Особенности эксплуатации авиационных топливозаправщиков в условиях Крайнего Севера

На территории Российской Федерации огромные пространства заняты вечной мерзлотой. Зачастую авиация – это единственный вид транспорта, который связывает отдаленные районы севера страны с остальной территорией России. Главной особенностью этих регионов является суровый климат, включающий в себя низкие отрицательные температуры, обилие снега и сильные ветра. Такие условия крайне осложняют эксплуатацию не только воздушных судов, но и наземного транспорта, обеспечивающего полеты. В последние годы все больше отечественных топливозаправщиков вырабатывают свой ресурс. На сегодняшний день значительное количество северных топливозаправочных комплексов перешли на эксплуатацию зарубежных топливозаправщиков на базе тягачей Volvo и Mercedes-Benz. Уже в ходе эксплуатации был выявлен ряд существенных недостатков, крайне осложняющих нормальную эксплуатацию топливозаправщиков. Существует острая необходимость доработки узлов и агрегатов для снижения возникающих отказов, влияющих на обеспечение регулярности и безопасности полетов воздушных судов. Одной из основных проблем эксплуатации топливозаправщиков аэродромных в условиях низких температур является нарушение работоспособности электропневматического донного клапана вследствие его примерзания. Авторами предложена замена данного проблемного узла на механический донный клапан, который не восприимчив к низким температурам. Для исключения растрескивания резинотехнических изделий на наконечнике нижней заправки и для увеличения гибкости раздаточных рукавов предлагается осуществлять подогрев стакана наконечника нижней заправки и заправочного модуля с помощью перепуска выхлопных газов и прокачки горячей охлаждающей жидкости по системе патрубков.

Наиболее серьезными проблемами являются сложности эксплуатации тягача на дизельном топливе при низких температурах. Проблемы возникают уже при запуске. Дизельное топливо при низких отрицательных температурах может густеть или даже застывать, смазка тоже густеет. Бывали случаи, когда запуск был осложнен низкой компрессией в цилиндрах. Но даже если двигатель удалось запустить, через некоторое время он может начать глохнуть. Связано это с кислородным голоданием, которое возникает в связи с тем, что ледяной воздух несет в себе воду, которая осаживается инеем на воздушных фильтрах, перекрывая тем самым подачу кислорода в двигатель. После длительной стоянки при низких температурах в первые секунды запуска поршневого двигателя детали соприкасаются между собой без смазывания. Это происходит из-за того, что вязкость масла при экстремально низких температурах уменьшается, поэтому, чтобы смазка попала к потребителям по узким маслопроводам, необходимо некоторое время для прогрева (около 10 минут). Вследствие таких холодных запусков и риска возникновения задиров на деталях поршневой группы их ресурс снижается более чем на 40 %. При холодном запуске двигатель дополнительно прогревается сам при более высоких холостых оборотах. Для предотвращения нежелательных последствий, а также для создания более благоприятных условий для запуска дизельного агрегата, снижения расхода топлива предлагается использовать предпусковой подогреватель с внешним источником питания от электробытовой сети 220 В. С целью облегчения пуска дизельного двигателя следует обеспечить подогрев топливной магистрали и фильтров топливного насоса. Для исключения кислородного голодания двигателя вследствие образования инея на фильтроэлементах и повышения стабильности работы двигателя необходимо обеспечить подогрев воздушного фильтра.

1. Саввина А.М. Стратегия развития авиационной отрасли в Республике Саха (Якутия) // Наука и техника в Якутии. 2019. № 1 (36). С. 16–18. DOI: 10.24411/1728-516X-2019-10003

2. Горбунов В.П. Проблемы эксплуатации современных самолетов в условиях низких и сверхнизких температур Сибири, Севера и Арктики // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 204. С. 110–114.

3. Лоренц В. Заправка воздушных судов топливом посредством аэродромных заправщиков и заправочных агрегатов ЦЗС // Современное оборудование и системы для хранения горюче-смазочных материалов и топливозаправки в аэропортах: тезисы докладов технического симпозиума объединения ГАРА (ФРГ). Москва, 23–25 сентября 1986 г. С. 206–224.

4. Щипакин А.А. Технические средства авиатопливообеспечения: учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 2: Технические средства заправки воздушных судов. Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2015. 183 с.

5. Веретин С.В., Маркелов А.В. Перспективные технические средства службы горючего для эксплуатации в условиях Крайнего Севера // Научный вестник Вольского военного института материального обеспечения: военно-научный журнал. 2016. № 3 (39). С. 112–114.

6. Назметдинов И.М., Зенков В.Ю., Габдрашитов И.Р. и др. Топливомаслозаправщик для особых условий. Патент ПМ № RU 204113 U1, МПК B60P 3/22, B60S 5/02: опубл. 07.05.2021. 14 c.

7. Маркелов А.В., Веретин С.В. Топливозаправщик для эксплуатации в условиях Арктики // Научный вестник Вольского военного института материального обеспечения: военно-научный журнал. 2016. № 4 (40). С. 84–87.

8. Чакрян Г.С., Адонин Н.В., Заморщиков А.С. Необходимость применения модифицированных технических средств службы горючего в Арктической зоне Российской Федерации // Современные проблемы создания и эксплуатации вооружения, военной и специальной техники: сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 14–15 декабря 2016 г. СПб.: Арт-Экспресс, 2016. Т. 1. С. 61–66.

9. Матвеев Г.Г., Иванов Д.А., Петрова Т.В. Исследование особенностей эксплуатации легкомоторных самолетов с поршневыми двигателями в условиях Крайнего Севера // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2021. № 1 (30). С. 112–121.

10. Маслов А.А., Теслин Д.М. Автоматизированный топливозаправщик воздушных судов // Интеллектуальный потенциал Сибири: материалы 29-й региональной научной студенческой конференции, посвященной Году науки и технологии в России. Новосибирск, 17–21 мая 2021 г. / Под ред. Д.О. Соколовой. В 5 ч. Ч. 4. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2021. С. 411–414.

11. Сайфуллин И.Р., Султанмуратова В.Ю., Хасанов Н.С. Крайний Север России и актуальные вопросы и проблемы развития авиации // Студенческий форум. 2022. № 4-2 (183). С. 31–32.

12. Горбунов В.П. Перспективы развития региональной авиации Крайнего Севера и задачи увеличения транспортной доступности Арктики и Дальнего Востока // Арктика: экология и экономика. 2022. Т. 12, № 3. С. 367–375. DOI: 10.25283/2223-4594-2022-3-367-375

13. Ахунов А.Р., Мальцев Г.Ю., Филатов Е.В. Проблемы развития авиации на территориях Крайнего Севера России // Молодой исследователь: вызовы и перспективы: сборник статей по материалам CCXLII Международной научно-практической конференции. Москва, 27 декабря 2021 г. М.: Интернаука, 2021. Т. 47 (242). С. 381–383.

14. Асметков И.Д. Свойства резины при низкой температуре и контакте с топливом / И.Д. Асметков, А.В. Дедов, Д.В. Колотилин, Ю.Н. Рыбаков // Материаловедение. 2020. № 3. С. 45–48.

15. Федорова А.Ф. Влияние низких температур и нефтяной среды на свойства морозостойких уплотнительных резин: дисс. … канд. техн. наук. Якутск, 2003. 169 с.