоит из
лебедки, комплекта батарей, флага, источника света, которые несет
сигнальщик, радиопередатчика, установленного на борту самолета или
вертолета. В барабане лебедки находится кабель длиной 915 м, основа-
ние флага приспособлено для передвижения по пересеченной местно-
сти, грязи и низким кустарникам. Для облегчения работы единствен-
ного оператора лебедка и блок батарей смонтированы на отдельных
платформах, каждая из которых имеет прочный защитный кожух из
стеклопластика. На кожухах прикреплены ручки, с помощью которых
лебедку и батареи несложно снять с платформ и установить вместе.
Двухцветные соединительные кабели за несколько секунд подклю-
чают лебедку к источнику питания.
Один человек и одно транспортное средство могут разместить в
зоне работы несколько таких систем. При обработке посевов средней
высоты достаточно одной системы Агри-флаг, в то время как при
большой длине пролетов, особенно в ночное рремя, могут понадобить-
ся две системы. Для связи предусмотрено 10 радиочастот, селекторный
переключатель находится на корпусе передатчика.
Лебедка и блок батарей системы Агри-флаг устанавливаются с
наветренной стороны на одном конце обрабатываемого участка. Флаг
210
остается на автомашине, а кабель прикрепляется к задней ее части для
передвижения к подветренной стороне участка. Здесь флаг устанавли-
вается в нужное положение, и к нему прикрепляется кабель. При
желании включается желтая ’’мигалка”. Подготовку к работе системы
Агри-флаг завершает полуминутная остановка у лебедки для регули-
ровки механизма измерения ширины обрабатываемой полосы.
При приближении пилота к флагу в конце полосы он включает
лебедку с помощью переключателя, установленного на ручке управ-
ления. После завершения обработки полосы и разворота флаг передви-
гается на расстояние, равное ширине полосы, и становится маркером
для следующего пролета (по каталогу фирмы ’’Трансленд”).
СИГНАЛЬЩИКИ
Прежде всего необходимо размещать сигнальщиков таким обра-
зом, чтобы они были отчетливо видны пилоту. Сигнальщики должны
иметь одежду или флаги хорошо заметного на фоне растительности
цвета и размещаться в самых высоких местах, свободных от деревьев.
Они могут отмечать центр каждого пролета, и в этом случае их место-
нахождение совпадает с серединой полосы (плюс или минус допуск на
снос), после чего они каждый раз перемещаются на ширину полосы.
При обработке длинных полос они должны размещаться на некото-
ром расстоянии от концов поля и начинать переход к следующей
позиции, как только самолет вышел на курс над данной полосой, при
этом сигнальщик начинает движение, когда самолет находится от него
в нескольких сотнях метров. В этом случае ему лучше размещаться в
центре обрабатываемой полосы. При обработке коротких полос может
быть недостаточно времени между выходом самолета на курс над
полосой и передвижением сигнальщика на новое место. В подобной
ситуации одним из методов является установка сигнальщиком флага
для маркировки пролета, удаление от полосы, пока самолет ее не
обработает, возвращение на полосу, перемещение флага на следующую
полосу и снова удаление от нее. Однако применению этой методики
также может помешать недостаток времени.
Удобнее использовать метод маркировки границ полос (рис. 10.7).
Обычно первоначально сигнальщики размещаются на расстоянии
ширины полосы от границы поля, учитывая допуск на снос. Таким
образом они отмечают переднюю кромку полосы, находятся вне траек-
тории полета самолета (и вне зоны попадания химикатов, если работа
начата с подветренной стороны) или в худшем случае вынуждены
сделать лишь несколько шагов по направлению к следующей позиции,
чтобы оказаться вне ее. Если обработку приходится начинать с навет-
ренной стороны, сигнальщики размещаются сначала на границе поля и
далее отмечают заднюю кромку полосы, чтобы оказаться вне зоны
попадания химиката. Поскольку они могут перемещаться в следую-
щую позицию только после пролета над ними самолета, этот метод не
Рис. Ю.7. Метод измерения
расстояния между сиг-
нальщиками обеспечивает
перемещение каждого из
них на
расстояние
одно и то же
является полностью удовлетворительным.
Может показаться, что пилоту труднее точно
выровнять самолет по маркерам границ
полос, однако после накопления небольшого
опыта это не составляет труда, так как
подразумевает при каждом пролете только
нацеливание на точку с одной стороны
маркера, расположенную на постоянном рас-
стоянии. При маркировке передней кромки
полосы первым ориентиром при каждом
пролете является точка на полпути между
границей и сигнальщиком, что заставляет
часто проверять правильность оценки рас-
стояния.
Первостепенное значение для пилота
всегда должна иметь защита сигнальщиков от
увечья элементами конструкции самолета
или отравления токсичными химикатами.
Постоянная работа сигнальщика в усло-
виях применения химикатов опасна. Следует
избегать длительного воздействия любых
веществ, будь то токсичный активный ингре-
диент, растворитель, твердые частицы,
жидкость для опрыскивания или испарения.
Поэтому необходимо принимать соответст-
вующие меры защиты. Обязательно прове-
дение специального обучения, рождающего
взаимное доверие между пилотом и сигналь-
щиком, особенно если последний понимает,
чего хочет пилот и как он выполняет работу.
Первостепенное значение имеет, таким образом, осознание сиг-
нальщиком необходимости в защитной одежде, деконтаминации и
соблюдении других правил обеспечения безопасности, рекомендован-
ных для конкретного вида обработки. При работе с токсичными хими-
катами они должны также подвергаться регулярному медицинскому
обследованию через интервалы, зависящие от продолжительности
воздействия химиката. Это приводит нас ко второму важному аспекту
обучения, а именно, разъяснению цели выполнения определенных
правил, например, причин определения ширины обрабатываемой
полосы, применения системы сигнализации о своих наблюдениях и
изменениях условий работы между пилотом и сигнальщиком, аварий-
ных процедур в случае катастрофы и мер по оказанию первой помощи
и т. д. (об опасности АХР для пилотов и наземного персонала -
см. гл. 4).
Ниже приводятся некоторые правила, которым должны следовать
сигнальщики.
1. Носите одежду контрастных цветов или яркие, окрашенные
212
Рис. 10.8. Маркировка соседних участков:
1 — сигнальщик А; 2 — сигнальщик В
Рис. 10.9. Маркировка в пределах поля "сту-
пеньками” вблизи неровного края:
1 — сигнальщик А; 2— сигнальщик В; 3 — пролеты
для обработки огрехов
флуоресцентными красителями куртки (в зависимости от условий
работы).
2. Пользуйтесь механическим шагомером для облегчения отсчета
каждых 20 шагов в течение всего рабочего дня. Удобнее, но дороже
для обеспечения параллельности полос пользоваться счетчиком
оборотов ходового колеса (”у того парня шаги больше”).
3. По возможности пользуйтесь маленькими радиостанциями,
которые сравнительно недороги в странах Британского содружества.
На рис. 10.8 показано поле, где не имеет значения размещение
сигнальщиков в самой широкой его части, так как сигнальщик А
может продолжать измерение необходимых дистанций в соседней зоне,
наводя тем самым пилота на полосу. Выброс химикатов обязательно
прекращается на и за границей обрабатываемого участка.
На рис. 10.9 показано сходное поле, но сигнальщик А не может
передвигаться и не будет виден из-за деревьев. Если разместить его
первоначально в самой широкой части поля, он окажется слишком
близко к сигнальщику В для наведения самолета при длинных проле-
тах к юго-восточному углу. Сигнальщик получает инструкции по
достижении северо-западной ограды поля идти прямо в направлении
сигнальщика В, пока он снова не сможет повернуть на северо-запад и
измерить ширину полосы, повторяя эту процедуру по мере необходи-
мости и стараясь каждый раз идти либо параллельно движению само-
лета, либо под прямым углом к нему. Движение по диагонали очень
быстро приводит к неравномерности ширины обрабатываемых полос
(рис. 10.10).
Рис. 10.10. "Ступенчатое” передвижение
сигнальщика, когда края поля непарал-
лельны
213
Работа сигнальщика в ночное время. Работа в темное время суток
обладает определенной спецификой, так как, чтобы видеть и быть
увиденными, пилот и сигнальщик должны пользоваться источниками
света. Самолет оснащается рядом прожекторов, освещающих поле.
Сигнальщик наводит самолет, как обычно, но вместо флага использует
мощный мигающий источник света.
В ночное время, когда характер поверхности скрыт от пилота
темнотой, необходимы особые меры предосторожности. Днем, обсле-
дуя поле, пилот должен определить, можно ли безопасно выполнить
полет относительно препятствий и подъемов местности. Определить
это может только пилот. Подготовка к работе погрузчиков и сигналь-
щиков в основном та же, что и в дневное время, за исключением
подготовки осветительного оборудования. Освещение ВПП должно
производиться либо керосиновыми лампами, либо огражденными
кострами, либо электрическими лампами. На удаленных ВПП в качест-
ве их источника питания предпочтительно иметь аккумуляторные
батареи. Погрузчику потребуются огни на концах ВПП и прожектор в
зоне погрузки. Источники света должны быть устойчивыми, а в случае
применения в качестве горючего керосина - длительно действующими.
На случай отказа прожектора пилоту понадобятся запасные огни.
Сигнальщик, как обычно, готовит защитную одежду, измеритель-
ные приборы для определения ширины полосы, переносные радиостан-
ции (если таковые используются), бланки рабочих сводок, запас пищи
и воды и другие специальные предметы, например, репеллент для
защиты от комаров. Каждый сигнальщик должен иметь запасные
лампы и батареи. Это может показаться излишней предосторожностью,
но гарантирует от прекращения работ из-за одной перегоревшей лам-
почки.
Пилот должен тщательно проинструктировать сигнальщиков,
включая обход мест, где они будут размещаться. Ночью более вероят-
на ’’маркировка неправильного поля”, даже если персонал считает,
что хорошо с ним знаком. Это представляет большую потенциальную
опасность, так как пилот может слишком поздно увидеть неожиданное
препятствие. При наведении на нужное поле пилот почти полностью
зависит от сигнальщика, особенно в темные безлунные ночи, так как
различает лишь несколько стационарных источников света.
Сверившись с рабочей сводкой, сигнальщик точно определяет
обрабатываемое поле, после чего он должен внимательно проверить
посевы, чтобы убедиться в их соответствии указанным в сводке
(такая проверка может также выполняться во время дневного инс-
труктажа). Следует проверить скорость ветра и наличие второго сиг-
нальщика на другом конце поля. Особых предосторожностей требует в
темноте передвижение на транспортных средствах. Поскольку разли-
чить характер окружающей местности гораздо труднее, передвигаться
следует лишь на необходимое расстояние и очень медленно. Иногда
возникает необходимость в дневное время обозначить колеи, чтобы
следовать по ним ночью.
214
Использование защитной одежды всегда имеет большое значение,
особенно же важно оно в ночное время. Передвигаться в темноте
труднее, а пилот может не менять направления полета из-за изменения
характера сноса или может вовсе его не заметить. Сигнальщик бывает
вынужден стоять близ края поля, поэтому использование защитной
одежды приобретает особое значение.
Заняв необходимую позицию, сигнальщик может выключить
источник света и начать им пользоваться, только когда увидит прибли-
жающийся самолет, если пилот не дал ему других инструкций. Для
первого пролета пилоту может потребоваться наведение с большего
расстояния, но это достигается разными путями и оговаривается при
предварительном инструктаже. Пилот может даже выполнить первый
пролет без внесения химикатов. В холодном спокойном воздухе
самолет слышен со значительно большего расстояния, чем днем, что
заблаговременно предупреждает о его приближении (при применении
современных дорогостоящих оборудования и химикатов экономиче-
ски оправдано использование радиосвязи).
Сигнальщик должен следить за аэронавигационными огнями
самолета, поскольку прожекторами пилот пользуется только при
обработке поля. Следует помнить, что зеленый огонь находится на
правой законцовке крыла, а красный - на левой. Белый огонь разме-
щается на хвостовом оперении. Позднее это поможет определить
направление полета самолета. Как только сигнальщик замечает крас-
ный и зеленый аэронавигационные огни, он включает мигающий
источник света и направляет его на самолет. Пилот ищет именно такой
мигающий сигнал. Сигнал подается направлением источника света на
самолет, следованием за его курсом и медленным перемещением огня
вверх и вниз (рис. 10.11). Мигающий источник света не должен оста-
ваться неподвижным, так как пилот может спутать его с другими
стационарными огнями. Сигнал подается, когда самолет находится на
некотором расстоянии, чтобы пилот мог определить нужное поле,
поскольку огонь может быть основным средством наведения (опреде-
ляется при инструктаже). При использовании вместо мигающих источ-
Рис. 10.11. Пучок света должен быть направ-
лен на самолет, следя за его курсом и
медленно перемещаясь вверх и вниз. Пилот
воспринимает его как ’’мигающий” огонь
215
ников света мощных обтюраторов необходима осторожность, чтобы не
ослепить пилота, светя ему прямо в глаза.
Когда пилот вышел на курс над полосой, он включает прожекторы
и выполняет пролет над полем. Мигающий источник света использу-
ется до тех пор, пока самолет не приблизится к концу поля, так как
пилоту нужен точный ориентир впереди в темноте. Источник света
должен быть повернут в сторону от самолета при маркировке следую-
щей полосы, в противном случае пилот, следуя за светом, выйдет за
пределы полосы. Сигнальщик должен приурочить переход на следую-
щую полосу к тому моменту, когда пилоту до завершения разворота на
нее остается примерно 90°. Это позволяет правильно выровнять само-
лет и начать обработку следующей полосы. Еще более точное наведе-
ние достигается, если виден второй сигнальщик на дальнем конце
поля.
Сигнальщик должен контролировать работу мигающего источника
света или лампы с учетом возможности снижения напряжения батарей.
Батареи должны заменяться, как только яркость света уменьшается,
так как пилот должен видеть очень яркий свет. После пролета над
полосами одному из сигнальщиков приходится иногда перемещаться,
чтобы пилот мог подготовиться к посадке. В этом случае действия
сигнальщика также оговариваются во время инструктажа.
ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ
Общие сведения. Электронные средства наведения, которые
используются современным поколением ВС специального назначения
(включая вертолеты), не могут предложить универсального решения
всех проблем наведения. Существует много видов АХР, которые
выполняются только визуально, например, опрыскивание в холмистых
или гористых местностях, опрыскивание множественных небольших
участков неправильной формы, работы вблизи линий электропередачи
или других опасных препятствий. В других случаях - при примене-
нии лярвицидов над реками, опрыскивании типа ’’воздух-воздух”
(борьба со стаями саранчи) — электронные системы наведения не повы-
шают эффективность обработки. Однако при обработке больших
площадей, например при опрыскивании полей монокультур или борьбе
с мухой цеце, точное наведение становится необходимостью. Фактиче-
ски оно обеспечивает единственную возможность полностью использо-
вать потенциал ВС. При УМО вносимая доза химиката часто бывает
ограничена износостойкостью самого ВС. Например, внесение 0,18 л
синергированного перетрума на гектар [ 10] при борьбе с мухой цеце в
Восточной Африке означает, что самолет с бункером вместимостью
2000 л мог бы обработать НО км2, если бы смог достаточно долго
оставаться в воздухе.
При точном наведении можно достичь значительной экономии
химикатов во время борьбы с вредителями посевов. В частности,
216
исследования, проведенные Национальным управлением по аэронав-
тике и исследованию космического пространства США (НАСА), под-
твердили, что, если бы пилот мог всегда лететь в пределах 1,5 м от
необходимого курса, количество потребных химикатов могло бы быть
сокращено на 30-40 % при достижении того же эффекта [15]. При такой
экономии нетрудно оправдать затраты на электронные системы наве-
дения.
В целях наведения сельскохозяйственных ВС в прошлом использо-
вались электронные системы навигации судов или транспортных
самолетов. В настоящее время разработаны системы для небольших
самолетов, удовлетворяющие специфическим требованиям АХР. Ниже
описаны принципы действий основных из этих систем.
Автономные электронные системы. Инерциальная навигационная
система (ИНС). Принцип действия ИНС основан на использовании
простых законов механики. ИНС представляет собой средство обеспе-
чения точной навигации или наведения, которое совершенно автоном-
но, не требует соединения с радиосистемами, радиолокационными
станциями (РЛС), ориентации на небесные тела или другие внешние
ориентиры. В основном ИНС состоит из трех акселерометров, установ-
ленных на гироплатформе, и компьютера, который на основе поступаю-
щих данных об ускорениях выдает значения скорости и определяет
расстояние вдоль оси акселерометров. Затем эта информация может
быть представлена на индикаторах, так как необходимы любые навига-
ционные данные. Акселерометры установлены на гиростабилизирован-
ной платформе, которая изолирует их от влияния силы тяжести и
обеспечивает постоянную ориентацию их оси относительно Земли
независимо от угловой ориентации ВС (рис. 10.12).
Из описания основных механических особенностей инерциальной
системы очевидно, что ее элементы изготавливаются с высокой точ-
ностью, которой должны соответствовать электронные элементы.
В Северной Америке дали обнадеживающие результаты разработки
систем, обладающих возможностями навигации по прямоугольной
системе координат, кроме обычной линейной, при этом ошибка состав-
ляет меньше минимальной для ИНС, которая равна 1 морской миле в
час (1 морская миля = 1,85 км). Были получены ошибки около 183—
213 м поперек курса и около 305 м по курсу через час, однако необхо-
Рис. 10.12. Схема инерциального датчика,
показывающая взаимное расположение
акселерометров, гироскопов и рамки
подвеса гироскопа:
1 — акселерометр; 2 — рамка подвески гироскопа;
3 — гироскоп; 4 — воздушное судно
217
димо отметить, что экипажи были знакомы с работой, а потому обнов-
ление вручную по визуальным ориентирам, отмеченным на точной
карте, обеспечило точность наведения ±30,5-61,0 м.
Поскольку гироскопы являются сложными механическими уст-
ройствами, основной метод резервирования заключается в следующем:
для точной работы любые внешние силы, какого бы происхождения
они ни были, должны воздействовать очень осторожно, чтобы обеспе-
чить управляемость без ухудшения прецессии, взаимодействия под-
шипников или инерциальных характеристик. Поэтому при наведении
во время АХР рекомендуется ограничивать их использование более
устойчивыми ВС.
Инерциальные системы по крайней мере современного поколения
непригодны для легких самолетов. В настоящее время они очень
дорогостоящие и для обеспечения надежности работы требуют выпол-
нения сложного технического обслуживания. Эти системы успешно
использовались на более тяжелых самолетах специального назначения,
например DC-6B, при борьбе с почкоедом в лесах Канады. ИНС по-преж-
нему находятся в стадии разработки, и вполне вероятно, что в буду-
щем пилоты сельскохозяйственной авиации смогут применять неболь-
шую, более надежную (и менее дорогую) систему. ИНС является одной
из систем, совершенно независимых от внешних радиомаяков или
передатчиков, что является важным преимуществом при выполнении
работ в отдаленных и труднодоступных районах.
Доплеровская навигация. Доплеровские системы также автономны
и их действие основано на том, что частота волны (микроволны, радио-
волны, звуковой и т. д.) меняется, если приемник смещается относи-
тельно передатчика. Принимаемая частота повышается на V/X Гц, если
окончательная скорость равна V см/с, а длина переданной волны - Л
см. Аналогичным образом принимаемая частота понижается, если
приемник приближается к генератору волн. Такие характеристики
распространения проявляются в изменении высоты звуковых волн,
излучаемых приближающимся (удаляющимся) передатчиком, установ-
ленным на транспортном средстве, которое движется с большой ско-
ростью.
Специальная антенна бортовых доплеровских приемопередатчи-
ков излучает три (или четыре) луча, которые отражаются от земли и
снова принимаются антенной. Таким образом, между передачей микро-
волновой РЯС (13,325 и 13,3143 ГГц) бегущей волны (БВ) и ее приемом
происходит двойное смещение частоты. Обратите внимание, что одна
частота излучается двумя передними лучами, а другая - задним
левым лучом, в то время как четвертым, правым, лучом излучаются
обе частоты одновременно для обеспечения промежуточной (более
низкой) частоты, т. е. разницы между двумя частотами, которая ис-
пользуется приемником как базовая частота. Другая базовая промежу-
точная частота поступает в приемник в результате отдельного внутрен-
него соединения двух микроволновых частот. Таким образом, прием-
ник определяет разницу между принятым сигналом и сигналом внут-
218
1
66°52'
78 ° 38'
12°22'
10
10
Рис. 10.13. Лучи доплеровской навигационной системы:
1 — азимут; 2 — луч А; 3 — луч Б; 4 — луч В; 5 — устойчивый угол 78’38'; 6 — угол склонения 66’52'; 7 —
12*22 ; 8 — ширина устойчивого луча; 9 — ширина луча склонения; 10 — гиперболическая линия посто-
янной доплеровской частоты, образованная на земле конусообразным лучом
90°
реннего источника, что дает промежуточную частоту (ПЧ) и доплеров-
ский спектр, которые затем обрабатываются в отдельности на следую-
щих этапах приема и слежения за частотой.
Угол излучения антенной узких конических лучей точно известен
(рис. 10.13), и по его синусу или косинусу рассчитываются путевая
скорость и угол сноса. Следовательно, мы можем представить допле-
ровскую систему в виде точного электронного спидометра, обеспечи-
вающего данные об истинной путевой скорости и угле сноса. При
наличии дополнительной ЭВМ, в которую закладываются эти данные, а
также информации о направлении полета от точного гирокомпаса
можно получить курсовую нуль-индикацию, подвижное воспроизведе-
219
ние карты полета, данные о скорости ветра, направлении, расстоянии
до цели и т. д.
Поскольку наведение сельскохозяйственных ВС должно учитывать
необходимость полета параллельными курсами, должно осуществлять-
ся поступление в ЭВМ доплеровской системы данных гирокомпаса как
указывающих направление при развороте. Ошибка такого гироскопи-
ческого оборудования составляет не менее ±30,5 м, если длина обраба-
тываемой полосы больше 8-16 км, поэтому выполняются пологие
развороты с малой скоростью. Ошибки доплеровской системы в опре-
делении путевой скорости накапливаются с увеличением пройденного
расстояния, и при ориентации на несколько точно известных позиций
опытный пилот вручную может производить обновление данных для
достижения линейного наведения с точностью ±30,5 м.
Другими факторами, усложняющими применение доплеровских
систем для наведения на малых высотах, являются стационарная
антенна и ее лучи, угол которых меняется при изменении углового
положения ВС в полете (функция воздушной скорости и массы). Ошиб-
ки вызывает также влияние углов тангажа и крена. Кроме того, ошиб-
ки вызывает всегда присутствующий ветер, и ВС оказывается с подвет-
ренной стороны указанного или потребного положения. Влияние этих
источников ошибок может быть компенсировано путем введения в
ЭВМ скорректированных данных об углах тангажа и крена.
Во время разворотов ошибки дает стандартный гиромагнитный
компас из-за геометрии подвеса гироскопа, и курсовая ошибка приво-
дит к ошибке в определении места ВС. Однако она уменьшается при
выполнении ’’гантелеобразного” разворота. Боковое отклонение от
заданного курса зависит от точности компаса на прямолинейном курсе
и является функцией остаточной одноцикловой ошибки после калиб-
ровки, поэтому необходима очень точная компенсирующая регулиров-
ка бортового гирокомпаса.
По заявлению фирм-изготовителей навигационная точность новей-
ших моделей доплеровских (гирокомпасных) систем составляет 0,25-
0,35 % круговой вероятной ошибки от пройденного расстояния при
точности индикации географических координат 0,Г, пространственно-
го положения Юм, расстояния 0,01 км, азимута 0,Г и скорости 0,15 %.
Электронные системы, использующие внешние ориентиры. Гипер-
болическая навигация. Описанные далее системы используют гипербо-
лическую кривую постоянной разности фаз. Объясним основные
принципы их действия.
Радиоволны излучаются по всем направлениям от антенны таким
образом, что они как бы стоят в пространстве, т. е. фаза сигнала,
принятого от одного передатчика в определенной точке, всегда одина-
кова (рис. 10.14). Таким образом, на рис. 10.14, а концентрические
окружности, отстоящие друг от друга на одну длину волны, представ-
ляют постоянную фазу, т. е. 10 кГц = 14,832 км.
Если два передатчика, работающие на одной и той же частоте,
размещены таким образом, что их сигналы накладываются друг на
220
Рис. 10.14. Гиперболическая навигация:
А и Б — точки равных фаз; Л. — длина волны; В и Г — гиперболические линии нулевой разности фаз
(через каждую половину длины волны); 1 — передатчик; 2 — базовая линия
221
друга (рис. 10.14, б), то окружности (представляющие постоянную фазу)
будут пересекаться в точке, где фазы принятого сигнала одинаковы.
Если соединить эти точки, то они образуют гиперболу, в фокусах
которой будут находиться передатчики. Линия, соединяющая передат-
чики, называется базовой.
Такие гиперболы могут использоваться как линии разности посто-
янных фаз (линии положения - ЛП) и в изображенном на чертеже
случае являются линиями нулевой разности фаз. Поскольку линия
повторяется с интервалом вполовину длины волны, расстояние между
ними называется шириной просвета гиперболы.
Если используется третий передатчик, работающий на той же
частоте, и строятся сходные ЛП, образуется гиперболическая координа-
тная сетка. Если штурман знает начальное положение своего ВС на этой
сетке, устройство отсчета линий сетки будет давать ему обновленные
данные о местоположении ВС по мере его продвижения. Для некото-
рых навигационных систем, например ’’Лоран”, имеются карты с
такими координатными сетками.
Одной из гиперболических систем является система ’’Омега”,
однако совершенствование ЭВМ,по крайней мере бортовых устранило
необходимость в использовании подобных карт. Отсчет линий гипер-
болы производится компьютером, который, зная начальное положение
ВС, преобразует данные отсчета в географические координаты.
Зональные системы дальней навигации ’’Омега” должны придти на
смену устаревшим и менее точным, хотя и сходным системам, таким,
как ’’Лоран” А и С. Кроме того, еще одна система, состоящая из десяти
военных радиопередатчиков, обеспечивает возможность точных
навигации/наведения в мировом масштабе и, хотя будущее ее неопре-
деленно, используется в сочетании с системой ’’Омега”, так как излу-
чаемые ею сигналы (очень низкочастотные) имеют простой формат и
постоянную частоту - от 14 до 25 кГц. Каждая из восьми существую-
щих станций ’’Омега” передает сигналы на трех различных частотах,
излучаемые в течение 10 с в рамках всемирного синхронизированного
цикла; точность передачи контролируется на каждой станции четырь-
мя цезиевыми атомными часами передатчика. Используются частоты в
диапазоне 10-14 кГц.
Приемники выбирают самый сильный сигнал и определяют раз-
ность фаз. Компьютер запрограммирован на несколько лет вперед на
внесение каждые 20 мин коррекций суточного волнового смещения. На
распространение радиоволн влияют магнитные вариации и вращение
Земли, но навигационная библиотека программ компьютера компенси-
рует это влияние при преобразовании полученных данных в данные
для наведения.
В некоторые регионы мира до настоящего времени не поступают
сигналы достаточной мощности для достижения оптимальной точности;
реальная ошибка наведения составляет около 30,5-61,0 м (или, что
более вероятно, 305 м). И в этом случае опытный пилот по наблюдае-
мым ориентирам может достичь значительно более высокой точности.
222
Преимущество использования комбинированной низкочастотной
системы ’’Омега” заключается в том, что произвольная ошибка допус-
кается на необходимом курсе постоянно в отличие от доплеровских
систем и ИНС, где ошибки накапливаются.
На уровне эксперимента усовершенствованием системы ’’Омега”
является использование дифференциальной системы, в которой назем-
ный приемник с точно известным местоположением транслирует
ошибки радиоприема, чтобы бортовая ЭВМ могла внести необходимые
коррективы и тем самым значительно повысить точность системы.
Гиперболические системы наблюдения и навигации разработаны и
производятся группой фирм ’’Декка”. Далее приводятся примеры ее
продукции с указанием в скобках рабочей частоты и дальности дейст-
вия: ’’Лоран” С (100 кГц, 2080 км - земная волна; 4800 км - волна,
отраженная от верхних слоев атмосферы), ’’Лямбда” (100 кГц,
640 км), ’’Декка Мейн Чейн”, т. е. Мк 8, Мк 15 с блоками ’’Данак” или
легким блоком ’’Дектрак”, Мк 19 (100 кГц, 320-640 км), ”Хи-Фикс”
(2 МГц, 160 км), ”Си-Фикс” и ”Агри-Фикс” (2 МГц, 64-160 км).
Использование систем ’’Лоран” С прекращается вследствие
замены их более точными системами ’’Омега”, поэтому больше о них
упоминаться не будет.
’’Лямбда” представляет собой систему с двумя низкочастотны-
ми передатчиками, в основном сходную с очень низкочастотной систе-
мой, применяется при морских поисковых операциях.
Системы ”Мейн Чейн” обычно являются полустационарными
комплектами из трех передатчиков, которые размещены в настоящее
время в Европе, зоне Персидского залива, в восточной части Канады,
Южной Африке и Японии и охватывают ограниченные, в основном
прибрежные районы. Эта система может обеспечить точность навигации
и наведения порядка десятков метров при выборе оптимальной зоны
охвата и типичной скорости наземных транспортных средств
(рис. 10.15). Для работы в других регионах имеются передвижные
передатчики. Бортовое оборудование системы состоит из антенны и
усилителя, приемника, ЭВМ и блока управления приемника (в зависи-
мости от модификации системы) или счетчика-идентификатора линий,
трех декометров, автоштурмана, зонального счетчика-идентификатора
и блока управления или упрощенного варианта блока ’’Дектрак” для
менее высокоскоростных ВС (скорость ниже 370 км/ч), включающего
определитель местоположения и устройство слежения, которые выпол-
няют все функции первого варианта бортового оборудования, кроме
автоштурмана.
Система ”Хи-Фикс” усовершенствована для достижения более
быстрого обновления данных, что позволяет достигать точного наведе-
ния при скоростях полета ВС. Она успешно применялась для наведе-
ния на АХР с той же точностью, что и передвижные передатчики,
дающие фиксированную параболическую сетку, т. е. линии фиксиро-
ванного направления и равной разности фаз, которые, принимая за
базовую линию соединения двух передатчиков, где биссектриса
223
Рис. 10.15. Схема пролетов над обрабатываемым полем (система "Декка Мейн Чейн”)
показывает завершенные линии обработки. Реальное отклонение от линии пролета, состав-
ляющее на практике лишь несколько метров, на схеме преувеличено* Для наглядности
данные о разворотах между полосами обработки стерты:
1 —- обозначение трассы: 2 — обозначение зоны: 3 — ширина трассы: 4 — трассы в соответствии с шири
ной одной полосы (93 м); 5 — схема пролетов между полосами; 6 — граница обрабатываемой полосы;
7 — длина линии обработки (составляет 40 км)
224
Ч)
6)
5
Рис- 10.16. Навигационная система
”Хи-Фикс”:
а — данные, переданные двумя передат-
чиками, на основании которых опреде-
ляются полосы обработки; б — последо-
вательная обработка полос; в — обработ-
ка полос методом беспосадочного полета
по замкнутому маршруту; 1 — ведущая
радиостанция; 2 — ведомая радиостан-
ция; 3 — эона обработки; 4 — ширина
полосы 80 м; 5 — направление ветра.
Оборудование — усовершенствованная
система "Хи-Фикс” и дисплей. Рабочая
частота 1890—1905 кГц. Длина базовой
линии над рисовыми посевами более
48 км
проходит под прямыми углами, изгибаются вокруг передатчиков. Это
вносит различия в ширину просвета гиперболы, что ограничивает зону
практического применения, где линии проходят достаточно параллель-
но друг другу, чтобы избежать пропусков или двойных пролетов при
обработке (рис. 10.16).
При условии, что различия ширины просветов и направление
планируются, используя для преобразования сетки гиперболу, может
достигаться точность около 10 м и более. Обратите внимание, что
рабочая частота 1,9 МГц дает на базовой линии ширину просвета,
равную 1,5 м (ширина просвета для систем ”Мейн Чейн” при рабочей
частоте 100 кГц составляет около 1,5 км). Индикаторы линий калиб-
руются по 1/100 для достижения потенциальной точности наведения
0,8 м и 15,0 м соответственно. Бортовое оборудование системы
”Хи-Фикс” включает антенну, приемник, ЭВМ, автоштурман, курсовой
нуль-индикатор и счетчик линий (рис. 10.17 и 10.18).
Система ”Си-Фикс” была создана на основе ”Хи-Фикс” методом
миниатюризации, чтобы обеспечить компактность и портативность.
Импульсный режим передачи сходен с ”Хи-Фикс”.
Система ”Агри-Фи к с ” (модификация ”Си-Фикс”) была создана в
основном для того, чтобы увеличить частоту излучения до 10 импуль-
i.iK 714
225
Рис. 10J 7. ”Бортовой журнал” системы "Декка” в кабине самолета "Турбо Портер”. Усо-
вершенствованный дикометр (слева на приборной панели) дает указания о смещении курса
вправо или влево
сов в секунду с целью повышения разрешающей способности последо-
вательных передач ведущей и ведомых станций (рис. 10.19). Гипербо-
лическая сетка (рис. 10.20) состоит из ряда полуфазных линий и при
обработке бортовым приемником индицируется на счетчике линий,
имеющем градуировку 1/100, и на дисплее курсового нуль-индикатора
на фоне лобового стекла, состоящем из множественных горизонталь-
ных огней. Расстояние’между курсами или отклонение от каждого огня
составляет около 1,7 м на базовой линии, где при диапазоне рабочих
частот 1600-2000 кГц полная ширина просвета составляет соответст-
венно 100-77,5 м. На рис. 10.21 показан простейший случай примене-
ния системы ”Агри-Фикс”, когда одна ведущая станция и одна ведомая
обеспечивают только наведение по данным слежения.
Как и при использовании системы ”Хи-Фикс”, постоянное обеспе-
чение высокой точности невозможно, так как на распространение
наземных радиоволн оказывают влияние магнитное излучение, харак-
тер поверхности, линии электропередачи, скопления статического
226
1 ’ —
' Р 1 JJ ' *
UW - ».ir_j
— в —
1
Рис. 10.18. ”Борговой журнал” системы ”Хи-Фикс”, показывающий линии пролета во время
ультрамалообъемного опрыскивания рисовых посевов в Индонезии в 1969 г. Дает возмож-
ность определить обработанную площадь и проверить качество внесения пестицида
Рис. 10.19. Схема размещения
ведущей или ведомой радиостан-
ции. При некоторых ситуациях
используется несколько
радиаль-
ных наземных проводников (для
усиления распространения сигнала),
которые натягиваются от основания
телескопической антенны. Возмож-
на установка станции на транспорт-
ном средстве:
1 — телескопическая антенна; ? — креп-
ление антенны; 3 — генератор радиосиг-
налов; 4 — изоляция; 5 — опорная
пластина; € — заземление; 7 — подключе-
ние электрических батарей; 8 — подклю-
чение электрического генератора или
электромагистрали; 9 — генератор; 10 —
батареи
<S*
227
Рис. 10.20. Гиперболическая сетка
между двумя станциями системы
"Агри-Фикс”
базовой
30 км:
1 — ведущая станция; 2 — ведомая
станция
ТМ»
расположенными на
линии на расстоянии
электричества, прочие радиостанции и
отражение от строений, вызывающие
помехи, разделение фаз или неправиль-
ное наведение. Считается, однако, что
эти проблемы будут решены и дальней-
шее совершенствование бортовых ЭВМ
избавит от гиперболической диверген-
ции и ориентации линий, ограничиваю-
щих в настоящее время наведение на
поле. В этом случае можно будет отка-
заться от современной интенсивной
предполетной подготовки. С дальней-
шим развитием техники появятся
всенаправленные системы наведения по
данным станций слежения, обладающие
достаточной точностью в пределах
больших зон и способные обеспечивать
любые виды ориентации на месте и/или
учет бокового ветра.
Система ’’Декка Флагман™”
для сельскохозяйственной авиации
создана в результате сотрудничества
английской фирмы ’’Декка Сурвей ко”
(новое название - ’’Рэкал-Декка Сурвей
лимитед”) и американской ’’Дель Норте
текнолоджи инк”. Основу системы
составляет блок ’’Дель Норте Триспон-
дер*"*", разработанный для удовлетворения конкретных потребностей
сельскохозяйственной авиации.
Разработка этой бортовой навигационной системы с высокой
разрешающей способностью (продается фирмой ’’Декка Сурвей труп”
под названием ’’Декка Флагман™”) была начата в 1977 г. в силу
следующих обстоятельств:
возрастающего значения экономичного и эффективного производ-
ства продуктов питания;
повышения цен на ВС, топливо, заработной платы, страховых
сумм, затрат на химикаты и расходуемые материалы;
опасности применения все более токсичных химикатов для сиг-
нальщиков;
увеличения площадей, используемых для сельскохозяйственных
нужд, в отдаленных районах, не имеющих необходимых ориентиров;
потребности в методе точной регистрации времени и места внесе-
ния химикатов с воздуха;
выполнения пилотами полетов совсем не так точно, как им пред-
ставляется.
Все вышеуказанные обстоятельства определили наличие рынка
228
Рис. 10.21. Простейший случай применения системы ”Лгри-Фикс” (одна ведущая станция и
одна ведомая обеспечивают только наведение по данным слежения):
I — ведущая станция; 2 — базовая линия; 3 — ведомая станция; 4 — направление ветра; 5 — визуальное
оконтуривание; 6 — при возможности проводите базовую линию через точку М; 7 — линия наведения
сбыта систем, которые позволили бы пилоту с высокой точностью
вносить химикаты, а следовательно, повысить эффективность обработ-
ки. Снижение потерь химикатов открывало возможности защиты
окружающей среды и экономии средств эксплуатантов ВС и фермеров.
Прежде чем описывать разработку и функционирование системы
’’Флагман™”, целесообразно рассмотреть основные эксплуатационные
характеристики системы ’’Триспондер”. ’’Триспондер™” представляет
собой электронную систему наведения, которая обеспечивает точную
информацию о линии визирования пути, передаваемую от ведущей
станции на одну или более ведомых станций. Это достигается за счет
измерения времени прохождения туда и обратно радиосигналов,
посланных ведущей станцией на каждую из удаленных ведомых.
Сигналы, направленные каждой станции и от нее, кодируются, что
обеспечивает возможность выбора конкретной станции. Устройство
измерения расстояния, соединенное с ведущим передатчиком, изме-
ряет длительность прохождения сигнала и по ней подсчитывает,
229
усредняет и индицирует оба расстояния. Каждое индицируемое рас-
стояние представляет собой среднее из 10-100 измерений, отобранных
с помощью цифровой фильтрации, что позволяет снизить статистиче-
скую ошибку и повысить точность и устойчивость работы системы. На
каждое измерение затрачивается около 1 мс, индицируемое среднее
расстояние обновляется каждую секунду.
Обычно в известных пунктах устанавливаются две или более
ведомые станции, а ведущая станция и измеритель расстояния разме-
щаются на водном, наземном транспортном средстве или на ВС, где они
работают в пределах прямой радиовидимости каждого из удаленных
передатчиков. Данные о расстояниях, полученные измерителем, могут
быть сведены к прямоугольной системе координат путем трилатера-
ции.
Базовая система ’’Дель Норте/Декка Триспондер” используется во
всем мире для точной навигации судов, а с 1974 г. применяется на
самолетах и вертолетах различных типов при наблюдательных поле-
тах. При возрастании потребности в системах точного наведения для
АХР выяснилось, что система ’’Триспондер” может стать основой новой
системы, способной удовлетворить особо строгие требования сельско-
хозяйственной авиации.
Необходимые технические исследования были разделены на
четыре области: получение данных о расстоянии, расчеты, элементы
управления и индикация. Было решено изменить конструкцию апроби-
рованной системы ’’Триспондер” на основе последних достижений в
области микросхем и продумать ее защиту от агрессивной среды
сельскохозяйственных ВС. Основной метод оценки расстояний сохра-
нялся. Система ’’Декка Флагман” должна была использовать два или
более наземных приемоответчика для определения базовой линии.
Практически они могли размещаться на расстоянии от 2 до 50 км друг
от друга без необходимости в наблюдении. Бортовая система должна
работать в пределах линии визирования этих радиомаяков на расстоя-
нии до 80 км. Время прохождения каждого переданного с борта само-
лета сигнала до каждого наземного приемопередатчика и обратно
измеряется как минимум 2 раза в секунду. После измерений подсчиты-
вается расстояние. Такая технология работы системы ’’Триспондер”
была хорошо известна и не представляла проблем.
Цифровой дальномер (ЦД) системы ’’Декка Флагман” измеряет и
рассчитывает расстояние до каждого наземного радиомаяка и передает
эту информацию в курсовую ЭВМ, которая контролирует все входные
сигналы блока управления, обрабатывает все вводимые данные и
выводит информацию на дисплей пилота и магнитную ленту, где она
записывается в виде условных обозначений американских стандартов
для взаимного обмена информацией (АСКИИ). Элементы управления
находятся в двух отдельных блоках. Один из них осуществляет управ-
ление основными функциями ЦД, проверку и калибровку, а другой
(панель управления пилота) отвечает за выбор ширины обрабатывае-
мой полосы, определение смещения относительно полосы, выведение
230
на первую полосу и переход к обработке следующей. На этой панели
также воспроизводится номер-идентификатор полосы. Блок управле-
ния ЦД нет необходимости размещать на приборной панели, но он
должен размещаться таким образом, чтобы пилот мог, дотянувшись до
него, включить систему и проверить ее функционирование до взлета.
Панель управления пилота обычно монтируется на приборной панели,
она хорошо видна и легкодостижима.
Дисплей пилота представляет собой стандартный индикатор,
которым пользуются большинство пилотов. Интенсивные летные
испытания, проводившиеся в последние 20 лет, дали несколько резуль-
татов, применимых в оборудовании для сельскохозяйственной авиа-
ции. Один из них, в частности, заключается в том, что частота обновле-
ния данных, масштаб шкалы и скорость демпфирования стрелки
должны соответствовать скорости полета и маневренности ВС, чтобы
система точно реагировала на команды управления пилота средней
квалификации. Упрощенное объяснение этого требования состоит в
том, что, если стрелка движется слишком быстро и отклоняется слиш-
ком далеко, пилот, следя за ней, будет прилагать слишком большие
усилия по управлению. Если стрелка движется слишком медленно,
снижается точность и становится в равной мере трудно управлять
курсом ВС.
Интенсивные летные испытания показали, что частота обновления
меньше двух раз в секунду неудовлетворительна. Точно так же откло-
нение стрелки на полшкалы должно соответствовать не менее чем
13 м при воздушной скорости 166,5 км/ч. С увеличением воздушной
скорости должен увеличиваться и масштаб. При скорости 260 км/ч
отклонение стрелки на полшкалы соответствует примерно 18 м. Точ-
ность определения отклонения в сторону от курса в приведенных
выше примерах может находиться в пределах 1 м при полете на рас-
стоянии до 15 км от приемопередатчиков базовой линии, при этом
нагрузка на пилота не слишком велика.
Во время разработки и летных испытаний системы ’’Декка Флаг-
ман” было установлено много других соотношений. Например, гори-
зонтальная стрелка нуль-индикатора используется для указания
приближения ВС к началу обрабатываемой полосы, к концу полосы
или в любой другой конкретной точке, которую нужно запомнить
пилоту. На дисплее системы ’’Декка Флагман” в цифровом виде вос-
производятся данные в километрах до расстояния 0,5 км от нужной
точки. На протяжении последних 0,5 км указательная стрелка переме-
щается из верхнего положения в горизонтальное. Одновременно на
нуль-индикаторе загорается сигнальная лампочка, оповещающая о
прибытии в начальную точку, конечную точку и т. д. (рис. 10.22). Это
позволяет пилоту сосредоточиться на пилотировании и обеспечивает
ему периферическую визуальную индикацию времени включения или
выключения элементов управления опрыскивающей системы. Такая
функция имеет очень большое значение, особенно при полетах в
ночное время. Аналоговое представление информации гораздо удобнее
231
ч—
Рис. 10.22. Схема работы системы "Декка Флагман". Если во время обработки кончается
химикат, пилот нажимает соответствующую кнопку, расположенную на секторе РУД или
рядом с ним, и возвращается для пополнения запаса химиката. При возвращении на поле
для возобновления обработки он нажимает кнопку "начать с точки последней остановки"
на блоке управления отклонением влево/вправо. Система "Декка Флагман" указывает
нужную полосу и расстояние от данной точки приращениями по 1,6 км. Горизонтальная
стрелка индикатора на протяжении последних 800 м смещается в центр и останавливается в
центре по достижении соответствующей точки. В этот момент загорается индикаторная
лампа, и пилот возобновляет опрыскивание. Все функции системы активизируются при
освобождении переключателя:
1 ” возвращения для пополнения запаса химиката^ 2 — начало пролета на обработку; 3 — возвраще-
ние на аэродром; 4 — точка, где закончился химикат; 5 — возобновление пролета, продолжение обра-
ботки; 6 — поле для обработки; 7 — направление ветра; 8 — ширина между пролетами 20 м
для указания местонахождения, чем постоянно меняющийся цифровой
дисплей. Цифровое представление информации непригодно, когда
цифры быстро меняются, так как требует от пилота слишком большого
внимания для извлечения полезных данных.
Пилоты сельскохозяйственной авиации часто выполняют беспоса-
дочный полет по замкнутому маршруту, особенно при обработке
больших площадей, так как такой полет более удобен для самолетов
типов ’’Турбо Траш” и ’’Турбо Аг Кэт”. Это означает, в частности, что
пилот может обрабатывать западную полосу № 1, восточную полосу
№ 30, западную № 2, восточную №31, западную № 3 и т. д. Система
’’Декка Флагман” может обеспечивать дополнительную функцию,
которая позволяет пилоту с легкостью выполнять такой полет, нажи-
мая лишь одну кнопку в конце каждой полосы. Пилот может указать
232
Ветер
Рис. 10.23. Летные испытания системы "Фллйинг Флагман”, которые проводились на само-
лете с одним газотурбинным двигателем. Максимальная ошибка относительно центральной
линии составила 2,4 м, скорость полета 193 км/ч, скорость ветра 13,0 км/ч
любой номер следующей полосы, а не обрабатывать их последователь-
но в порядке нумерации.
Существуют два метода определения ориентации системы ’’Декка
Флагман”. Первый позволяет размещать два наземных приемопередат-
чика в любом месте, удобном с точки зрения их видимости, доступно-
сти и наличия источника питания. Далее, если пилоту предстоит выпол-
нять полет поперек базовой линии приемопередатчиков, система будет
автоматически измерять протяженность базовой линии все время,
пока пилот летает в данном районе. Однако, если ему нужно начать
полеты по другую сторону базовой линии, он должен ее пересечь и дать
системе переориентироваться. Оператор может разместить наземные
приемоотвегчики таким образом, что вся зона работ окажется по одну
сторону базовой линии и пилоту придется лишь один раз пересечь ее
для первоначальной ориентации системы. Такой метод ориентации
позволяет пилоту выполнять полеты по точной сетке без соотнесения
ее с картами (рис. 20.23). Первая полоса определяется визуально, а
остальные полосы ориентируются относительно первой.
Второй способ ориентации системы ’’Декка Флагман” используется
при полетах над лесными массивами и особенно при наблюдательных и
картографических полетах. При использовании этого метода отслежи-
вается местоположение наземных приемоотвегчиков, и их координаты
вводятся в ЭВМ системы ’’Декка Флагман”. После этого пилоту нет
необходимости пересекать базовую линию для измерения ее протяжен-
ности, так как эти данные уже содержатся в ЭВМ.
Если известны также координаты первой обрабатываемой полосы,
они также могут быть введены в ЭВМ системы ’’Декка Флагман”, в
результате чего, следя за дисплеем, пилот может вести самолет сначала
233
в одну конкретную точку, а затем во вторую. Он может определить
несколько наземных курсов, параллельных линии, соединяющей эти
две точки, и следовать им таким же образом, как в случае визуального
определения первой обрабатываемой полосы. Второй метод ориента-
ции позволяет пилоту придерживаться точных курсов полета над
участком, которого он раньше не видел, при выполнении различных
видов работ - сельскохозяйственных, наблюдения, поисково-спаса-
тельных.
Система ”Микро-Фикс” представляет собой систему определе-
ния местоположения ближнего действия, использующую метод микро-
волнового запроса для обеспечения точности определения ± 1 м. В
системе применен твердотельный передатчик с низким энергопотреб-
лением, который работает на частоте 5 ГГц и обеспечивает дальность
действия 80 км в пределах прямой видимости.
Система ”Микро-Фикс” состоит из двух основных блоков: приемо-
передатчика (ПП) и контрольно-измерительного (КИБ). ПП устанавли-
ваются на местности в известных пунктах и рассматриваются как
удаленные станции. Удаленные ПП обычно монтируются на треноге,
источником питания служит комплект батарей напряжением 24 В.
Ведущая станция, имеющая ПП, связанный с КИБ, устанавливается на
транспортном средстве в пределах зоны работ и поочередно опраши-
вает все удаленные станции. Их ответные импульсы проходят цифро-
вую обработку в КИБ и индицируются в виде скорректированных
расстояний. Питание ведущей станции может осуществляться от
обычного источника переменного тока (110/230 В, 50-400 Гц) или от
комплекта батарей напряжением 24 В. Оба прибора рассчитаны на
минимальное потребление энергии. Ведущая станция может опраши-
вать до восьми удаленных станций из возможных 32, при этом каждый
удаленный ПП распознает только свой заранее определенный код. При
использовании цепочки кодов в одной и той же зоне работ может быть
образовано до четырех отдельных цепочек без создания взаимных
помех, что позволяет максимум 16 абонентам пользоваться каждой из
развернутых цепочек.
Связь оператора осуществляется через клавиатуру и дисплей КИБ,
предназначенные для представления данных и управления. Рабочие
параметры, такие, как код станции, код цепочки и высота
местонахождения станций, записываются при отключении источника
питания, что делает очевидной необходимость их повторного ввода
при включении питания. Конструкция КИБ отражает повышение роли
микропроцессоров в расширении диапазона стандартных функций,
доступных абоненту. Сюда входят возможность полной самопроверки
системы, наведение по данным станций слежения, преобразование в
координаты графика X/Y (решения для сфероида и различных дальнос-
тей) и коррекция наклонной дальности.
Приемопередатчики способны выполнять автоматическую регули-
ровку в целях компенсации ошибок, возникающих вследствие задер-
жек возвращения сигнала, связанных с применением микроволновых
234
систем измерения дальности. Это исключает необходимость в предва-
рительной калибровке,и ПЛ при необходимости могут взаимозаме-
няться с сохранением постоянной точности во всем диапазоне рабочих
температур. Все ПП идентичны и работают на одной и той же частоте
5,48 ГГЦ (альтернативные частоты - 5,52 и 5,56 ГГц). Они могут
оснащаться всенаправленными или секторными антеннами. Обычно
ведущий ПП имеет всенаправленную антенну, а удаленные станции -
секторные. В обоих случаях антенны соединяются с ПП без крепежных
колец или винтов волноводов. Для обеспечения свободной от нуля
работы и подавления любых отражений используется круговая поляри-
зация. Кроме того, ПП обеспечивают шумоподавление.
Приемопередатчики созданы с максимальным учетом условий
эксплуатации. Они полностью водонепроницаемы, выдерживают
большие ударные нагрузки и сильную вибрацию. КИБ помещен в
легкий пылевлагонепроницаемый корпус, который может размещаться
автономно или вместе с устройствами, имеющими аналогичные корпу-
са, например, ”Гипер-Фикс”.
Система ”Ги пер-Фикс” является представителем третьего
поколения среднечастотных навигационных систем сравнения фаз и
использует микропроцессорную технологию. Дальность действия и
точность наведения улучшены по сравнению с системами предшест-
вующих поколений. Система работает в диапазоне частот 1600—
3400 кГц, ее рабочая частота зависит от режима распространения
наземных радиоволн.
В цепочку входят от трех до 18 передающих станций. Одна из
станций передает пусковой сигнал, который осуществляет управление
синхронизацией в цепочке. Каждая станция может сравнивать фазу
переданного сигнала с сигналом от любой другой станции для обеспе-
чения оптимального режима работы и охвата всей цепочки. В оборудо-
вание передающей станции входит секционная однополюсная антенна,
выдвигаемая в зависимости от решаемых задач на разную высоту от 10
до 30 м.
Работа ведется на двух частотах в диапазоне 1600-3400 кГц.
Рекомендуемое разделение составляет 2-10%. Дальность действия до
700 км в дневное и 250 км в ночное время.
Точность системы зависит от режима распространения волн, гео-
метрии и элементной базы и в наилучших условиях соответствует
0,01 ширины просвета гиперболы. На базовой линии 0,01 ширины
просвета соответствует 0,44 м при рабочей частоте 3400 кГц и 0,94 м при
рабочей частоте 1600 кГц.
Применение электронных систем наведения в ночное время.
Описанные выше электронные системы наведения могут использовать-
ся и в ночное время, однако в этом случае для поддержания постоян-
ной высоты полета у пилота имеется меньше видимых ориентиров.
Зона обзора ограничена для него освещенным прожектором участком
впереди и некоторым угловым пучком света, зависящим от исполь-
зуемого осветительного оборудования. Сосредоточенность на решении
235
задач обработки мешает уделению большого внимания приборам (за
исключением быстрого взгляда на них), и он может пользоваться
только периферическим зрением. Вот почему удается так быстро
интерпретировать показания аналоговых приборов - их просто не
считывают. Это требует такого размещения индикаторов систем наве-
дения, чтобы пилот мог следить за ними с помощью периферического
зрения. Возможно, лучше размещать их с одной стороны и ниже уровня
глаз, однако пилот при выполнении ночных полетов может сам опре-
делить наиболее удобный ракурс, сектор обзора, который не должен
быть отгорожен от него никакими препятствиями. Трудно оценить этот
аспект количественно. Желательно измерить расположение дисплея в
возможных пределах, поскольку пилот не знает, где в ночное время
находится его основной сектор обзора, пока не начнет выполнение
реальных ночных полетов. Даже опытные пилоты обращали внимание
на то, что ночью выдерживание определенной высоты полета требует
совершенно иной техники, чем при полете на том же самолете в
дневное время.
Пилоту также необходимо своевременное предупреждение о
начале и конце обрабатываемой полосы. Некоторые из описанных
электронных систем удовлетворяют этому требованию, другие обеспе-
чивают лишь наведение по данным слежения. В ночное время жела-
тельно также начинать заход на полосу с большего расстояния, чтобы у
пилота было время выйти на правильный курс, а затем снизить высоту
полета и скорость до необходимых для обработки. Пилот должен быть
уверен, что при снижении он не столкнется ни с какими препятст-
виями, особенно при заходе на полосу с большего расстояния. Реко-
мендуется, чтобы для удобства пилота и повышения уровня безопас*
ности полетов электронные ориентиры начала и конца обрабатываемой
полосы дополнялись визуальными, особенно при большой протяженно-
сти гонов. В случае применения электронных систем наведения нет
необходимости отмечать визуальными ориентирами каждую отдель-
ную полосу, но значительную помощь могут оказать источники света
вблизи начала и конца обрабатываемого участка (если позволяют
условия, хотя бы обычные костры), однако могут использоваться и
многие из описанных в литературе осветительных систем. Для удобст-
ва пилота и повышения уровня безопасности рекомендуется также
использовать какие-либо ориентиры, в частности, огни на расстоянии.
Не обязательно направлять на них курс, они нужны, чтобы указать
пилоту, где необходимо усилить внимание и где можно его ослабить
при выполнении обработки.
Важно помнить о том, что, как бы совершенны ни были электронные
средства, у пилота практически нет времени контролировать их работу
во время в полнения своей задачи. Это относится к дисплеям на фоне
лобового стекла и акустическим системам, которые через некоторое
время вызывают утомление. При ночных полетах не рекомендуется
использовать подвижные световые планки или другие цветные осве-
тительные системы. Пилот с напряжением вглядывается в землю или в
236
верхушки посевов и не может, да и нельзя от него этого требовать,
перефокусировать зрение на какой-либо другой индикатор с иным
уровнем освещения. Поэтому при ночных полетах необходимо исполь-
зовать минимум внешних ориентиров даже при наличии электронных
систем наведения,по крайней мере, пока эксплуатируются современ-
ные пилотируемые сельскохозяйственные ВС.
Перспективы развития систем. В отрасли используются почти все
описанные выше электронные системы. За исключением систем ”Агри-
Фикс” и ’’Декка Флагман”, все они эксплуатируются как системы
маршрутной или зональной навигации в авиации или судоходстве.
Наиболее многообещающей представляется гиперболическая
зональная навигация, но даже системы, созданные для обеспечения
наведения сельскохозяйственных ВС, нуждаются в совершенствовании
для удовлетворения конкретных современных потребностей. Некото-
рые гиперболические системы ’’отключаются” на малых высотах Тчасто
в результате локального экранирования при полетах в холмистой
местности. Требуют совершенствования дисплеи пилотов, особенно
предназначенные для ночных полетов. Необходимы новые электроге-
нераторы для всех электронных средств, мелкокапельных опрыскива-
телей (если таковые используются) и осветительных систем, особенно
для ночных полетов.
Большее внимание следует уделить регистрации данных для
контроля параметров опрыскивания, давления в системе, скорости
истечения химиката, эмиссии и при использовании частоты вращения
мелкокапельных опрыскивателей в целях контроля спектра капель.
Эти данные должны коррелироваться с работой электронной системы
наведения, чтобы оценивать качество обработки конкретных участков.
Существует ряд систем регистрации данных, которые можно было бы
сопрягать с системами наведения и через небольшую ЭВМ выводить на
печать в любом потребном формате. Контроль функционирования
систем (и конечно, контроль действий пилота) может анализироваться
инженером или главным пилотом после выполнения обработки.
Специалисты по защите растений могут получать и анализировать
данные о гибели насекомых. Фермеры и другие производители сель-
скохозяйственной продукции могут получать сводки о выполненных
видах работ. Полученные данные могли бы сохраняться для обращения
к ним в будущем перед выполнением обработки, характер которой со
временем меняется, особенно на больших площадях под монокульту-
рами.
Пилоты сельскохозяйственной авиации уже эксплуатируют дорого-
стоящее оборудование, летают на ВС с газотурбинными двигателями,
более сложными бортовыми системами и системами управления
обработкой. Воздушные суда нового поколения способны повысить
производительность работ за счет более высоких скоростей и нагрузок
(меньшего числа посадок на единицу обработанной площади). Во
многих районах потенциальные возможности повышения производи-
тельности могут быть реализованы лишь за счет применения для
237
помощи пилоту электронного оборудования. Электронные средства
наведения становятся все более сложными и компактными. Техноло-
гия уже разработана, и эксплуатанты ВС и пилоты должны требовать
повсеместного внедрения таких средств в целях повышения безопас-
ности и эффективности, а также экономичности, т. е. расходования
меньшего количества химикатов для борьбы с вредителями и болезня-
ми растений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Anon. (1980) ’Aerial applicators turn to electronic guidance to meet higher accuracy reguire-
ments in applying pesticides.’ Ag Pilot International 3 (10), 46—50.
2. Burnett, G. F., Yeo, D., Miller, A.W.D. and White, P.J. (1961) Bull. ent. Res. 52 (2),
305-316.
3. Buyckx, E.J.E. (1962) ’Rapport preliminaire sur la deuxieme campagne de desinsectisation
par voie aerienne contre — Glossina morsitans Westw. au Bugesera, Ruwanda.’ Ineac R.U.
rapport stencile.
4. F.A.O. (1972) ’The use of aircraft in agriculture.’ Agricultural Services Bulletin 16.
5. Foster, R., White, P.J. and Yeo, D. (1961) Bull. ent. Res. 52 (2), 293—303.
6. Haley, J. (1973) Expert Flagging — A Training Manual for Aerial Applicator Ground Crews.
University of North Dakota, Dept, of Aviation, Grand Forks, U.S.A.
7. Hocking, K.S., Burnett, G.F. and 5 ell, R.C. (1954) Bull. ent. Res. 45 (4), 605-612.
8. Joyce, R.J.V., Marmol, L.C., Lucken, J., Bals, E. and Quantick, H.R. (1970) ’Large scale
aerial spraying of paddy in the Java Ciba—Birnas Project.’ PANS 16 (2), 309—326.
9. Joyce, R.J.V. et al. (1968) ’Waterless spraying in East Pakistan using Decca navigation sys-
tem.’ Agricultural Aviation 10 (4), 118—124.
10. Lee C.W. (1969) ’Aerial applications of insecticides for tsetse fly control in East Africa.’
Bull. World Health Organization 41, 261—268.
11. Miller, A.W.D. and Chadwick, P.R. (1963) ’Swathe marking in aerial spraying.’ Agricultu-
ral Aviation 5 (4), 114-120.
12. Newman, B. (1980) ’Guidance systems.’ Lecture to short course, aerial application of pesti-
cides, Cranfield Inctitute of Technology, U. K.
13. O’Neal, J. and Markin, G.P. (1979) ’Comparison of three aircraft guidance techniques for
use under mountainous conditions.’ Agricultural Aviation 20 (3), 151—158.
14. Racal—Decca Survey Ltd, (Racal Positioning Systems), Kingston Road, Leatherhead, Surrey
KT22 7ND, U.K.
15. Thomson, J.M. and Mitchell, H.W. (1978) ’A new positioning aid for agricultural aviation.’
E.C.E. Seminar on Techno—Economic Trends in Airborne Equipment for Agriculture and
other Selected Areas of the National Economy, Warsaw, Poland, 18—22 September.
16. Transland Catalogue. Transland, Inc., Harbor City, California, U.S.A.
17. Walker, D.A. (1973) ’Agri-Fix a track guidance system for aerial application.’ Agricultural
Aviation 15 (4), 99—104.
18. Wh’ttam, D. (1962) ’Aircraft guidance methods for pest control in the United States.’ Agri-
cultural Aviation 4 (1), 8—15.
19. Yule, W. N. (1960) Bull. ent. Res. 51 (3), 441-460.
ГЛАВА 11. НОЧНЫЕ АВИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Текст этой главы в основном излагается по лекции Нормана Э.
Стэнли, представленной в кратком курсе по обучению применению
химикатов в сельском хозяйстве в ноябре 1968 г. в Бойзе, штат Айдахо,
с любезного разрешения автора (г-н Стэнли ,в прошлом президент
фирмы "Гроуерс Эриал сервис”, Эль Сентро, штат Калифорния США).
СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Большинство воздушных судов, применяемых в сельскохозяйст-
венной авиации, легко могут быть приспособлены для выполнения
ночных полетов. Существует несколько электрических систем, обеспе-
чивающих освещение и управление его включением и выключением,
каждая из которых предназначена для хорошего освещения обрабаты-
ваемой площади и окружающих ее препятствий. Все они имеют сходную
конструкцию, но методика замены ламп различна и зависит от потреб-
ностей и целей эксплуатанта, а также от типа ВС и его летных характе-
ристик.
Наиболее часто применяются убираемые огни мощностью 600 Вт,
которые размещаются под крылом на расстоянии двух третей его раз-
маха от кабины для сведения к минимуму отражения света лопастями
воздушного винта. Убираемые огни при выполнении АХР в дневное
время могут устанавливаться заподлицо в конструкции крыла, что
позволяет уменьшить лобовое сопротивление. На обеих законцовках
крыла размещаются огни мощностью 200-300 Вт, обеспечивающие
освещение при разворотах. Эти огни должны быть смонтированы под
углом 45е с небольшим наклоном вниз, наиболее удобное их положе-
ние определяется за счет регулирования методом проб и ошибок. Угол
тангажа самолета при обычном развороте меняется в зависимости от
типа ВС, а следовательно, меняется и положение огней. При полетах в
дневное время поворотные огни должны убираться. Большинство
убираемых огней имеют регулируемые стопоры, которые позволяют
фиксировать их на нужном расстоянии от крыла и под нужным углом.
При обработке небольших полей, окруженных такими препятст-
виями, как деревья и линии электропередачи, большую помощь
оказывают огни, освещающие препятствия. Они размещаются вблизи
поворотных огней, но лампой вперед и вниз. При выходе из разворота
239
и приближении к полю линии электропередачи деревья освещаются
лучше, а оценка расстояния до них производится точнее, чем при
использовании только поворотных огней. Мощные прожекторы для
этой цели неэффективны, так как они дают свет вперед и выше препят-
ствий и ослепляют пилота во время разворотов и при приближении к
полю.
При полетах после захода солнца все самолеты должны иметь
аэронавигационные огни. Дополнительным средством обеспечения
безопасности может быть проблесковый маяк, но размещать его сле-
дует таким образом, чтобы его свет не отражался от крыла и не ослеп-
лял пилота. Все огни должны находиться за пределами поля зрения
пилота и вне зоны отражения их воздушным винтом. Чем дальше от
корневой части крыла они размещены, тем меньше дают бокового
света. Система управления огнями должна быть простой. Внимание
пилота должно быть сосредоточено на поле и препятствиях, а не
отвлечено множеством переключателей. Необходимо свести к миниму-
му уровень усталости пилота. Двумя наиболее распространенными
методами достижения этого являются следующие.
1. Простой рычаг на ручке управления с двухконтактным триггер-
ным переключателем, который используется для включения огней.
После выключения переключателя огни гаснут, а поворотные огни и
огни освещения препятствий зажигаются. Пилот снова оттягивает
рычаг при выходе на полосу для включения рабочих огней, и двухкон-
тактный переключатель выключает поворотные огни и огни освещения
препятствий. Когда обработка полосы закончена, пилот выключает
переключатель, рабочие огни гаснут, а поворотные и огни освещения
препятствий зажигаются. Пилот лишь включает и выключает рабочие
огни, а остальные огни срабатывают автоматически. Для устранения
необходимости в высокоамперной проводке к переключателю на
ручке управления используются соленоидные катушки. Каждый огонь
должен включаться на панели и выключаться на ней с помощью преры-
вателя, поэтому возможны любые их сочетания. Большинство эксплуа-
тантов используют напряжение 24 В и генераторы 50 А, чтобы снизить
риск перегрузки электросистемы.
2. На ручке управления устанавливается рычаг с триггерным
переключателем для управления рабочими огнями, а в верхней части
рычага - многопозиционный переключатель для выбора любых других
огней. В этом случае также должны использоваться соленоиды, обес-
печивающие малые токи и небольшую по мощности проводку на ручке
управления. Переключатель в верхней части рычага зажигает левый
поворотный огонь при нажатии кнопки влево и правый - при нажатии
ее вправо. Для включения огней освещения препятствий кнопка
нажимается вперед. Проводка может быть сделана таким образом, что
левые и правые поворотные огни и огни освещения препятствий будут
включаться одновременно. Эта система требует большего внимания
пилота, но меньше огней при развороте.
240
ПРОВЕРКИ И ТЕХНИКА ПИЛОТИРОВАНИЯ
При выполнении ночных полетов регулярные проверки должны
быть расширены. Каждые 10-20 ч должен проводиться визуальный
осмотр, во время которого особое внимание уделяется наличию утечек
масла, цилиндрическим крепежным гайкам, вмятинам на воздушном
винте, проводке управления двигателем, кабелям управления и
направляющим роликам, электрической системе, лампам, селектор-
ным переключателям и регуляторам. Кроме выполнения расширенной
программы проверок во время ночных работ, пилот должен ежедневно
уделять несколько минут выявлению видимых дефектов. Для любых
видов полетов первостепенное значение имеет разработка программ
технического обслуживания.
Некоторые пилоты имеют привычку не обращать внимания на
такие вещи, как падение напряжения магнето или его неровная работа
во время дневных полетов. Полагаться на случай опасно в любое
время суток, особенно ночью. Любые незначительные отклонения от
нормальной работы двигателя требуют внимания, и работа должна
прекращаться до выявления их причины и ее устранения.
Большинство эксплуатируемых в настоящее время сельскохозяй-
ственных самолетов пригодны для выполнения АХР в ночное время.
При этом важны хороший обзор из кабины, характеристики сваливания
и достаточная мощность двигателей для набора и сохранения высоты
полета в аварийной ситуации. В любой момент может произойти пол-
ный отказ электрической системы, и если пилот в это время пролетает
под линией электропередачи, самолет может столкнуться с ней или с
землей. Если пилот всегда выполняет полеты над линиями электропе-
редачи и другими проводами, отказ электросистемы заставит его лишь
круто перейти на кабрирование, поэтому необходим надежный высоте
мер. Также необходим проблесковый огонь. В случае полного отказа
электрической системы трудно переоценить роль
ысотомера и проб-
лескового огня. Проблесковый огонь должен храниться в надежном
месте, чтобы он не упал на фюзеляж и не повредил свои элементы
управления.
Самая громкая тишина на свете наступает для пилота, когда
умолкает двигатель. В этом случае времени может быть достаточно
лишь для того, чтобы выровнить самолет и направить его вниз. Если
каждый пилот заранее запланирует такие действия, ему проще будет
правильно поступить в аварийной ситуации, в противном случае
результате растерянности он может попытаться спланировать, в резуль-
тате чего может произойти сваливание, которое приведет к серьезному
АП. Наибольшую значимость представляет посадка самолета при
частично управляемом угле тангажа, обеспечивающая отсутствие
столкновений с твердыми препятствиями. Основной причиной серьез-
ных повреждений являются внезапные остановки. Кабина большин-
ства сельскохозяйственных самолетов достаточно прочна, чтобы
защитить пилота даже во время крутого поворота на 180е на вертикали,
если поступательное движение самолета прекращается постепенно.
241
ОРГАНИЗАЦИЯ НОЧНЫХ ПОЛЕТОВ
Эффективная работа в ночное время требует тщательного планиро-
вания и подготовки. Незначительные сложности, возникающие днем,
становятся значительными ночью. Сигнальщики могут разместиться на
неправильном поле, и пилот может не узнать в темноте об их ошибке,
что приведет к обработке ненужного участка. Иногда пилот не может
найти сигнальщиков и теряет время на поиски, время уходит также на
поиск сигнальщиками правильного поля. Полеты на нагруженном
самолете совсем не так безопасны, как на поисковом. Кроме того,
пилот сталкивается со специфическими трудностями, принимая,
например, носовые огни за рабочие. Делались попытки использовать
фонари, однако они оказались неэффективны, так как дают устойчи-
вый свет, который можно перепутать с другими наземными огнями.
Проблесковый огонь, который держат на уровне глаз, направив его на
самолет и перемещая из стороны в сторону, создает эффект мигания,
который пилот не путает с другими источниками света. Когда сигналь-
щики обнаруживают самолет, возникают сложности с наведением его
на правильное поле, и иногда пилоту приходится выполнять посадку с
полной нагрузкой, что увеличивает риск. Возникновению таких
сложностей во многом можно помешать. При наличии хорошей радио-
станции пилот до взлета имеет возможность убедиться в том, что
сигнальщики разместились в нужном месте. Понимание того, что
ночные полеты требуют дополнительного времени даже для опытных
пилотов, особенно во время выполнения разворотов и захода на
полосу, позволяет избежать торопливости.
Пилот никогда не должен пренебрегать осмотром поля в дневное
время, чтобы спланировать, как он будет выполнять полет ночью. Он
должен обратить внимание на препятствия и никогда не должен
полагаться на осмотр поля недельной давности. Новые линии электро-
передачи устанавливаются очень быстро. Внимательное заблаговре-
менное обдумывание сложностей обеспечивает более высокий уровень
безопасности и большую эффективность работы.
ОТБОР пилотов
Отбор пилотов для выполнения ночных полетов требует тщатель-
ной оценки со стороны руководителя или главного пилота. При этом
необходимо определить, обладает ли пилот следующими качествами.
Опыт в области АХР. Механизм проведения АХР должен быть
отработан до автоматизма. Пилот, выполняющий ночные полеты, не
должен думать о том, как открыть дверцы бункера и какой момент
выбрать для перехода к кабрированию или развороту. Он должен
чувствовать воздушную скорость без показаний соответствующего
индикатора. Он не должен думать о высоте полета над участком,
корректировке сноса или мощности двигателя, необходимой для
242
пролета над обрабатываемой полосой. В целом пилот-новичок, отбира-
емый для ночных полетов, должен иметь опыт в течение двух или трех
сезонов АХР и налет не менее 1500-2000 ч в дневное время. Зти стро-
гие требования могут несколько меняться в зависимости от конкрет-
ного пилота и обстоятельств, при которых ему Придется работать. В
частности, обработка больших полей с малым числом препятствий не
требует такого опыта, как обработка небольших участков с множест-
вом препятствий.
Яичные пр
*
свычки. Хороший пилот должен быть серьезен, целе-
устремлен, добросовестен, обладать чувством ответственности. Он
способен рационально и методично спланировать и организовать
рабочее время. Он терпелив, и на него можно положиться в смысле
умения решать проблемы при нехватке времени и стрессе. Такие
личные качества и привычки будут способствовать высококвалифици-
рованному и эффективному выполнению полетов. Для ночных полетов
плохо подходят пилоты, у которых имеются личные неприятности,
употребляющие в качестве стимулятора алкоголь, и те, кого можно
назвать темпераментными.
ОБУЧЕНИЕ ПИЛОТОВ НОЧНЫМ ПОЛЕТАМ
Привлечение к ночным полетам требует обдумывания и разработ-
ки специальной процедуры. Подробное обсуждение ночных полетов с
опытными пилотами может помочь в выявлении важных аспектов и
специфических проблем. Для первого ночного полета следует выбрать
лунную ночь и поле без препятствий. Днем пилот должен осмотреть
поле и его ближайшие окрестности и точно спланировать свои дейст-
вия. Для первого полета достаточно одного или двух полей. Напряже-
ние будет очень велико, поэтому спешить не нужно. Отведите доста-
точно времени для выполнения каждой работы и ее обсуждения. При
необходимости после первой загрузки работа может быть приостанов-
лена для решения возникших проблем. Пока новый пилот не приобре-
тает необходимого опыта ночных полетов, он должен выполнять их с
опытным экипажем.
Для пилота в ночное время возникает много проблем, не сущест-
вующих днем. При ночной обработке обычным явлением является
потеря ориентации. Иногда кажется, что машина, движущаяся по
дороге неподалеку внизу, с огромной скоростью взлетает или что
сигнальщик начинает двигаться из стороны в сторону вместе со своим
огнем. Причиной этого является движение самолета во время разворо-
та, которое передается пилоту, а его глазами - другому огню, в резуль-
тате чего создается впечатление, что самолет находится на одном
месте, а перемещаются наземные огни. Быстрее всего прекратить эту
иллюзию можно, направив рабочий прожектор на движущиеся огни и
’’зафиксировав” их относительно земли, чтобы вернуть себе ощущение
движения самолета. Использование качественных поворотных огней и
243
огней освещения препятствий позволяет облегчить решение этой
проблемы. Даже при наличии поворотных огней бывают условия,
способные вызвать дезориентацию, например, при развороте над
открытым полем, где только что проведено орошение затоплением,
или над полем с ровной черной поверхностью, при этом трудно сохра-
нить ощущение истинного положения относительно земли. Большинст-
во таких сложностей возникают темными ночами, когда нет луны,
звезд и плохо просматривается горизонт. Однако необходимо отме-
тить, что линии электропередачи и деревья лучше видны ночью, чем в
дневное время, так как рабочий прожектор высвечивает их силуэты на
темном ночном фойе. Часто бывает непросто найти нужное поле или
обрабатываемую полосу. Эта проблема может быть решена, если пилот
при подходе к полю или полосе подает сигнал рабочими огнями, а
сигнальщики отвечают ему мигающими огнями.
ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
Почти все аспекты ночных полетов связаны с проблемой обеспече-
ния безопасности: размещение огней, ускоренная программа профи-
лактического технического обслуживания, отбор и обучение пилотов,
организация и процедура выполнения работ, координация действий
экипажей и наземного персонала. Существует ряд дополнительных
практических мер, способствующих сведению к минимуму числа АП:
все пилоты и другие работники должны иметь достаточно времени
для сна, по крайней мере восемь часов в сутки. Система работы в
течение суток с последующим десятичасовым сном неэффективна;
опасность представляют транквилизаторы, а также такие препара-
ты, как антигистамины и любые наркотики, так как они оказывают
ингибиторное воздействие на умственные и физические характеристи-
ки поведения;
лишнее беспокойство и напряжение рассеивают внимание. Привыч-
ки, сложившиеся в дневное время, могут порождать сложности во
время ночной работы;
требования к работе в дневное и ночное время различны. Некото-
рые пилоты отсчитывают определенное число загрузок химикатов или
определенную продолжительность времени между дозаправками.
Ночные полеты требуют большего расхода топлива вследствие большей
высоты разворотов и мощности двигателя, обеспечивающих более
широкие границы безопасности полета;
эффективность работы снижается при длительном отсутствии
приема пищи. Если персоналу предстоит работать всю ночь, снижению
усталости будут способствовать хорошие пища и питье (не алкоголь);
наземный персонал, постоянно работающий с одним и тем же
пилотом, быстро изучает его стиль выполнения полетов. В этом случае
он способен заметить изменения стиля и предупредить пилота. В
подобной ситуации ночные полеты должны прекращаться до выясне-
244
ния причин изменения их стиля. Наземный персонал должен относить-
ся с таким же вниманием к собственной работе. Небрежность, забывчи-
вость и любые отклонения от обычного поведения предполагают
повышение уровня холинестеразы и депрессию;
при наличии необычной нагрузки и недостатке времени хорошую
службу обеспечению безопасности и эффективности работы послужат
сознательно организованный отдых и замедление темпа работы;
при совместной работе двух самолетов пилоты должны заранее
договориться о процедуре выполнения полета. Во время обработки
небольших полей вероятность попадания одного самолета в спутную
струю воздушного винта другого значительно снижается за счет кру-
гового движения каждого из самолетов на противоположных полосах
и разворота на противоположных концах поля. Завершающие пролеты
для обработки огрехов могут планироваться заранее таким образом,
что один пилот, например, обрабатывает северный и восточный концы
поля, а другой - южный и западный.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
Ночные полеты приносят эксплуатанту выгоду при дополнитель-
ной оплате. При этом ночью вовсе не обязательно обрабатываются
такие же большие площади, как днем. Для опытного пилота стимулом
к выполнению ночных полетов является их более высокая оплата.
Дополнительная оплата, увеличение расхода топлива на час наработки
двигателя, ускоренный износ двигателя и, следовательно, сокращение
срока его эксплуатации, затрата дополнительного рабочего времени и
людских ресурсов на обработку больших площадей являются вполне
обоснованными причинами увеличения платежей за ночные работы.
С точки зрения земледельца, существуют ситуации, когда ночная
обработка обладает явными преимуществами, несмотря на повышен-
ную оплату, особенно в случаях выращивания посевного материала. До
начала ночных работ по внесению пестицидов многие пчелы погибали
во время дневной обработки. Сокращение популяций пчел приводило
к значительным потерям урожая. Земледельцы оказались перед
дилеммой: проводить обработку и убивать вместе с вредными насеко-
мыми множество пчел или не проводить обработку и терять урожай
из-за вредных насекомых. Но с началом ночных обработок ситуация
выбора меньшего из двух зол изменилась. Поле может быть безопасно
обработано после наступления темноты, когда пчелы вернулись в
ульи. После наступления темноты могут применяться токсичные
органофосфатные пестициды, так как до возвращения пчел на поле
утром остается достаточно времени для их рассеивания. В этом случае
погибает лишь незначительное число пчел и достигается высокая
эффективность борьбы с вредителями.
Другими преимуществами ночной обработки являются:
меньшее испарение, так как большее попадание химиката на
245
вредителей приводит к более высокому проценту их гибели и требует
меньшего расхода химиката;
более высокая эффективность обработки, так как в ночное время
активность вредителей в верхних частях растений возрастает, что
является важным преимуществом при наличии густой листвы, препят-
ствующей проникновению химиката;
определенные инсектициды избирательного действия, неэффектив-
ные в дневное время, оказывают весьма эффективное воздействие на
некоторых насекомых при ночной обработке, в этом случае насекомые
также находятся в верхних частях растений и более легко достижимы
для химиката;
большинство видов моли активны ночью и прячутся днем.
О многих недостатках ночных полетов уже было сказано, однако
следует упомянуть еще о некоторых из них. В частности, существует
возможность легкого происшествия ВС в процессе перелета. Быстрая
локализация его ночью практически невозможна, если только два ВС
не выполняют полет вместе. Во многих случаях экономически неоп-
равдано или невозможно направлять для выполнения каждой работы
два ВС. Если полет выполняется одним ВС, от всех требуется удвоен-
ное внимание. Персонал по заправке должен следить за полетом, если
самолет находится в пределах видимости, пока он не достигнет поля и
не начнет обработку. Сигнальщики также должны наблюдать за само-
летом, пока он не приземлится на полосе для новой загрузки химика-
та. Сигнальщики никогда не должны покидать поле, пока пилот не
обработал его концы и не улетел на следующую полосу или на базу.
При выполнении дальних перелетов единственным способом обеспече-
ния безопасности является совместный полет двух самолетов, когда
один пилот проверяет действия другого.
Другая проблема связана с внезапными ночными грозами. Пилот,
готовый к ним, способен обычно избежать неожиданных порывов
ветра, облаков пыли, слабой видимости и справиться с ними. Преду-
преждением в этом случае служит ослабление или исчезновение
удаленных огней. Каждый пилот, получивший такое предупреждение,
должен вернуться на ту полосу, где могут оказать помощь, пока пыль
не рассеется. Во время полета низко над землей страшно попасть почти
при нулевой видимости в густую пыль, принесенную первыми поры-
вами ветра, и пытаться найти путь на базу или на полосу, где можно
выполнить посадку. Полеты в местности, где образуется или куда
наползает туман, могут закончиться катастрофически.
Постоянное беспокойство вызывает снос химикатов на соседние
посевы. В ночное время должны применяться дополнительные превен-
тивные меры. Ночью, когда воздух прохладен и более спокоен, снос
вызывает большее осаждение и распространяется дальше, чем днем,
когда благоприятными факторами являются ветер и турбулентность
атмосферы. Во избежание сноса на пограничные посевы некоторые
виды работ могут приостанавливаться до тех пор, пока не изменится
направление сноса химиката.
246
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Во многих аспектах проведение АХР в ночное время проходит
успешно. Тем, кто намерен добавить этот вид обслуживания к выпол-
няемым в настоящее время, следует учесть его преимущества, недо-
статки и другие важные факторы. Существуют конкретные опасности и
сложности, которые могут быть успешно преодолены или снижены за
счет тщательного планирования, предвидения, здравого смысла и
постоянной заботы об обеспечении безопасности полетов. Осуществ-
ляйте профилактическое техническое обслуживание, хорошо обучайте
персонал, выполняйте предполетные осмотры поля, требуйте предпо-
летного осмотра ВС механиками и пилотами, проводите инструктажи
наземного персонала, обеспечьте необходимые метеоданные и прогно-
зы и предусмотрите достаточно времени для завершения работы без
спешки.
248
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ САМОЛЕТОВ
I
наименование
или обозначение
4
7
!
Фирма
•изготовитель
ива
.ад, МОЩНОСТЬ
’ । Размах
крыла, м мальная | нагрузка
взлетная кг
i *
I масса, кг
Макси-
Полезная
Вмести-
мость
бунке-
ра, л
Стои-
мость,
долл.
США
"Аг Хаски”
’Аг Трак”
"Сессна эркрафт”, Уичита,
Канзас 67201, США
"Сессна”
АТ-301
АТ-301 А
АТ-302
АТ-400
‘Диабло-1200”
"Игл-220”
"Игл-300”
"Эр трактор”, П, 0. Бокс
485, Олни. Техас 76374,
TSIO-520T фирмы "Континенталь”
310 л. с. при 2700 об/мин
IO-520-D фирмы "Континенталь”
300 п. с. при 2350 об/мин (взлетный
режим), 285 л, с. при 2700 об/мин
(максимальный режим)
R1340 фирмы "Пратт знд Уитни”,
600 л. с.
12,7 1966 943 1060
12,7 1905 394 1060
79 900
712 000
США
”Эр трактор”
”Эр Трактор”
"Эр Трактор"
"Эмер”, Хангар 38, Ин-
дастриал Эрпарк, Хар-
линген, Техас 78550, США
"Игл эркрафт
Бокс 4127,
Бойз, Айдахо 83704, США
"Игл”
То же
LTP101 фирмы ’Авко Лайкоминг”
600 л. с. (мощность на залу)
PT6A-15AG фирмы "Пратт знд
Уитни”, 680 л. с. (мощность на
валу)
R1820 фирмы "Райт Циклон”,
1200 л. с.
W-670-6N фирмы "Континенталь”.
200 л. с.
IO-540-M1B5D фирмы "Лайко-
минг”, 300 л. с.
13.7
/
16,8
16,8
3130
3311
2994
3538
3810
2450
2450
1473
1565
1522
1928
1814
1247
1247
1211
1325
1211
1514
1798
945
945
81 500
835 000
По со-
гласова-
нию
187 590
По со-
гласова-
нию
81 495
96 450
"Ипанема-201А”
’Эмбраер’, П. О. Бокс 343,
12.200 Сао Жозе душ Кам-
пуш, Сан Пауло, Бразилия
IO-540-K1FSD фирмы "Авко 11,7
Лайкоминг”
1800 835 680 91 030
"Траш”
’Турбо Траш" (1893 л)
’Эйрес корпорейшн”, П. О.
Бокс 3090, Олбани, Джорд-
жия, 31706, США
’Эйрес’
R1340 фирмы "Пратт энд Уитни”, 13,5
600 л. с.
3130
1514
116 500
’Турбо Траш" (1514 л) ’Эйрес’
"PZL-Траш”
’Булл Траш"
"Лео-Траш”
S2R-T
’Циклон"
"Пейдж”
’Эйрес’
’Эйрес”
P.Y. Харкер, 40 Понт Ст.,
Лондон, Ю31, Великобри-
тания
’Марш авиэйшн", 5060
Ист Фалдон Драив, Меза,
Аризона 85205, США
’Стюарт-Дэвис”, 3200 Черри
Ав., Лонг Бич, Калифор-
ния 90807, США
"Пейдж индастриз" Бокс
191, Юкон, Оклахома 73099,
США
PT6A-34AG,750 л. с. или 13,5
PT6A-15AG, 680 л. с.
PT6A-34AG, 750 л. с.; 13,5
PT6A-15AG, 680 л. с.;
PT6A-11AG, 500 л. с.
PZL-3S, 600 л. с. 13,5
R-1820 фирмы "Райт”, 1200 л. с. 13,5
фирмы "Алвис Леонидес", 550 л. с. 13,5
ТРЕ 331-1-101
R-1820 фирмы "Райт”, 1200 л. с. 13,5
LTP101 фирмы "Авко Лайкоминг", 13,5
600 л. с. (мощность на валу)
3855
2086
1893
3719
3132
4536
3130
4173
3130
3130
1450
1450
1450
1514
1930
1515/1893
2273
1514
"Аг Ралли”
"Аэроспасьяль" (Соката), 0-540, фирмы "Авко Лайкоминг", 9,7
БП38, 65001, Тарб, Франция 235 л. с.
259 000
228 500
251 600
221 000
209 500
145 500
18 000
(двига-
тель)
По со-
гласова-
нию
То же
1350 655 579 По со-
гласова-
нию
Продолжение
Наименование
или обозначение
’Супер Аг-Кзт-В*
"Лео-Кэт*
С-164-С-Т
"Турбо*
"Стейдж IF
"Пейдж*
"Кинг-Кэт"
NDN-6 "Филдмаетер”
PL-12 "Эртпак*
Фирма-изготовитель
и ее адрес
"Швайцер эркрафт’, Бокс
147, Эльмира, Нью-Йорк
14902, США
"Р. Y. Харкер", 40 Понт Ст.,
Лондон, Ю31, Великобри-
тания
"Марш авиэйшн”, 5060 Ист
Фалдон Драйв, Меза,
Аризона 85205, США
" Фрейкс авиэйшн", Рут 3,
Бокс 229Б, Клеберн,
Техас 76031, США
"Стейдж П", 3013 Эрпорт
Авеню, Санта Моника, Ка-
лифорния 90405, США
"Пейдж индастриз", Бокс
191, Юкон, Оклахома
73099, США
"Мид-Континент эркрафт",
Хайти, Миссури 63851, США
"НДН эркрафт", о-в Уайт,
аэропорт, Сандаун, о-в Уайт,
Великобритания
"Трансавиа", 73 Стейшн
Роуд, Севн Хиллз, НЮУ
2147, Австралия
Двигатель, мощность
R985 фирмы "Пратт энд Уитни",
450 л. с. (мощность на валу) или
R1340, 600 л. с. (мощность на
валу)
Фирмы "Алвис Лео ни дес",
550 л. с.
ТРЕ-331-1-101 фирмы "Гарретт"
PT6A-34AG фирмы "Пратт энд
Уитни”, 750 л. с. (мощность на
валу)
V8 с водяным охлаждением,
450 л. с.
LTP101 фирмы "Авко Лайкоминг",
620 л. с. (мощность на валу)
R1820 фирмы "Райт Циклон",
1200 л. с.
PT6A-34AG фирмы "Пратт энд
Уитни, 750 л. с. (мощность на
валу)
IO-520D фирмы "Роллс-Ройс"
Размах
крыла, м
12,9
12,9
12,9
12,9
12,9
12,9
12,9
15,3
12,0
Макси-
мальная
2758
2756
4082
3856
2758
2756
3856
3856
1855
Полезная
нагрузка,
Вмести-
мость
Стои-
мость.
1514 121 995
1360 1136 180 000
(двига-
тель)
— 1892 По со-
гласова-
нию
2336 1893 По со-
гласова-
нию
1393 1136 То же
1568 1136
1893 152 000
1588 2642 400 000
839 379 По со-
гласова-
нию
Т-300 "Скайфармер"
FU 24-554
"Креско-600"
"Пони-D’
"Брейв-300”
"Брейв-375”
"Круг"
"Турбо Крук’ М-15
М-18 ’Дромадер"
620
620 ТР
"Трансавиа”
"Нью Эйланд аэроспейс”,
аэропорт Хамилтон, Новая
Зеландия
"Нью Зиланд аэроспейс’
"Пайпер эркрафт", Док-
хавен, Пенсильвания
17745, США
"Пайпер эркрафт"
"Пайпер эркрафт"
"Пезетель-Варшава”, 02-256
Варшава-Окечле, Ал. Кра-
ковска, 100/114 Польша
"Пезетель-Варшава"
"Пезель-Мьелеч", ул. Людо-
вего, Польске АЛ.-25, го 3,
39-301 Мьелеч, Польша
"Пезет ель-Мьелеч”
"У эзерли авиэйшн" 2304
Сан Фелипе Роуд, Хол-
листер, Калифорния
95023, США
"Уэзерли авиэйшн"
Ю-540-К145 фирмы "Авко Лайко-
минг"
10-720 фирмы "Авко Лайкоминг",
400 л. с.
LTP101 фирмы "Авко Лайкоминг”,
600 л. с. (мощность на валу)
10-540 фирмы " Авко Лайкоминг",
235 л, с.
10-540 фирмы "Авко Лайкоминг",
300 л. с.
10-720 фирмы "Авко Лайкоминг",
375 л. с.
PZL-35, 600 л. с.
PT6A-34AG
Конструкции Ивченко
ASZ-621R фирмы "Пезетель",
1000 л. с.
R985 фирмы "Пратт энд Уитни”,
450 л. с.
PT6A-11AG
12,0
12,8
12,8
11,0
11,8
11,8
14,8
14,8
22,4
17,7
12,5
12,5
1855 1723 379 То же
2463 1100 1045
3175 1817 1705
1316 544 572 53180
1996 999 74 740
2177 1059 1041 99 860
3000 1000 1400 По со-
гласова-
нию
3000 1200 1400 То же
5750 2200 2900
4200 1500 2500 145 000
2640 1360 1270 74 000
2640 1360 1270 156 000
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию...............
Предисловие..................................
От автора....................................
Введение.....................................
Благодарность.................................
К пилотам-новичкам и особенно молодым пилотам
11
13
15
Глава 1.
Проблемы безопасности полетов на воздушных судах сельско-
хозяйственной авиации.....................................16
Нормы летной годности и потенциальная опасность.........................19
Продольная устойчивость и перегрузки................................... 22
Масса и центровка.......................................................27
Новое мышление..........................................................28
Расчетные нагрузки на конструкцию.......................................30
Прочность сельскохозяйственных самолетов................................32
Перспективы.............................................................35
Участок потребной и располагаемой мощности..............................36
Неправильное управление топливной системой..............................36
Избыточная загрузка.....................................................36
Переносимость перегрузок телом человека.................................37
Защитные шлемы..........................................................40
Состояние здоровья и усталость..........................................43
Список литературы.......................................................43
Глава 2. Оборудование для внесения химикатов и его регулировка..........
Введение............................................................... 45
Описание опрыскивателя..................................................45
Оборудование для мелкокапельного опрыскивания...........................48
Регулировка скорости истечения..........................................59
Регулировка мелкокапельного распрыскивателя иМикронэря..................62
Правила работы с опрыскивающими системами......................;........65
Описание оборудования для разбрасывания.................................66
Эксплуатация разбрасывателей.......................................... 70
Разбрасывание твердых химикатов.........................................71
Список литературы.......................................................74
Глава 3.
Авиационно-химические работы — опрыскивание и разбрасыва-
ние...................................................76
Введение...............................................................76
Категории химикатов, применяемых при опрыскивании......................76
Подготовка жидкого химиката............................................77
Норма расхода химикатов................................................78
Размещение и число сопел или мелкокапельных распрыскивателей...........78
252
Высота попета............................................................79
Ширина обрабатываемой площади.......................................... 81
Влияние метеоусловий.................................................... 83
Снос химикатов...........................................................83
Внесение удобрении...................................................... 86
Выполнение полета....................................................... 87
Снос гранулированных препаратов......................................... 87
Вихри на законцовках крыла.............................................. 87
Список литературы........................................................90
Глава 4. Техника безопасности применения химикатов пилотами сельско-
хозяйственной авиации................................................
91
Введение................................................................ 91
Классификация пестицидов.............................................. 91
Классификация пестицидов по назначению...................................92
Классификация пестицидов по способам применения..........................93
Классификация пестицидов по химическому составу........................ 95
Техника безопасности при применении дестицидов...........................96
Токсичность пестицидов.................................................. 98
Критерии классификации пестицидов, принятые Всемирной организацией здраво-
охранения............................................................... 99
Токсичность для млекопитающих.............................................100
Токсичность растворителей.................................................102
Опасность для пилотов и наземного персонала...............................103
Уровни холинестеразы......................................................103
Действия при случайном отравлении.........................................104
Дезактивация воздушных судов..............................................108
Список литературы..........................................................ПО
Глава 5. Выбор взлетно-посадочных полос..............................щ
Введение
Ширина.......
Боковые полосы
Продольный уклон. .
Поперечный градиент
Поверхность
Зоны захода на посадку
Длина ВПП............
Расположение.
111
111
111
111
112
112
. 113
. .113
. .113
ч
Л • п
Глава 6. Организация работы на летном поле........................115
Введение..................................................................115
Действия до и после полета................................................116
Наземное оборудование................................................... 118
Погрузочные системы замкнутого контура................................... 120
Средства обеспечения безопасности на ВПП..................................121
Список литературы................................................... 122
Глава 7. Полеты сельскохозяйственной авиации и методы их выполнения .123
Введение...............................................................123
Площадка для взлета................................................ 124
Загрузка.............................................................. 125
253
Тренаж в кабине и обучение жизненно важным действиям
Руление самолета
Развороты. .
126
126
. .127
Общие ошибки при разворотах................................................131
Перегрузка.................................................................132
Влияние атмосферных условий................................................133
Направление и скорость ветра...............................................134
Развороты при ветре...................................................... 135
Градиент ветра........................................................... 137
Порывы ветра и турбулентность..............................................140
Препятствия-...............................................................141
Склоны возвышенностей, откосы, холмистость.............................143
Аварийный сброс химикатов........................................... ;145
Площадки для аварийной или вынужденной посадки.........................145
Расположение Солнца относительно горизонта.............................145
Заход на посадку и посадка............................................ 146
Метод выполнения разворота для захода на повторный пролет...............147
Проблема столкновения с проводами......................................156
Плотность воздуха......................................................166
Список литературы......................................................169
Глава 8. Применение вертолетов в сельском хозяйстве
Введение.........................
Характеристики вертолетов.......
Площадки для взлета и посадки....
Режим висения в зоне влияния земли
Выполнение АХР..................
Маневрирование при разворотах....
Безопасность полетов............
Список литературы................
170
170
175
176
176
177
178
180
Глава 9, Метеорологическое обеспечение полетов на АХР.............182
Введение............................................................ 182
Влияние ветрозащитных изгородей на проведение АХР.....................182
Пыльные смерчи........................................................185
Бризы с суши и моря (озера)...........................................186
Искусственный дождь...................................................188
Влияние горных массивов на воздушный поток............................188
Сдвиг ветра на малой высоте...........................................191
Список литературы.....................................................201
Глава Ю. Сигнализация и наведение.....................................202
Введение..............................................................202
Выбор естественных ориентиров.........................................203
Искусственные ориентиры...............................................204
Сигнальщики......................................................... 211
Электронные системы...................................................216
Список литературы.....................................................238
Глава 11. Ночные авиационно-химические работы.........................239
Специальное оборудование............................................ 239
Проверки и техника пилотирования......................................241
254
Организация ночных полетов..............................................242
Отбор пилотов...........................................................242
Обучение пилотов ночным полетам.........................................243
Основные способы обеспечения безопасности полетов.......................244
Преимущества и недостатки...............................................245
Заключение..............................................................247
Приложение. Летно-технические характ еристики сельскохозяйственных самолетов. 248
Производственное издание
Квонтмк Рои
СПРАВОЧНИК ПИЛОТА
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АВИАЦИИ
Технические редакторы Е. Г. Алексеева, С, В. Запреева
Корректор-вычитчик £. А. Котляр
Корректор Е. Ю. Саморукова
ИБ № 4349
ПЕрЕОПеЧ^ТН» Рч&вов С.Н
Подписано в печать 15.08.91. Формат 60x88 1/16. Бум. офсетная. Гарнитура Пресс Роман.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 15,68. Усл. кр.-отт. 15,68. Уч.-изд. л. 17,85. Тираж 4500 экз.
Заказ 749. Цена 2 руб. Изд. № 2-2-1/7—5570.
Текст набран в издательстве на наборно-печатающих автоматах
Орлена "Знак Почета” издательство ’’Транспорт’’,
103064, Москва, Басманный туп., 6а
Московская типография No 4 1 осударственной ассоциации предприятий,
организаций и объединений полиграфической промышленности «АСПОЛ»
129041, Москва, Б. Переяславская, д. 46.