3.2. Вибір і обґрунтування схеми електропостачання візуальних електрифікованих засобів забезпечення польотів на вертолітному майданчику

3.2.1. Схема електропостачання аеронавігаційних вогнів.

Аналіз технічних характеристик світлосигнального обладнання вертодромів, яке має сертифікат України та поставляється провідними фірмами виробниками світлосигнального обладнання показав, що електропостачання аеронавігаційних вогнів зони FATO s зони TLOF вертолітного майданчику може здійснюватися, як за паралельною схемою, так і за послідовною схемою.

Відомо, що послідовна схема електропостачання аеронавігаційних аеродромних вогнів має ряд безумовних переваг перед паралельною схемою в тих випадках, коли світлосигнальна система є топологічною, тобто розташована не компактно, а практично на всій території льотного поля аеродрому, як це має місце для світлосигнальної системи аеродрому.

Світлосигнальна система вертолітного майданчику, що розташована компактно і має розміри прямокутника зі сторонами 47,0 × 45,5 м не є топологічною, тому основна перевага послідовної схеми електропостачання, яка полягає в незалежності сили світла вогнів від місця розташування, в даному випадку до уваги не приймається.

Паралельна схема електропостачання вогнів для вертолітного майданчику є більш привабливою для вертолітного майданчику за умови, якщо він розташований на відстані не більш 200-300 м від ТП, що може забезпечити електропостачання І категорії особливої групи.

На аеродромі «Сімферополь» ТП-21 розташована на відстані 1500 м, а ТП-24 на відстані 2200 м від вертолітного майданчику, що однозначно свідчить про недоцільність паралельного електропостачання вогнів через необхідність використання низьковольтного кабелю підвищеного перерізу порівняно з потужністю підсистем вогнів FATO і TLOF для компенсації втрат напруги на активному опорі низьковольтного кабелю.

Іншими недоліками паралельного електропостачання є наявність додаткових монтажних проблем, пов’язаних з підводкою напруги до вогнів заглибленого типу, підвищена небезпека при обслуговування вогнів, відсутність досвіду технічної експлуатації світлосигнальних систем с паралельним електропостачанням вогнів.

Виходячи з вищеперерахованих аргументів, рішення про вибір послідовної схеми електропостачання вогнів вертолітного майданчику з ТП-21 або з ТП-24 є економічно доцільним і виправданим з позицій дистанційного керування ними, монтажу та наступного технічного обслуговування.

3.2.2. Обґрунтування кількості кабельних ліній в системі електропостачання аеронавігаційних вогнів вертолітного майданчику

В системах світлосигнального забезпечення польотів на аеродромах цивільної авіації кількість кабельних ліній в функціональній підсистемі обирається виходячи з критерію забезпечення показників надійності підсистеми, хоча в НТД показники надійності підсистем світлосигнальної системи не нормуються рівно, як не встановлюються критерії відмови окремих підсистем аеродромних аеронавігаційних вогнів.

Історично склалося так, що електропостачання окремих підсистеми аеродромних вогнів здійснюється по двом і більше кабельним лініям. Спеціальні вимоги стосовно систем електропостачання аеронавігаційних вогнів вертодромів відсутні в НТД взагалі.

В дані роботі кількість кабельних ліній буде обґрунтовуватись виходячи з двох критеріїв – безпеки польотів та економічної доцільності.

З позицій економічної доцільності одразу ж можна стверджувати, що використання однієї кабельної лінії для електропостачання вогнів зони FATO і зони TLOF є доцільним, тому що не потребує додаткових капітальних вкладень на придбання 2000 м кабелю (вартість 1 м одножильного високовольтного кабелю складає коло 35 грн./м) та наступне його технічне обслуговування.

З позицій забезпечення безпеки польотів необхідно визначити критерій відмови світлосигнальної системи вертолітного майданчику.

Аналіз вітчизняних і міжнародних документів в галузі візуального забезпечення польотів на аеродромах (вертодромах) цивільної авіації продемонстрував повну відсутність будь-яких критеріїв відмови світлосигнальних систем та їх підсистем, як для аеродромів, так і для вертодромів.

Формулювання критерію відмови візуальних засобів вертолітного майданчику може бути сформульовано на підставі наступних аргументів і положень.

1. Візуальні електрифіковані засоби забезпечення польотів – світлосигнальна система вертолітного майданчику складається з аеронавігаційних вогнів зон FATO і TLOF, вітропокажчика з підсвічуванням та аеронавігаційного маяка. Можна стверджувати, що вогні зони FATO і вогні зони TLOF утворюють дві функціональні підсистеми кожна з котрих виконує аеронавігаційні функції зі своєю специфікою. Підсистема вогнів зони FATO забезпечує первісний візуальний контакт пілота вертольота з вертолітним майданчиком на кінцевому етапі заходу на посадку і зльоті, в той час, як підсистема вогнів зони TLOF забезпечує візуальний контакт пілота вертольота під час приземлення та відриву від поверхні вертолітного майданчику.

2. Відповідно до вимого Стандартів ІСАО [2,3] обидві підсистеми є обов’язковими для вертодромів, що розташовані на поверхні землі, доповнюють одна іншу, мають різну кількість вогнів, різні значення сили світла вогнів, та різний колір вогнів, що дає право формулювати критерій відмови світлосигнальної системи вертолітного майданчику наступним чином:

«Відмова візуальних електрифікованих засобів забезпечення польотів на вертолітному майданчику (світлосигнальної системи вертолітного майданчику) наступає при відмові будь-якої з підсистем аеронавігаційних вогнів – зони FATO або зони TLOF». Для спростування даного ствердження потребуються наукові дослідження, які в даний час в Україні не проводяться. Відмови вітропокажчика і маяка та їх вплив на безпеку польотів вже були розглянуті.

3. При прийнятті сформульованого критерію відмови не потребується ніяких математичних доказів про те, що окреме електропостачання підсистем вогнів зони FATO і зони TLOF треба здійснювати по однієї кабельній лінії від одного регулятора яскравості. Зрозуміло, що використання окремих кабельних ліній для електропостачання вогнів зони FATO і зони TLOF веде до зниження показників надійності світлосигнальної системи, рівно як і рівню безпеки польотів. При використанні двох кабельних, тобто по однієї кабельній лінії для кожної з підсистем показник безвідмовності всієї системи зменшується в 1,5 рази порівняно з використанням однієї кабельної лінії для обох підсистем вогнів.

Очевидно, що ймовірність відмови кабельної лінії коли використовуються дві кабельні лінії вище ніж коли використовується одна кабельна лінія. При необхідності, Замовнику може бути наданий повний математичний доказ правильності вибору однієї кабельної лінії для електропостачання вогнів вертолітного майданчику.

Електропостачання аеронавігаційних вогнів зон FATO і TLOF логічно, необхідно з позицій безпеки польотів і економічне доцільно виконувати по однієї кабельній лінії. Додатковий аргумент полягає в тому, що використання двох кабельних ліній для електропостачання вогнів зон FATO і TLOF ї не що інше, як резервування силового кабелю та регулятора яскравості. Відомо, що кабель і регулятор яскравості є максимально надійними елементами порівняно з іншими елементами світлосигнальної системи. (Середній наробіток до відмови сучасного кабелю типу «Обрив» складає до 150,0 – 200,0 тис. годи, а сучасного регулятора яскравості – до 60, 0 тис. годин). Резервування самих надійних елементів у системі з позицій теорії надійності виглядає абсурдним.