Автор: Разумейко Богдан Максимович
Возраст: 17 лет
Место учебы: Пермский авиационный техникум им. А.Д.Швецова
Город, регион: Пермь, Пермский край
Руководитель: Архипова Лилия Галинуровна, Пермский авиационный техникум им. А.Д.Швецова
Чем отличаются конструкторские школы
Н. И. Камова и М. Л. Миля?
Введение
Являясь универсальным транспортным средством, обладающим возможностью безаэродромного базирования в сочетании с достаточно большой скоростью полёта, вертолёты нашли особенно широкое применение в нашей стране в различных областях.
Они способствовали освоению районов Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера, где не могли применяться самолёты из-за отсутствия аэродромов и другие виды транспорта. Отечественные вертолёты отличаются высокими лётными характеристиками, о чем свидетельствует большая часть установленных на них мировых рекордов. В настоящее время существует множество различных типов винтокрылых машин: транспортные и грузовые, получившие широкое распространение как в гражданской, так и в военной авиации, широко распространены по всему миру ударные вертолёты, среди них появились различные модели вертолетов класса "Стелс" и так далее.
Историческая справка
Сама мечта о полете преследовала человека с доисторических времен. И если Homo Sapiens мог совладать с огнем или водой, то научиться парить в небе, как птица, ему все же не удавалось. История вертолета началась именно с попытки подражать тем, кому природа уже подарила крылья. Так, около 400 года до новой эры философ и математик Архит Тарентский создал модель деревянного голубя. Эта конструкция летала с помощью тросов, к которым было присоединено «туловище» птицы. Конечно, мыслителя нельзя назвать тем, кто изобрел вертолет первым, но его попытки поднять человека в воздух в скором времени превратились в настоящую гонку.
Тяга к небу не обошла стороной и Древний Китай: поначалу с помощью летающих фонариков полководцы вселяли ужас в противников, а вскоре – и надежду на полет. В 559 году был создан воздушный змей, который не раз катал на себе китайских императоров, и идеи о полете наконец попали на Ближний Восток и в Среднюю Азию. В 875 году арабский изобретатель Аббас ибн Фирнас натянул на деревянный «скелет» шелковую ткань и спрыгнул с небольшого холма, пролетев над землей около десяти минут. Позже он решил добавить конструкции «хвост» – тем самым изобретя современный дельтаплан.
Первые попытки создания вертолета, похожего на привычный нам летательный аппарат, были сделаны в XV веке итальянским художником и изобретателем Леонардо да Винчи.
Он создал несколько проектов устройств, включая воздушное судно, которое могло подниматься в воздух при помощи вращающихся лопастей. Воздух проходил по спирали через лопасти, как струя воды в гребном винте, и поднимал «корабль» вверх. Радиус деталей доходил до пяти метров, а сам аппарат выдерживал четырех пассажиров. Действительно ли он поднимал такой «груз» на самом деле – сегодня неизвестно. Для пассажирского вертолета судно было крайне непрочным. Более уверенный механизм был продемонстрирован только в XIX веке Гюставом д’Амекуром. Его «аэронэф» имел винтовые лопасти – они приводились в действие с помощью парового двигателя.
Как ни странно, именно тот, кто изобрел вертолет в России, может считаться первым создателем прообраза этого современного аппарата. К сожалению, из-за недостатка средств идея изобретателя так и не воплотилась в жизнь, на долгие годы оставшись лишь макетом.
Зато первым вертолетом СССР, который был построен по одновинтовой системе Юрьева, стало экспериментальное устройство ЦАГИ 1-ЭА Алексея Михайловича Черемухина.
Помимо «главного» винта на крыше изобретатель разместил также четыре лопасти на носу и хвосте, чтобы вертолет не отклонялся в разные стороны. Полет состоялся в 1930 году – модель поставила неофициальный мировой рекорд, поднявшись в воздух на высоту 650 метров. Это в 34 раза больше результатов итальянского вертолета Асканио, который в 1928 году оторвался от земли всего на 18 метров.
Среди тех, кто изобрел вертолет в мире, также нельзя не назвать Игоря Сикорского. В 1940 году он создал первый устойчивый вертолет, который получил название VS-300. Аппарат был оснащен одним ротором наверху и другим – на хвосте, что обеспечивало устойчивость в полете. Этот вертолет стал прародителем современных и получил широкое распространение в авиационной и военной индустрии. Но после начала репрессий создатель вертолета был вынужден покинуть СССР.
На его счету были и другие известные изобретения. Но самое главное он представил уже в США. В 1940 году Vought-Sikorsky 300 оторвался от земли – и с тех пор, как появился вертолет, последующие модели встали уже на массовый конвейер. Аппараты Игоря Сикорского строились и для гражданских, и для военных задач. Sikorsky R-4 Hoverfly стал первым серийным вертолетом. Именно Сикорского можно назвать первым человеком, кто создал вертолет в современной комплектации.
Хоть первые удачные попытки создания машин с вертикальными взлетом и посадкой были и до 20 века, первые серийные вертолёты начали создаваться только в 1950 - х годах. Одними из самых известных конструкторов в вертолетной промышленности России стали два человека: Николай Ильич Камов и Михаил Леонтьевич Миль.
Их машины стали неотъемлемой частью советской, а позже российской авиации, и новые модели продолжают проектироваться и выпускаться до сих пор.
Два конструктора
Начиналось всё с малого: после обучения на механическом факультете Донского политехнического института в Новочеркасске в 1929 году Михаил узнал о новом типе летательного аппарата — автожире, изобретенном испанским инженером Хуаном де ла Сиерва в 1919 году. Это открытие вдохновило его на изучение теории полета автожиров. Стремясь применить свои знания на практике, он написал письмо Николаю Ильичу Камову, руководителю отдела автожиров в ЦАГИ. Камов пригласил Миля на летнюю практику, в рамках которой Михаил участвовал в создании первого советского автожира КАСКР-1. После окончания института в 1931 году Михаила направили на работу на Таганрогский авиазавод. Однако, благодаря рекомендации Камова, он смог убедить комиссию в том, что его знания будут полезнее в ЦАГИ, где велись разработки автожиров. Здесь он участвовал в создании моделей А-7, А-12 и А-15. С 1936 по 1939 год Миль трудился инженером в Опытном конструкторском бюро по разработке винтокрылых аппаратов. В 1939 году было принято решение о строительстве завода для производства автожиров, где Михаил Леонтьевич стал заместителем директора Николая Камова, продолжая вносить значительный вклад в развитие советской авиации.
Во время Великой Отечественной войны Михаил Леонтьевич Миль продолжал трудиться на благо авиации в условиях эвакуации. С 1941 по 1943 годы он находился в поселке Билимбай на Среднем Урале, который стал центром авиационной промышленности СССР. Здесь вместе с ним работали такие выдающиеся авиаконструкторы, как Сергей Алексеевич Лавочкин и Николай Ильич Камов. При эвакуации Михаилу было поручено уничтожить архив Отдела особых конструкций, чтобы предотвратить его попадание в руки врага. Однако он не смог решиться на уничтожение итогов многолетнего труда. Рискуя собственной безопасностью, Миль вывез документы вместе с собой. Эти спасенные материалы позже сыграли ключевую роль в разработке вертолетов. И, возможно, именно из-за них Миль и решился на создание своего КБ, а Камов, оставшись без документации, в которой присутствовала в основном информация об автожирах продольного строения, придумал для своих вертолетов совершенно другую концепцию и конструктивную особенность. Вероятно, в этом и есть главное отличие вертолетов двух конструкторов.
Так или иначе, в 1943 году руководство страны принимает решение о расформировании КБ под руководством Камова, отдавая приоритет и средства на создание самолётов, производство которых уже налажено. Весь состав распущен, а Николай Ильич Камов эвакуирован в Забайкальский край. Возможно в то время, а может быть и раньше родилась идея о создании маленького одноместного геликоптера соосного строения. Конструктор в одиночку полностью разработал чертежи будущей машины. По возвращении на малую родину он собрал вокруг себя группу энтузиастов, мечтавших стать конструкторами. С их помощью в небольшом выделенном у завода помещении команда Камова приступила к конструированию, сборке, доводке и испытаниям своей машины. Таким образом, в небольшой мастерской завода появился вертолёт - Ка-8.
Ка-8
Именно вертолёт, это название было предложено самим Камовым и впоследствии очень быстро заменило собой иностранное - "Геликоптер". Ка-8 не представлял собой вертолёт в том виде, в каком мы привыкли. Сами конструкторы поначалу называли его воздушным мотоциклом.
Он представлял из себя гандолу из труб с одним местом для пилота, был оснащен 38-ми сильным мотоциклетным форсированным двигателем и имел соосное строение несущего винта.
Камов и его команда продемонстрировали свой экземпляр командующему авиацией Московского военного округа Василию Сталину, и после удачного выступления первого Ка-8 на параде авиации в Тушино по предложению командования ВМФ 7 октября 1948 года было создано опытно-конструкторское бюро под руководством главного конструктора Н.И.Камова для проектирования и постройки легкого связного вертолёта корабельного базирования на базе вертолёта Ка-8.
Связной для ВМФ
Вертолет для наблюдения и связи Ка-10 стал первым винтокрылым аппаратом соосной схемы, успешно выдержавшим государственные испытания и выпускавшимся малой серией. Его проектирование осуществлялось на основании ЛТХ, заданных авиацией ВМФ. Схема и компоновка нового винтокрылого аппарата были такие же, как у Ка-8. На вертолете установили специально спроектированный главным конструктором А.Г.Ивченко двигатель АИ—4Г мощностью 40 кВт. Диаметр несущего винта увеличили на 0.2 м, ввели геометрическую крутку лопастей. Значительным изменениям подверглась система управления вертолетом.
Вертолеты Ка—10 строились, в отличие от Ка—8, уже в нормальных условиях авиационного предприятия. Для оценки работоспособности и надежности агрегатов, узлов и систем параллельно с изготовлением машины осуществлялся значительный объем лабораторно—стендовых испытаний. В короткие сроки было построено четыре экземпляра вертолета. Один из них подвергся 100-часовым ресурсным испытаниям, остальные использовались для выполнения программы летных испытаний. Первый полет на Ка-10 совершил летчик—испытатель М.Д.Гуров 30 августа 1949 года. Вертолеты были оборудованы необходимой регистрирующей испытательной аппаратурой. Заводские испытания Ка-10 завершил летчик—испытатель Д.К.Ефремов, заменивший трагически погибшего в одном из испытательных полетов М.Д.Гурова. Всего на вертолете было выполнено 200 полетов с налетом 25ч. В октябре 1950 года два вертолета Ка-10 передали на государственные испытания. Полеты по программе испытаний выполнял ведущий летчик—испытатель НИИ ВВС капитан Е.А.Гридюшко. Испытания в морских условиях проводились на легком артиллерийском крейсере "Максим Горький". Это были первые в нашей стране полеты вертолета с корабля. Датой образования палубной авиации можно считать 1950 год. Летчики обратили внимание на специфические особенности летной эксплуатации вертолетов в корабельных условиях: повышенную турбулентность воздушного потока, отрицательное влияние на взлет и посадку бортовой и килевой качки судна. Однако отмечали при этом, что вертолет доступен для пилотов средней квалификации. Государственные испытания подтвердили высокие маневренные качества вертолета соосной схемы и его пригодность для использования на кораблях. В августе 1951 года было принято решение о постройке войсковой серии из 15 вертолетов для более углубленного исследования возможностей применения винтокрылых машин в различных тактических целях ВМФ. Войсковые испытания Ка-10 проводила на Черном море специально созданная в ВМФ вертолетная эскадрилья, которой командовал капитан А.Н.Воронин.
Учитывая накопленный опыт наземной и лётной эксплуатации, специалисты ОКБ внесли в конструкцию Ка-10 ряд изменений, направленных на его дальнейшее совершенствование. "...Была окончательно отработана конструкция настоящего вертолета—малютки, получившего обозначение Ка—10М", — отмечал Н.И.Камов.
Вертолет несколько лет использовался в исследовательских целях и для выполнения демонстрационных полетов. Становление ОКБ завершилось с постройкой и доводкой Ка-10 и Ка—10М, положивших начало вертолетам соосной схемы в стране. Большой вклад в создание вертолетов Ка-10 и Ка—10М внесли сотрудники ОКБ В.Б.Баршевский, М.А.Купфер и А.И.Власенко. Планер Ка-10 представляет собой пространственную форменную конструкцию из хромансилевых труб диаметром от 8 до 18мм. В центральной части планера установлены двигатель с редуктором и кресло пилота. Боковые горизонтальные ложементы фермы предназначены для крепления двух посадочных опор — баллонов цилиндрической формы с закругленными концами, наполненных воздухом под избыточным давлением. В передней части планера расположен бензобак вместимостью 33л, а за креслом пилота находятся подкосы вертикального хвостового оперения. Там же на ложементах баллонов закреплены две стойки двухлучевой канатной антенны радиостанции РСИ-3М1.
Вертикальное оперение на Ка-10 однокилевое трапециевидной формы.
На Ка-10М вертикальное оперение двухкилевое. Обшивка килей полотняная. В 1951 г. было принято решение о производстве серии из 15 модифицированных вертолетов Ка-10М, снабженных ПД АИ-4В мощностью 55 л.с. и имевших большую взлетную массу 390 кг. Диаметр несущих винтов был увеличен до 6.12 м, была также увеличена площадь вертикального оперения, у которого вместо одной килевой шайбы стало две.
Испытания вертолетов Ка-10 и Ка-10М, показали, что для обеспечения требований ВМФ необходимо создание более грузоподъемного двухместного вертолета с размещением экипажа в закрытой кабине.
Ми-1
Чуть ранее, а именно в декабре 1947 г. Один из самых известных конструкторов в наше время – Михаил Леонтьевич Миль был одержим идеей создания аппарата, способного подниматься в воздух с помощью винтов. Настойчиво обращаясь к Иосифу Виссарионовичу Сталину, он убедил руководство страны в необходимости организации конструкторского бюро для разработки вертолетов. В декабре 1947 года на базе завода № 383 МАП в Москве было создано КБ под руководством Михаила Леонтьевича.
Бюро был присвоен №4, где конструктор приступил к разработке и созданию своей новой винтокрылой машины, а уже в сентябре 1948 г. в воздух поднялся первый прототип, получивший название Геликоптер Миля-1 (ГМ-1). В основу легла классическая одновинтовая схема с трехлопастными несущим и хвостовым винтами. Миль использовал опыт зарубежного вертолетостроения, но при этом создал оригинальную конструкцию с разнесенными вертикальными и горизонтальными шарнирами. Вертолет разрабатывался для выполнения функций связи: помимо летчика в его кабине могли находиться еще два человека. Оснащался вертолёт бензиновым 7-цилиндровым звездообразным двигателем АИ-26.
Этот мотор создан на базе авиационного АШ-82, лишенного наддува и второго ряда цилиндров. Охлаждение мотора воздушное, принудительное. Стартер – пневматический, запас топлива в баке, установленном в хвостовой части фюзеляжа – 240 литров. Двигатель установлен горизонтально, и передает крутящий момент на винты с помощью встроенного углового редуктора. Из-за отсутствия производственной базы ОКБ-4, располагавшегося в Москве, первые три ГМ-1 были построены в Киеве. В ходе испытаний машина показала высокую маневренность и развила скорость 170 км/ч. При этом не обошлось без инцидентов: при определении потолка полета на высоте 5200 м в трансмиссии замерзла смазка, из-за чего пилоту пришлось экстренно покинуть кабину. С 1949 г. ГМ-1 находился на испытаниях в Научно-исследовательском институте Военно-воздушных сил Минобороны, где машину проверяли в сложных метеоусловиях и горной местности. В результате в конструкцию были внесены изменения, которые позволили уменьшить вибрацию и повысить усталостную прочность. Опытная серия из 15 вертолетов была произведена на подмосковном заводе №3. Машина получила обозначение Ми-1.
Несмотря на успех, запуск массового производства откладывался из-за недооценки возможностей винтокрылых летательных аппаратов со стороны руководства СССР. Ситуацию переломила война в Корее, в ходе которой свою эффективность доказали американские вертолеты Bell 47, а также Sikorsky H-5 и H-19. В 1952 и 1953 гг. казанский завод №387 выпустил 30 новых бортов, а с 1954 г. Ми-1 стали массово производить на оренбургском заводе №47. К 1958 г. количество собранных там машин достигло 597, после чего к выпуску подключился ростовский завод №168 (еще 370 вертолетов). С 1960 г. производство перенесли в Польскую народную республику. Всего на разных площадках к 1965 г. было построено 2680 летательных аппаратов. О высоких летно-технических характеристиках вертолетов Ми-1 свидетельствуют установленные в 1958-1968 гг. 27 международных рекордов, среди которых рекорды скорости 210, 196 и 141 км/ч на базе 100, 500 и 1000 м, высоты 6700 м и дальности полета 1654 км, а также 11 женских рекордов.
Ми-1 имел несколько модификаций, в том числе боевое исполнение. Например, на вертолет крепились две кассеты с 12 реактивными снарядами С-2, пулеметы Никитина и Калашникова, 100-килограммовые бомбы и даже противотанковая установка «Фаланга». Впрочем, широкого применения они не нашли.
Под руководством конструктора Миля была создана целая серия винтокрылых летательных аппаратов, в том числе многоцелевой вертолет Ми-2, военно-транспортный вертолет Ми-4, тяжелый вертолет Ми-6, самый массовый двухдвигательный вертолет в мире Ми-8, ударный вертолет Ми-24 и другие.
Ми-8
В конце 1950-х годов за рубежом и у нас начались работы по созданию вертолетов второго поколения с турбовальными двигателями, а в мае 1960 г. на МВЗ началась разработка нового многоцелевого вертолета для замены хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации многоцелевых вертолетов Ми-4.
Первый опытный вертолет В-8, с одним ГТД АИ-24В конструкции С.П. Изотова и четырехлопастным несущим винтом от вертолета Ми-4, рассчитанный на перевозку 25 пассажиров, совершил первый полет в июне 1961 года, а 9 июля был впервые продемонстрирован на воздушном празднике на Тушинском аэродроме в Москве, было построено несколько вертолетов.
Основное внимание было обращено на разработку двухдвигательного вертолета с новым пятилопастным несущим винтом, разработанным на базе модифицированных цельнометаллических лопастей вертолета Ми-4, и новым жестким рулевым винтом. Второй опытный вертолет В-8, с двумя ГТД TB2-117 мощностью по 1267 кВт, совершил первый полет 17 сентября 1962 года, успешно прошел летные испытания и с 1965г. начал серийно производиться на вертолетном заводе в г. Казани под обозначением Ми-8 в двух вариантах: пассажирском Ми-8П и десантно-транспортном Ми-8Т.
В конструкции вертолета использован ряд оригинальных технических решений: крупногабаритные дюралюминиевые штамповки и клеесварные соединения, новая система внешней подвески, автоматическая система регулирования работы двигателей, обеспечивающая их синхронизацию и поддержание скорости вращения несущего винта в заданных пределах. Система отопления и вентиляции обеспечивает подачу подогреваемого или холодного воздуха в кабины экипажа и пассажиров, противообледенительная система защищает от обледенения лопасти несущего и рулевого винтов, передние стекла кабины экипажа и воздухозаборники двигателей. Оборудование для полетов по приборам в сложных метеорологических условиях днем и ночью включает два авиагоризонта АРБ-ЗК, два указателя частоты вращения НВ, комбинированную курсовую систему ГМК-1А, автоматический радиокомпас АРК-9 или АРК-У2, радиовысотомер РВ-3. Связное оборудование включает командные УКВ-радиостанции Р-860 и Р-828, связные КВ-радиостанции Р-842 и "Карат", самолетное переговорное устройство СПУ-7. На Ми-8Т имеется аппаратура речевых сообщений РИ-65 для оповещения экипажа об аварийных ситуациях в полете.
На военных вариантах Ми-8МТ установлены станция ИК-помех "Липа", экранно-выхлопное устройство для подавления ИК-излучения двигателей, контейнеры с ЛТЦ, кабина экипажа бронирована. Ми-8 вероятно стал самой удачной и универсальной машиной, что подтверждается его массовостью производства и большим количеством модификаций.
Ми-8МТ
Размеры, м:
- диаметр несущего винта - 21,39
- длина вертолета с вращающимися винтами - 25,24
- длина фюзеляжа - 18,17
- высота вертолета - 4,38
Двигатели - 2 ГТД ТВЗ-117МТ
Массы и нагрузки, кг:
- взлетная максимальная - 13000
- нормальная - 11100
- пустого вертолета - 7200
- максимальная нагрузка - 4000
- нормальная - 2000
- на внешней подвеске - 3000
Летные данные:
- максимальная скорость, км/ч - 250
- крейсерская скорость, км/ч - 220
- статический потолок без учета влияния земли, м - 1760
- с учетом влияния земли, м - 3500
- динамический потолок, м - 5000
- практическая дальность полета, км - 580
За всё время производства было построено более 7300 вертолётов Ми-8 различных модификаций. Одной из них стала разработанная в 1968 году версия Ми-8ТВ «транспортный вооружённый». Машина получила крупнокалиберный пулемёт в частично подвижной носовой установке, а на пилонах предполагалось размещение широкой номенклатуры подвесного вооружения, включая комплекс противотанковых управляемых ракет «Фаланга». Боевая эффективность такой комплектации вертолёта приближала его к ранним версиям Ми-24, при этом Ми-8ТВ сохранял возможность брать на борт до 23 человек десанта, которые также могли вести огонь из личного оружия с помощью шкворневых установок, установленных в бортовых иллюминаторах. Вертолёты Ми-8ТВ производились ограниченной серией в Казани, и также поставлялись в пограничную и морскую авиацию.
Основа палубной авиации
На протяжении этого времени, а именно около 10 лет, в конструкторском бюро Камова одна за другой разрабатывались новые палубные вертолёты по заказу ВМФ. Весьма успешными стали модели Ка-15, Ка-25 и Ка-27 - противолодочные корабельные вертолёты, что стали основой морской авиации за счет удобности своих малых размеров и высокой маневренности. Также плюсом данных вертолётов считается их относительная простота в управлении, что также сказывается на эффективности данных машин в морских условиях. Внутреннее оборудование крайних модификаций включает в себя пилотажный и навигационный комплексы ПКВ-252 и НКВ-252, поисково-прицельную РЛС “Осьминог”, а также опускаемую гидроакустическую станцию “Рось-В”, что может быть весьма эффективна для обнаружения подводных лодок противника.
Вооружение может включать самонаводящиеся противолодочные торпеды, ракеты-торпеды, глубинные бомбы ПЛАБ 250-120 и бомбы ОМАБ общей массой 800 кг, размещаемые в отсеке вооружения и на внешней подвеске. Возможно использование управляемых противокорабельных ракет Х-35 и системы отстрела ЛТЦ УВ-26.
Ка-26
В начале 1960-х годов перед ОКБ, конструировавшим в основном вертолёты по заказу ВМФ, была поставлена задача создания высокоэффективного вертолета для сельского хозяйства, который бы мог использовать различные комплекты сельскохозяйственного оборудования, учитывая сезонность сельскохозяйственных работ. Для более эффективного использования вертолет (Ка-26) решено было сделать универсальным, что позволит его быстро конвертировать для перевозки пассажиров или грузов или использовать в качестве крана для монтажных работ. Работами по проектированию, обеспечившими создание простого по конструкции и легкого в управлении и пилотировании вертолета, обладающего высокой экономичностью, руководил заместитель главного конструктора М.А.Купфер. Для вертолета была выбрана оригинальная компоновочная схема в виде "летающего шасси" с различными комплектами быстросъемного навесного оборудования.
Ка-26 (в транспортном варианте с подвесной кабиной)
Размеры, м:
- диаметр несущих винтов - 13,0
- длина вертолета с вращающимися винтами - 13,0
- без несущих винтов и без трубки ПВД - 7,75
- высота - 4,05
Двигатели - 2 М-14В26
Массы и нагрузки, кг:
- взлетная максимальная - 3250
- нормальная - 3085
- полезная нагрузка - 6 пассажиров (максимально – 8) или 1400 кг груза в кабине или 1300 кг на внешней подвеске
Летные данные:
- максимальная скорость, км/ч - 160
- крейсерская скорость, км/ч - 140
- статический потолок, м - 2600
- динамический потолок, м - 6500
- продолжительность полета с макс. запасом топлива, ч - 4,6
- максимальная эксплуатационная перегрузка, G - +3,0/−0,5
В качестве силовой установки было решено применить хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации поршневые двигатели воздушного охлаждения М-14B26, используемые на вертолетах Ka-15 и Ka-18, созданных в 1950-х годах, однако, в отличие от них, установить два двигателя, что в сочетании с простой и легкой конструкцией вертолета обеспечивало увеличение полезной нагрузки более чем в три раза.
Использование на вертолете двухвинтовой соосной несущей системы, успешно применяемой ОКБ для своих вертолетов, позволяло получить высокий КПД винтов на режиме висения и малых скоростей полета, характерных для сельскохозяйственных работ, а также интенсивное разбрызгивание и распыление химикатов потоком от соосных несущих винтов. Для вертолета были разработаны впервые в практике мирового вертолетостроения лопасти несущих винтов из стеклопластика, имеющие практически неограниченный ресурс. Первый опытный вертолет Ка-26 совершил первый полет 18 августа 1965 года.
Вертолеты Ка-26 успешно прошли испытания и впервые для отечественных вертолетов были сертифицированы по американским нормам летной годности FAR-29. Серийное производство вертолетов Ка-26 началось в январе 1969г. на авиационном заводе в г. Улан-Удэ и продолжалось до 1977г; всего было построено 850 вертолетов, из которых 150 были поставлены за рубеж в 13 стран, где применялись в основном для гражданских целей, а в Болгарии и Венгрии - и для военных целей. На вертолетах Ка-26 установлено пять мировых рекордов, среди которых рекорд высоты 5330 м для вертолетов взлетной массой в классе 1750-3000 кг и рекорд скороподъемности: достижение высоты 3000 м - за 51.2 с.
Как можно заметить, не только лишь вертолёты с одним винтом могут быть универсальными работягами, Камов вместе с инженерами ОКБ-154 доказал, что соосная схема строения винтов не просто имеет место быть, но при определённых обстоятельствах опережает альтернативные варианты по ЛТХ.
Ми-26
Продолжая развитие тяжелых транспортных вертолётов, ОКБ М.Л.Миля в 1967 г. начало исследование возможностей глубокой модернизации вертолета Ми-6, а затем приступило к разработке нового тяжелого транспортного вертолета следующего поколения для замены Ми-6 и Ми-10. Компоновка Ми-26 выбрана такой же, как у Ми-6, однако габариты его получились меньше, а фюзеляж с такими же размерами и массой имел грузовую кабину с вдвое большим объемом, чем у Ми-6.
Первый опытный полет вертолет Ми-26 совершил 14 декабря 1977 г., пилотируемый летчиком-испытателем Г.Р.Карапетяном. По свом летно-техническим характеристикам Ми-26 значительно превосходил все отечественные и зарубежные вертолеты, о чем свидетельствуют установленные на нем 14 мировых рекордов, среди которых абсолютные рекорды подъема груза 25 т на высоту 4100 м, 20 т на высоту 4600 м и 10 т на 6400 м, а также достижение высоты 2000 м с полетной массой 56 768 кг.
Ми-24
Затронув тему военной специализации винтокрылых машин, определенно стоит рассмотреть историю и сами вертолёты, чья спецификация изначально была определена как военная.
Одним из таких стал Ми-24 (Крокодил) - первой в СССР многоцелевой боевой машиной с убираемым шасси и массой иных модификаций. В разных версиях вертолет поставлялся в более чем 50 государств, он участвовал во множестве военных конфликтов.
В 1968 году в ОКБ М. Л. Миля приступили к разработке новой боевой машины под кодовым названием В-24. Конструкторы активно использовали зарекомендовавшие себя на Ми-8 и Ми-14 узлы, и уже через год испытатель Герман Алферов сел за штурвал опытного Ми-24.
Размеры, м:
- диаметр несущего винта - 17,29
- длина вертолета - 18,8
- размах крыла - 6,65
Двигатели - 2 ГТД ТВЗ-117
Массы и нагрузки, кг:
- взлетная максимальная - 12000
- нормальная - 11200
- пустого вертолета - 8500
- максимальная нагрузка - 2400
- нормальная - 1500
- на внешней подвеске - 2000
Летные данные:
- максимальная скорость, км/ч - 320
- крейсерская скорость, км/ч - 270
- статический потолок без учета влияния земли, м - 2000
- динамический потолок, м - 4600
- практическая дальность полета, км - 595
- перегоночная дальность, км - 1000
Отечественные летчики на ударных МИ-24 участвовали во многих крупных вооруженных конфликтах второй половины XX века. Среди них:
- эфиопско-сомалийская война;
- афганский конфликт;
- иракско-иранская война;
- ливанская война;
- чеченский конфликт;
- война в Северной Осетии.
Ми-24 также активно использовали в боевых действиях на территориях Приднестровья, Сирии, Африки и Донбасса.
Ми-28 "Ночной охотник"
Следующим этапом в развитии военном вертолетостроении стал Ми-28. Его форма и основные элементы конструкции напоминают более ранний Ми-24, что неспроста, так как отчасти Ми-28 является его модификацией.
Размеры, м:
- диаметр несущего винта - 17,2
- длина вертолета с вращающимися винтами - 21,15
- без винтов - 17,91
Двигатели - 2 ГТД ТВЗ-117ВМ
Массы и нагрузки, кг:
- взлетная максимальная - 11500
- нормальная - 10400
- пустого вертолета - 7000
- максимальная боевая нагрузка - 2300
Летные данные:
- максимальная скорость, км/ч - 300
- крейсерская скорость, км/ч - 265
- статический потолок, м - 3600
- динамический потолок, м - 5800
- практическая дальность полета, км - 460
- продолжительность полета с максимальным запасом топлива, ч - 2
- максимальная эксплуатационная перегрузка, G - +3,0/−0,5
Разработка вертолёта велась на Московском вертолётном заводе им. М. Л. Миля с 1978 года в условиях творческого соревнования с ОКБ Камова — согласно Постановлению ЦК КПСС и Совета министров СССР от 16 декабря 1976 года, предусматривавшего создание на конкурсной основе нового поколения боевых ударных вертолётов Ми-28 и В-80, в дальнейшем Ка-50. Ми-28 изначально задумывался и разрабатывался как двухместный боевой вертолёт. Создатели этой машины — генеральный конструктор ОКБ МВЗ Марк Вайнберг, конструкторы Андрей Ермаков, Владимир Стекольников, Михаил Короткевич, Евгений Яблонский и другие. Первые полёты опытный образец вертолёта Ми-28 совершил 10 ноября и 19 декабря 1982 года. При постройке третьего лётного экземпляра Ми-28, в конструкции которого были учтены все замечания заказчика и изменения, вносившиеся в опытно-экспериментальные образцы по мере их доводки, опытное производство МВЗ им. М. Л. Миля начало в 1985 году. Модернизированный вертолёт получил наименование Ми-28А. Испытания модернизированного Ми-28А начались в январе 1988 года. Они прошли благополучно, и в следующем году вертолёт впервые был продемонстрирован на авиасалоне Ле-Бурже в Париже и на выставке в Ред-Хилл под Лондоном, где пользовался большим интересом у посетителей. В том же году первый опытно-экспериментальный вертолёт Ми-28 был впервые официально представлен и у себя на родине во время авиационного праздника в Тушино. В январе 1991 года к программе испытаний присоединился второй Ми-28А, собранный опытным производством МВЗ.
В сентябре 1993 года в ходе общевойсковых учений под Гороховцом вертолёты блестяще продемонстрировали свои лётные и боевые качества.
Позже был проведён ряд модификаций и доработок, чьим итогом стали государственные испытания и последующий прием на вооружение.
Главным отличием большинства воздушных машин, разработанных в 80-е годы, от предыдущих стало совершенствование систем, связанных с микроэлектроникой и радиоэлектроникой в связи с ускоренным ростом технического прогресса в данных сферах. Данный фактор способствовал внедрению в системы вертолёта данных комплексов: навигационное оборудование в составе высокоточной ИНС-2000 и бесплатформенной курсовертикали СБКВ-2В-2 с комплексированием со спутниковой навигационной системой, доплеровским измерителем скорости и сноса, системой воздушных сигналов, радиотехнической системы дальней навигации. Обзорно-прицельная станция для обнаружения и распознавания объектов, прицеливания, захвата и автосопровождения объектов по телевизионному и тепловизионному каналам. В состав входят: система стабилизации линии визирования, система автоматического сопровождения целей, оптико-телевизионный канал, тепловизионный канал, лазерный дальномер.
Помимо указанных нововведений для данной машины также применена высокостойкая броня, полностью броневое плоскопараллельное остекление выдерживает прямые попадания бронебойных пуль калибром 12,7 мм в лобовые стёкла и пуль калибром 7,62 мм в боковые стёкла и стёкла дверей, броня корпуса выдерживает попадание осколочно-фугасных снарядов калибра 20 мм, лопасти сохраняют работоспособность при попадании 30-мм снарядов.
Положительно на выживании машины в бою сказывается дублирование агрегатов, причем, друг от друга они взаимно экранируются, разносятся на существенное расстояние, которое позволяет защитить фюзеляж и прочие элементы компоновки. Более важные агрегаты установлены так, чтобы их прикрывали второстепенные узлы.
Для безопасности пилотов при возникновении нештатной ситуации или катастрофического разрушения конструкции на высоте более 100 м сначала отстреливаются двери обеих кабин, затем специальными резаками перерезаются ремни принудительного притяга, надуваются специальные «трапы» — баллонеты, которые не дают экипажу при покидании задеть шасси или повёрнутую пушку, и экипаж покидает машину с помощью парашютов.
При такой же ситуации, но на высоте менее 100 м срабатывает система принудительного притяга ремней, надёжно фиксирующая экипаж в энергопоглощающих креслах «Памир-К» разработки КБ «Звезда». Сначала энергию удара гасят основные стойки шасси, которые, деформируясь, поглощают её. Далее в работу вступают кресла, которые способны погасить вертикальную перегрузку 50-60 G до 15-17 G, обеспечивая травмобезопасность пилоту и штурману-оператору.
Также, по сравнению с Ми-24, у Ми-28 в 1,5—2 раза снижена заметность в инфракрасном диапазоне за счёт установки экранно-выхлопных устройств.
Вертолёт Ми-28Н «Ночной охотник» принят на вооружение приказом президента РФ 15 октября 2009 года, 27 декабря 2013 года — Министерством обороны.
С 2016 года вертолёт получил модификацию Ми-28УБ, а вместе с тем второй комплект органов управления в кабине штурмана-оператора. Это позволило существенно повысить живучесть машины, а также способствовало обучению пилотов.
Для выполнения боевых задач вертолёт оснащен 30-мм пушкой 2А42 боекомплектом 250 снарядов, имеется четыре точки подвесного вооружения. Способен нести контейнеры НАР, различные УРВВ и УРВП, ПТУРы Вихрь-1.
Всего Ми-28 способен нести до 2300 кг полезной боевой нагрузки, что делает его одним из самых мощных ударных вертолетов в мире.
Ка-50 "Черная акула"
Прямым конкурентом для “Ночного охотника” стал вертолёт, спроектированный в ОКБ им. Камова - Ка-50.
Ка-50 (изделие «800», В-80) также известен как «Чёрная акула», а на Западе — как «Оборотень» — советско-российский одноместный ударный вертолёт, предназначенный для поражения боевой техники, огневых точек и живой силы противника на поле боя.
Размеры, м:
- диаметр несущих винтов - 14,5
- длина вертолета с вращающимися винтами - 16
Двигатели - 2 ГТД ТВЗ-117
Массы и нагрузки, кг:
- взлетная максимальная - 10800
- нормальная - 9800
- пустого вертолета - 7700
Летные данные:
- максимальная скорость в пологом пикировании, км/ч - 390
- в горизонтальном полете, км/ч - 310
- статический потолок, м - 4000
- динамический потолок, м - 5500
- практическая дальность полета, км - 520
- перегоночная дальность, км - 1100
- максимальная эксплуатационная перегрузка, G - 3
Разработка нового ударного вертолета была начата зимой 1976 года также по постановлению Совета Министров Советского Союза. Новый аппарат должен был заменить боевой вертолет Ми-24, которому недоставало боевой мощи. На новый проект также повлияло появление американского аналога под названием АН-64.
Отличительной особенностью “Черной акулы” стало сокращение количества экипажа до одного пилота. Отказ от второго пилота стал возможен за счет использования современного навигационного и прицельного оборудования отечественного производства. При использовании новой техники удалось автоматизировать большое количество устройств и агрегатов. Использование только одного пилота привело к экономии средств и времени на многих позициях: во-первых, для одного пилота можно использовать значительно меньшее количество брони, что также приведет к снижению веса машины. Во-вторых, экономилось время и средства на обучение пилотов в мирное время, поскольку сократилось количество персонала по обслуживанию аппаратов. А в боевое время одноместные вертолеты снизят количество потерь среди пилотов.
Интересным новшеством, впервые применённым в вертолётостроении, стало оборудование кабины системой спасения лётчика при помощи катапультного кресла.
После защиты эскизного проекта и макета в мае 1981 года был построен первый лётный экземпляр, совершивший под управлением лётчика-испытателя Н. П. Бездетнова 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, 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. 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.
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.
Вертолет Ка-50 «Черная акула» способен выполнять уникальные для вертолетов фигуры высшего пилотажа благодаря соосной схеме винтов.
К ним относятся «воронка» (стрейф), «бочка», «петля Нестерова» и «ранверсман». Высокая маневренность позволяет ему быстро менять направление полета в бою.
31 июля 1997, во время публичной демонстрации Ка-50 лётчиком-испытателем В. А. Лавровым для иностранной военной делегации, при выполнении «горки» произошла потеря пространственной ориентации пилотом, следствием чего стал выход вертолёта на угол тангажа 90°, с последующим опрокидыванием на «спину» и нарастающим темпом увеличения угловой скорости до 180 °/с, в результате чего произошло соударение лопастей несущих винтов с разрушением их законцовок.
Вертолёт выполнил непреднамеренную «мёртвую петлю», однако несмотря на повреждения, лётчику удалось благополучно посадить машину.
Ка-50 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. Мощности обоих двигателей синхронизированы. Каждый двигатель имеет автономную масляную систему, обеспечивающую смазку и отвод тепла от подшипников всех опор, приводов и зубчатых передач двигателей. Конструкция силовой установки обеспечивает аварийную работу двигателей в течение 30 минут после полной потери масла в боевых условиях.
Шасси вертолёта трёхстоечное, убирающееся в полёте, оборудовано демпферами колебаний типа «земной резонанс», 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.
Основу электронной системы вертолёта составляет прицельно-пилотажно-навигационный комплекс ПрПНК-80 «Рубикон». Комплекс обеспечивает определение координат вертолёта, его скорости и курса. В память комплекса закладывается информация о координатах аэродромов, поворотных точек маршрута, целей и ориентиров. Комплекс «Рубикон» осуществляет автоматизированный самоконтроль без применения наземного оборудования.
Для наведения управляемого вооружения используется прицельный комплекс И-251В «Шквал-В» — вертолётная модификация авиационного прицельного комплекса «Шквал», который представляет собой телевизионную аппаратуру, сопряжённую с лазерным дальномером-целеуказателем и аппаратурой наведения управляемых ракет по лазерному лучу. Комплекс снабжён системой стабилизации поля зрения и устройством автоматического сопровождения цели, основанным на принципе запоминания визуального образа цели.
Телевизионная аппаратура комплекса имеет широкое и узкое поля зрения, углы отклонения линии визирования: по азимуту ±35°, по углу места от +15° до −80°. Комплекс также выполняет функцию обзорно-поисковой системы.
После распознавания цели и её захвата сопровождение цели осуществляется автоматически. Система отображения информации представляет собой электронно-лучевой телевизионный индикатор ИТ-23МВ, предназначенный для воспроизведения монохромного изображения, передаваемого телевизионной системой комплекса И-251В «Шквал-В».
Нашлемная система целеуказания «Обзор-800», фиксируя повороты головы пилота, выдаёт команды по предварительному целеуказанию комплексу «Шквал-В» и головкам самонаведения ракет «воздух-воздух».
Целеуказание осуществляется поворотом головы лётчика в пределах ±60° по горизонтали и −20°...+45° по вертикали.
Главным калибром вертолёта являются противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) «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 без изменения высоты полёта возможно отклонение установок на −12° по вертикали.
Идеология комплекса вооружения, что для пушки, что для неуправляемых авиационных ракет (НАР), что для «Вихрей» практически одинакова, разными являются только прицельные марки, которые и служат признаком выбранного оружия, а алгоритм действия лётчика одинаков, поэтому никаких дополнительных сложностей при пуске неуправляемых ракет лётчик не испытывает.
На ночной модификации Ка-50Ш (также как и на Ка-52) предусматривалась возможность подвески управляемых ракет «воздух-земля» Х-25МЛ — на пусковых устройствах АПУ-68-УМ2, и кроме того, ракет «воздух-воздух» малого радиуса действия Р-73.
Ка-50 является по-настоящему «революционным» вертолетом. В какой-то мере это его и подвело, ведь в крупную серию пошел только Ка-52. Тем не менее «Черная акула» обладала значительным набором преимуществ:
- Выдающаяся маневренность. Вертолет способен «скользить» боком, одновременно ведя огонь из бортового оружия, лететь хвостом вперед со скоростью до 90 км/ч и даже выполнять «мертвую петлю» без всякого разгона;
- Мощная и точная пушка является лучшей в своем классе; Бортовой электронный комплекс позволяет пилоту уверенно управлять полетом и одновременно обстреливать цели;
- Вертолет имеет незначительные габариты, его легко перевозить и не так просто заметить в воздухе;
- Кабина пилота и жизненно-важные системы надежно защищены броней; Вертолет оборудован системой спасения, намного увеличивающей шансы пилота на выживание.
Недостатками Ка-50, как это ни странно, являются некоторые его достоинства, а именно: использование соосной схемы и одноместность. И то, и другое вызывало и вызывает ожесточенные споры. В частности, много говорится об опасности перехлестывания лопастей несущего винта. Такие случаи имели место, причины их устранены, однако, полностью исключить подобное развитие событий нельзя.
Заключение
Ключевое отличие конструкторских школ двух гигантов заключается в способе подхода к созданию подъёмной силы и управления вертолётом. ОКБ Камова традиционно использовало соосную схему строения несущего винта, тогда как ОКБ Миля известно использованием одновинтовой схемы, то есть с основным (маршевым) для обеспечения подъемной силы и кермой на хвостовой балке для управления по курсу.
Первый тип строения отличен тем, что обеспечивает большую маневренность вертолёта, а также использование всей мощности двигателя на создание подъёмной силы, тогда как в одновинтовой схеме часть мощности затрачивалась на устранение противохода хвостовым винтом.
Вторым ключевым отличием стал фактор назначения вертолётов. Вертолёты Миля, начиная с самого первого Ми-1, являются универсальными машинами, нашедшими почти равное применение как для военных целей, так и для гражданских. Вертолёты Камова же до 1960 года конструкционно и по оснащению были ориентированы и создавались для нужд ВМФ, лишь начиная с вертолёта Ка-26 началась веха вертолётов, изначально предназначенных для гражданского использования.
Возможно именно благодаря своему морскому прошлому соосное строение вертолётов Камова сохранилось и стало именем и главной отличительной чертой марки, ведь нигде больше в мире данная схема не используется.
Источники информации:
Литература:
- Вахитов А.Ф. Вертолет Ка-26. М., 1973.
- Гай Д.И. Вертолеты зовутся МИ. М., 1973.
- Данилов В.А. Вертолет Ми-8 устройство и техническое обслуживание. М., 1988.
- Кузьмина Л.М. Конструктор вертолетов: (Страницы жизни Н.И.Камова). М., 1988.
- Мазепов А. Ка-50, Ка-52, Ка-50Н : Армейские боевые вертолёты. М., 1997.
Интернет-источники:
- arms-russia.ru
- army-today.ru
- biographe.ru
|
