Обоснование эффективности применения автожира и сверх легкой авиации

Полотняной оставалась только обшивка его средней и хвостовой частей. Кабан ротора состоял из мощной, диаметром 100 мм, трубы, переднего подкоса и двух боковых лент расчалок. Из условий балансировки он был смещен влево, а ось втулки ротора наклонена вправо. Оперение состояло из стабилизатора с двумя закрылками и двумя «шайбами» по концам, килеватых поверхностей на хвостовой части фюзеляжа и руля направления. Взлетная масса А-12 составляла 1687 кг. Пустой автожир имел массу 1343 кг. Он представлял собой выдающееся произведение авиационной техники. Все было сделано для достижения рекордных показателей.

10 мая 1936 г. летчик-испытатель А. П. Чернавский совершил на А-12 первые пробежки с подлетами, при которых была обнаружена неустойчивость машины в воздухе из-за наличия больших люфтов в головке ротора. Проведением ряда мер, в том числе установкой пружин, существенно уменьшили люфты, и 27 мая Чернавский смог выполнить первый полет продолжительностью 10 минут, в котором он обнаружил вождение ручки управления, большие усилия на ручке на скоростях полета 100 км/ч и плохую работу амортизационных стоек шасси. Пришлось устанавливать разгрузочные пружины в продольно-поперечном управлении и производить тщательную доводку продольной и поперечной балансировки лопастей ротора. 1 июля был выполнен второй полет продолжительностью 55 мин. Летные испытания А-12 с одновременной доводкой конструкции проходили успешно. Автожир достиг скорости 245 км/ч и высоты полета 5570 м, и это был не предел, но, к сожалению, 23 мая 1937 г.

на 43-м полете автожир потерпел катастрофу от усталостного разрушения лонжерона лопасти ротора. Одновременно с летными испытаниями А-12 В. А. Кузнецов и М. Л. Миль вели в соответствии с тактико-техническими требованиями НИИ ВВС разработку тяжелого двухместного автожира А-15. Автожир предназначался для использования в качестве артиллерийского корректировщика и ближнего разведчика и представлял собой как бы увеличенный А-12, опыт постройки, испытаний и доводки которого максимально учитывался при создании нового винтокрылого аппарата. Предполагалось достижение максимальной скорости 283 км/ч, минимальной — 48 км/ч, потолка — 6750 м и дальности полета — 700 км. Миль начал проектирование А-15 в конце 1935 г. Оно продолжалось весь 1936 г.

и закончилось в начале 1937 г. В апреле 1937 г. цех винтовых аппаратов завода № 156, куда в июле 1936 г. был передан ООК ЦАГИ, завершил сборку автожира. 20 апреля 1937 г.

начались испытания А-15 на земле. При этом было обнаружено раскачивание автожира («земной резонанс») при раскручивании ротора от системы механического запуска, сильный нагрев механизма запуска, а также вождение ручки и большие усилия на ручке пилота. Подбором характеристик демпферов вертикальных шарниров, загрузочных пружин в системе управления, доработкой механизмов раскручивания ротора выявившиеся дефекты большей частью были устранены. Раскрутка ротора мехзапуском производилась очень плавно. К сожалению, катастрофа А-12 надолго прервала испытания А-15. Ряд ведущих специалистов по винтокрылой технике был репрессирован, а другие уволены.

Началось сворачивание работ в КБ № 3. В 1938 г. был закрыт цех винтовых аппаратов завода № 156, где строились все автожиры и вертолеты ЦАГИ. Наземные испытания А-15 возобновились только в феврале 1938 г., но вскоре были прекращены окончательно. Автожир так и не поднялся в воздух. Проектировавшийся В. А. Кузнецовым и Н. К. Скржинским в 1938;1939 гг. легкий двухместный связной автожир

А-10 с «прыжковым» взлетом остался в проекте. М. Л. Миль перешел вместе с группой специалистов по автожирной технике на образованный в марте 1940 г. на станции Ухтомская под Москвой завод винтовых летательных аппаратов № 290. Заводом руководил главный конструктор Н. И. Камов. М. Л. Миль стал его заместителем.

Заводу поручили постройку опытной партии крылатых автожиров А-7-ЗА, доводку А-15 и проектирование нового двухместного разведывательно-корректировочного и связного автожира АК. Автожир разрабатывался в двух вариантах: автожир-вертолет и автожир с «прыжковым» стартом. В первом варианте предполагалось осуществлять взлет и посадку «по-вертолетному», реактивный момент несущего винта при этом парировать управляемыми поверхностями (дефлектором), установленными в индуктивном потоке толкающего воздушного винта. Набрав высоту и разогнавшись по-вертолетному, летчик должен был, уменьшив общий шаг несущего винта и отключив винт от трансмиссии, переходить в горизонтальный полет на автожирном режиме. Однако после проведенных Милем расчетов и продувок модели в аэродинамической трубе возникли сомнения в эффективности балансировки реактивного момента посредством дефлектора, и было решено для ускорения разработки все силы сконцентрировать на автожире. Война прервала постройку АК. По распоряжению правительства завод № 290 эвакуировался на Урал.

Туда были вывезены недостроенный АК, А-15 и вернувшиеся с фронта А-7-ЗА. На новом месте предполагалось отремонтировать и достроить автожиры, развернуть их серийное производство, однако ничего этого осуществить не удалось. В марте 1943 г. завод №

290 был закрыт, а его сотрудники и оборудование распределены между другими авиазаводами. Первая в нашей стране попытка создания специализированного завода винтокрылых летательных аппаратов закончилась неудачей. Вот уже более пятидесяти лет, автожиры России практически не применяются и не производятся. За рубежом широкое применение получили легкие и сверхлегкие автожиры. В 1953 году, в США, русский эмигрант И. Бенсен основал в Америке собственную компанию, и приступил к выпуску одноместных автожиров.

Благодаря максимальному упрощению и удешевлению конструкции, такие винтокрылые аппараты могли купить небогатые обыватели. В небе снова можно было увидеть автожиры. 2002 год, Великобритания: отставному командиру авиационного полка Кену Уоллису на автожирах собственной конструкции удалось установить рекорды по дальности полета (905 км.), при максимальной скорости 207,7 км/ч. Двухместный автожир «Твист», построенный в 2006 году в России, — одна из наиболее безопасных и доступных моделей в нашей стране. Автожир имеет 100-сильный авиационный мотор Rotax и летает на скоростях 26−145 км/ч; продолжительность непрерывного полета составляет 4,5 часа. По данным А. Ламеко, сегодня в мире летает от 10-ти до 30-ти тысяч автожиров. Из их числа лишь мизерная доля приходится на Россию.

Но в ближайшем будущем, ситуация обещает измениться. Сравнительно недавно, в нашей стране наладили собственное производство автожиров (в основном аналоги американских). КомпанияFAIREYAVIATION (Великобритания) еще сорок лет назад разработала новейший тип летательного аппарата и назвала его «ротодайн». Он представлял собой автожир, к лопастям которого были прикреплены небольшие реактивные двигатели. Для вертикального взлета и посадки эти двигатели раскручивали винт, а в крейсерском полете выключались, и в игру вступал стандартный двигатель с пропеллером, и сорокачетырехместный аппарат при разгоне набирал скорость в 300 км/ч.Данная конструкция была построена и прошла испытания, но, ни одну авиакомпанию она по-настоящему не заинтересовала, и вскоре была забыта. Не так давно, компания GBA решила провести свой план по внедрению ротодайна в современный контекст, без лишних проволочек.Д. Гроен, известный американский энтузиаст альтернативных видов ВС, избрал наиболее простой путь создания аппарата: он предложил брать готовые самолеты и дорабатывать их, снабжая винтом вертикального взлета. Среди разнообразия самолетов серийного производства уже удалось выбрать полдюжины наиболее подходящих экземпляров для переделки. По утверждению Гроена, без особых затрат, можно транспортный самолет «Локхид Мартин С-130» превратить в большегрузный «жиролифтер».

Особых сложностей в конструктивном или технологическом плане не возникнет при установке на аппарате большого горизонтального пропеллера с реактивным двигателем. В главе III данной выпускной квалификационной работы произведено описание основных видов ВС, рассматриваемых в данном исследовании: легкого самолета, вертолета, дельталета и автожира. Исследованы основные этапы исторического развития рассматриваемых ВС. Более подробно рассмотрены этапы развития автожиростроения в нашей стране, выявлены причины прекращения работ на государственном уровне по данному направлению в 40-х годах прошлого века. Таким образом, исследование в данной части работы показало, что автожир был забыт в России незаслуженно, причины тому кроются в плоскости существовавшей тогда системы (угроза репрессий), а также в переключении внимания на более перспективные конструкции вертолетов. 4 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫБРАННОГО ТИПА МАШИНЫ НА ПРЕДПРИЯТИИ АПК4.1 Расчет затрат на эксплуатацию ВСЦель создания операционной модели обоснования эффективности применения типа ВС для авиационной обработки состоит в том, чтобы выбрать наиболее экономичную модель при сохранении всех условий проведения операций для использования с точки зрения потребителя данных операций. Следует сразу же оговориться, что оценка эффективности и целесообразности использования будет производиться, исходя из некоммерческого (операционного) применения ВС на предприятии АПК, то есть со стороны заказчика услуг, а не его производителя. При этом будет произведена оценка целесообразности приобретения ВС предприятием АПК. Допущение 1. В качестве расчетной площади посевов принимаем сельхозугодия ООО «Нива», посевной площадью 1000 гектар. Допущение 2.

В качестве расчетной культуры принимаем пшеницу озимую «Соната». В табл. 4.1 представим основные расчетные данные. Таблица 4.1Расчетные данные по блоку «Ресурс прибыли"Наименование показателя

ЗначениеПлощадь посевов, га100Урожайность расчетная, ц/га45Потери при отсутствии ранневесенней подкормки, ц/га15Потери при отсутствии обработки пестицидами, ц/га10Общие расчетные потери урожайности, т/га2,5Расчетная стоимость реализации 1 тонны, руб.

Расчетная валовая прибыль с 1 тонны в хозяйстве, руб.

Расчетная величина потерь прибыли, руб.

Таким образом, как следует из табл. 4.1, проведение подкормки и химобработки посевов в хозяйстве позволит хозяйству получить 198 тыс. руб. валовой прибыли на 100 га посевов озимой пшеницы. Хозяйство рассматривает в качестве основного варианта традиционную обработку посевов посредством ВС СХА Ан-2, а также 4 альтернативных варианта (см. табл. 3.1).В данной модели приняты следующие обозначения:

А1 — самолет с/х авиации Ан-2СХ;А2 — легкий самолет Су-38Л;А3 — сверхлегкий вертолет Rotorfly;А4 — дельталет «Поиск-06СХ»; А5 — автожир АМ-СХ;X1,2,3…k — удельные финансовые затраты на 1000 га с/х угодий;Qk — наличие или отсутствие данной статьи затрат. На рис. 4.1 представим блок-схему расчета. Расчет эксплуатационных затрат

Затраты на приобретение ВСЗатраты на амортизацию ВСЗатраты на текущее обслуживание и ремонт ВСЗатраты на содержание (охрана, хранение, обогрев и т. д.)Затраты на трудовые ресурсы (заработная плата, обучение, аттестации, социальные расходы) Расчет затрат при непосредственном проведении авиахимработ

Затраты на закупку химикатов

Расчет затрат на транспортировку ВС до пункта проведения АХРЗатраты на транспортировку и заправку химикатов

Расчет затрат по ГСМ при проведении работ

Расчет затрат за простои при форс-мажоре

Затраты на организацию ВПП и безопасности АХРЗатраты на навигационное обеспечение полетов

Расчет стоимости затрат для заказчика при привлечении ВС сторонних организаций

Расчет возможных потерь при форсмажорных обстоятельствах (погодные условия и т. д.)Расчет итогового показателя АkВыбор типа ВС по наименьшему значению АРисунок 4.1 Блок-схема проведения расчета

Расчет эксплуатационных затрат. На данном этапе следует оговориться, что затраты на покупку ВС следует использовать лишь для заключения о целесообразности приобретения ВС в собственность для хозяйствующего субъекта. В табл. 4.2 представим калькуляцию затрат на эксплуатацию ВС. Так как Ан-2 и Су 38-Л традиционно базируются в специализированных авиапредприятиях, то эксплуатационные затраты для этих ВС целесообразно принять как однодневные затраты авиапредприятия в расчете на одну машину в рабочем состоянии. Таблица 4.2 Калькуляция эксплуатационных затрат

ПоказательЗначение руб/100 га

А1А2А3А4А5Цена1 500 525 021 002 000 384

Амортизация0,451,600,630,600,15Затраты на приобретение запасных частей и материалов0,720,960,961,440,48Затраты на трудовые ресурсы3,62,41,21,81,2ИТОГО эксплуатационных затрат4,774,962,793,841,83Затраты на амортизацию рассчитываем, исходя из нормы амортизации ВС 12% годовых или 0,03% в день. Затраты на приобретение запасных частей рассчитываем исходя из затрат летных часов ВС на обработку 100 га посевов и нормы наработки на отказ ВС, согласно техническим характеристикам ВС. Таблица 4.3Нормы наработки на отказ ВС, летных часов

ПоказательЗначение руб/1000 га

А1А2А3А4А5Гарантированная наработка на отказ основных узлов и агрегатов ВС, подлежащих замене в ходе текущих ремонтов, часов

Силовая установка150 200 100 400 500

Топливная система и система зажигания250 250 400 500 300

Трансмиссия и система управления200 003 000 025 000 112 553 984

Гидросистема10 001 500—-Электрооборудование400 250 200 200 400

Радиооборудование100 020 003 000—Среднее значение38 005 700 574 027 751 424

Количество часов, затраченное на производство АХР, часов (см. табл. 4.4)2,42,44,87,24,8Расчетная стоимость 1 часа наработки на отказ узлов и агрегатов, тыс. руб.

0,30,40,20,20,1Стоимость затрат на текущий ремонт в расчете на 100 га с/х угодий, тыс. руб.

0,720,960,961,440,48Источники:

http://www.an2plane.ru/Щербаков А. А. Летчики, самолеты, испытания. — М.: Молодая гвардия, 1998

Ракитин Б. Помощник агрария: О легком сельскохозяйственном Су-38Л. / Крылья Родины. — 2001. — № 2.

— С. 18−21.Чумак П. И., Кривокрысенко В. Ф. Расчет, проектирование и постройка сверхлегких самолетов. — М.: Приор, 2000

Таким образом, мы видим, что расчетная стоимость затрат на текущий ремонт, приведенная на 100 га с/х угодий, у самолета Ан-2 составляет 720 рублей, у Су-38Л — 960 рублей, у автожира — 480 рублей. Наибольший показатель у дельталета — 1440 руб., что обусловлено низкой грузоподъемностью данного типа ВС при одновременно высоких затратах времени на обработку с/х посевов.

4.2 Расчет затрат на проведение АХРРасчетное время обработки 100 га посевов определяем, исходя из скорости движения ВС, емкости бака для химикатов, скорости распыления химикатов. В табл. 4.4 представим данные для определения затрат времени на обработку 1000 га ВС. Таблица 4.4Расчет затрат времени на обработку 1000 га посевов ВСПоказатель

Значение А1А2А3А4А5Расчетная скорость движения ВС, кмчас100 100 808 080

Емкость бака, литров1 400 800 100 100 150

Расчетная скорость распыления химикатов, л/сек1 515 888

Расчетный расход химикатов на 100 га, литров28 502 850 285 028 503 552- при подкормке50 005 000 500 050 001 920- при обработке пестицидами700 700 700 700 700

Требуемое количество взлетов/посадок ВС34 292 919

Затраты времени на взлет, мин54 232

Затраты времени на посадку, мин64 232

Затраты времени на заправку, мин20 157 710

Прочие затраты времени, мин4 040 404 040

Общее время, затраченное ВС на обработку 100 га посевов133 132 359 417 306

Количество смен, затрачиваемых на обработку 100 га с/х угодий0,30,30,80,90,6Количество часов на обработку 100 га с/х угодий, часов2,42,44,87,24,8При расчете количества смен, затрачиваемых на обработку 100 га сельхозугодий, принимаем продолжительность смены 8 часов или 8*60 = 480 минут. В табл. 4.5 представим расчет затрат на трудовые ресурсы по эксплуатации ВС. Таблица 4.5Расчет затрат на трудовые ресурсы по эксплуатации ВСПоказатель

Значение А1А2А3А4А5Потребность в персонале на обслуживание 1 ВС, челпилоты21 111- механики11—— АУП11—-Расчетная заработная плата, тыс. руб./час (из расчета месячного фонда рабочего времени 100 часов)

1 150 750 200 200 200- пилоты600 300 200 200 200- механики200 200—— АУП250 250—-Расчетное время обработки 1000 га посевов ВС, час (см. табл. 4.4)2,42,44,87,24,8Затраты на отчисления в социальные фонды, руб. (26% от расчетной заработной платы)

300 195 525 252ВСЕГО расчетные затраты на трудовые ресурсы на 100 га с/х угодий, тыс. руб.

3,52,31,21,81,2ИТОГО затраты на трудовые ресурсы с учетом прочих квалификационных расходов3,62,41,21,81,2Далее необходимо учесть затраты на транспортировку ВС до пункта проведение АХР из пункта дислокации ВС (авиаотряд, база и т. д.).В целях данного расчета примем допущение, что каждое из рассматриваемых ВС базируется на расстоянии в 100 км. от пункта проведения АХР. Таблица 4.6Расчет затрат на транспортировку ВС из пункта базирования до пункта проведения АХРПоказатель

Значение А1А2А3А4А5Расчетная скорость движения ВС, кмчас1 901 901 506 050

Время движения, час.

0,530,530,671,672,00Расход топлива, л/час15 020 141 414

Расход топлива, л79,510,69,423,428,0Стоимость 1 л топлива, тыс. руб.

22,022,022,020,020,0Затраты на ГСМ при транспортировке, тыс. руб.

1,70,20,20,50,6Затраты на навигацию, тыс. руб.

1,01,02,0—Затраты на оплату труда пилотов, тыс. руб. (часовая оплата труда+соцфонды*время движения)

0,70,50,10,40,5ИТОГО затрат на транспортировку (в оба конца), тыс. руб.

6,83,44,61,82,2 В табл. 4.7 представим расчет затрат на базирование ВС в пункте проведения АХР. Таблица 4.7Расчет затрат на базирование ВС в пункте проведения АХРСтатья затрат

Значение А1А2А3А4А5Ремонт ВПП2,02,0—-Подвоз химикатов0,20,10,050,050,05Загрузка химикатов1,00,51,01,01,0ИТОГО3,22,61,051,051,05 В табл. 4.8 представим калькуляцию затрат на проведение АХР. Затраты на ГСМ при проведении АХР рассчитываем по формуле:

ЗГСМ = РТ*Т (4.1)где РТ — часовой расход топлива, л/час (табл. 3.1); Т — летное время ВС при проведении АХР, час. (табл. 4.4).Затраты на ремонт и восстановление ВПП в хозяйстве принимаем равной 2 тыс. рублей. Затраты на подвоз химикатов зависят от емкости бака для химикатов у ВС, а также от возможности подлета ВС к пункту складирования препаратов. Таблица 4.8Затраты на ГСМ при проведении АХРСтатья затрат

Значение А1А2А3А4А5Расход топлива, л/ч15 020 141 213

Расчетное летное время на обработку 100 га, час2,42,44,87,24,8Расчетный расход топлива на 100 га, л36 048 688 763

Стоимость 1 л топлива, руб.

24,022,024,022,022,0Коэффициент удорожания стоимости ГСМ1,21,21,11,11,1Затраты на ГСМ при проведении АХР, тыс. руб.

28,826,426,424,224,2Таким образом, из табл. 4.8 следует, что затраты на ГСМ, затрачиваемые при проведении АХР у Ан-2 оказываются не намного выше, чем у сверхлегкий ВС в силу таких факторов, как частота взлетов-посадок при проведении АХР, скорости движения при АХР.

4.3 Расчет экономической эффективности ВСЭкономическая эффективность — результативность экономической системы, выражающаяся в отношении полезных конечных результатов ее функционирования к затраченным ресурсам. Складывается как интегральный показатель эффективности на разных уровнях экономической системы. Для оценки экономической эффективности использования определенного типа ВС в целях проведения АХР в с/х предприятиях необходимо общую величину затрат сопоставить с полученной прибылью. В табл. 4.9 представим калькуляцию затрат на обработку 100 га сельхозугодий различными типами ВС. Таблица 4.9Калькуляция затрат на проведение АХР различными типами ВС, тыс. руб. Статья затрат

Значение А1А2А3А4А5Эксплуатационные затраты4,774,962,793,841,83Затраты на транспортировку ВС6,83,44,61,82,2Затраты на базирование ВС3,22,61,051,051,05Затраты на ГСМ при проведении АХР28,826,426,424,224,2ИТОГО затрат43,5737,3634,8430,8929,28Итак, как видно в табл. 4.9, стоимость затрат на обработку сельхозугодий минимальна. Она составляет 29,28 тыс. руб., что на 33% ниже, чем затраты на проведение аналогичных работ с применением Ан-2 и на 21,4% ниже, чем затраты на обработку с применением современного легкого самолета. Следует сказать, что данная модель отражает лишь расчетные удельные затраты, которые служат исключительно для сравнения и выявления наименее затратного типа ВС. Тем не менее, фактическая картина затрат сельхозпроизводителей складывается несколько иным образом, так как стоимость проведения АХР с привлечением ВС авиационных компаний определяется текущим уровнем расценок на данные услуги, существующие на рынке услуг сельхозавиации. Таблица 4.10 Калькуляция затрат на проведение АХР различными типами ВС с учетом расценок на рынке услуг с/хавиации, тыс. руб. Статья затрат

Значение А1А2А3А4А5Тариф на проведение АХР усредненный по состоянию на весну-лето 2009 года, тыс. руб./га0,60,30,3—Размер оплаты обработки 100 га с/х угодий, тыс. руб.

60,030,030,01,82,2Затраты на базирование ВС3,22,61,051,051,05Затраты на ГСМ при проведении АХР—-24,224,0ИТОГО затрат63,232,631,0527,0527,25Расчетная прибыль на 100 га от проведения АХР (см. табл. 4.1), тыс. руб.

198,0198,0198,0198,0198,0Экономический эффект, тыс.

руб.134,8165,4167,0171,0170,7Сравнительный экономический эффект, приведенный к Ан-2, тыс. руб.-30,632,236,235,9Как следует из табл. 4.10, фактическая стоимость затрат на проведение АХР посредством автожира в 26 раз ниже, чем аналогичные работы с привлечением Ан-2 и в 11 раз ниже, чем работы с применением Су-38Л. При этом, основным фактором является не фактор фактических затрат, а фактор рынка, так как до настоящего времени авиапредприятия, осуществляющие услуги АХР для с/х предприятий, являются региональными монополистами, что и позволяет им существенно завышать расценки. Тем не менее, данная модель учитывает далеко не все факторы, на которые следует обращать внимание при выборе ВС для проведения АХР. Необходимо учитывать и основные риски, которые имеют место при использовании ВС для проведения АХР. На рис. 4.1 графически отобразим величину приведенных затрат и прибыли при проведении АХР различными типами ВС. Рисунок 4.1 — Структура и динамика прибыли и затрат при проведении АХР различными типами ВСВ табл. 4.11 представим матрицу экспертной оценки эффективности и рисков при использовании различных типов ВС для проведения АХР в с/х предприятиях. Оценка производится по 10-балльной шкале. Таблица 4.11Матрица экспертных оценок

ПоказательЗначение А1А2А3А4А5Возможность проведения АХР в установленные сроки441 078

Химическая безопасность в зоне проведения работдля летного состава55 722- для вспомогательного персонала33 744- для населения33 467

Аварийность45 467

Шумовые воздействия на окружающую среду12 576

Наличие ВПП34 758

Срок службы ВС56 687

Качество АХР66 697

Реакция на ветер77 829

Зависимость заказчика от монополистов на рынке услуг АХР24 577

Экономичность56 899СРЕДНИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ4,04,66,46,06,8Таким образом, как следует из табл. 4.11, автожир получил наивысшую экспертную оценку эффективности в целях проведения АХР в с/х предприятиях. Несмотря на некоторое отставание от дельталета по экономическим показателям, данный тип ВС получил наивысшую экспертную оценку эффективности, что позволяет нам сделать вывод об экономической целесообразности использования данного типа ВС при обработке расчетной площади посевов. В главе IV данного исследования произведен экономический расчет сравнительной эффективности различных типов ВС, которые используются сегодня в сельском хозяйстве. Были рассчитаны: величина эксплуатационных затрат, затрат ГСМ, расходов на транспортировку ВС до пункта проведения АХР, затраты летного времени при проведении АХР и т. д.Установлено, что обработка посевов традиционными ВС имеет свои плюсы и минусы перед применением сверхлегких аппаратов.

Тем не менее, применительно к исследуемой площади посевов наибольшую экономическую эффективность показал автожир, т.к. при небольшом перевесе экономической выгоды при проведении АХР данный аппарат имеет иные преимущества, которые также могут быть выражены экономическими способами. Эти преимущества состоят в том, что автожир может быть приобретен в собственность, не требует дополнительных расходов на организацию ВПП и т. д.Сравнительный экономический эффект от использования автожира при проведении АХР в хозяйстве оказался наивысшим и составил 35,9 тыс. руб. на 100 га посевов к уровню экономической выгоды проведения АХР посредством самолета Ан-2.5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОЖИРА И ПРОВЕДЕНИИ АХРДля полетов на автожире пилоту необходимо иметь «Удостоверение для полетов на сверхлегких летательных аппаратах».

Пилот перед началом полета должен ознакомиться с особыми свойствами и характерными особенностями автожира. Сверхлегкие автожиры по прочности не рассчитаны для выполнения летных маневров, при которых возможны положительные перегрузки более +3, отрицательные перегрузки не допустимы. К сожалению, даже высокая надежность двигателей не дает оснований говорить об их абсолютно безотказной работе. Поэтому необходимо считаться, согласно опыту, в первую очередь с возможными неполадками двигателя. Рекомендовано летать так, чтобы в любое время была возможна посадка на местности вне аэродрома. Все технические неисправности могут быть, распознаны при добросовестном и тщательном предполетном контроле. Рекомендовано обеспечить необходимую тщательность и тем самым исключить возможность несчастного случая. Безопасность автожира зависит от регулярной добросовестной проверки и обслуживания. Главным преимуществом автожира является высокая безопасность полетов на малых высотах 3−30 м в диапазоне скоростей 30−120 км/ч и скорости ветра до 18 м/с. Для самолетов и вертолетов такие режимы полета считаются опасными, эта безопасность обеспечивается тактико-техническими характеристиками автожиров. Единственный момент, где автожиры явно уступают другим типам ВС — это обледенение. Если обледеневшее крыло для сохранения каких-то несущих свойств требует увеличения скорости, а обороты вертолетного несущего винта можно при обледенении поддерживать двигателем, то при обледенении ротора автожира он не только теряет несущие свойства, но в первую очередь перестает поддерживать режим самовращения. При этом самое неприятное то, что теряющий обороты ротор увеличивает маховые движения лопастей (уменьшается центробежная сила), а этот процесс развивается очень быстро и заканчивается ударами лопастей по упорам. Поэтому в условиях опасности обледенения необходимо контролировать обороты ротора и при малейшей тенденции к снижению оборотов в горизонтальном полете с постоянной нагрузкой, немедленно идти на посадку.

При проведении обработок химикатами следует избегать сноса рабочей жидкости на соседние культуры и лесополосы. Поэтому авиационную обработку посевов нужно проводить при скорости ветра не более 4 м/сек. При направлении ветра в сторону чувствительных культур расстояние от них до обрабатываемого участка при авиаопрыскивании должно быть не менее 1500 м, а если ветер направлен в противоположную сторону — не менее 100 м. Непригодны для авиаопрыскивания поля, к которым с двух сторон примыкают посевы чувствительных культур. При наземном способе обработки скорость ветра не должна превышать 5 м/с.Кроме того, нужно тщательно следить за равномерностью распределения рабочей жидкости по ширине захвата. Не следует превышать рекомендованный объем рабочего раствора. Проводить обработку нужно при температуре воздуха не ниже плюс12 С. При работе с препаратом необходимо соблюдать требования и меры предосторожности согласно ГОСТ 12.

3.041−86 и Сан

ПиН 1.

2.1077−01. Необходимо применение средств индивидуальной защиты органов дыхания, зрения и кожных покровов. Первая помощь при отравлении:

при появлении первых признаков недомогания и подозрения на отравление, работающего следует вывести из зоны загрязнения, осторожно снять средства индивидуальной защиты, освободить от стесняющей одежды, вызвать врача, предъявить ему тарную этикетку.

при попадании препарата в глаза — обильно промыть их водой, стараясь держать веки открытыми. Если осталось раздражение слизистой, немедленно обратиться к врачу.

при попадании препарата на кожу — осторожно снять препарат ватой или куском ткани, затем обмыть кожу большим количеством воды с мылом.

при отравлении через дыхательные пути — немедленно вывести пострадавшего из зоны действия препарата, сменить загрязненную одежду, прополоскать рот водой.

при случайном проглатывании — необходимо вызвать врача. Если пострадавший в сознании, дать ему выпить несколько стаканов теплой воды с взвесью активированного угля (3 — 5 столовых ложек на 1 стакан), а затем раздражением задней стенки глотки вызвать рвоту. Меры безопасности при работе, транспортировке и хранении химических веществ:

при работе необходимо соблюдать требования и меры предосторожности согласно ГОСТ 12.

3.041−86 и Сан

ПиН 1.

2.1077−01 «Гигиенические требования к хранению, применению и транспортировке пестицидов и агрохимикатов». Запрещается работать с препаратами без средств индивидуальной защиты органов дыхания, зрения и кожных покровов. Транспортировка препаратов осуществляется только в заводской упаковке с заводской этикеткой всеми видами транспортных средств в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на данном виде транспорта. Транспортировка и хранение препаратов совместно с пищевыми продуктами и комбикормами категорически запрещается! Способы обезвреживания пролитого или рассыпанного химического вещества:

для обезвреживания пролитого препарата или его рабочего раствора следует посыпать загрязненное место песком или другим негорючим материалом, способным адсорбировать загрязнение. Собрать грязный песок в плотно закрываемый контейнер для отходов и захоронить или сжечь его в соответствии с местными регламентами либо сдать на специальную свалку. Обезвреживание и утилизацию тары, остатков препарата и промывных вод необходимо проводить в соответствии с Сан

ПиН 1.

2.1077−01 и «Временной инструкцией по подготовке к захоронению запрещенных и непригодных к применению химикатов и тары из-под них». Не допускается загрязнение водоемов хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного назначения непосредственно препаратами или использованной тарой. Запрещается сливать препараты в канализацию, а также в любые водоемы! ЗАКЛЮЧЕНИЕЦель данного проекта состоит в том, чтобы разработать модель экономической оценки эффективности использования сверхлегкой авиации в химической обработке сельхозугодий в нашей стране. В качестве базового вида летательных аппаратов выбран автожир, в последние годы завоевывающий большую популярность как в России, так и за рубежом. Для достижения поставленной цели исследования были поставлены и решены следующие задачи:

произведено описание задач и условий использования летательной техники в целях химобработки посевов в АПК;

— разработана математическая модель критериев эффективности использования тех или иных машин в химобработке полей;

— на основе полученной модели произведены сравнение и экономическое обоснование выбора типа машины для производства АХР;

— произведен расчет сравнительной экономической эффективности различных типов ВС, которые в настоящее время используются для проведения АХР в АПК;

— рассмотрены вопросы техники безопасности и экологической безопасности в рамках данного проекта. В главе I данной выпускной квалификационной работы произведено описание задач и условий применения летательной техники в химобработке посевов с/х культур. Установлено, что АХР посевов необходима на одних этапах развития с/х культур и целесообразна на других. При этом очевиден экономический эффект как от сохранения урожая, так и от повышения урожайности с/х культур. Традиционно на протяжении многих лет сельхозпроизводители использовали на полях ВС легкой авиации (самолеты и вертолеты), которые принадлежат специализированным авиапредприятиям. Новые экономические условия, в которых сегодня функционирует АПК России, продиктовали новые требования с/х производителей к типам ВС.

Сегодня далеко не все хозяйствующие субъекты используют ВС специализированных авиаотрядов в силу различных причин. Так, к примеру, весенняя подкормка может оказаться не эффективной при смещении сроков ее проведения в случае медленного таяния снежного покрова. В таких случаях использовать самолет невозможно. Поэтому следует рассматривать и другие, альтернативные типы ВС, которые сегодня начинают успешно использоваться при проведении АХР. Глава II данной выпускной квалификационной работы посвящена разработке математической модели оценки эффективности использования того или иного типа ВС для проведения АХР. Основным и главным критерием эффективности использования ВС выбран показатель финансовой прибыли, который является результатом воздействия на полученную выручку от проведения АХР величины затрат на эксплуатацию ВС и проведения АХР. В данном разделе выпускной квалификационной работы разработан алгоритм расчета экономической эффективности типа ВС в целях проведения АХР на с/х предприятии. В главе III данной выпускной квалификационной работы произведено описание основных видов ВС, рассматриваемых в данном исследовании: легкого самолета, вертолета, дельталета и автожира. Исследованы основные этапы исторического развития рассматриваемых ВС.

Более подробно рассмотрены этапы развития автожиростроения в нашей стране, выявлены причины прекращения работ на государственном уровне по данному направлению в 40-х годах прошлого века. Таким образом, исследование в данной части работы показало, что автожир был забыт в России незаслуженно, причины тому кроются в плоскости существовавшей тогда системы (угроза репрессий), а также в переключении внимания на более перспективные конструкции вертолетов. Технические и экономические возможности используемых в России воздушных судов аэродинамического принципа полёта, например, самолётов, вертолётов и дельталётов сегодня достаточно определились. Каждый из них находит применение, иногда необоснованное, например, патрулирование трубопроводов на вертолёте. Имеются и ограничения, например, для дельталётов по сильному боковому ветру, а для самолётов — по длине ВПП и радиусам разворотов. Важным является также стоимость самого ВС и лётного часа его эксплуатации. Автожиры в России более пятидесяти лет практически не производятся и не применяются, хотя за рубежом нашли широкое применение сверхлегкие и легкие автожиры.

Автожиры применимы там, где: — не являются обязательными строго вертикальные режимы полёта и висение;

создание длинных ВПП (более 50 м) и возможна посадка на «пятачок»; - потребные траектории полета имеют малые радиусы разворотов, крутые подъемы и спуски;

минимальная стоимость ЛА, а также стоимость лётного часа его эксплуатации. Сравнительный анализ характеристик современных лёгких ЛА (самолётов, вертолётов, дельталётов, автожиров, парапланов) позволяет выделить следующий ряд достоинств автожиров:

укороченный взлёт и посадка;

простота, малая трудоёмкость в изготовлении и эксплуатации;

выполнения аппарата в классе сверхлегких, легких или средних ЛА с закрытой кабиной;

весовая отдача (0,4…0,65); - безопасность полёта — в случае остановки двигателя в полёте, а также при потере скорости автожир не входит в штопор;

— экономичность — часовые расходы топлива сопоставимы с таковыми у легких самолётов и дельталётов, причём существенно ниже, чем у вертолётов. Средняя стоимость автожиров в 10 раз ниже стоимости вертолётов, примерно в 2 раза ниже стоимости самолётов и соизмерима со стоимостью дельталётов. Стоимость одного лётного часа эксплуатации автожира не превышают таковой у легкого самолёта и дельталета. В главе IV данного исследования произведен экономический расчет сравнительной эффективности различных типов ВС, которые используются сегодня в сельском хозяйстве. Были рассчитаны: величина эксплуатационных затрат, затрат ГСМ, расходов на транспортировку ВС до пункта проведения АХР, затраты летного времени при проведении АХР и т. д.Установлено, что обработка посевов традиционными ВС имеет свои плюсы и минусы перед применением сверхлегких аппаратов. Тем не менее, применительно к исследуемой площади посевов наибольшую экономическую эффективность показал автожир, т.к. при небольшом перевесе экономической выгоды при проведении АХР данный аппарат имеет иные преимущества, которые также могут быть выражены экономическими способами. Эти преимущества состоят в том, что автожир может быть приобретен в собственность, не требует дополнительных расходов на организацию ВПП и т. д.Сравнительный экономический эффект от использования автожира при проведении АХР в хозяйстве оказался наивысшим и составил 35,9 тыс. руб. на 100 га посевов к уровню экономической выгоды проведения АХР посредством самолета Ан-2.В главе IV данной выпускной квалификационной работы разработаны основные положения техники безопасности при эксплуатации автожиров в целях осуществления АХР на предприятиях АПК.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Воздушный кодекс Российской Федерации от 19.

03.1997 года № 60-ФЗ //

http://www.ozpp.ruФедеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации от 22.09 1999 года № 1084

Агрохимический бюллетень № 132. — 2008. — С. 43−57.Асовский А. П. Актуальные вопросы авиационной защиты растений. //

http://www.z-i-k-r.ruБарковский Б. Винт — крылья автожира. / Крылья.

— 2007. — № 4. — С. 21−23.Бунас Ж., Вергдаст А. Сверхлегкие вертолеты // Энциклопедия мировой авиации.

— М.: Де Агостини, 2009. — Выпуски 1−4.Далин В. Н., Михеев С. В. Конструкция вертолетов: Учебник. — М.: Машиностроение, 2001. -

487 с. Дельталет «Ветер-2». //

http://deltaplanveter.ru/productions/veter-2Жабров А. А. Автожир и гелиокоптер. — М.: Совпромиздат, 1939. -

215 с. Житомирский Г. А. Конструкция самолетов: Учебник. — Издание 2-е, переработанное и дополненное. — М.: Машиностроение, 2007. -

395 с. Жукова О. Возрождение сверхлегкой. //

http://agro-profi.ru/Жуков В.А., Рыбкин В. Б., Мацепуро О. В. Учись летать на дельтаплане. — М.: ПРИОР, 2006. -

212 с. Зинчук А. С тех пор, как замерли крылья. / История авиации.

— 2008. — № 28. — С. 9−12.Интернет-портал Агро-авиа.

http://agro-avia.ruИстория автожира. //

http://auto-gyro.in.uaКлимов А., Кривицкий А., Митягин И. и др. Техника для активного отдыха. Малая авиация. -

М.: Третий Рим, 2008. — 112 с. Коваленко Е. Мотодельтапланы. //

http://e12.jino-net.ruКостина И. С. Системный анализ выбора типа воздушного судна для производства авиационно-химических работ. / АГРО XXI. — 2008. — №

10−12.Ракитин Б. Помощник агрария: О легком сельскохозяйственном Су-38Л. / Крылья Родины. — 2001.

— № 2. — С.

18−21.Рулин А. Автожир — транспорт будущего. //

http://www.comstol.ruРысюк Ю. Управление автожиром. / Моделист-конструктор, 2000. — № 5. -

С. 18−19.Суров Ю. В. Авиационный способ применения пестицидов. /

http://www.aeronavia.ruЧумак П.И., Кривокрысенко В. Ф. Расчет, проектирование и постройка сверхлегких самолетов. — М.: Приор, 2000

Шавров В. Б. История конструкций самолетов в СССР. 1938;1950 гг. — М.: Книгоиздат, 1985. — 384 с. Щербаков А. А. Летчики, самолеты, испытания. — М.: Молодая гвардия, 1998

Ягодин Б. А. Агрохимия: Учебник для вузов. — М.: МИР, 2004. — 580 с.

http://www.an2plane.ru/

http://www.agro-technika.ruПРИЛОЖЕНИЕ 1Рисунок 1 — Автожир ЦАГИРисунок 2 — Автожир АМ-2