Ил-76 и другие противопожарные "бомбардировщики"
Николай Таликов, Евгений Шубняков, Геннадий Слуцкий
В последние годы слово «экология» звучит в России почти также часто, как и «политика»—изменение политических приоритетов сказалось не только на экономике, но и на отношении к среде обитания. В этих условиях многие предприятия различных отраслей промышленности стараются использовать уже имеющиеся наработки в новых целях. Это можно отнести и к Авиационному комплексу им. С. В. Ильюшина. Характерный пример-пожарный вариант известного транспортного самолета Ил-76.
Еще до второй мировой войны самолеты участвовали в патрулировании лесов, контролировали пожарную ситуацию и десантировали пожарных для борьбы с огнем. Проводились эксперименты по сливу воды с самолетов (в СССР для этого переоборудовали По-2 и Р-5), но при малых объемах сбрасываемой жидкости и отсутствии единой системы борьбы с лесными пожарами такое использование самолетов было неэффективным.
После войны ситуация коренным образом изменилась. Особенно это коснулось США, где оставшиеся в большом количестве бомбардировщики продавались по бросовым ценам, а правительство начало проявлять беспокойство по поводу растущего ущерба от лесных пожаров. Переоборудовать бомбардировщик под сброс воды оказалось делом не очень сложным, и в 50-х годах в США и Канаде появилась целая воздушная армия таких самолетов — В-17, В-24, В-26, PB4Y, Tigercat, Avenger и другие.
Образовалось несколько компаний, специализирующихся на доработках самолетов, среди них наибольшего успеха добились американская Аэро Юнион и канадская Конайр. С самолета снималось все вооружение и ненужное оборудование, а в его бомбоотсеке размещался бак для воды или огнегасящей жидкости вместе с системой слива. С целью легкого опознавания самолет окрашивался в красно-белый цвет. Объемы устанавливаемых баков для воды не превышали пяти тысяч литров, что было вполне достаточно на том этапе.
На протяжении двадцати послевоенных лет рынок пожарных самолетов успешно заполнялся переоборудованными вариантами бомбардировщиков второй мировой войны и гражданских самолетов типа DC-4 или DC-6. В начале 60-х годов этого было уже недостаточно, и в 1 967 году в Канаде совершил свой первый полет самолет-амфибия Кэнэдэйр CL-215, разработанный специально для тушения лесных пожаров с воздуха. Однако компания Кэнэдэйр ориентировалась при его создании в основном на местные географические условия.
Главным отличием CL-215 от других пожарных самолетов стала возможность набора воды в скольжении (глиссировании) по поверхности озера или реки. Из днища фюзеляжа выдвигаются два заборных патрубка, и вода поступает прямо в специальные баки, расположенные в грузовой кабине самолета. Территория Канады изобилует чистыми водоемами, поэтому найти полосу протяженностью около 1200 м для того, чтобы набрать 6 т воды, не сложно. Сливается вода через створки в днище, открываемые по команде пилота. При одновременном сливе всего объема жидкости площадь орошения на земле составляет 85x20 м, с максимальной концентрацией 2 л на кв/м в центре зоны сброса.
По мере накопления опыта эксплуатация выявлялись возможности доработки самолета, и в конце 80-х появилась его модификация стурбовинтовымидвигателями—CL-215T,a в 1994 году — CL-415, улучшенный вариант с усовершенствованной аэродинамикой, модернизированной системой слива и увеличенным до 6130 л объемом баков. К настоящему моменту построено более 200 экземпляров CL-215/415. Наиболее активно самолет используется в Канаде. Франция, Испания, Греция и Югославия также закупили и применяют этот самолет для тушения лесных пожаров.
С начала 70-х годов использование авиации в борьбе с пожарами значительно расширилось. Появились специальные огнегасящие жидкости—ретарданты и растворы пены. Это внесло изменение в тактику борьбы с лесными пожарами. Большее внимание стало придаваться взаимодействию наземных и воздушных сил.
Авиационные средства тушения лесных пожаров разделились на три основные группы. В первую можно отнести самолеты и вертолеты с объемом баков с огнегасящей жидкостью до трех тысяч литров. Это сельскохозяйственные самолеты типа PZL М-18 «Дромадер», NAC-6 «Филдмастер», Пилатус «Турбо-Портер», Ан-2П, вертолеты Белл 205/212, SA330 «Пума». Они используются на небольших пожарах при слабом ветре, вблизи от аэродрома базирования и при наличии на аэродроме достаточного источника воды.
Вторую группу составляют самолеты с баками для огнегасящей жидкости объемом 3—6 тысяч литров. Это уже упомянутый CL-215/415, а также переоборудованные под пожарные Грумман «Трэккер», Локхид «Нептун», ВАЕ 748, С-119 «Флаинг Бекскар», АН-32П и Бе-12. Их применение относится к пожарам средней активности, сопровождающимися обычно сильным ветром. Если после первой атаки на пожар погасить его не удается, то используется тактика проложения заградительных полос.
Вода, а чаще раствор пены или ретардант (их воздействие более эффективно), сбрасывается перед надвигающимся фронтом пожара, что позволяет приостановить его развитие и выиграть время для развертывания наземных пожарных сил.
Амфибия CL-215 в случае близости водоема к зоне пожара имеет определенные преимущества по сравнению с другими самолетами наземного базирования. «Челночные» полеты CL-215 от места пожара до водоема значительно сокращают время оборота самолета, и если для обычных самолетов приходится затрачивать не менее 30 минут на полет от зоны пожара, посадку, заправку водой, взлет и возвращение, то CL-215, используя возможность набора воды с глиссирования, может уложиться в 10минут. Поставив 3—4 CL-215«по кругу», можно добиться практически непрерывного «полива».
Третья группа «водяных бомбардировщиков», как называют в Америке пожарные самолеты, очень немногочисленна. Из-за большого объема сбрасываемой жидкости их действительно можно назвать бомбардировщиками. Они используются при всех типах лесных пожаров — от малых возгораний, когда огонь гасится в первом же сбросе, до самых крупных и разрушительных катастроф, когда необходима быстрая прокладка заградительных полос максимально возможной длины. В эту группу можно включить Локхид С-130 «Геркулес», летающую лодку Мартин «Марс» и Ил-76 с легкосъемной системой ВАП (выливной авиационный прибор).
Самолеты С-130, находящиеся на службе в ВВС и оснащаемые для тушения пожаров системой MAFFS (Модульная воздушная система пожаротушения), привлекаются в тех случаях, когда у коммерческих фирм, владеющих небольшими самолетами, не хватает мощности, чтобы справиться с возникшей ситуацией. Специальные «пожарные» С-130 находятся в эксплуатации у частных компаний и представляют собой снятые с вооружения самолеты ранних модификаций. Варианты конструкций баков и систем слива разнообразны, но основное отличие от съемных систем заключается В ТОМ, что в процессе модификации существенно затрагивается конструкция самолета — в полу грузовой кабины прорезаны щели для слива жидкости, установлены сливные створки и дополнительные баки для жидкости в подпольном пространстве. Объемы сбрасываемого ретарданта для таких самолетов С-130 доходят до 12000 л.
После катастрофических пожаров 70-го года на юге Калифорнии, когда сгорело свыше 500 домов, было опустошено около 300 000 га лесов, правительство США всерьез обеспокоилось проблемой тушения лесных пожаров и решило привлечь военно-воздушные силы для борьбы с этой стихией. Был заключен контракт с фирмой FMC на создание легкосъемной системы пожаротушения, устанавливаемой на самолет С-130. FMC уже имела опыт создания подобных систем, но в несколько иных целях—для распыления ядохимикатов (дефолиантов), уничтожающих листву в тропических лесах южного Вьетнама при ведении борьбы с партизанами. Часть элементов новой системы позаимствовали у «ядовитого» предшественника, и летом 1971 года MAFFS уже проходила испытания на реальных пожарах в Национальном парке Лос Падрес.
Система MAFFS состоит из пяти баков (по 1893 л ретарданта каждый), трубопроводов, двух сливных сопел с прорезиненными нейлоновыми сильфонами (гибкими соединительными элементами), позволяющими поворачивать сопла в положение слива. Все оборудование крепится на поддонах, устанавливаемых в грузовой кабине С- 1ЗО. Слив производится за счет подачи воздуха в баки.
Система с использованием «поддавливания воздухом» имеет возможность «дробить» количество сливов, но сложность такой системы снижает безопасность работы. Применение С-130, оснащенного системой MAFFS, позволяет получить на земле при одновременном сливе из всех баков пятно жидкости площадью 250x60 метров и концентрацией в центре пятна слива—3,2 литра/кв.м. После испытаний служба леса США закупила восемь комплектов оборудования. Эти комплекты были размещены на трех базах ВВС в западной части США для использования авиационными частями Национальной гвардии и Резерва ВВС.
Другим «водяным бомбардировщиком» является летающая лодка «Марс», способная сбросить за один раз 27 000 л воды. Этот самолет смело можно отнести к летающим реликвиям. Из построенных в 1945 — 1946 годах семи патрульных лодок четыре были проданы в Канаду для модификации в пожарные самолеты. До нашего времени сохранилось только две. Оба самолета принадлежат компании FIFT и базируются на озере Спроат в Канаде.Их задача—охрана строевого леса, растущего в этом регионе и принадлежащего частным деревообрабатывающим компаниям. Как и CL-215, «Марс» способен набирать воду в процессе глиссирования и сбрасывать ее в несколько этапов. Поддержание в эксплуатации самой большой в мире серийной летающей лодки—дело не дешевое (особенно, если учесть, что поршневые двигатели этого самолета—тоже в определенном смысле раритеты), но до сих пор «Марс» себя оправдывал, спасая окружающий лес в среднем от 40 крупных пожаров в год.
Среди всего арсенала средств пожаротушения в настоящее время самым большим в мире пожарным «бомбардировщиком» является Ил-76, оснащенный выливным авиационным прибором (ВАП), Два бака ВАП-2 вмещают 42000 л воды или специальной огнегасящей жидкости.
Первый полет Ил-76 состоялся 25 марта 1971 года. Самолет, помимо военно-транспортных перевозок (так называемое посадочное десантирование), должен был выполнять специальные задачи парашютного десантирования — сброс грузов с большой высоты с применением вытяжной и спускаемой парашютных систем, сброс грузов с предельно малой (5 —10 м высоты с применением только вытяжной парашютной системы, сброс моногруза массой до 50 т. Такие задачи определили компоновку, летные характеристики и особенности пилотирования самолета. Полет на высоте 300—500 м со скоростью 240—280 км/ч со сбросом грузов общей массой в 40 т не является экстраординарным режимом для самолета. Это свойство впоследствии очень пригодилось для пожарного самолета, выполняющего сброс 40 000 л жидкости (более четверти взлетной массы) за 4 секунды с высоты 50 м, не выходя за пределы разрешенных режимов полета.
Практическое освоение различных методов десантирования грузов и изменившаяся экономическая ситуация в стране подтолкнули коллектив ОКБ к решению задачи тушения лесных пожаров методом сброса на огонь большого количества жидкости с использованием самолета Ил-76.
Разработка пожарного оборудования для Ил-76 проводилась в инициативном порядке. Основными требованиями к системе стали: простота конструкции и эксплуатации, а также возможность переоборудования любого транспортного самолета Ил-76 без каких-либо доработок его конструкции. Поскольку опыта работы в этой области не было, то вначале возникли довольно необычные идеи пожарной системы, как, например, использование платформ ПГС-500, на которых размещаются пластиковые мешки с водой. В воздухе или при падании на землю мешки разрываются и вода гасит пожар. Опасность таких систем для людей, которые могли оказаться в зоне пожара, была вовремя оценена. В итоге остановились на конструкции, состоящей из двух резервуаров (труб), расположенных по всей длине грузовой кабины самолета и имеющих на одном конце систему заправки жидкостью (заливные горловины), а на другом — систему слива (крышки с замками и желоба). Жидкость свободно сливалась через открытый грузовой люк самолета.
В конце 1988 года был спроектирован, а в начале 1989 года изготовлен экспериментальный образец выливного авиационного прибора (ВАП), состоящего из двух цилиндрических емкостей, вмещающих по 16000 л жидкости каждая. Для быстроты воплощения идеи в конструкции использовались стальные трубы, применяемые в магистральных газопроводах, с наружным диаметром 1220 мм и толщиной стенки 14 мм.
Проведенные летные испытания по определению устойчивости и управляемости самолета при сливе воды в различных сочетаниях (раздельно, залпом, с разным по времени открыванием емкостей на скоростях полета от 260 до 400 км/ч), подтвердили правильность выбранной концепции. Площадь поверхности орошения при последовательном сливе из двух баков составила 600x80 м и при скорости полета 280 км/ч и высоте слива 80 м. При сливе воды одновременно залпом из двух баков площадь составила 400x100 м. Концентрация жидкости на земле превышала 5 л на кв. метр в центре зоны сброса с постепенным уменьшением к периферии. Время сброса воды составило около 8 секунд.
Летом 1990-го появилась возможность испытать самолет с оборудованием ВАП на реальных пожарах в Красноярском крае. Тушение пожаров проводилось в тайге на равнине, холмистой местности (высота рельефа до 600 м) и в горах (высота рельефа до 2500м). Сбросы воды велись по единичным (2-5 га) очагам пожаров средней интенсивности и по крупным пожарам (до 50 га). В ходе этой работы была разработана методика полета самолета при тушении лесных пожаров в районах со сложным рельефом местности.
Весной 1992-го произошли два пожара на воинских складах, где хранилось большое количество боеприпасов. В ликвидации их принимал участие Ил-76МД ОКБ им. С. В. Ильюшина, оборудованный ВАП.
Первый инцидент случился ночью 9 апреля под Ереваном. Начался пожар на одном из складов боеприпасов, за ним последовали серии взрывов. Поскольку склады располагались вблизи от города, то осколки снарядов и ракет посыпались на жилые дома. Население пришлось срочно эвакуировать. Сигнал о пожаре пришел в ОКБ утром, в начале рабочего дня. Необходимо было загрузить ВАП в самолет и залить в резервуары воду, чтобы сэкономить время в районе пожара. Около полудня самолет под командованием заслуженного летчика-испытателя Игоря Закирова вылетел в Ереван с базы АК имени Ильюшина в Жуковском. После посадки в аэропорту Звартноц (Ереван) пришлось уточнить обстановку в районе пожара и взять на борт штурмана, хорошо знавшего местность. Первый полет длился около часа—разведка территории, определение интенсивности пожара, направления захода и слив. Заходы на сброс воды затруднялись не только гористой местностью, но и молниеотводными мачтами на территории склада. После посадки—заправка самолета водой за 10— 12 минут и снова вылет. Во время второго вылета начались взрывы боеприпасов—пришлось повторить заход на сброс. Третий полет выполнялся уже в сумерках. Поздно вечером местные власти объявили населению, что пожар на складах потушен и можно возвращаться в свои жилища.
На следующий день рано утром экипаж Ил-76 на вертолете Ми-8 выполнил облет складов. На территорию уже вошли воинские подразделения и начали работы по ликвидации последствий пожара. Этим же утром было выполнено еще два полета со сбросом воды для уничтожения оставшихся небольших очагов огня в различных местах складов.
Прошло чуть больше месяца, и вновь — взрывы на воинском складе боеприпасов, но уже во Владивостоке. И вновь ильюшинскому экипажу, но уже под командованием шеф-пилота ОКБ заслуженного летчика-испытателя. Героя Советского Союза Станислава Близнюка дано задание срочно вылететь во Владивосток и принять участие в ликвидации пожара. По прибытии самолета на место, ранним утром следующего дня был выполнен облет складов на вертолете, определена схема работы самолета.
Задачу предстояло выполнить очень сложную. Склады находились среди гор высотой 300 — 400 метров, расположенных в виде подковы. Заход на источник пожара только с одной стороны, но и здесь он осложнялся заводской трубой высотой около 70 метров. В этот день с раннего утра до полудня выполнено семь полетов со сбросом воды. Пришлось делать и повторные заходы из-за разрывов боеприпасов. И вновь задача была выполнена.
К началу 1993 года в ОКБ спроектировали усовершенствованный ВАП-2 с объемом резервуаров 42 000 литров. Был получен заказ от МЧС на производство пяти экземпляров системы. Общая масса ВАП-2 с водой составила около45 тонн. Принципиально конструкция системы не изменилась. Два цилиндрических резервуара, объемом по 21000 литров каждый, изготовлены из алюминиевого сплава с толщиной стенки 5 мм. В передней части резервуаров, сверху, размещены заливные горловины с двумя заливными узлами под стандартные пожарные шланги. Там же находятся и шланги перелива, которые выводятся за борт самолета через передние двери и предотвращают перелив жидкости в кабину при заправке. В задней части резервуаров на петлях подвешены крышки слива, закрепляющиеся специальным прижимным замком. Открытие крышек производят два оператора, открывая рукоятками замки крышек через систему тяг и качалок. Рукоятки размещены вблизи от сливной части системы, а операторы слива получают команду на открытие крышек от штурмана по внутри самолетному переговорному устройству. Жидкость при сливе попадает из резервуаров в желоба, установленные на рампе, по ним стекает к обрезу рампы и выливается наружу. Вся конструкция ВАП-2 крепится к полу грузовой кабины штатными швартовочными цепями. Для перемещения ВАП по земле предусмотрен съемный колесный ход и водило. Четыре человека, используя передвижные тельферы на потолочной части самолета, загружают и швартуют ВАП за 1,5 — 2 часа.
Применение самолета на реальных пожарах продолжалось (например, летом 1993 года в Крыму и осенью того же года в районе Кисловодска—Железноводска). Состоялся также дебют этого уникального самолета на западном рынке. Начало было положено в Париже на Авиасалоне 1993 года, затем в сентябре того же года Ил-76 с ВАП работал на учениях, проводимых ООН в Австрии. В 1994 году—выставка «Средства Спасения-94» в Москве с летной демонстрацией в Ногинске, а в сентябре 1994-го был
29-04-2015, 02:26