Вертолётный бум. Окончание
Вертолётный бум. ( окончание )
Вертолет ОКБ М.Л. Миля Ми-4 (СССР, 1952 год). Одновинтовой, тринадцатиместный. Двигатель АШ-82В, 1700 л.с. Диаметр несущего винта — 21 м. Полетная масса — 6950 кг, масса пустого — 4900 кг. Максимальная скорость — 185 км/ч. Статический потолок — 2000 м, динамический — 5500 м. Дальность — 410 км.
В 1950 году империалисты США и их сателлиты развязали агрессивную войну против КНДР. Американские вояки превратили Корейский полуостров в полигон испытания новейшей в то время боевой техники. Именно тогда винтокрылые летательные аппараты были впервые массированно использованы для эвакуации раненых, корректировки артиллерийского огня, разведки и переброски небольших подразделений.
Вертолеты, садясь на «пятачки» и взлетая с них, зависая в воздухе, были призваны, по замыслу заокеанских стратегов, скомпенсировать «врожденные недостатки» обычных самолетов.
Трехлетний опыт корейской войны был взят на вооружение милитаристами. Они всеми правдами, а точнее неправдами, выжимали у правительств своих стран ассигнования на разведывательные, связные, штурмовые, десантные, палубные и прочие вертолеты, которыми предполагалось оснастить армии, военно-воздушные и военно-морские силы стран, входящих в НАТО и другие агрессивные блоки.
Неудивительно потому, что многие фирмы мира поспешили наладить производство необычных по тем временам машин, во второй половине 50-х годов к разработке военных и коммерческих геликоптеров приступило более 25 ведущих компаний США, Франции, ФРГ, Англии, Италии и Японии. В истории авиации наступил период, который бойкие на язык журналисты окрестили «вертолетным бумом».
Само собой разумеется, что многие компании не преминули ввязаться в ожесточенные конкурентные баталии за рынки сбыта своей продукции. В конце концов основными поставщиками боевых геликоптеров стали американские компании «Белл», «Боинг Вертол», «Хьюз», французская «СНИАС», западногерманская «Мессершмидт — Бельков — Блом», японская «Кавасаки». И, несмотря на то что геликоптеры стоили немало, в заказчиках фирмы недостатка на ощущали.
Вертолетостроительные компании вполне удовлетворял климат «холодной войны», развязанной империалистическими кругами. К тому же эксперты уверяли, что в ближайшее десятилетие потребность в винтокрылых машинах возрастет минимум вдвое. И прогнозы в общем-то подтвердились — только за 1945—1975 годы авиационные компании капиталистических стран выпустили до 40 тыс. вертолетов различного назначения.
А что же в эти годы делалось в нашей стране? Советский Союз не собирался подражать иным государствам, поручая разработку вертолетов десяткам фирм. Разработка перспективных вертолетов была сосредоточена в конструкторских бюро Братухина, Камова и Миля. И вскоре появилось «семейство» винтокрылых машин с фирменным индексом Ка (Ка-8, Ка-10, Ка-15, Ка-18). Для ОКБ Миля первой машиной стал одновинтовой Ми-1, под стать ей оказался и следующий Ми-4.
Заводские испытания этой машины проводил один из наших лучших летчиков-испытателей, В.В. Виницкий. И без того сложную программу полетов усугубила просьба главного конструктора выявить предел прочности лопастей хвостового винта. Дело, что и говорить, рискованное...
Виницкий вспоминал, что в тот день в его полетном листе появилась необычная для испытателей запись: «За целость машины летчик не отвечает». Пилот отлично справился с заданием — при резком развороте в режиме зависания хвостовой винт машины отвалился. Именно это и требовалось для получения необходимой информации.
На летных испытаниях опытный образец Ми-4 развивал скорость 207 км/ч, но на серийных машинах ее ограничили 185 км/ч. Это было сделано только для того, чтобы продлить срок службы двигателя. Совершенствование «четверки» продолжалось и после того, как удачная машина пошла в серийное производство. Однажды вертолетчикам пришлось «познакомиться» с неприятным явлением флаттера лопастей несущего винта. К чести конструкторов, они сумели быстро найти решение этой проблемы. И в дальнейшем доводка Ми-4 продолжалась. В 1954 году была удлинена комлевая часть лопасти, в результате чего срок службы винта увеличился с 150 до 300 ч. Через три года — очередное новшество: лонжероны лопастей были сделаны из стальной трубы переменного сечения, что позволило продлить ресурс винтов до 600 ч. А после 1958 года, когда Ми-4 оснастили прессованным лонжероном и отсеком с сотовым заполнителем, несущие винты стали работать более 1500ч.
Надо сказать, что на Ми-4 впервые применили бустеры (гидроустройства, облегчающие работу летчика), безотказную, но на всякий случай продублированную гидравлическую систему управления.
Милевская «четверка» по полетной массе, мощности силовой установки и полезной нагрузке значительно превзошла лучший по тем временам зарубежный вертолет Сикорского «S-55». Обладавший отменными летными качествами, оснащенный совершенным оборудованием для ночных и слепых полетов, Ми-4 вывел Советскую страну в вертолетестроении на первое место.
У этой машины было несколько модификаций. Ее грузовой вариант легко перевозил автомобили и весьма успешно использовался при строительстве народнохозяйственных объектов. В комфортабельном салоне пассажирского Ми-4 стояло десять мягких кресел. На некоторых санитарных имелись мини-операционные. Сельскохозяйственный Ми-4, как говорится, борт о борт с прославленным самолетом Ан-2 обрабатывал колхозные и совхозные угодья, а Ми-4-амфибия для взлета и посадки мог обходиться и водной поверхностью.
Отличные качества «четверки» позволили летчикам В.П. Колошенко и В.В. Афонину совершить перелет на 5 тыс.км из Москвы на дрейфующую в Ледовитом океане исследовательскую станцию «Северный полюс-5» и, проработав год в Арктике, благополучно вернуться на Большую землю.
Довелось Ми-4 заслужить и лавры чемпиона. Еще 25 апреля 1956 года летчик-испытатель Р.И. Капрэлян поднял на нем груз массой 2 т на высоту 6017,5 м, на следующий день В.В. Виницкий достиг на Ми-4 6056 м с коммерческой нагрузкой в тысячу кг. На Всемирной выставке в Брюсселе создатели вертолета Ми-4 были удостоены золотой медали и диплома. Высокая награда достаточно красноречиво свидетельствовала об успехах советского вертолетостроения.
44. Вертолет Сикорского «S-55» (H-19a). Двенадцатиместный, одновинтовой (США, 1949 год). Двигатель «Пратт-Уитни» R-1340-57, 550 л.с. Диаметр трехлопастного несущего винта — 16 м. Полетная масса — 3263 кг, масса пустого — 2217 кг. Максимальная скорость — 180 км/ч. Дальность (с подвесными баками) — 578 км. Военный вариант машины использовался в ВВС, ВМС и армии, имел 12 модификаций.
45. Вертолет Белл 204/205 (UH-1) «Ирокез» (США, 1956 год). Одновинтовой, двигатель Т-53-L-13, 1400 л.с. Диаметр несущих винтов — 14,63 м, полетная масса — 4309 кг. Максимальная скорость — 204 км/ч. Практический потолок — 3840 м. Дальность — 511 км. (Машину закупали ФРГ, Япония и другие страны).
46. Вертолет фирмы «сюд Авиасьон» Алуетт-III (Франция, 1959 год). Семиместный, одновинтовой. Двигатель «Турбомека Артюст-IIв». 870 л.с. Диаметр несущего винта — 11,02 м. Полетная масса — 2200 кг. Максимальная скорость — 210 км/ч. Практический потолок — 4000 м. Дальность — 470 км.
Почтово-пассажирский и санитарный вертолет ОКБ Н.И. Камова—Ка-15М (СССР, 1953 г.). Двухместный, двухвинтовой, соосной схемы. Двигатель конструкции А.Г. Ивченко - АИ-14В, 255 л.с. Диаметр несущих трехлопастных винтов — 9,96 м. Полетная масса — 1370 кг. Масса пустого — 968 кг. Максимальная скорость — 150 км/ч. Динамический потолок — 3000 м. Дальность — 250—310 км.
Пожалуй, главным следствием «вертолетного бума» было то, что авиастроителям ведущих стран удалось, зачастую методом многочисленных проб и неизбежных ошибок, усовершенствовать конструкцию геликоптера. В конце концов экзотическая винтокрылая машина превратилась в такой же простой и надежный летательный аппарат, как и самолет. Ну а после этого можно было подумать и о коммерческом использовании винтокрылых машин, благо опыт в этом деле некоторые фирмы уже успели приобрести.
В частности, еще в 1947 году английская авиакомпания БЕА попробовала выпустить на внутренние линии Великобритании семь геликоптеров американского производства. Пассажиры довольно быстро оценили новинку — если раньше они тратили на поездки из города в город (включая и скованное движение по улицам) несколько часов, то перелет по тому же маршруту на «стрекозе» занимал не более 30 мин.
Спустя шесть лет примеру англичан последовала бельгийская авиакомпания САБЕНА, открывшая вертолетное сообщение с Голландией, Францией и ФРГ. А в США за новое дело взялось несколько компаний, а том числе «Нью-Йорк Эйруэйз», «Лос-Анджелес Эйруэйз», «СанФранциско Окленд». Как обычно, американские предприниматели не обошлись без рекламы, оборудовав вертолетные площадки на крыше 59-этажного небоскреба, в центре Нью-Йорка — Уолл-стрите, в котором находилась штаб-квартира авиакомпании «Лан-Америкен». Спустя некоторое время пассажирские вертолетные линии появились и в других капиталистических странах.
Во второй половине 50-х годов проблемы коммерческого использования геликоптеров стали ежегодно обсуждаться на международных конференциях, организуемых компаниями, производящими и эксплуатирующими вертолеты.
Как-то на одной из них между участниками разгорелся спор о целесообразности использования винтокрылых машин как транспортного средства при деловых поездках. Не придя к единому мнению, дискутирующие стороны решили провести эксперимент. Из офиса одного завода, находившегося в западногерманском городе Дюссельдорфе, на дочернее предприятие в Кассель отправились две группы. Одна на вертолете «Хьюз-500», вторая — на наземном транспорте. И что же? Первая группа экспериментаторов вернулась через 3 ч, зато вторая пробыла в пути весь день.
Делались подобные эксперименты и позже, правда по другому поводу. Например, вертолеты были опробованы при перевозках грузов в гористой местности и в пассажирских рейсах даже на «самолетных линиях» дальностью до 700 км. И здесь винтокрылые машины показали себя с хорошей стороны. Добавим, что после появления газотурбинных двигателей удалось значительно снизить эксплуатационные расходы и довести годовой налет каждой машины до 2 тыс.ч.
Само собой разумеется, коммерческий вариант «вертолетного бума» породил в капиталистических странах массу филиалов крупных фирм, субпоставщиков отдельных узлов, «независимых» специализированных и агентских фирм, всевозможных посредников и концессионеров.
Секрет их «любви» к винтокрылым объяснялся довольно просто. Дело в том, что эксплуатация становящегося все более популярным нового вида воздушного транспорта давала фирмам возможность не только поддерживать репутацию, но и получать немалые доходы, зачастую мошенническим путем. Например, по данным печати США, цены на агрегаты, детали, даже гайки, прокладки и болты, продаваемые в качестве запасных частей, почти в 2 раза превосходили стоимость тех же изделий, используемых при сборке серийных машин на заводе. А в том случае когда геликоптер снимался с производства, цены на запчасти подскакивали еще на 35—40% !
В нашей стране вертолеты начали применяться в народном хозяйстве с 1954 года — надписи «Аэрофлот» появились на бортах Ми-1, Ми-4, Як-24, Ка-15. С каждым годом улучшались отечественные винтокрылые машины, появлялись все более совершенные модели, укреплялась наземная служба обеспечения полетов, обновлялись и отрабатывались методы эксплуатации вертолетов на коммерческих линиях, становились разнообразнее операции, выполняемые их экипажами. Только за 1958—1974 годы объем работ, выполненных вертолетами в нашей стране, увеличился в 24 раза.
Ныне винтокрылые машины, созданные советскими конструкторами, можно увидеть во всех уголках, страны, над просторами Северного Ледовитого океана и над льдами Антарктиды. Давно уже стали привычными трудолюбивые Ми и Ка, обрабатывающие поля и лесные массивы, ведущие аэрофотосъемку и поиски косяков рыбы. Вертолеты с успехом обслуживают рыбаков и медиков, метеорологов и геологов, доставляют пассажиров и грузы в такие места, куда не добраться никаким иным видом транспорта.
Репутацию незаменимого приобрел вертолет у работников нефтедобывающей и газовой промышленности Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. И слава пришла к винтокрылой машине, конечно же, не случайно.
На сооружение в условиях Сибири буровой установки обычным способом, как правило, уходит не менее 6—7 месяцев. Сначала к «точке», в тайге, по топям, нужно проложить дорогу (которая, кстати, весной и осенью все равно становится непроходимой), потом завезти оборудование, материалы, жилье. А с помощью одного только вертолета Ми-10К («летающий кран») строительство точно такой же буровой занимает всего две недели.
Многие из наших читателей наверняка видели кадры кинохроники или фрагменты телепередач, где наглядно показывалось, с какой легкостью (конечно, видимой) мощные вертолеты переносят опоры линий электропередачи, связки труб на строящиеся нефте- и газопроводы. И, конечно, не случайно в нашей стране вертолетостроение превратилось в одну из важнейших отраслей авиационной промышленности, а вертолеты давно и плодотворно сотрудничают с самолетами.
Создана у нас и разветвленная сеть научно-исследовательских учреждений, где ведутся теоретические и экспериментальные исследования винтокрылых машин. Машин, у которых замечательное прошлое, хорошее настоящее и, уверен, великолепное будущее.
47. Вертолет «Файрчайльд Хиллер-1100» (США, 1959 г.). Пятиместный, одновинтовой. Двигатель «Алиссон 250-C18», 270 л.с. Диаметр несущего винта — 10,8 м. Полетная масса — 1250 кг. Максимальная скорость — 250 км/ч. Потолок — 5200 м. Дальность — 640 км.
48. Вертолет «Дефендер Хьюз-500» (США, 1959 г.). Двухместный, одновинтовой, Двигатель «Алиссон 250-С203», 420 л.с. Диаметр несущего винта — 8,04 м. Масса пустого — 600 кг. Максимальная скорость — 240 км/ч. Дальность — 480 км.
49. Легкий транспортный вертолет «Мессершмитт — Белков — Блом-107» (ФРГ, 1962 г.). Двухместный, одновинтовой. Двигатель «Лайкоминг-110», 650 л.с. Диаметр несущего винта 11м. Взлетная масса — 2900 кг. Масса пустого — 1400 кг. Максимальная скорость — 260 км/ч. Максимальная дальность — 590 км.
Винтокрыл ОКБ Н.И. Камова Ка-22 (СССР, 1961 год). Комбинированной схемы. Два турбовинтовых двигателя общей мощностью 5700 л.с. Два четырехлопастных несущих винта, два тянущих пропеллера, крылья. На винтокрыле было установлено 8 мировых рекордов.
Как ни обидно, но со временем авиаконструкторам пришлось признать, что столь замечательная по летным качествам машина, как вертолет, никак не может избавиться от существенного недостатка — небольшой горизонтальной скорости. В самом деле, если боевые самолеты к концу 50-х годов уже «научились» в три раза преодолевать скорость звука, то геликоптеры в лучшем случае развивали не более 300 км/ч. Правда, специалисты по аэродинамике сумели отыскать причину их тихоходности — она таилась в несимметричной обдувке лопастей несущего винта, движущихся то по встречному потоку воздуха, то против него.
Они установили, что дальнейшие попытки нарастить скорость вертолетов ничего хорошего сулить не могли. Больше того, появлялась угроза возникновения флаттера несущего винта, при котором на нем возникают огромные знакопеременные нагрузки. В результате машина могла потерять устойчивость и управляемость.
И тогда-то авиаконструкторам пришла мысль оснастить геликоптеры некоторыми устройствами, заимствованными у стремительных аэропланов. Кстати, не мешает отметить, что первые эксперименты с летательными аппаратами комбинированной схемы были предприняты еще в 30-х годах. В том числе и в нашей стране — вспомним вертолеты ЦАГИ-11ЭА и выпущенный позже Б-11 (см. «ТМ» № 9 и 11 за 1982 год). Спустя два десятилетия попытки создать «летающие гибриды» предприняли инженеры США, Англии, Франции, Канады и ряда других стран. Они задались целью создать скоростной вертолет для эксплуатации на коммерческих линиях. В расчете на грядущие прибыли зарубежные фирмы не считались с расходами. В частности, американская авиакомпания «Макдонел» затратила на разработку первого образца более 50 млн. долларов и еще 75 млн. на его модификацию.
...В 1955 году этот летательный аппарат — «Конвертиплан XV-1» поднялся в воздух. Само собой, не обошлось без рекламной шумихи. Американский журнал «Авийешн уик» воспроизвел газетную страницу, сквозь которую лихо проскакивал этот «новый, небывалый доселе вид авиационной техники».
Так что же представлял собой «Конвертиплан», или «Конвертоплан» (в нашей стране такие аппараты принято называть «винтокрылы»)? Как любой вертолет, он был оснащен несущим винтом. Кроме того, у «Конвертиплана» имелись еще самолетные крылья и толкающий пропеллер. Роль шасси выполняли стальные лыжи. Взлетал «Конвертиплан» по-вертолетному, при этом на несущий винт передавалась вся мощность-двигателя «Континенталь», одновременно работавшего и на воздушный компрессор. Последний подавал к концам лопастей сжатый воздух, туда же от коллектора подходило и топливо. Как видите, на «Конвертиплане» был применен и реактивный привод. Правда, последнее не новость: двумя годами раньше французская фирма «Зюд-Эст» применила реактивный привод на двухместном винтокрыле «Фарфад жиродайн». Только значительные расходы и трудности, связанные с доводкой этого аппарата, заставили французов прекратить совершенствование этого «гибрида».
В горизонтальном полете тяга на «Конвертиплане» создавалась наклоняемым вперед несущим винтом и пропеллером. Если же первый отключали от трансмиссии, машина продолжала полет как автожир — подъемную силу создавало крыло. Испытания «Конвертиплана» показали, что по сравнению с геликоптерами он обладал более высокой скоростью, расходовал меньше топлива. Поэтому стоит ли удивляться тому, что им заинтересовались военные.
По их заказу американская фирма Пясецкого построила пятиместный конвертиллан «Патфайндер». Толкающий винт на нем располагался в хвостовой части, внутри кольцеобразного кожуха, на котором были установлены рули направления и глубины самолетного типа. По требованию военных на следующей модификации (рис. 51) фирма попробовала увеличить число пассажирских мест и повысить скорость, применив более мощные двигатели. Однако специалисты по аэродинамике теоретически установили, что и у конвертипланов есть предел быстроходности (400—450 км/ч), а потому дальнейшее совершенствование аппаратов комбинированной схемы становится нецелесообразным.
В 1960 году англичане построили конвертиплан-лайнер «Фейри Ротодайн», рассчитанный на перевозку 70 пассажиров на расстояние до 700 км. Впрочем, три десятка машин этого типа недолго проработали иа линиях. Слишком уж велик был шум, порождаемый двумя турбовинтовыми двигателями каждого «Ротодайна» при взлете, немалыми оказались и эксплуатационные расходы.
Интересные исследования провели в 60-х годах польские инженеры, которые оснастили советский серийный вертолет Ми-1 встроенным поворотным крылом. Эта новинка обеспечила заметный прирост скорости в горизонтальном полете, значительно разгружая несущий винт. Впоследствии польские авиаконструкторы предполагали построить, использовав результаты экспериментов с Ми-1, два винтокрыла, но по ряду причин эта работа не была завершена.
В начале 60-х годов на одном из подмосковных аэродромов начались испытательные полеты советского винтокрыла, созданного а ОКБ Н.И. Камова. Аппарат, получивший наименование Ка-22 (см. рисунок на заставке), имел два четырехлопастных несущих винта и два тянущих, размещенных попарно над концами крыльев и под ними.
Надо отметить, что первым полетам Ка-22 предшествовали длительные наземные исследования на натурных стендах, где проверялась работа турбовинтовых двигателей, несущих и тянущих винтов, гидросистема и управление в режиме зависания. Вполне естественно, что результаты тщательно продуманной и добросовестно выполненной научной программы не замедлили сказаться уже при первых полетах советского винтокрыла.
Так, для того чтобы набрать высоту 25 м, ему было достаточно всего 300 м разбега по-самолетному, а длина пробега лосле посадки была вдвое меньше.
В октябре 1961 года летчики-испытатели Д.К. Ефремов и В.В. Громов установили на Ка-22 мировой рекорд скорости (356,3 км/ч), а в следующем месяце записали на свой счет еще пять рекордов — на сей раз грузоподъемности, тем самым продемонстрировав замечательные «вертолетные» и «самолетные» возможности столь необычной машины.
50. Экспериментальный конвертиплан фирмы «Макдонел» XV-1 (США, 1955 год). Комбинированной схемы, трехместный. Двигатель «Континенталь», 550 л.с. Диаметр трехлопастного несущего винта — 4,1 м. Размах крыла — 7,93 м. Полетная масса — 1900 кг. Максимальная скорость — 286 км/ч.
51. Экспериментальный конвертиплан «Патфайндер» 16-H-1C фирмы Пясецкого (США, 1965 год). Комбинированной схемы, восьмиместный. Турбовинтовой двигатель «Дженерал Электрик» T-58-GE-5; 1500 л.с. для несущего винта диаметром 13,41 м. Второй двигатель — «Пратт-Уиттни» в 450 л.с. работал на толкающий винт. Размах крыла — 10 м. Полетная масса — 3683 кг (для вертикального взлета) и 5261 кг (для взлета с разбегом). Максимальная скорость — 338 км/ч. Дальность 1965 км.
52. Авиалайнер «Фейри Ротодайн» (Англия, 1957 год). Комбинированной схемы, с реактивным приводом несущего винта. Два турбовинтовых двигателя «Роллс-Ройс» общей мощностью 5250 л.с. Диаметр четырехлопастного несущего винта — 31,72 м. Размах крыльев — 17,23 м. Полетная масса — 24267 кг. Максимальная скорость — 375 км/ч. Дальность — 11ЗО км (с максимальной заправкой). Число пассажиров — 54.
Проект экспериментального одноместного летательного аппарата КИТ-1 (СССР, 1946 год). Двигатель ВК-108 — 1750 л.с. Диаметр несущего винта — 8м, диаметр тянущего винта — 3,6 м. Размах крыла — Зм. Расчетная максимальная скорость — 800 нм/ч. Расчетная продолжительность полета — 1ч 30 мин.
Летательные аппараты комбинированной схемы, о которых мы рассказывали в предыдущем выпуске «Нашего авиамузея», хотя и сочетали качества самолета и геликоптера, но вместе с тем обладали существенным недостатком. Каждый винтокрыл вынужден был постоянно перевозить «лишний» груз — не работавшие при вертикальном взлете аэропланные крылья, рули, тянущие (или толкающие) винты и геликоптерный ротор, в общем-то-ненужный в горизонтальном полете. А это отрицательно сказывалось на характеристиках машин комбинированной схемы, первоначально казавшихся весьма многообещающими, но так и не вышедших за рамки воздушной экзотики.
Возможно, поэтому авиаконструкторы ряда стран поставили перед собой другую цель — создать летательные аппараты с единой винтомоторной группой, которая должна была обеспечить и вертикальный старт и горизонтальный полет. Забегая вперед, следует отметить, что такие машины стали прямыми предшественниками современных самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП).
Одна из первых попыток создать подобный аппарат была предпринята в нашей стране. В 1946 году группа инженеров, работая под руководством академика Б.Н. Юрьева, завершила проектирование экспериментального самолета КИТ-1. По замыслу авиаконструкторов, эта машина должна была иметь два воздушных винта. С помощью большего, который играл роль несущего ротора, КИТ-1 поднимался «по-вертолетному». На высоте 60—70 м он переходил в горизонтальный полет, а ротор фиксировался параллельно крыльям. Перед посадкой КИТ-1 принимал вертикальное положение, ротор раскручивался вновь, и аппарат мягко приземлялся на хвост. К сожалению, тогда авиаконструкторы были переключены на создание обычных самолетов, необходимых народному хозяйству, и им не удалось завершить работу над этой машиной и ее двумя модификациями.
Прошло около 10 лет, и подобными аппаратами занялись и зарубежные конструкторы. В частности, американцам удалось произвести вертикальный взлет с переходом в горизонтальный полет и последующим приземлением на хвост на геликоптерах (а может, самолетах?) «Локхид» XFV-1, «Конвер» XFV-1, и «Райан» X-13. В ходе испытаний летчикам то и дело приходилось выполнять головоломные трюки. Например, пилот экспериментального истребителя «Райан», заходя на посадку «задним ходом», должен был подвесить свой аппарат на скобу, укрепленную на рампе специальной платформы.
Специалисты фирмы «Белл» избрали другой путь. Они пошли по проторенной дорожке, попробовав улучшить схему конвертоплана, установив поворачивающиеся двигатели на концах крыльев машины VX-3. Больше всего трудностей американским инженерам доставил подбор винтов оптимального диаметра. Дело в том, что для вертикального взлета необходимы пропеллеры большого диаметра, а в горизонтальном полете выгоднее применять винты малого размера. После ряда экспериментов специалисты фирмы остановились на пропеллерах диаметром 7,62 м. С их помощью VX-3 за 10-15 с поднимался в небо, после чего пилот, включив электромоторы, поворачивал винтомоторные группы. Рискованные эксперименты с первым экземпляром VХ-3 закончились в 1955 году катастрофой, зато второй образец налетал в общей сложности около 130 ч.
Спустя 9 лет та же фирма построила летательный аппарат X-22, винты которого, по рекомендации ученых-аэродинамиков, были помещены в кольцевые кожухи. Это нововведение позволило заметно увеличить статическую тягу (следовательно, уменьшить диаметр пропеллеров), сами кожухи, как оказалось, повышали подъемную силу, однако Х-22, как и его модификации, так и не смогли развить тех скоростей, на которые рассчитывали специалисты фирмы «Белл».
В 1969 году начались испытания французской экспериментальной машины «Норд-500», военный вариант которой предназначался для ведения разведки, огневой поддержки наземных войск и (при полете «по-самолетному») борьбы с тихоходными аэропланами и вертолетами. Следом за французами за аппараты подобной схемы взялись инженеры японской компании «Мицубиси» и фирмы ряда других стран. Некоторые экспериментальные «геликолеты» обильно оснащались электроникой, новейшим навигационным оборудованием, но лишь немногие из них можно было отнести к разряду удачных. В целом комбинация вертолета с самолетом с единой силовой установкой для двух режимов полета большого распространения так и не получила. Справедливости ради отметим, что в процессе проектирования, строительства и испытаний подобных аппаратов авиастроители сумели отыскать и опробовать ряд весьма интересных технических решений.
В частности, пытаясь теми или иными средствами облегчить машины, они создали винты из титанового сплава со стеклотканевой обшивкой, которые оказались на 20% легче изготовленных из стали и стеклопластика и на 60% легче алюминиевых. Прошли испытания лопасти, оснащенные системой управления пограничным слоем, что значительно увеличивало тягу. В последние годы за рубежом появились винты с переменной кривизной профиля. Лопасти таких винтов размещаются на валу тандемом, при этом угол установки каждой лопасти автоматически изменяется с помощью электронного устройства. Оно, независимо от пилота, «принимает решение», учтя влияние многих факторов, оказывающих воздействие на винт в полете.
Любопытную систему разработали конструкторы американской фирмы «Локхид». Суть ее заключалась в том, что после перехода в горизонтальный полет на скорости 210 км/ч, когда подъемной силы плоскостей становилось достаточно, чтобы удержать машину в воздухе, лопасти жесткого ротора укладывались при помощи гидроусилителей в ниши на фюзеляже и закрывались створками. После этого аппарат, превратившись в «классический» самолет, совершал рейс по заданному маршруту. Перед посадкой лопасти вновь занимали рабочее положение, несущий винт приводился во вращение, и машина производила вертикальную посадку.
...Работа над летательными аппаратами с единой силовой установкой для геликоптерного старта и полета «по-аэропланному» не привела к революции в самолетостроении. Но опыт летчиков-испытателей, осваивавших необычные машины в двух режимах полета одновременно, пригодился их коллегам, которые опробовали первые образцы реактивных самолетов вертикального взлета и посадки; ныне довольно популярных.
53. Экспериментальный летательный аппарат «Белл» VX-3 (США, 1955 год). Четырехместный, с поворотными винтами диаметром 7,32 м. Двигатель «Пратт-Уитни» — 985 — 450 л.с. Полетная масса — 2177 кг. Размах крыльев — 9,15 м. Максимальная скорость — 280 км/ч.
54. Экспериментальный аппарат «Норд-500» (Франция, 1965 год). Одноместный, с поворотными винтами в кольцевых каналах. Два турбовинтовых двигателя «Аллисон» Т63-А-5А — 317 л.с. Диаметр пятилопастных винтов — 2,08 м. Полетная масса — 1250 кг. Максимальная скорость — 350 км/ч.
55. Экспериментальный летательный аппарат «Белл» Х-22А (США, 1965 год). Десятиместный, многовинтовой. Четыре турбовинтовых двигателя «Дженерал-Электрик» YТ58-GЕ-80 — 1250 л.с. Диаметр винтов — 2,13 м. Полетная масса — 8170 кг. Максимальная скорость — 510 км/ч. Расчетная дальность — 715 км. Максимальная продолжительность полета - 2 ч.
Экспериментальный одноместный летательный аппарат «Сокол» (проект, СССР, 1936 год). Двигатель М-100, 860 л.с. Два винта диаметром по 4 м. Размах поворотного крыла — 5,8 м. Полетная масса — 1,85 т. Расчетная максимальная скорость — 527 км/ч.
Задавшись целью придать вертолету самолетную скорость, авиаконструкторы действовали в двух направлениях. Они оснастили геликоптеры поворачивающимися винтомоторными группами (см. «ТМ» № 9 за 1983 год) и одновременно — крыльями, изменявшими свое положение относительно фюзеляжа аналогичным образом.
В 1964 году после многочисленных исследований конструкторов, аэродинамиков и инженеров-прочнистов американская фирма «Хиллер» выпустила военно-транспортный летательный аппарат ХС-142А, оснащенный поворотным крылом размахом 20,6 м с предкрылками и закрылками, которое крепилось к фюзеляжу на шарнирах. Синхронный механизм обеспечивал поворот крыла на угол до 106°. На крыле были размещены четыре турбовинтовых двигателя, развивавшие при взлете мощность 2850 л.с. В горизонтальном полете средние двигатели отключались. Особый прибор выдавал данные (в зависимости от угла установки крыла) для системы управления. В носовой части машины располагалась кабина пилотов, двухместная, с катапультируемыми креслами.
ХС-142А мог взлетать и производить посадку и по-самолетному, но в этом случае его взлетную массу приходилось увеличивать за счет дополнительного запаса топлива.
Спустя три года интерес к летательным аппаратам с поворотным крылом проявило министерство торговли и промышленности Канады — страны с обширными, но слабо освоенными северными районами. По заданию этого министерства канадские конструкторы создали три экспериментальные машины типа «Канадир» СL-84. «Канадиры» уступали в размерах ХС-142.
Они были рассчитаны на 14 пассажиров и снабжены узлами для наружной подвески грузов и новейшей по тем временам электронной аппаратурой. Их крылья поворачивались до 80° с помощью гидравлического двигателя и домкрата. Если же пилот намеревался взлететь «по-самолетному», но с сокращенным разбегом, то он предварительно устанавливал крыло под наивыгоднейшим для этого случая углом 45°, и аппарат отрывался от земли, пробежав асего 120—150 м. По грузоподъемности «Канадир» вдвое превосходил самолеты аналогичных размеров.
Добавим, что канадская машина была оснащена еще и двумя хвостовыми соосными винтами, расположенными за килем м стабилизатором. Они обеспечивали устойчивость и управляемость «Канадира» в режиме зависания. После вертикального взлета «Канадир» за 10 с переходил в горизонтальный полет, крыло фиксировалось, а хвостовые винты останавливались, после чего аппарат летел как обычный самолет на весьма приличной скорости 500 км/ч.
По несколько иной схеме создали свою машину западногерманские инженеры. Правда, не без помощи специалистов американской фирмы «Белл», которые проработали вопросы компоновки, конструкцию винтов, шасси и ряда других узлов. На поворачивающихся крыльях VFW — Фоккер VС-400 находились гондолы с турбовинтовыми двигателями, пропеллеры которых были заключены в кольцевые кожухи («тоннельный канал»), как на летательном аппарате Х-22А (см. «ТМ» № 9 за 1983 год). Если первенец фирмы «Фоккер» обладал, прямо скажем, неважными летными данными, то последовавший за ним военный аппарат C-500 выглядел гораздо солиднее. Его расчетная масса составляла уже 46,7 т, он принимал на борт от 92 до 126 десантников, мог развивать скорость 780 км/ч и совершать полеты на расстояние до 800 км.
...По мнению специалистов, летательные аппараты, оснащенные четырьмя винтами, которые размещены тандемом, хорошо управляются в режиме зависания, да и нагрузка на винты уменьшается. А последнее обстоятельство, оказывается, в военных условиях имеет большое значение.
Дело в том, что у машин с тяжело нагруженными (более 100 кгс/м2) винтами нисходящий поток воздуха устремляется к земле со скоростью более 300 км/ч, вздымая столбы пыли. Понятно, что по такому «облаку» ничего не стоит за много километров визуально обнаружить взлетающую или садящуюся машину.
Вот и пришлось для «безаэродромных» аппаратов создавать принципиально новые аэродромы или посадочные площадки-ложементы. По ширине они примерно равнялись размаху крыльев машины, а по длине — половине фюзеляжа. Собственно ложемент представлял собой выемку, над которой располагалась решетка с вмонтированными в нее устройствами, отводящими струи воздуха в сторону. Сооружение довольно сложное. Поэтому вместо ложементов за рубежом пробовали использовать термостойкие маты, сбрасываемые пилотами с высоты 10 м, или заставляли парашютистов устилать площадку листами поливинила.
...В нашей стране первая попытка создать летательный аппарат с поворачивающимся крылом относится к 1935—1936 годам, когда студент Московского авиационного института Ф. Курочкин разработал под руководством профессора Б. Юрьева проект «Сокол». Защита состоялась в октябре 1936 года в присутствии знаменитого авиаконструктора Н. Поликарпова, чрезвычайно заинтересовавшегося этой работой. И в самом деле, Курочкину удалось оригинально, что называется, с дальним прицелом решить устройство принципиально новых агрегатов и узлов — к примеру, концевых редукторов, синхронного механизма поворота крыла и других. За счет применения центрального двухскоростного редуктора предполагалось повысить КПД двигателя и в режиме зависания, и в горизонтальном полете. Управление по крену и курсу должно было осуществляться воздействием моноциклического автомата перекоса на несущий винт, а продольная управляемость «Сокола» (см. рисунок на заставке) обеспечивалась рулевым винтом, расположенным в прорези хвостовой части фюзеляжа.
Спустя много лет зарубежные авиаконструкторы повторили некоторые технические решения московского студента.
Летательные аппараты с поворачивающимся крылом, как и машины, оснащенные винтомоторной группой, изменявшей свое положение относительно фюзеляжа при различных режимах полета, так и не получили широкого распространения. Причинами тому были и сложность конструкции, и трудности, связанные с их обслуживанием на земле.
56. Экспериментальный летательный аппарат «Канадир» CL-84 (Канада, 1964 год). 14-местный. Два турбовинтовых двигателя — 1500 л.с. Диаметр двух четырехлопастных винтов — 4,3 м. Полетная масса — 6,5 т. Максимальная скорость 532 км/ч. Дальность — 563 км. Потолок — 7000 м.
57. Экспериментальный аппарат фирмы «Хиллер» ХС-142А (США, 1961 год). 34-местный. Четыре турбовинтовых двигателя — 2850 л.с. Четырехлопастные винты диаметром 4,7 м. Размах поворотного крыла — 20,6 м. Полетная масса — 17(21) т. Максимальная скорость — 604 км/ч. Дальность — 6100 км.
58. Экспериментальный аппарат VFW — «Фоккер» VC400 (ФРГ, 1973 год). 62-местный. Четыре турбовинтовых двигателя «Дженерал-Электрик» Т-64-ОЕ 55С-1 — 5260 л.с. Размах крыла — 10,1 м. Полетная масса — 28 т. Максимальная скорость — 760 км/ч. Максимальная расчетная дальность — 1780 км.
Тяжелый транспортный вертолет ОКБ М.Л. Миля Ми-6 (СССР, 1957 г.). 70-местный, одновинтовой схемы. Два турбовинтовых двигателя Д-25В, 5500 л.с. Диаметр несущего винта — 35 м. Полетная масса — 44 т. Масса пустого — 27,5 т. Максимальная скорость — 300 км/ч. Динамический потолок — 4500 м. Дальность — 300—900 км.
К середине 60-х годов вертолет превратился в надежный, экономически выгодный, удобный вид воздушного транспорта. Производством винтокрылых машин занялись многие ведущие авиастроительные компании, руководители которых, уверовав в прогнозы экспертов, обещавших, что к концу 90-х годов число вертолетов в капиталистических странах достигнет 100 тыс., заранее поделили рынки сбыта. Впрочем, слово «поделили» здесь вряд ли уместно, ибо, по прикидкам тех же экспертов, США должны были выпускать 70% вертолетов. Производственные возможности социалистических стран не учитывались.
Поэтому представители западных деловых кругов довольно спокойно отнеслись к тому, что Советский Союз примет участие в XXVI Международном салоне авиационной и космической техники. В день открытия Салона на летном поле парижского аэропорта Ле Бурже было тесновато. Ведь здесь было представлено около 350 экспонатов из разных стран, в том числе 24 типа летательных аппаратов вертикального взлета.
С обычной помпой была представлена американская фирма И. Сикорского, специализирующаяся на производстве вертолетов одновинтовой схемы. Судя по заявлениям заокеанских инженеров, Сикорский предпочитал сначала воплощать новые технические идеи в металле, тщательно опробовать их и только затем внедрять в конструкцию очередной модели. Именно поэтому, утверждали представители фирмы, выставленный в Ле Бурже вертолет S-65 и обладал хорошими летными данными, удовлетворяющими любым требованиям потенциальных заказчиков.
Другая американская фирма — «Белл геликоптерс» — из печально знаменитого города Далласа, показала одновинтовые машины со взлетной массой от 1 до 7 т. Фирма «Хьюз» из Калифорнии отправила во Францию исключительно легкие геликоптеры, на выпуске которых она специализировалась с 1948 года. Пенсильванская компания «Боинг-Вертол» сделала ставку на двухвинтовые вертолеты продольной схемы со взлетным весом до 15т.
Потенциальный конкурент американцев, французская фирма «Аэроспасьяль», предприятия которой располагались в Мариньяне и Ля Курневе, воспользовалась теоретическими и практическими исследованиями фирм «Бреге» и «Авиасьон», проводившимися с 30-х годов. Французы показали в Ле Бурже несколько оригинальных машин, в том числе «Супер Фрелон», выпуск которых, как предполагалось, позволил бы снизить до минимума импорт американской техники.
Вторая по величине (после «Аэроспасьяль») западноевропейская компания «Уэстленд» ограничилась демонстрацией далеко не оригинальных машин. Они представляли собой очередные модификации геликоптеров, выпускавшихся англичанами по иностранным лицензиям. Аналогичным образом действовала итальянская фирма «Агуста», основанная еще в 1907 году пионером итальянской авиации Джованни Агуста. Лишь много позже итальянцы приступили к производству вертолетов собственной конструкции.
Побывали в Ле Бурже и проявившие интерес к иностранным новинкам представители японских фирм «Кавасаки», «Мицубиси» и «Фудзи», до тех пор выпускавшие вертолеты по американским лицензиям.
Почти все иностранные фирмы представили в Ле Бурже главным образом военную, продукцию.
И только Советский Союз показал на Международном салоне исключительно мирные летательные аппараты. Это были пассажирские авиалайнеры Ил-62, Ту-134, вертолеты Ми-6, Ми-8, Ми-10 и некоторые другие машины. Прибыли во Францию генеральные конструкторы А.Н. Туполев, О.К. Антонов, М.Л. Миль, один из пионеров советского вертолетостроения, ныне профессор Московского авиационного института имени Серго Орджоникидзе И.П. Братухин. Почетным гостем Салона был первый космонавт Ю.А. Гагарин.
Наши машины сразу же привлекли всеобщее внимание. И, как свидетельствовала зарубежная пресса, они стали сенсацией № 1. Так, английский журнал «Геликоптер» писал, что «те, кто присутствовал на парижском Салоне, запомнят его как год, когда Советский Союз впервые показал свои вертолеты и с таким сильным эффектом», в этом не было ни грана преувеличения.
В частности, И. Сикорский (он получил подробную информацию от своего сына) отмечал, что советским инженерам удалось удачно решить сложнейшие проблемы вертолетостроения, за которые американские конструкторы пока не рискуют взяться.
Очевидно, поэтому наши винтокрылые машины заинтересовали заокеанских специалистов в первую очередь. Ознакомившись с ними, один из американцев заявил: «Просто не верится, что вы, русские, обогнали нас в производстве тяжелых вертолетов!»
А, совершив полет на Ми-6, его коллеги с восхищением восклицали: — Это просто поразительно! Никакой вибрации, никакого шума!
У них еще были свежи в памяти трудности, связанные с постройкой «летающих вагонов», когда коварная вибрация доводила специалистов до отчаяния,
Авиасалон 1965 года принес успех и другому советскому вертолету — Ми-8. Иностранные инженеры и пилоты единодушно отметили его превосходные пилотажные свойства, высоко оценили усовершенствованный автопилот и автомат оборотов несущего винта. Введя их в действие, летчик мог спокойно наблюдать за тем, как машина самостоятельно продолжает полет в заданном режиме.
Вскоре после закрытия XXVI Международного салона авиационной и космической техники положение на международных рынках авиационной продукции заметно изменилось. Винтокрылые машины советского производства, продемонстрировавшие отменные летные данные, закупили авиакомпании более 30 стран мира, в том числе Голландии, Ирака, Египта, Индии.
А создатели великолепно зарекомендовавших себя машин — замечательные советские конструкторы — были удостоены Государственной премии.
59. Вертолет Ми-8 (СССР, 1962 г.). 31-местный, одновинтовой схемы. Два турбовинтовых двигателя ТВ2-117, 1500 л.с. Диаметр несущего винта — 21,2 м. Полетная масса — 12 т. Масса пустого — 7,015 т. Максимальная скорость — 250 км/ч. Динамический потолок — 4500 м. Дальность — 500—890 км.
60. Тяжелый транспортный вертолет фирмы Сикорского S-65 (США, 1962 г.). 58-местный, одновинтовой схемы. Тип двигателя — «Дженерал электрик» Т64-415, 4380 л.с. Диаметр несущего винта — 24 м. Полетная масса — 31,6 т. Масса пустого — 14,1 т. Максимальная скорость — 280 км/ч. Дальность — 180 км.
61. Пассажирский вертолет фирмы «Аэроспасьяль» SА-321 «Супер Фрелон» (Франция, 1962 г.). 39-местный. Тип двигателя — «Турбомека Тюрмо» 3C7, 1550 л.с. Диаметр несущего винта — 18,9 м. Полетная масса — 13 т. Масса пустого — 6,8 т. Максимальная скорость — 250 км/ч. Дальность — 800 км.
Начало смотрите на сайте : Для продвинутых - Вертолётный бум
