К вопросу увеличения скорости отечественных вертолетов

Главная проблема на пути создания перспективных вертолетов – не столько повышение скорости полета как таковой, а увеличение аэродинамического качества несущего винта и вертолета в целом. Повышение скорости – это частная задача, ведь для сохранения конкурентных преимуществ вертолетов, предстоит летать не только быстрее, но и дальше, и поднимать при этом большую нагрузку. Именно эти показатели в целом определяют коммерческую привлекательность летательного аппарата.

Советские вертолеты, установившие рекорды скорости

С появлением первых серийных вертолетов была предпринята очередная попытка увеличить скорость горизонтального полета. В начале шестидесятых годов инженеры польского предприятия PZL (Parlstwowe Zaklady Lotnicze) модернизировали советский Ми-1, установив на него крыло, тем самым разгрузив несущий винт и дав ощутимый прирост скорости горизонтально полета. Но по-настоящему серьезные, знаковые работы по созданию скоростного вертолета в нашей стране начались с негласного соревнования двух ведущих отечественных школ: КБ М.Л.Миля с проектом вертолета Ми-6 и КБ Н.И.Камова с проектом винтокрыла Ка-22. При этом изначально, ни тот ни другой не претендовали на звание самого быстрого вертолета. Цель была как тривиальна, так и фантастична - перевозить широкую номенклатуру грузов, как можно больше и как можно дальше. А мировые рекорды скорости появились уже потом...

Винтокрыл Ка-22 был разработан по поперечной схеме в конце 1950-х годов для военно-воздушных сил СССР. Грузовой аппарат с двумя несущими и двумя толкающими роторами мог принимать на борт до 16,5 тонн груза и летать со скоростью 350 км/ч. Интересно, что на высокой скорости несущие винты переходили в режим авторотации и аппарат превращался в огромный автожир. Ка-22 совершил свой первый полет 15 августа 1959 года. В августе 1964-го один из опытных образцов винтокрыла вошел в неконтролируемый правый поворот, за которым последовало сваливание. Из пяти членов экипажа лишь троим удалось катапультироваться. После трагической аварии проект был закрыт.

Выбор Н.И. Камова пал на поперечную схему, как наиболее оптимальную для размещения НВ на скоростном вертолете с использованием крыла и имеющую лучшее аэродинамическое качество. То есть облик был определен - вертолет поперечной схемы, с двигателями и парами несущих и тянущих винтов на концах крыла, самолетное оперение. При этом от конструкторского бюро, не имеющего солидной экспериментальной базы и опытного производства, потребовалось проделать гигантскую работу по изучению процессов передачи мощности с несущих винтов на тянущие, синхронизации всех четырех винтов и систем управления ими.

15 августа 1958 года, Ка-22 впервые свободно поднялся в воздух. 7 октября 1961 года был поставлен мировой рекорд скорости - 356 км/час. 14 ноября был успешно осуществлен полет с грузом массой 16350 кг. Правда, исследования, поиск оптимальных технических решений и процессы доводки не прекращались все это время. Борьба с вибрациями была одной из главных задач. Остро стояли вопросы управляемости на разных режимах. Хотя уже наблюдалась положительная динамика в решении перечисленных проблем, проект Камова существенно отставал по срокам, особенно в сравнении с Ми-6.

Вторая катастрофа, причины которой не разглашались, поставила точку в судьбе уникального летательного аппарата. К этому времени основной конкурент - Ми-6 был уже запущен в серию и принят на вооружение. По скоростным характеристикам Ми-6 проигрывал Ка-22, но долгое время оставался самым скоростным выпускаемым серийно вертолетом в мире, и в полной мере доказал свою эффективность.

Использованная для вертолета Ми-6 компоновочная схема с двумя газотурбинными двигателями, фюзеляжем с большой грузовой кабиной и задним грузовым люком стала классической, повторяясь во многих отечественных и зарубежных вертолетах. А разработанные уникальные несущий винт диаметром 35м, обеспечивающий взлет вертолета с максимальной взлетной массой 48тонн, и главный редуктор, передающий от двух двигателей мощность 8090кВт, явились выдающимися достижениями науки и техники. Для обеспечения больших скоростей полета на вертолете Ми-6 была использована комбинированная несущая система с крылом, разгружающим несущий винт.

На вертолете Ми-6 было установлено 16 международных рекордов, среди которых абсолютные рекорды: подъема груза и скорости 340.15км/ч по замкнутому маршруту 100км, установленный 26 августа 1964 года. Эти рекорды сделали вертолет Ми-6 не только самым грузоподъемным, но и самым скоростным вертолетом в мире. В 1961 году за абсолютный рекорд скорости, установленный на вертолете Ми-6, американским вертолетным обществом конструкторскому бюро М.Л. Миля был присужден Международный приз имени И.И. Сикорского "как признание выдающегося достижения в развитии вертолетостроительного искусства".

Следующий советский вертолет поставивший рекорд скорости был вертолет КБ Миля - Ми-24.

Он имел несущий винт меньшего диаметра чем у Ми-8, но большей удельной нагрузки, лопасти имеют стеклопластиковую обшивку, многие элементы конструкции выполнены из алюминиевого сплава, более тонкий фюзеляж, свободнонесущее высокорасположенное крыло имело небольшой размах с большим отрицательным углом. На вертолете установлено полностью убирающееся в полете трехстоечное шасси. Экипаж размещался друг за другом. 2 сентября 1978 г. вертолет достиг скорости 368,4 км/час

Вернуться к заветному рубежу скорости более 300 км/час фирма "Камова" смогла лишь спустя двадцать лет, создав уникальные ударные вертолеты Ка-50 и Ка-52. Со скоростью горизонтального полета 310 км/ч и скорость в пологом пикировании 390км/ч.

Несущие винты на Ка-50 и Ка-52 соосные, трехлопастные, полужесткие, крепление лопастей осуществляется с помощью пакетов стальных пластин. Лопасти прямоугольной формы в плане, имеют усовершенствованные скоростные профили, разработанные в ЦАГИ, со стреловидными законцовками. Разработка вертолета была начата в ОКБ им. Н.И. Камова в декабре 1977 года, первый полет опытного вертолета, имевшего обозначение В-80Ш1 состоялся 17 июня 1982 года, в 1995 вертолет под обозначением Ка-50 был принят на вооружение авиации сухопутных войск России.

Автор: Кондалов Максим

вернуться назад