Крылья Сикорского
Шрифт:
В конце 60-х годов на базе S-61 началась разработка нового вертолета S-67. Свой первый полет он совершил 27 августа 1970 г. Вначале S-67 предназначался для исследований возможности высокоманевренного и скоростного полета, а затем предполагался как боевой. S-67 имел двигатель, винты и трансмиссию S-61, но отличался хорошими аэродинамическими обводами узкого фюзеляжа. Сиденья летчиков располагались тандемом. Летчик-стрелок для улучшения обзора находился впереди пилота. За кабиной летчиков размещалась грузовая кабина, вмещавшая до отделения солдат. Для выполнения штурмовых операций, борьбы с танками вертолет мог быть вооружен 30-мм пушкой, 6-18 ПТУР и до 114 НУР. Аппарат оснащался также дополнительным оборудованием для ведения разведки и спасательных работ. Для улучшения аэродинамических характеристик втулка несущего винта была закрыта специальными обтекателями, особую форму имели воздухозаборники двигателей. Для достижения больших скоростей лопасти несущего винта имели стреловидные законцовки. Съемное крыло предназначалось
S-67 обладал прекрасной маневренностью, выполнял фигуры высшего пилотажа - петли, бочки и др. При этом перегрузки достигали самолетных - 4. Несмотря на высокие характеристики, S-67 в серию не пошел (не нашлось заказчика), однако эффективно использовался как экспериментальный. На одном из образцов S-67 в 1973 г. в США впервые испытывался вместо обычного хвостового рулевого винта вентилятор в кольце, именуемый «фенестроном».Фенестрон обеспечивал лучшую безопасность для вертолета и наземного персонала, но потреблял большие мощности на висении. Поэтому было признано, что он целесообразен только для легких вертолетов, у которых опасность поломки лопастей и попаданий в рулевой винт выше.
Опыт, накопленный при создании и испытании S-67, был использован при разработке вертолетов нового, третьего поколения.
Завершая рассмотрение вертолетов фирмы Сикорского, созданных при жизни конструктора, отметим разработанный в 1970 г. проект легкого бронированного вертолета-разведчика S-68, использующего концепцию ABC, о которой речь пойдет ниже. Натурный макет вертолета был подвергнут баллистическим испытаниям, но постройка натурного аппарата была отложена до проверки работоспособности концепции ABC.
Подводя итог разработки и производства вертолетов второго поколения на фирме Сикорского, можно отметить, что конструкторы продолжали придерживаться курса, взятого их лидером, на создание аппаратов большой грузоподъемнрсти и пассажировместимости. По-прежнему фирме принадлежал приоритет в постройке самых больших на Западе вертолетов. Доказаны широкие возможности классической одновинтовой схемы, обеспечивающей прекрасные летно-технические характеристики. Было разработано уникальное семейство вертолетов на базе S-61, имевших единую динамическую систему и разные фюзеляжи, оптимизированные под конкретные области применения. На вертолетах второго поколения установлено несколько мировых рекордов, в том числе и абсолютных.
Вертолеты с крылатым «S» на борту совершили первые беспосадочные межконтинентальные перелеты через Атлантический и Тихий океаны.
Однако, оценивая успехи фирмы с конца 50-х до начала 70-х годов, нужно отметить утерю ее некоторых позиций в мировом вертолетостроении после ухода И. И. Сикорского с поста главного конструктора. Сократилось годовое производство, уменьшилась численность сотрудников. Многие заказы перехватили фирмы «Белл», «Боинг-Вертол» и «Каман». Такова роль личности.
ВЕРТОЛЕТЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
В начале 70-х годов в США началась разработка вертолетов нового, третьего поколения. К этому времени вертолет из вспомогательного типа летательного аппарата превратился в основное средство решения задач. Вертолет был признан не только уникальные транспортным, но и незаменимым технологическим и боевым средством. В связи с этим существенно повысились требования к новым разработкам. По-прежнему большое внимание уделялось улучшению технико-экономических показателей. Производительность вертолета повышалась за счет улучшения аэродинамических характеристик машины, в первую очередь несущего винта, а также за счет снижения расхода топлива силовой установки. Большое внимание уделялось производственной, в особенности эксплуатационной эффективности, которая включала упрощение и удешевление конструкции и техобслуживания, переход на эксплуатацию по состоянию. Большое внимание при разработке вертолетов третьего поколения уделялось обеспечению высокой эффективности применения. В связи с этим к новым вертолетам предъявлялись требования высокой маневренности, скороподъемности. Повышение их надежности, живучести и неуязвимости достигалось за счет применения ударопоглощающей и безопасноповреждаемой конструкции, рациональной компоновки, экранирования и бронирования некоторых частей и деталей, установки двух двигателей.
Основной программой американского вертолетостроения третьего поколения была разработка легкого многоцелевого вертолета UTTAS (Utility Tactical Transport Air System), рассчитанного на перевозку 11 человек при трех членах экипажа. Из многочисленных предложений, выдвинутых вертолетостроительными фирмами, правительственные органы США в 1972 г. предпоч-ли проекты двух давних конкурентов - фирмы Сикорского и фирмы
Фирма «Боинг-Вертол» на этот раз отошла от своей традиционной продольной схемы и выбрала классическую одновинтовую. Ту же схему, как обычно, имел и вертолет фирмы Сикорского S-70. Первый полет этого вертолета состоялся в конце 1974 г., а в декабре 1976 г. после длительных сравнительных испытаний он был признан победителем конкурса UTTAS. В конструкции широко использовались титан и стеклопластики. Лопасти несущего винта имели стреловидные законцовки, втулка снабжена эластомерными шарнирами и маятниковыми виброгасителями. Программа UTTAS является одной из самых больших вертолетных программ. Она обеспечила на много лет занятость фирмы Сикорского. На основе базового варианта многоцелевого транспортного вертолета S-70, получившего наименование UH-60 « Блэк Хоук» (не путать с S-67 *Блэк Хоук*). фирмой разработаны многочисленные модификации, которые были также запущены в серийное производство. Большим успехом фирмы была победа в конкурсе на противолодочный вертолет, последовавшая вслед за победой в конкурсе UTTAS. Он выпускается в вариантах как иночного, так и группового палубного базирования год обозначением SH-60B *Си Хоук» и SH-60F «Оушен Хоук». Для всех видов вооруженных сил и Береговой охраны строятся различные варианты поисково-спасательных вертолетов, в том числе НН-60 «Найт Хоук» и MH-60G «Пэйв Хоук». Производятся также варианты: административный VH-60, радиопротиводействия ЕН-60 «Квик Фикс», для войск спецназа МН-60К, различные транспортные. Семейство *Хоук» заменяет в вооруженных силах ряда стран большой круг вертолетов разных типов. Во многом благодаря постройке удачного S-70, являющегося в настоящее время наиболее распространенным зарубежным вертолетом в своем классе, фирма Сикорского восстановила в 70-80-е годы свое положение ведущей вертолетостроительной фирмы мира.
Другой основной программой американского вертолетостроения третьего поколения была разработка тяжелого транспортного вертолета HLH (Heavy Lift Helicopter) грузоподъемностью 20,5-22,5 тс радиусом действия 37-46 км. Опять конкурентами были основные производители тяжелой вертолетной техники - фирма Сикорского и фирма «Боинг-Вертол». Каждая фирма придерживалась своих традиционных схем - соответственно одновинтовой и продольной. Поскольку вертолет предполагалось использовать на небольшие расстояния, продольная схема показалась заказчику более предпочтительной. Фирма «Боинг-Вертол» в 1971 г. получила контракт на постройку вертолета. Однако стендовые испытания трансмиссии были неудачны. Появились опасения, что летно-технические характеристики окажутся хуже заявленных. Кроме того, стоимость программы оказалась превышенной и заказчик в середине 70-х годов предпочел работы по программе HLH прекратить и поддержать постройку менее амбициозного вертолета фирмы Сикорского S-80 (СН-53Е), способного перевозить грузы до 14,5 т на дальность до 90 км.
Этот аппарат представлял собой довольно значительную модификацию вертолета второго поколения S-65 (CH-53D), имеющую с ним 40-50% общих деталей (в том числе одинаковые лопасти) и отличающуюся установкой третьего двигателя, увеличением диаметра и числа лопастей несущего винта и рулевым винтом, ось которого наклонена под углом 20°, для обеспечения продольной балансировки. Развитие автоматических систем управления позволило обеспечить управление и балансировку при одном рулевом винте с наклоненной осью, а не при двух, как это использовалось в проектах тяжелых вертолетов второго поколения. Фирма Сикорского опять победила «Боинг-Вертол». Опять восторжествовала одновинтовая схема. В те же годы в СССР был построен самый тяжелый в мире серийный вертолет Ми-26 грузоподъемностью до 20 т, также имеющий классическую одновинтовую схему.
Особенностью вертолетостроения третьего поколения была и постройка специальных гражданских вертолетов, что вызывалось расширением нефтепромыслов в открытом море и необходимостью интенсивных перевозок. Разработка первого такого вертолета S-76 осуществлена в инициативном порядке в 1977 г. группой молодых конструкторов фирмы Сикорского. С 1978 г. вертолет уже стал выпускаться серийно.
В результате проводившихся в 60-е годы испытаний винтокрылов был сделан вывод о нецелесообразности дальнейшей разработки данного типа винтовых летательных аппаратов как обладающих низкой производительностью. Однако к этому аппарату суждено было вернуться еще раз. В целях достижения скоростей полета свыше 370 км/ч без установки дополнительных движителей и крыльев было решено разработать новые несущие винты, обладающие лучшей аэродинамикой и конструкцией. Для проведения летных испытаний новых винтов фирме Сикорского был заказан специальный экспериментальный винтокрыл - летающая лаборатория. Этот винтокрыл, получивший название S-72, можно сказать, был предназначен стать последним винтокрылом. Установленные на S-72 крыло и турбовентиляторные силовые установки должны были разгружать экспериментальный несущий винт и обеспечивать безопасность проведения его испытаний. В случае поломки экспериментального винта остатки его можно было отстрелить и вернуться на аэродром, используя самолетные органы управления. При необходимости крыло и вентиляторы демонтировались, аппарат превращался в «чистый» вертолет. Фирма построила для NASA первый S-72 в 1976 г., а второй - два года спустя. В 1987 г. фирмой S-72 был приспособлен для исследования на нем X-образного преобразуемого несущего винта-крыла.