Советские авиационные конструкторы
Шрифт:
В 1947 г. в соответствии с решением межведомственной комиссии и при активном содействии командования ВВС, заинтересованного в том, чтобы на вооружении армии состояли вертолеты как для боевых, так и для транспортных целей, организуется новое конструкторское бюро во главе с М. Л. Милем. Перед коллективом этого бюро, так же как и перед ОКБ А С Яковлева и Н. И. Камова, была поставлена задача создания одновинтового вертолета.
Как известно, важнейшей частью самолета является крыло. У вертолета роль крыла выполняет вращающийся несущий винт. Суммарная подъемная сила лопастей, или, как ее называют, тяга винта, направлена вдоль оси винта. Лопастей у несущего винта может быть несколько. Все они установлены под определенным небольшим углом к плоскости вращения. Этот угол называется углом установки или углом общего шага. Подъемная сила несущего винта зависит от количества
Если тяга несущего винта равна силе тяжести вертолета, он неподвижно вист в воздухе, если же тягу увеличить, вертолет начнет подниматься. Управление вертолетом производится путем изменения наклона плоскости вращения несущего винта в необходимую сторону. К преимуществам вертолета помимо вертикальных взлета и посадки следует отнести малые энергетические затраты вертолета на режиме висения, а следовательно, возможность длительного полета на этом режиме. Использование авторотации и посадка вертолета в случае необходимости с выключенными двигателями обеспечивают относительно высокую степень безопасности при отказе силовой установки.
Первый вертолет по одновинтовой схеме Ми-1, построенный с поршневым двигателем мощностью 575 л. с. конструкции А. Г. Ивченко, совершил полет в октябре 1948 г. Однако первый вертолет Ми-1 потерпел аварию, и лишь второй успешно прошел государственные испытания и был запущен в массовое производство в феврале 1950 г. По летным данным, а также по условиям пилотирования он был схож с американским и английским вертолетами того же класса. Создание Ми-1 явилось началом большой и исключительно полезной работы конструкторского бюро, руководимого М. Л. Милем. В 1951 г. на воздушном параде в Тушино участвовала уже группа серийных машин Ми-1. Создается ряд модификаций этого вертолета: связной, учебно-тренировочный, санитарный, четырехместный (для нужд народного хозяйства) вариант с поплавковым шасси. Промышленность выпустила несколько тысяч таких вертолетов, которые в течение двух десятилетий несли службу и у нас в стране, а за рубежом. Дальность полета этого вертолета достигала 615 км, взлетная масса составляла примерно 2500 кг, максимальная скорость - 190 км/ч.
В период серийного выпуска вертолета Ми-1 проводилась большая работа по увеличению ресурса и надежности всех его агрегатов, в том числе и несущего винта (например, для борьбы с обледенением лопастей была разработана противообледенительная система, явившаяся новинкой в вертолетостроении). На этом вертолете советскими и польскими летчиками установлено 23 мировых рекорда, из них 11 - пилотами-женщинами. Советские вертолеты завоевали почетное место на мировой арене.
Благодаря успехам, достигнутым в создании вертолетов, конструкторскому бюро был заказан аппарат, который превосходил бы по грузоподъемности и потолку лучшие зарубежные образцы. Необходимость такого заказа была вызвана тем, что в Корее американцы успешно использовали вертолеты в военных операциях. В частности, в конце 1951 г. вертолетами с кораблей за линию береговых укреплений был высажен десант морской пехоты. С помощью вертолетов американцы доставляли боевые части в недоступные для обычного транспорта места и обеспечивали их снабжение. На вертолетах вывозились оказавшиеся в окружении подразделения. Все это вызвало "вертолетный бум" в США.
Советский десантно-транспортный вертолет Ми-4 был построен в ОКБ М. Л. Миля в конце 1952 г. Он имел высотный двигатель А. Д. Швецова мощностью 1700 л. с. и оборудование для слепых и ночных полетов. Максимальная скорость вертолета составляла 180 км/ч при полетной массе 7200 - 7800 кг, грузоподъемность - 1200 кг (максимальная - 1600 кг). Грузовая кабина вертолета Ми-4 была рассчитана на перевозку 16 десантников или автомашины ГАЗ-69. Американский вертолет S-56 лишь через два года имел данные, сходные с данными вертолета Ми-4.
Было организовано широкое серийное производство вертолета Ми-4. Машина имела несколько модификаций, предназначенных как для военных целей, так и для нужд народного хозяйства. На вертолете было установлено семь мировых рекордов, а на Всемирной выставке в Брюсселе Ми-4 завоевал золотую медаль.
Одна из трудностей вертолетостроения того времени заключалась в проблеме создания надежных лопастей несущего винта, обладающих достаточным запасом прочности. Этим вопросом долго и упорно занимались конструкторское бюро М Л Миля и промышленные предприятия совместно с лабораторией прочности ЦАГИ. Наконец, в 1957 г. появились лопасти из цельной металлической трубы. Ресурс этих лопастей был увеличен до 1000 ч. Впоследствии созданию лопастей различной конструкции ОКБ уделяло постоянное внимание, так как лопасть является одной из наиболее важных деталей вертолета, от которой в первую очередь зависит безопасность полета. В начальный период эксплуатации вертолетов Ми-4 произошло несколько тяжелых аварий по причине отрыва лопастей рулевого винта вследствие его недостаточной динамической прочности. Тщательные исследования, в том числе и натурные, с попыткой "оторвать" лопасть от винта проводились для выяснения причин этого явления. В результате удалось создать падежную конструкцию, которая успешно эксплуатируется в течение многих лет.
Вертолетом Ми-4 завершилась эпоха поршневого вертолетостроения. За большую проделанную работу коллектив ОКБ в 1958 г. был удостоен Ленинской премии.
Возможности отечественной техники позволили перейти к созданию вертолета большой грузоподъемности с газотурбинной силовой установкой. Таким вертолетом стал Ми-6. В октябре 1957 г. во время испытательного полета на нем был поднят груз 12 т на высоту 2432 м, что являлось мировым рекордом и в два раза превышало груз, поднятый на американском вертолете S-56. В иностранной печати сообщалось, что новый русский гигант Ми-6 может поднять любой самый большой западный вертолет с полной нагрузкой. Это оказалось справедливым. В течение 12 лет ни в США, ни в Европе не было создано вертолета большей или равной грузоподъемности. В первые годы после создания на вертолете было установлено 12 мировых рекордов скорости полета и максимальной высоты поднятия груза.
В транспортном варианте вертолет Ми-6 мог перевозить 65 человек, в десантно-транспортном - тяжелую военную технику массой до 12 т внутри фюзеляжа и до 8 т на наружной подвеске. Вертолет нашел применение и в народном хозяйстве, в частности для транспортировки буровых установок и других грузов в труднодоступные районы, а также в качестве летающего крана при монтаже различных сооружений. Кроме того, широкое распространение имели санитарный и другие варианты машины.
Для перевозок крупногабаритных грузов массой до 12 т на базе вертолета Ми-6 создается вертолет-кран Ми-10, который мог транспортировать крупногабаритные грузы длиной до 20 м, высотой 3,5 м и шириной 5 м на расстояние до 250 км. В 1961 г. во время воздушного парада в Тушино этот вертолет доставил на аэродром дом геологоразведочной партии. На вертолете-кране с укороченным шасси удалось установить мировой рекорд грузоподъемности: груз 25,1 т был поднят на высоту 2840 м.
На одной из Парижских авиационных выставок во время воздушного парада советский вертолет-кран нес в качестве груза автобус (типа ЛАЗ), германо-американский кран должен был пронести бочки с маслом или что-то в этом роде, однако этот полет не состоялся к большому неудовольствию его организаторов. Американский кран S-64A, представленный на этой выставке, имел взлетную массу 17,2 т, советский - 43,7 т, а поднимаемый ими максимальный груз составлял соответственно 8,5 и 15 т.
Дальнейшая работа ОКБ Миля была связана с созданием вертолета с газотурбинной силовой установкой (ГТД), поскольку она оказалась в 4 - 5 раз легче поршневой и на Западе уже появились вертолеты с ГТД. Снижение массы двигателей автоматически повлияло на снижение массы конструкции самого вертолета. Предполагалось, и не без оснований, что каждый сэкономленный на двигателях килограмм массы сделает возможным при той же заданной полезной нагрузке снизить взлетную массу машины на 3 - 4 кг, а так как масса силовой установки у поршневых вертолетов составляла 25% массы пустой машины (в частности, у вертолета Ми-4), вертолет с ТВД той же грузоподъемности, что и поршневой, получался со взлетной массой, меньшей на 40 - 50%. Помимо этого, повышение энерговооруженности позволяло увеличить крейсерскую скорость вертолета о ГТД, а также компенсировать несколько более высокий удельный расход топлива газотурбинного двигателя.
Первым вертолетом такого типа с двумя двигателями газотурбинной конструкции стал 28-местнып вертолет, получивший наименование Ми-8. При создании этого вертолета специалистам пришлось преодолеть ряд трудностей. Немало хлопот доставила, в частности, проблема создания надежного хвостового винта.
Вертолет Ми-8 превосходит Ми-4 по максимальной грузоподъемности в 2,5 раза, а по скорости в 1,4 раза. Его, как и другие вертолеты этого ОКБ, охотно закупали за рубежом. На этом вертолете было установлено шесть мировых рекордов, один из них - женским экипажем.