Repülés, repülőgépek

jetplanes

jetplanes

Csúcstechnika forgószárnyakon

2021. január 10. - stonefort2

                                        

Régi adósságom a Készenléti Rendőrség Légirendészeti Szolgálatának  állományában üzemelő MD902 Explorer típusú helikopterek bemutatása. Érdekes típus, már első ránézésre feltűnik, hogy a faroktartó végén nincs a főrotor reakciónyomatékát kiegyenlíteni hivatott légcsavar,  ami jellemző a hagyományos kialakítású helikopterekre.

12_resize_11.jpg

Az MD902 típus nem új, a használtan beszerzett gépeink között van 20 éves  és sok ezer repült órával rendelkező is, így talán furcsának hat a címben említett minősítés, miszerint csúcstechnikáról beszélünk. De nincs ellentmondás, mivel a helikopterek egy részének felszereltsége, a fedélzetükre integrált megfigyelő rendszerek a létező legmodernebbek, de ezekről majd  a későbbiekben.

Az amerikai McDonnell Douglas repülőgépgyár helikopteres részlege ( ma már a Boeing részeként) komoly múltra tekint vissza. Számos típusuk elterjedt és világhírnévre tett szert, ők fejlesztették sok más mellett például az AH-64 Apache harci helikoptert is.

A könnyű kategóriában az MD gyártmányai is nagy számban szolgálnak a világ minden táján, így például  közvetlenül a rendszerváltás előtt már üzembe állt Magyarországon is az egyik legsikeresebb típusuk az MD500E, mégpedig a Légirendészet állományában.

p1180895_resize.jpg

Pontosan ekkor, vagyis 1989-ben kezdődött el az MD tervező irodájában az MDX program. A szóban forgó fejlesztés célja egy olyan típus létrehozása volt, amelynek kormányzása újszerű elvek alapján működik. Ez konkrét céllal történt, ugyanis a később bevált kialakítás egyrészt könnyebb, megbízhatóbb, másrészt biztonságosabb is a hagyományoshoz képest, hiszen az ismeretlen terepen, szűkös helyen végzett leszállás közben nem kell attól tartani, hogy megsérül a farokrotor, amely más típusok esetében sok baleset forrása volt.

A fejlesztés eredménye kiválóan sikerült de a NOTAR (NO TAil Rotor) technológia mégsem terjedt el széleskörűen a világban, aminek egyetlen oka van. Az MD nemzetközi szabadalmi igényt jelentett be, így más cégek csak az ő engedélyükkel alkalmazhatják. A saját konkurenciáját meg természetesen senki sem támogatja.

p1180893_resize.jpg

A NOTAR megoldásról sokan tévesen gondolják azt, hogy a faroktartó végén lévő nyíláson oldalirányban  kiáramló levegő egyenlíti ki a főrotor reakciónyomatékát. Ez  csak részben igaz, a kép ennél jóval komplexebb. A helikopter törzse mögötti héjszerkezetű „csőbe” egy soklapátos ventillátor nagy mennyiségű, de alacsony nyomású, a két hajtómű között felülről beszívott levegőt áramoltat. Ennek egy része hátul a forgatható „kónusz” nyílásán távozik, a többi  pedig a faroktartó jobb oldalán kialakított kettő hosszirányú résen át, lefelé. A kör keresztmetszetű cső jobb és bal oldala között így nyomáskülönbség alakul ki a Coanda-effektusnak köszönhetően.

dsc_0885_resize_1.jpg

Függeszkedés közben a rotor nyomatékának kb. 60%-át egyedül ez ellensúlyozza, és  csak a kisebb részt egyenlíti ki a kónuszon oldalirányba áramló levegő. Amint  a helikopter gyorsít, az arányok változnak, és végül az utazó sebességnél szinte már csak az osztott és elektromosan vezérelt  vezérsíkokon keletkező légerők stabilizálják a függőleges tengely körüli mozgást. Hogy ne legyen olyan egyszerű a kép, a faroktartóba levegőt pumpáló ventillátor lapátjainak állásszöge is változik a pillanatnyi igénynek megfelelően, és a stabilizálást még robotpilóta is segíti. A kissé komplexnek ható megoldásnak több fontos előnye van. Nincs szükség a farok légcsavarra, az annak meghajtását biztosító transzmissziós tengelyre, közbetét reduktorra. Mindez sokkal kisebb szerkezeti tömeggel jár együtt, emellett a hajtóművek teljesítményéből is kevesebbet vesz el, hiszen a főrotoron kívül csak a ventillátort kell forgatni. Ezen túl a vibráció és a zajszint is sokkal alacsonyabb. Az előnyök miatt tehát megérte a fejlesztés, amit követően az első NOTAR helikopter prototípusa 1992. december 18-án a levegőbe emelkedhetett.

dsc_0876_resize_1.jpg

A tervezők  két hajtómű alkalmazása mellett döntöttek, aminek egyik oka az volt, hogy a légügyi hatóságok szigorították a forgószárnyasok lakott területek feletti repüléseit, magasabb szintű repülésbiztonságot vártak el. Mivel a könnyű helikopterek, például a rendvédelmi szervek, mentőszolgálatok gépei jelentős részben városok felett repülnek, ezért jogos elvárás volt a repülésbiztonság javítása. Bár ez nem minden esetben volt indokolt, hiszen például a nálunk is üzemelő egyetlen gázturbinával rendelkező MD500-asokkal több mint 30 év alatt egyelten egy hajtómű leállás sem történt.

De a szabály az szabály, így a könnyű forgószárnyasok egy részével szemben elvárt kettő hajtómű alkalmazásának kényszerét  a gyártóknak el kellett fogadniuk. Fontos kérdés volt a tervezőktől, hogy melyik erőforrást választják, hiszen annak paramétereihez kellett igazítani a leendő új helikopter kialakítását. Végül a francia Turbomeca Arrius helyett a 710 lóerő maximális és 550  folyamatos teljesítmény leadására képes  Pratt&Whitney Canada PW206/207 mellett döntöttek. Az MD902 „erőnléte” ezeknek köszönhetően kiválónak számít, hiszen a kb. 3 tonnás maximális felszálló tömeg mozgatásához több mint 1400 lóerő áll rendelkezésre. Ha a Mi-8-assal vetjük össze, ott kicsit több mint dupla teljesítményhez négyszeres tömeg járul.

11_resize_13.jpg

A mindössze egy mázsás  PW207 erőforrás centrifugál kompresszorral és axiális turbinával rendelkezik, rendkívül egyszerű és megbízható kialakítású, emellett elvárás volt a hosszú élettartam is. Mégpedig nagyon hosszú, de természetesen ezt ahogy más típusoknál sem, úgy az új helikopternél sem lehetett teljesen „összefésülni” a sárkányszerkezet élettartamával. De nem kell szégyenkeznie a gyártónak, hiszen a szóban forgó hajtómű javításközi üzemideje eléri a 4000 üzemórát. Az erőforrások vezérlése a korszerű elveknek megfelelően FADEC rendszerrel történik, azaz digitális elektronikus.

Egy más típusok esetében nem megszokott rendszert is beépítettek, saját belső mosását is el tudja végezni. A helikopter ugyanis ha terepen üzemel, a levegőben lévő és a rotorszél által felvert szennyeződések egy része bejuthat a kompresszorba, amelynek hatásfokát rontja a rárakódott rovarok, növények maradványa. Ezt hivatott eltávolítani a mosó rendszer, amely azonban  a magyar tulajdonba került gépeken nincs beépítve.

dsc_2597_resize.jpg

A keleti technikát ismerők, vagy hajdan üzemeltetők számára meglepő információk következnek. Ismeretes, hogy az egyik legelterjedtebb „klasszikus” helikopter, a világ számtalan pontján üzemelő Mi-8-as jelenlegi változatainak élettartama 6000 repült óra. Ezzel szemben a jelen írás főszereplője esetében nincs egy meghatározott időkorlát, a helikopter állapot szerint üzemeltethető, a leginkább csúcsra járatott MD902-esünk a 907-es már túllépte a 20 ezer repült órát, és a többi is jóval többet repült, mint amennyit egy Mi-8-as valaha is fog.

4_39.jpg

Természetesen jelentősen eltérő kategóriáról beszélünk, csak az arányok miatt lett említve. Vagyis jelenleg nincs élettartam korlátja az MD902-esnek. Természetesen ez „csak” a sárkányszerkezetre vonatkozik, a különböző fedélzeti berendezéseknek van üzemidő korlátja, ez például a kompozit rotorlapátok esetében 11 ezer óra. A lényeg az, hogy még a fődarabok cseréjéhez sem kell nagyjavító üzembe átrepülni a gépet, hanem szinte az összes felmerülő karbantartási munkát képes elvégezni a Légirendészeti Szolgálat műszaki állománya.

9_resize_15.jpg

A rendkívül hosszú élettartam mellett nem elhanyagolható tényező, hogy a helikopter közvetlen üzemeltetési költségei repült óránként nem érik el az ezer dollárt, ami a kategóriáján belül kiváló értéknek számít.

Az üzemeltetési jellemzőket jelentősen befolyásolja a magbízhatóság. Ennek szintjére utal, hogy az egyik gépünk előző „életében” a brit rendőrség állományában néha évi 600 órát töltött a levegőben.

Az MD Helicopters cég az új típus tervezésénél a kompozit anyagokra alapozott, a gép szerkezeti elemeinek jelentős része nem fémből készült. Ennek több előnye van, a kisebb tömeg mellett kevésbé hajlamos az anyagfáradásra, repedésekre, és ugyancsak lényeges, hogy a korróziót el lehet felejteni. Mindezek pedig a légi járművek üzemeltetésénél elsődleges fontosságú tényezők.

10_resize_17.jpg

A sárkányszerkezet tervezésénél figyelembe vették azokat az új előírásokat is, amelyek az esetlegesen bekövetkező zuhanás túlélhetőségére vonatkoztak. Ha a helikoptert kényszerhelyzetben 30 g-s függőleges vagy 18 g vízszintes lassulásnak megfelelő erőhatás éri, a személyzetnek ezt túl kell élnie, ezt kényszertörési csomópontok, gyűrődési zónák, és amortizátorokkal ellátott ülések alkalmazásával biztosították. A sérülésállóság különösen az üzemanyag tartályok esetében fontos, amelyek puhafalú kivitelűek és a kabinpadló alatt találhatók, két szekciójukban 600 liter kerozin fér el. Baleset esetén automatikus zárószelepek lépnek működésbe, megelőzve a kerozin szétfolyását és a tűzveszélyt.

2_resize_28.jpg

A könnyű helikoptereknél csak kevés olyan típus létezik, amelynek légkondícionáló rendszere is van. Ez nem összetévesztendő az egyszerű fűtő/hűtő berendezéssel. Az MD902 esetében azonban beépítették az utasok és a személyzet komfort érzetét nagymértékben javító rendszert, hiszen a potenciális vevők között tehetős magánszemélyek, cégek, szervezetek is voltak, amelyek  VIP  szállítási feladatokat is elláttak.

Ha már a belsőnél tartunk, akkor mindenképpen meg kell említeni műszerezettséget. Az MD902 alkalmas IFR azaz műszer szerinti repülésre is, rossz látási viszonyok mellett. Ehhez kapcsolódik, hogy a jegesedés veszélyét is ki kell küszöbölni, amit a szélvédőre fecskendezett desztillált víz és izopropil alkohol keverék biztosít. Ez nem összetévesztendő a hajdani „népszerű” rendszerrel, amely pl. a Mi-24-esen is megvan, az ugyanis „egyéb célokra” is kiválóan alkalmas tisztaszesszel működött. Ez a rendszer ugyancsak hiányzik a magyar MD902 gépekről.

3_resize_25.jpg

A pilótafülke berendezése (legalábbis a mi gépeinken) még részben hagyományos, de az elektro-mechnaikus műszerek mellett már rendelkezésre állnak folyadékkristályos kijelzők is.

A műszerfal középső alsó részén található a két IIDS (Integrated Instrumentation Display System) display, a bal oldalin követhetők nyomon a hajtóművek paraméterei, a jobb oldalin pedig a rotor fordulatszám, nyomaték, gázhőmérséklet, stb., mégpedig lineáris skálázással, és az üzemi tartományok különböző szín jelölésével. Így elég csak arra figyelni, hogy a paraméterek  a megfelelő, nem piros sávban legyenek.

A műszerfal belső világítása kompatibilis a pilóták sisakjára szerelhető éjjellátó NVG készülékekkel, ami a rendvédelmi feladatoknál jelentős előny. Emellett azonban további korszerű eszközök segítik a munkájukat, de ezek részletezése előtt röviden áttekintjük az MD902 hazai rendszeresítését.

6_resize_24.jpg

Az ősrégi Mi-2-es helikopterek minden téren a régmúltat képviselték, és még a repülési jellemzőik is elmaradtak a szükséges színvonaltól. Az MD500E típus mellé így szükséges volt egy korszerűbb másik, amelynek kiválasztási procedúrája során nem történt meg a hazai forgószárnyas üzemeltetők közötti egyeztetés. Vagyis a Mentőszolgálat, a légierő és a Légirendészet más-más típusú, de azonos kategóriájú könnyű  helikoptert választott.

Mivel az új gyártású példányok beszerzése magasabb költséggel járt, így a használt gépek piacán találtak megfelelőt a Belügyminisztérium illetékesei. Az első lépcsőben öt ex-német MD902-est szereztek be, amelyek közül az első 2016. július 16-án érkezett meg Ferihegyre. Az év végéig álltak szolgálatba 900-904 oldalszámmal, a hivatalos bemutatásukra  látványos körülmények között 2017. január 26-án került sor.

A második lépcsőben 2017 júliusában szerződtek hat, azelőtt a brit rendőrség állományában üzemelt, kissé eltérő konfigurációjú MD902 beszerzéséről, ezek 905-910 oldalszámmal hamarosan megérkeztek és ugyancsak üzembe álltak.

dscn1710_resize.jpg

A Mi-2-estől így el lehetett búcsúzni, a négy MD500E típussal és 11 MD902-essel együtt így már 15 helikopter állt rendelkezésre a belügyi erők számára. Szükség is volt rájuk, mivel az ország déli részén tömegessé váló  illegális határátlépés megfigyelése, felderítése a levegőből a leginkább hatékony.

A brit eredetű gépek felszerelésében már megvoltak azok az infravörös és televíziós rendszerek, amelyek éjszaka is biztosították a feladat végrehajtást, de ezek a berendezések már nem számítottak korszerűnek.

dsc_7778_resize.jpg

 A széles szögtartományban forgatható girostabilizált, azaz a helikopter mozgásától függetlenül működő TC-300 tartalmazza a zoomolható nagy felbontású látható frekvencia tartományú és infravörös kamerát, lézeres távolságmérőt. Álló vagy mozgó objektum stabil követésére is alkalmas, a GPS segítségével kijelzi a földrajzi pozíciót, a felvétel rögzíthető vagy (és) real time továbbítható a földi állomásra, így a döntéshozók azonnal utasíthatják a  közelben lévő egységeket a szükséges tevékenységre  A kamera rendszerek és a képfeldolgozás minősége elősegíti, hogy a takarásban lévő pl. bokrokban, fák lombozata  mögött bujkáló bűnelkövetőt is felfedezzék, ez a képesség különösen hasznos a tiltott határátlépést elkövetők felkutatása esetében. A kutató rendszerek természetesen nem csak jogsértések során alkalmazhatóak, így eltűnt személyek, gyerekek felkutatása, tömegrendezvény biztonságos lebonyolítása, vízi és szárazföldi forgalom irányítása, stb. feladatok támogatására is kiválóan alkalmasak.

5_resize_25.jpg

Egy további érdekes feladatra is alkalmazzák a helikoptert, például a parlagfűvel borított területek meghatározására, amit természetesen külső szakemberek segítségével és eszközeivel végeznek.

A Légirendészet munkatársai bemutatták a TRAKKA rendszer működését az Aranysas számára. A félhomályos hangárban  is kiváló minőségű képet biztosít a rendszer, igény szerint nem csak a látható fény, hanem több infra frekvencia tartományban is és akár 12 km-re lévő mozgás is megfigyelhető a segítségével. Például repülés közben is leolvasható és rögzíthető egy távolról követett autó rendszáma, sebessége, haladási iránya és pontos GPS koordinátái . Az adatok két nagyméretű képernyőn jelennek meg a pilótafülke mögött dolgozó operátor előtt, aki a gyerekek Xbox játékkonzoljának kézi kezelő szervéhez hasonló eszközzel vezérli a kamerákat. Az egyik képernyőn követhető az optikai rendszerek képe, a másikon a digitális térkép, amelynek léptéke érintéssel változtatható. A megfigyelt célpont pontos földrajzi koordinátái is rendelkezésre állnak,  a helikopter saját GPS pozíciójából és a lézeres berendezés adataiból (távolság, rálátási szög) kiszámítva.

8_resize_24.jpg

Az MD902 bal oldali berendezéstartó konzolján szerelték fel a nagy fényerejű fényszórót, amely párhuzamosítható a kamera rendszerrel.

Eddig csak két különböző konfigurációjú MD902-esről tettünk említést, azonban létezik egy harmadik is. A 900-as oldalszámú példány főként védett személyek szállításra szolgál, ennek megfelelő belső berendezéssel. Az egyesek által vitatott szükségességű géphez hasonló feladatú, kialakítású minden országban üzemel, ennek biztosítása állami feladat, így többet nem is érdemes most vele foglalkozni.

13_resize_6.jpg

Az MD902-es típus beszerzését követően természetesen túl kellett jutni a  tanulási időszakon, ahogy az minden komplex eszköz esetében megszokott. A helikopterek üzemeltetői és karbantartói ma már komoly gyakorlatot szereztek, és képesek a felmerülő problémák kezelésére. Érdekes módon az alkatrész utánpótlás problémái miatt fordul elő, hogy némelyik gépnek hosszabb ideig kell a hangárban szétszedve állnia, mert  a gyártó az azonnali fizetési hajlandóság ellenére sem tudja biztosítani azonnal a megrendelt anyagot. E problémát tovább fokozza a gyártó és a karbantartó szervezetek közötti földrajzi távolság.

dsc_4339_resize.jpg

A helikopterek többsége azonban folyamatosan üzemképes, és 24 órán át készen áll a szükséges rendészeti feladatok végrehajtására.

A fentiek megírásához nyújtott segítségért köszönettel tartozunk a Légirendészet munkatársainak és Kuti Gábor őrnagy úrnak, a szervezet főmérnökének.

 

                                                                 

 

 

 

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr7816379244

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

süti beállítások módosítása