Иногда золото находится в самых неожиданных местах. В данном случае — в истории вертолёта CH-53. Машина поступила на службу в 1966 году: это огромный вертолёт, способный поднимать колоссальный вес. И весь этот вес держится на шести, а у некоторых модификаций и на семи, несущих лопастях. Проблема состояла в том, чтобы обнаружить неполадку лопасти прежде, чем она превратится в катастрофу.
Тяжёлый транспортный вертолёт CH-53. Источник изображения — hackaday.com
Как устроена лопасть
Как и крыло самолёта, лопасть CH-53 построена вокруг лонжерона — основного силового элемента. В ранних конструкциях лонжерон был из прессованного алюминия, а в модификации CH-53D и последующих перешли на титан холодной формовки.
Все эти лопасти объединяла одна беда — необходимость выявлять микротрещины в металле до того, как они приведут к разрушению. Собственно обнаружение трещины оказалось задачей несложной: лопасти герметизированы и наполнены азотом под давлением. Трещина позволяет газу выйти наружу, а полосатый индикатор давления на лопасти даёт механику увидеть проблему одним взглядом.
Проблема появляется в воздухе
На земле это работает прекрасно. Но если лопасть начала трескаться в полёте, экипажу нужно узнать об этом немедленно. Требовалось нечто вроде системы контроля давления в шинах современных автомобилей: датчик, зажигающий лампочку в кабине.
Загвоздка в эпохе. В автомобилях сегодня стоят беспроводные датчики внутри колеса, но в начале 1960-х электронные компоненты попросту не выдержали бы вращения на лопасти вертолёта. Протянуть проводку через вращающуюся втулку несущего винта с помощью контактных колец было бы чудовищно сложно, а надеяться на выживание беспроводной электроники в такой среде — тем более.
Решение через ионизирующее излучение
Выход оказался обезоруживающе простым: добавить в схему немного ионизирующего излучения. Система получила название IBIS — система контроля лопастей в полёте. Всё происходит в том же индикаторе давления: при срабатывании он не просто меняет индикацию, но и обнажает крохотное количество радиоактивного стронция-90.
Стронций является бета-излучателем, то есть его излучение улавливает счётчик Гейгера внутри вертолёта. При этом он относительно безопасен для человека, пока изотоп не попадает внутрь организма с пищей или дыханием. Никаких батарей, никакой электроники на вращающейся лопасти — чисто механическое решение сложной задачи.
Изящество приёма в том, что канал передачи сигнала здесь не требует ни питания, ни проводов, ни передатчика: излучение проходит сквозь воздух само, а вращение лопасти ему безразлично. Инженерная мысль эпохи, когда надёжность ценилась выше элегантности схемы.
Решение оказалось настолько удачным, что применяется до сих пор. В новейших версиях CH-53 для контроля полностью композитных лопастей используют оптоволокно, а вот более старые модификации по-прежнему летают с «ядерным» вариантом.
