Вторник, 12.12.2017, 13:30
Приветствую Вас Гость | RSS
Пятнадцатая олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год)

Летательный аппарат опередивший время

1. История создания.

Ка-50 (Hokum A по классификации НАТО) (рис. 1) — российский боевой одноместный ударный вертолёт, предназначенный для поражения бронетанковой и механизированной техники, воздушных целей и живой силы на поле боя.

Вертолёт, разработанный ОКБ Камова под руководством главного конструктора Сергея Викторовича Михеева, принят на вооружение в 1995 году.

                                       

Рис.1

Постановлением Совета Министров СССР от 16 декабря 1976 года было поручено начать разработку перспективного ударного вертолёта, предназначенного для уничтожения бронетехники на поле боя. Потребность в разработке новой машины вместо действующего в войсках Ми-24 была вызвана отчасти недостаточной боевой эффективностью последнего, а отчасти разработкой и испытанием в США нового ударного вертолёта YAH-64. Разработка облика нового ударного вертолёта была поручена, на конкурсной основе, ОКБ Миля и ОКБ Камова (в настоящее время «Фирма Камов»).

ОКБ Камова, длительное время создававшее морские вертолёты, решило не повторять путь заокеанских коллег, а разработать принципиально новую концепцию вертолёта поля боя. Под руководством главного конструктора Михеева прототип боевого вертолёта, названный В-80 (изделие 800), получил традиционную для морских вертолётов ОКБ Камова, но впервые применённую на сухопутных боевых машинах соосную схему расположения несущих винтов. Выбор соосной схемы определился более высокой тяговооружённостью машины, обусловленной отсутствием потери мощности силовой установки на привод рулевого винта, что в свою очередь обеспечивает высокую скороподъёмность и больший статический потолок. Меньший диаметр основных винтов определяет меньшую линейную скорость законцовок лопастей, что в свою очередь уменьшает волновое сопротивление и позволяет увеличить скорость движения аппарата в целом. Упразднение трансмиссии рулевого винта с одной стороны уменьшило вес машины, с другой же стороны исчезли механизмы, повреждение которых в боевых условиях сказалось бы на живучести и эффективности вертолёта.

 Второй особенностью В-80 стало сокращение экипажа до одного человека. Отказ от оператора вооружений стал возможен благодаря применению новых разработок отечественного ВПК в области прицельно-навигационных комплексов, обеспечивающих значительную автоматизацию операций по пилотированию летательного аппарата и применению бортового вооружения. Одноместная компоновка вертолёта позволила не только сократить вес необходимой брони и уменьшить габариты (а следовательно, и поражаемую площадь машины), но и сократить расходы на обучение персонала в мирное время, а также уменьшить человеческие потери в военное.

Интересным новшеством, впервые применённым в вертолётостроении, стало оборудование кабины системой спасения лётчика при помощи катапультного кресла.

 Одним из важнейших направлений работы над проектом стало повышение боевой живучести вертолета. С учетом этого выбиралась компоновка, размещались системы, проектировались агрегаты, отрабатывались конструкционные материалы. Были реализованы следующие мероприятия:

- размещение двигателей по бортам фюзеляжа, что исключало их поражение одним выстрелом,

- возможность продолжения полета на одном двигателе в широком диапазоне режимов,

- защита кабины летчика с применением стальной и алюминиевой комбинированной брони и бронестекол,

- бронирование и экранирование отсека гидравлической рулевой системы,

- экранирование более важных агрегатов и систем менее важными,

- заполнение топливных баков пенополиуретаном и их протектирование,

- применение композиционных материалов сохраняющих работоспособность при поражении силовых элементов конструкции,

- разработка двухконтурной конструкции лонжерона лопасти,

- увеличение диаметра тяг управления и размещение значительной их части в бронированной кабине,

- противопожарная защита силовой установки и примыкающих к топливным бакам отсеков,

- обеспечение работоспособности трансмиссии в течение 30 минут после поражения маслосистемы,

- дублирование и разнесение по бортам системы энергопитания, цепей управления и др,

- возможность применения индивидуальных средств защиты летчика.

Самым положительным образом на повышение живучести повлияло отсутствие у В-80 уязвимого рулевого винта с промежуточным и хвостовым редукторами и тягами управления.

 После защиты эскизного проекта и макета в мае 1981 года был построен первый лётный экземпляр (бортовой номер 010), совершивший, под управлением лётчика-испытателя Бездетного, свой первый полёт 17 июня 1982 года. Данная машина была предназначена для проведения лётных испытаний и не располагала как многими системами, так и штатными двигателями. Второй лётный экземпляр (бортовой номер 011), поднявшийся в воздух 16 августа 1983 года, был оборудован всеми основными штатными устройствами, и предназначался для отработки вооружения и авиационного оборудования.

В октябре 1983 года состоялось совещание с участием Министерства обороны и представителей авиационной промышленности. Целью совещания являлись сравнение и выбор между В-80 и Ми-28 (конкурсное предложение ОКБ Миля). Большинство участников высказалось за выбор В-80 как машины, имеющей лучшие лётно-технические характеристики и обладающей лучшим соотношением цена/качество. Проведённые в 1984 году сравнительные испытания, включающие в себя 27 испытательных полётов, показали превосходство В-80 над Ми-28. На основании проведённых испытаний в октябре 1984 года был подписан приказ министра авиационной промышленности о подготовке серийного производства камовской машины.

 3 апреля 1985 года, во время исследований предельных режимов полёта, в результате превышения пилотом допустимой отрицательной перегрузки произошёл перехлёст лопастей и вертолёт (бортовой номер 010) потерпел крушение. Пилот (лётчик-испытатель Евгений Иванович Ларюшин), пытаясь спасти машину, погиб.

 Для предотвращения в дальнейшем подобных аварий было увеличено расстояние между несущими винтами и установлена система, затрудняющая управление при опасном сближении лопастей. Для продолжения лётных испытаний в декабре 1985 года был создан третий экземпляр В-80 (бортовой номер 012).

В сентябре 1985 года состоялся второй этап сравнительных испытаний В-80 и Ми-28, по результатам которого комиссия Министерства обороны выдала окончательное заключение о выборе В-80 в качестве серийного ударного вертолёта.

С 1990 по 1993 год В-80, получивший новое обозначение Ка-50, прошёл два этапа государственных испытаний. А с ноября 1993 года начались войсковые испытания машины с целью отработки тактики её боевого применения. После доводки серийной машины до должного технического уровня, 28 августа 1995 года вертолёт Ка-50, указом Президента Российской Федерации, был принят на вооружение. Однако из-за финансовых затруднений удалось построить только 10 серийных машин.

17 июня 1998 года выполняя полёт в рамках программы подготовки к демонстрационным полётам, пилот вертолёта в интенсивном снижении значительно превысил допустимые ограничения, в результате чего произошёл перехлёст лопастей винтов и вертолёт потерпел крушение. Из-за малой высоты полёта пилот (руководитель Торжокского учебно-тренировочного центра генерал-майор Евгений Алексеевич Воробьёв), не успев воспользоваться системой спасения, погиб.

С 28 декабря 2000 по 14 февраля 2001 два вертолёта Ка-50 в составе боевой ударной группы (БУГ) приняли участие в боевых действиях на территории Чеченской Республики. Несмотря на поставленные высокие оценки, БУГ была расформирована, а Министерство обороны, по неназванным причинам, отдало предпочтение финансированию и закупкам модификаций Ми-28. В настоящее время (2006) предполагается заказать не более нескольких десятков модификаций Ка-50 для комплектации специальных армейских подразделений. По состоянию на 2006 год было выпущено всего (включая испытательные машины) 15 вертолётов. В 2007 году авиационный завод в Арсеньеве должен выпустить ещё три экземпляра вертолёта.

2. Конструкция.

Ка-50 — двухдвигательный одноместный вертолёт с соосным расположением несущих винтов. Вертолёт оснащён нестреловидным крылом относительно большого удлинения и развитым вертикальным и горизонтальным оперением.

 

3. Фюзеляж.

Фюзеляж вертолёта самолётного типа, выполненный с широким применением композитных материалов и алюминиевых сплавов, разделён технологическими разъёмами на три части. Продольный силовой набор корпуса представлен лонжеронами и стрингерами, поперечный образован шпангоутами. Внешние обводы корпуса, представляющие из себя трёхслойные композитные панели из металлического каркаса и сотового заполнителя, крепятся на силовой набор. Доступ к устройствам и механизмам происходит не через обычные в авиации узкие люки и горловины, а через широкие откидывающиеся панели.

В передней части фюзеляжа располагается кабина пилота и носовой отсек с обзорно-поисковой аппаратурой и аппаратурой наведения, а так же ниша переднего шасси. Кабина пилота герметизирована и обеспечивает защиту от пуль калибром до 12,7 мм и осколков калибром до 23 мм. Броня, образованная разнесёнными стальными и алюминиевыми листами общей массой 350 кг, введена в силовую конструкцию корпуса.

Остекление кабины выполнено отчасти из бронестекла (переднее и боковые окна), а отчасти из оргстекла (верхнее окно, а также окна двери и правой створки фонаря). Расположенная по левому борту дверь кабины и правая створка фонаря, оборудованы пиропатронами для аварийного сброса. Для аварийного покидания вертолёта возможно ручное открытие правого и верхнего окна.

Для обзора задней полусферы, на машинах начиная с четвёртого опытного экземпляра (бортовой номер 014), предусмотрено зеркало над верхним окном (на более современных экземплярах устанавливаются два отдельных зеркала).


Рис. 2

В задней части фюзеляжа расположены два патронных ящика для пушки, топливные баки, электронная аппаратура различного назначения, кронштейны для крепления двигателей, главного и промежуточных редукторов, гидросистема и элементы рулевой системы. К нижней части фюзеляжа крепятся основные стойки шасси, а с правого борта, в районе центра масс вертолёта, смонтирована пушечная установка. Все системы и агрегаты расположены таким образом, чтобы наименее важные устройства прикрывали собой наиболее критические.

В хвостовой части фюзеляжа смонтировано вертикальное и горизонтальное оперение.

4. Силовая установка.

Вертолёт оборудован двумя газотурбинными, турбовальными со свободной турбиной, двигателями ТВ3-117ВМА мощностью 2203 л.с. каждый. Двигатели расположены в двух мотогондолах и разнесены по бокам фюзеляжа. Конструкция силовой установки обеспечивает аварийную работу двигателей в течение 30 минут после полной потери масла в боевых условиях. Для предотвращения попадания пыли двигатели оборудованы пылезащитными устройствами центробежного типа. В наличии также экранно-выхлопные устройства снижающие заметность вертолёта в инфракрасном спектре.

 

5. Топливная система.

Топливная система представлена двумя основными, мягкими, фюзеляжными баками (являются расходными) и может быть дополнена четырьмя подвесными для перегоночных полётов. Основные баки в нижней части и частично сбоку протектированы. Для предотвращения пожара в случае поражения все баки заполнены пенополиуретаном.

  

6. Трансмиссия.

Трансмиссия вертолёта состоит из одного главного и двух промежуточных редукторов, обеспечивающих отбор мощности от силовой установки и в случае необходимости позволяющих полёт на одном двигателе.

 

7. Несущая система.

Несущая система вертолёта состоит из двух трёхлопастных винтов диаметром 14,5 м расположенных соосно. Лопасти соединяются с валом при помощи бесшарнирных втулок. Управление ориентацией лопастей осуществляется при помощи верхнего и нижнего автоматов перекоса. Верхний винт вращается по часовой стрелке (вид сверху), нижний против. Разработанные в ЦАГИ прямоугольные в плане (хорда 0,53 м) лопасти, состоят из пустотелого лонжерона переменной кривизны соединённого с хвостовой секцией. Законцовки лопастей стреловидные. Лопасти сохраняют работоспособность при многочисленных пробоях снарядами калибра до 20 мм.

 

8. Противообледенительная система.

Лопасти несущих винтов и лобовое стекло обогреваются электрической противообледенительной системой. Воздухозаборники обогреваются потоком тёплого воздуха.

 

9. Гидравлическая система.

Гидравлическая система Ка-50 разделена на две независимые системы, приводимые в действие двумя насосами. Первая система управляет рулевыми приводами и осуществляет аварийный выпуск шасси, вторая обеспечивает наведение пушки, штатные выпуск и управление шасси, и в случае необходимости дублирует первую.

                                                  

Рис. 3

  

10. Крыло.

Крыло, размахом 7,34 м, прямое со стреловидностью по задней кромке, обеспечивает разгрузку несущих винтов при больших скоростях полёта. На крыле расположены четыре пилона для подвески вооружения общей массой до 2000 кг. Для обеспечения автономности эксплуатации вертолёта и ускорения наземного обслуживания, пилоны оборудованы ручными лебёдками для самостоятельной подвески грузов массой до 500 кг. На законцовках крыла размещаются пусковые установки ракет Игла-В.

 

11. Шасси.

Шасси вертолёта трёхстоечное убирающееся в полёте. Передняя опора с двумя колёсами 400х150 мм самоориентирующаяся и убирается в нишу в носовой части фюзеляжа. Основные опоры (колея 2600 мм), снабжённые тормозными колёсами 700х250 мм, прижимаются к боку задней части фюзеляжа. База шасси 4910 мм. Шасси оборудованы демпферами колебаний для гашения перегрузок при аварийной посадке и способны безопасно ломаться при превышении предела перегрузки. В случае невозможности выпустить шасси вертолёт может совершить аварийную посадку «на брюхо». В последнем случае безопасность пилота обеспечивается сминаемым сотовым наполнителем под креслом, а крыло большого удлинения предохраняет вертолёт от опрокидывания.

 

12. Кислородная система, система кондиционирования и вентиляции.

Воздух, отбираемый от двигателей, используется для вентиляции и поддержания избыточного давления в кабине. Эта же система поддерживает необходимую температуру в кабине и аккумуляторном отсеке, а также обдувает окна. Для работы на больших высотах предусмотрена кислородная маска. В случае необходимости используется лётный противогаз. Для охлаждения аппаратуры используется забортный воздух.

                                                   

Рис. 4

13. Система спасения экипажа.

Система спасения экипажа основана на ракетно-парашютной системе К-37-800 производства НПП Звезда. При получении команды на катапультирование, происходит отстрел лопастей несущих винтов и отстрел верхней части фонаря кабины. После чего приводится в действие реактивная система которая за фал вытягивает спинку кресла с прицепленным пилотом. После выключения реактивного двигателя привязные ремни автоматически перерезаются и спинка кресла отделятся от пилота вытягивая парашют. Данная система обеспечивает спасение экипажа в диапазоне скоростей от 0 до 400 км/ч и высот от 0 до 4000 метров.

Поскольку отстреленные лопасти могут представлять опасность для близкорасположенной союзной техники, а также учитывая возросший боевой потенциал вертолёта, высказываются предложения об изменении тактики боевого применения ударных вертолётов.

 

14. Электросистема.

Электросистема вертолёта включает в себя генераторы переменного тока, выпрямители и резервные аккумуляторные батареи. Генераторы вырабатывают трёхфазный переменный ток напряжением 115 В и частотой 400 Гц. Электронные устройства снабжаются постоянным током напряжением 27 В.

 

15. Системы навигации, пилотирования, наведения и управления вооружением, связи.

Основу электронной системы вертолёта составляет прицельно-пилотажно-навигационный комплекс «Рубикон» (К-041). Комплекс обеспечивает определение координат вертолёта его скорость и курс. В память комплекса закладывается информация о координатах аэродромов, поворотных точек маршрута, целей и ориентиров.

Для наведения управляемого вооружения используется прицельный комплекс «Шквал-В», который выдаёт целеуказание ракетам по лазерному лучу.

Нашлемная система целеуказания «Обзор-800», фиксируя повороты головы пилота, выдаёт команды по предварительному целеуказанию комплексу «Шквал-В» и головкам самонаведения ракет «воздух-воздух».

Непосредственным управлением вооружением, занимается система управления оружием «СУО-800М», которая в том числе и выдаёт пилоту сигналы о готовности оружия.

Для отображения боевой, навигационной и пилотажной информации на ИЛС и МФД используется система «Ранет».

Вертолёт оснащён системами аварийной сигнализации (САС) контроля и предупреждения, проводящим постоянное тестирование устройств машины и выдающих сигналы в случае отказов. Для регистрации полётных данных за последние три часа, применяется система «Тестер УЗ».

Аппаратура связи включает в себя УКВ радиостанции для связи с наземными пунктами управления войсками, аэродромами базирования и другими вертолётами. Вертолёт оборудован системой и ответчиком для определения государственной принадлежности а также системой, передающей координаты и состояние вертолёта на базу.

                                                  

Рис. 5


16. Система обороны.

Система защиты вертолёта включает аппаратуру обнаружения лазерного облучения вертолёта и автомат выброса дипольных отражателей и ложных тепловых целей. На вертолёте оборудованы пассивная и активная системы пожаротушения.

 

17. Вооружение.

Ка-50 способен переносить и применять широкую номенклатуру различного вооружения (в том числе и зарубежные образцы) общей массой до 2800 кг (2000 на пилонах).

Вертолёт оснащён несъёмной одноствольной автоматической пушкой 2А42 калибра 30 мм. Питание пушки ленточное, селективное. Пилот имеет возможность выбора бронебойных или осколочно-фугасных снарядов, а также темпа стрельбы (550 или 350 выстрелов в минуту). Максимальный боекомплект пушки, в двух патронных ящиках, составляет 460 снарядов. Очереди идут с автоматической отсечкой по 20 или 10 снарядов. Решение использовать не стандартную авиационную пушку ГШ-301, а более тяжёлую пушку, изначально разработанную В. П. Грязевым для БМП-2, было продиктовано стремлением обеспечить максимальную надёжность стрельбы, в условиях сильной запылённости и плохого охлаждения (отсутствие набегающего потока) на низких скоростях и высотах. Пушка размещена в районе центра масс вертолёта, что обеспечивает точность наведения на цель порядка 1—2 мрад (четырёхкратная по сравнению с подвижной пушкой на AH-64A). При нацеливании с помощью комплекса «Шквал-В» пушка способна отклоняться на -2°..+9° по горизонтали и +3°..-37° по вертикали. В виду высокой стабильности статического полёта а так же общей подвижности вертолёта, малые углы наведения не вызывают затруднений при прицеливании. При помощи пушки возможно поражение целей на дистанции в четыре километра, то есть без входа в зону ПВО противника.

На внутренние пилоны крыла могут подвешиваться контейнеры УПК–23–250 с пушками ГШ-23Л калибром 23 мм и общим боезапасом 500 патронов.

Главным же калибром вертолёта являются противотанковые управляемые ракеты «Вихрь» разработки Тульского КБ Приборостроения расположенные по шесть штук на двух подвижных устройствах УПП-800, способные поражать сильно укреплённые и бронированные цели на дистанции 8000-10000 м. Для прицеливания по лазерному лучу возможно отклонение установок на -12° по вертикали.

Возможна подвеска ракеты Х-25МЛ на на пусковом устройстве АПУ-68-УМ2.

Неуправляемое ракетное вооружение представлено четырьмя блоками Б-8Б20А (двадцать ракет С-8 калибром 80мм) либо двумя блоками Б-13Л5 (пять ракет С-5 калибром 122 мм). Возможна подвеска НУРС С-24.

Вертолёт способен нести широкую номенклатуру бомбового вооружения, как то: фугасные авиабомбы ФАБ-100, -120, -250, -500, рассеивающие бомбовые кассеты РБК-500, -250, зажигательные баки ЗБ-500, контейнеры малогабаритных боеприпасов КМГУ-2.

Стандартное противовоздушное вооружение Ка-50 представлено четырьмя ракетами Игла-В подвешенными на законцовках (не на пилонах) крыла по две штуки. Существует возможность использовать ракету малого радиуса действия Р-73 подвешенную на пусковом устройстве АПУ-62-1М.

                                           

Рис. 6


18. Лётно-технические характеристики.

Высокое аэродинамическое качество фюзеляжа, а также соосное расположение несущих винтов обеспечили Ка-50 лётно-технические характеристики на уровне лучших образцов отечественной и мировой вертолётной промышленности, а по некоторым показателям вертолёт не имеет аналогов.

Максимальная достигнутая скорость на вертолёте Ка-50 составила 390 км/ч, однако максимальная скорость серийных машин ограничена на отметке



Источник: http://www.snariad.ru/
Категория: Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год) | Добавил: Service (28.12.2010) | Автор: Латыпов Айдар E W
Просмотров: 1379 | Теги: история, Олимпиада по истории авиации, Ка-50, авиация | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!

Google+
Их многие читают
Ахметшин Тимур Рамилевич (35162)
Зарипова Рузиля Ильфатовна (20381)
Щур Илья Андреевич (19125)
Нурсултан Данияр Ербулатович (17860)
Нурсултанов Данияр Ербулатович (17417)
Перемота Алексей Юрьевич (14329)
Миргазетдинова Розалия (13502)
Комлев Фёдор Михайлович (13119)
Щур Илья Андреевич (12945)
Киселёв Андрей Валерьевич (12939)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017