Авиация и космонавтика 2012 02
Шрифт:
Заводские испытания В-8А продолжались вплоть до окончания зимы следующего года. Ведущими инженерами по испытаниям были В.А. Изаксон-Елизаров и А.Я. Чулков. Летали на машине испытатели ОКБ-329 Г.В. Алферов, И.Н. Дрындин, В.П. Колошенко, Ю.С. Швачко и другие. В ходе испытательных работ исследовались предполагавшиеся к внедрению на вертолете новации: четырехлопастной рулевой винт со втулкой, оснащенной горизонтальными и вертикальными шарнирами и межпопастными упругими связями, втулка несущего винта с гидравлическими демпферами вертикальных шарниров, экспериментальные лопасти со стальным трубчатым лонжероном и стеклопластиковым носком (прежняя конструкция имела прессованный дюралевый лонжерон и такой же носок, хвостовой отсек образовывала трехслойная панель с алюминиевым сотовым заполнителем). Испытывалась также электротепловая противообледенительная система лопастей. Для оценки новых конструктивных решений использовался специально подготовленный летающий стенд на базе вертолета Ми- 4. Далеко не все новшества нашли применение на «восьмерке»: не выдержали испытания лопасти смешанной конструкции, отказались и от четырехлопастного рулевого винта.
Работы по совершенствованию несущей системы продолжались, приведя к созданию нового пятилопастного несущего винта. Вертолет прибавлял в весе, переходя в более тяжелую категорию — вес пустого В-8А достигал 5860 кг по сравнению
Лопасти унаследовали хорошо отработанную «четверочную» цельнометаллическую конструкцию, имея прямоугольную в плане форму, прессованный дюралевый лонжерон, обработанный соответственно аэродинамическому профилю и несший дюралюминиевый носок- наконечник и хвостовые отсеки с металлическими сотами. Трехслойная конструкция хвостовых отсеков крепилась с использованием пленочного клея ВК-3. На двух отсеках каждой лопасти устанавливались триммеры, которые использовались при регулировке соконусности несущего винта. Втулка по узлу навески каждой лопасти несла горизонтальный, вертикальный и осевой шарниры, обеспечивающие сложное движение лопастей на пути их вращения. Наличие шарнирных соединений обеспечивало маховые движения лопастей относительно горизонтальных шарниров, колебательные движения в плоскости вращения относительно вертикальных шарниров, а также поворот лопастей в осевых шарнирах. Такое крепление лопастей позволяло снизить критичные для конструкции переменные напряжения в несущем винте и уменьшало аэродинамические моменты, предаваемые от винта на фюзеляж. Для гашения колебаний лопастей в плоскости вращения вертикальные шарниры оборудовались гидравлическими демпферами. Втулка несла компенсатор, обеспечивавший уменьшение угла установки лопастей при взмахах. Лопасти оборудовались новой электротепловой противообледенительной системой с нагревательными элементами вдоль передней кромки, представлявшими собой полоску стали-нержавейки. От механических повреждений они защищались слоем резины и оковкой из нержавеющей стали. Лопасти оснащались пневматической системой сигнализации о повреждениях: сохранение давления находившегося в полости лонжерона сжатого воздуха свидетельствовало о целостности конструкции, при появлении трещин или других нарушений падение давления служило предупреждением об угрозе потери работоспособности.
Толкающий рулевой винт имел новую конструкцию с цельнометаллическими лопастями вместо использовавшихся на предшественнике деревянных лопастей. Лопасти аналогично несущему винту имели прессованный дюралевый лонжерон и хвостовые отсеки с сотовым заполнителем. Втулка рулевого винта выполнялась с карданным подвесом и осевыми шарнирами, обеспечивающими маховые движения лопастей и их поворот при изменении шага винта для путевого управления, осуществляемого педалями летчиков. Винт получил электрическую противообледенительную систему.
Прототип В-8 А в исполнении с двумя двигателями в своем первом свободном полете 17 сентября 1962 года
Потребовалось внести серьезные конструктивные изменения в шасси. Поскольку изменились весовые характеристики и центровочные данные, использованные на прототипе прежние стойки от Ми-4 страдали склонностью к возникновению на разбеге и рулении колебаний типа «земного резонанса». Это небезопасное явление могло развиться при порыве ветра или посадке по-самолетному на скорости, однако могло проявиться и при быстром рулении на неровном грунте и даже при опробовании двигателя, особенно, при оборотах винта, близких собственным частотам вибраций стоящей на шасси машины. Вертолет начинало раскачивать в стороны с такой интенсивностью, что стойки отрывались от земли. Раскачка достигала такого размаха, что стойки могли не выдержать, а наклоны машины грозили поломкой лопастей, а то и переворачиванием вертолета. Процесс развивался крайне стремительно, занимая от силы 6–7 секунд: вертолет начинал переваливаться на шасси, затем подскакивать, ударяясь то левым, то правым колесом о землю с нарастающими кренами и силой ударов, ломавших стойки. Источником вибраций было прежде всего шасси со своими характеристиками упругости, а также фюзеляж в совокупности с заделкой втулки винта и собственно несущий винт. Наиболее результативной конструктивной мерой «лечения» проблемы было улучшение амортизационных качеств шасси, способных демпфировать нарастание колебаний. Прежние однокамерные амортизаторы основных стоек сменили двухкамерные пневмо-масляные, заполняемые рабочей жидкостью АМГ-10 и азотом. Свободный внутренний объем основных стоек был использован в качестве баллонов сжатого воздуха с давлением 50 атм, служившего для торможения колес, а при необходимости — и подзарядки камер колес при работе с полевых площадок. Хвостовая пята, защищавшая рулевой винт от задевания земли, также была оснащена новым амортизатором.
Возросшая энерговооруженность вертолета позволяла поднять грузоподъемность до 3000 кг. Соответственно машину оснастили новой системой внешней подвески для более тяжелых грузов. В ходе испытаний машина дорабатывалась, получая новое оборудование и усовершенствования в составе бортовых систем. Управление силовой установкой было дополнено системой автоматического регулирования С0-40, синхронизировавшей режимы работы двигателей и сохранявшей обороты несущего винта в заданном диапазоне. Автоматика позволяла выдерживать разницу оборотов двигателей на установившихся режимах в пределах 2 %. Поддержание режима работы двигателей также контролировалось автоматикой, поскольку уменьшение частоты оборотов одного двигателя даже на 1 % резко снижало тягу несущего винта. Контроль оборотов несущего винта требовался во избежание выхода на предельные частоты вращения, ограниченные по прочности самого винта и редуктора, риска флаттера, а также по уменьшению конусности винта из-за нарастания центробежных сил, опасного сближением лопастей с балкой и возможными соударениями, особенно при взятии ручки на себя. Система следила и за уходом винта на малые обороты, неприемлемые ввиду начинавшегося срыва потока с лопастей, нараставших вибраций, падения тяги винта, ухудшения путевой управляемости, роста нагрузок на редуктор и свободную турбину с её возможным перегревом Ввиду того, что мощности каждого двигателя по отдельности хватало для продолжения полета, в случае вероятного отказа одного из двигателей предусматривался автоматический вывод оставшегося на взлетную мощность (такой возможностью не обладал ни Ми-6, ни даже легкий двухмоторный Ми-2, на котором отказ одного из двигателей вынуждал немедленно идти на посадку). Вертолет оснастили четырехканальным автопилотом АП-34, того же типа, что и на Ми-6, стабилизировавшим машину по диффренциальной схеме по каналам рыскания, крена, тангажа и по высоте. Новшеством стало внедрение возможности 20 % подключения автопилота, упрощавшего пилотирование машины с демпфированием возмущений, сопровождавших полет в неспокойной атмосфере.
С середины 1963 года В-8А был возвращен с Госиспытаний в связи с поступлением более совершенного образца машины. В дальнейшем он использовался ОКБ при ресурсных испытаниях и заводской отработке. Прототипу В-8А не суждено было пережить испытания: в январе 1966 года пилотируемый Н. В.
Лешиным вертолет разбился в очередном заводском испытательном полете из-за разрушения подшипника втулки хвостового винта и последовавшей потери управления. Пришедший в ОКБ из военной авиации Николай Лешин имел славу отчаянно смелого летчика, готового к выполнению самых сложных заданий. На испытательной работе с ним то и дело случались всяческие приключения и происшествия — Лешин горел в воздухе, сажал машины с пожаром на борту, выполнял посадки на авторотации и сажал вертолет на воду. В этот раз мастерство и опыт не спасли летчика: не подчинявшаяся управлению машина рухнула на землю, в катастрофе вместе с командиром погибли члены испытательного экипажа И.Н. Дрындин и Ф.И. Новиков.
В-8А в ходе испытаний получил «дизайнерские» обтекатели колес основных стоек шасси. В гондоле справа по борту размещался обогреватель кабин КО-50
Опыт отработки В-8А самым оперативным образом находил применение при постройке третьего экземпляра машины. Как и предусматривалось правительственным заданием, этот образец выполнялся в транспортно-десантном варианте. Военный заказчик, словно спохватившись, всё активнее принимал участие в работе, выдвигая свои требования. По мере продвижения работ всё определеннее вырисовывалась новая доминанта армейского назначения вертолета, в конечном счете ставшая определяющей. «Милитаризация» разработки способствовала продвижению опытно-конструкторских работ и последующему внедрению в серию: Минобороны было более чем обеспеченным ведомством, и заинтересованность столь влиятельного заказчика положительным образом сказывалась на разрешении многих организационных и финансовых вопросов.
Вертолет транспортно-десантного исполнения, выведенный на испытания летом 1963 года, получил наименование В-8АТ. Грузопассажирская кабина машины была оборудована под размещение десанта из 20 человек, размещавшихся на откидных сиденьях вдоль бортов. Грузоподъемность машины позволяла принять еще четырех бойцов в перегрузочном варианте. Размеры грузоотсека позволяли разместить разнообразные типы военной и специальной техники и вооружения, включая артиллерийские системы и популярные в армии ГАЗ-69, что и было опробовано представителями заказчика на макете вертолета. Предусматривалось также оснащение машины вооружением по типу комплекса К-4В, отработанного на вертолете Ми- 4АВ, и также проверенного на макете. Он включал держатели для бомб и блоков реактивных снарядов УБ-16-57 на наружных фермах подвески и пусковые противотанковых управляемых ракет 9М17М «Фаланга» с оборудованием радиокомандной линии наведения. В составе стрелкового вооружения вертолета для поддержки десанта оговаривалось также наличие крупнокалиберного пулемета А-12,7, которым оснащались все отечественные вертолеты этого назначения, включая Ми-4, Ми-6 и Як-24. Под его подвижную установку в носовой части В-8АТ предусмотрели «бойницу», однако до времени вертолет вооружением не комплектовался и она пустовала. Внешне вертолет несколько отличался от предыдущих экземпляров: открывающиеся боковые двери пилотской кабины «автомобильного» типа упразднили, заменив упрощенными сдвижными блистерами, которые при необходимости могли сбрасываться, служа аварийными люками. Боковая дверь грузовой кабины также была заменена сдвижной назад по полету. Навешенные снаружи выходы новой конструкции, может, и проигрывали в отношении эстетики и аэродинамики, но были проще конструктивно и технологично, позволяли выиграть вес и лучше дверей «гражданского образца» отвечали требованиям надежности в эксплуатации. Неудобство прежнего решения распахивающихся в поток дверей выявилась по опыту эксплуатации Ми-4, а на американских армейских вертолетах сдвижные двери давно уже стали неотъемлемой чертой. Сдвижные блистеры и дверь грузовой кабины позволяли открывать их в полете, чтобы осмотреться, принять груз с земли и начать выгрузку десанта с висения, если ситуация не позволяла сесть.
Сообразно военному назначению В-8АТ получил защитную окраску и красные звезды, однако все еще сохранял большие прямоугольные окна грузоотсека «пассажирского» типа. Поскольку задания на правительственный вертолет-салон никто не отменял, весной 1964 года во время прохождения Госиспытаний вертолет В-8АТ прошел переделку, будучи переоборудованным с устройством комфортабельной пассажирской кабины с мягкими креслами, большим диваном и рабочим столиком, а также бытовыми устройствами (так именовался бортовой туалет). От кабины экипажа салон отделялся тамбуром. Вертолет был оснащен также мощным бортовым узлом правительственной связи с радиотелефонной линией. В этой компоновке В-8АТ пробыл недолго и впоследствии его вновь переделали, вернув устройство транспортного варианта для продолжения испытаний. Этой машине довелось отметиться и участием в рекордных полетах: в ходе испытаний летчик В. Колошенко установил на В-8АТ мировой рекорд дальности по замкнутому маршруту 2465,7 км и рекорд скорости на базе 2000 км, равный 201,8 км/час.