Вертолет 2002 03
Шрифт:
«Камовцы» более полувека занимаются соосными вертолетами. Фирме удалось сконструировать оригинальную, эффективную и надежную несущую систему. Основные параметры колонок вертолетов фирмы «Камов» представлены в таблице.
Рамки настоящей статьи позволили лишь в самой сжатой форме рассказать о наиболее важных моментах многоэтапного развития колонки соосных винтов. «За кадром» остались творческие усилия многих конструкторов, технологов, производственников, испытателей, внесших свой вклад в разработку конструкции, технологии производства и методики испытаний этого принципиального для соосного вертолета агрегата.
Виктор ВАГИС, заместитель начальника отдела,
Валентин АЛЬТФЕЛЬД, ведущий конструктор,
Юрий САВИНСКИЙ, заместитель начальника отдела логистического обеспечения
От
Легкие вертолеты всегда занимали особое место в тематике работ ОКБ Камова и его Главного конструктора. Творческий поиск компактной, легкой и высокоманевренной винтокрылой машины завершился почти 50 лет назад, в 1953 году, постройкой многоцелевого вертолета Ка-15. Двухместная машина корабельного базирования предназначалась для ВМФ.
В 1956 году после успешных летно-доводочных испытаний серийное производство вертолета Ка-15 было развернуто в Улан-Удэ. С этого момента началась практическая эксплуатация вертолетов соосной схемы. Вертолет и его модификации нашли широкое применение в Гражданском воздушном флоте, в частности, в качестве разведчика морского зверя и косяков рыбы. Наиболее эффективным оказался его сельскохозяйственный вариант, предназначенный для внесения удобрений на поля и борьбы с вредителями садов и виноградников. Но наибольшую известность в гражданской сфере применения получила модификация Ка-18 – «воздушный четырехместный автомобиль».
Малые габариты Ка-18, его высокая весовая отдача, простая техника пилотирования и отличная маневренность в сочетании с оригинальной компоновкой салона дали возможность усовершенствовать транспортную систему регионов и больших городов. За оригинальность конструкции на Всемирной выставке в Брюсселе в 1958 году вертолет Ка-18 был удостоен золотой медали.
| Таблица 1 | Тип вертолета | ||||||
| Показатели топливной эффективности | Россия | США | Франция | Россия | |||
| Ми-34 | FH-1100 | Bell-206 | MD-500F | ЕС-120 | AS-350 | Ка-115 | |
| Количество пассажиров | 3 | 3 | 4 | 5-6 | 5 | 5-6 | 5-6 |
| Часовой расход топлива, кг/ч | 75 | 75 | 86 | 110 | 95 | 120 | 95 |
| Удельный расход топлива, кг/ч на одного пассажира | 25 | 25 | 21,5 | 18,3 | 19 | 20 | 15,8 |
Опыт эксплуатации вертолетов семейства Ка-15 и Ка-18 подтвердил правильность технической политики ОКБ в развитии и совершенствовании винтокрылых аппаратов соосной схемы, в насыщении гражданского парка страны легкими вертолетами. Однако конструктивно-технологический и экономический анализ применения легких винтокрылых машин показал, что устойчивый положительный коммерческий эффект может быть достигнут только при создании вертолета пассажировместимостью не менее 5- 6 человек. Именно такой основополагающий вывод был положен в основу разработки фирмой КАМОВ перспективного многоцелевого однодвигательного легкого вертолета нового поколения Ка-115. Объемы грузопассажирской кабины вертолета практически не влияют на габаритно-весовые, летно-технические характеристики и топливно-экономические показатели вертолета, а отражают только уровень комфортности салона. Эту зависимость можно продемонстрировать на примере наиболее важного для эксплуатанта критерия топливной эффективности (табл. 1) легких вертолетов различной пассажировместимости.
Мировая статистика отмечает, что легкие, на 5-6 человек, вертолеты составляют более 50% мирового парка винтокрылых аппаратов. Они выполняют до 70% всех видов авиаработ в гражданском секторе применения (фирмы Forecast International, Honeywell и HAI). Кроме того, немаловажным обстоятельством является тот факт, что машины такого класса сертифицируются по FAR-27, а не по FAR-29.
Вертолет Ка-115 выполнен по традиционной соосной схеме несущих винтов с одним газотурбинным двигателем. Это может быть лицензионный двигатель, выпуск которого предполагается на одном из предприятий Москвы, или АИ-450 производства ОАО «Мотор Сич» (Запорожье).
Просторная кабина с большими дверными проемами с каждого борта и хорошим остеклением позволяет достаточно комфортно (почти как салоне современного автомобиля) разместить в вертолете до пяти-шести пассажиров.
Рабочее место пилота расположено справа по борту. Информационно-управляющее поле кабины летчика оснащено современным приборным оборудованием, электронной картой местности, спутниковой навигационной системой, которая позволяет совершать безопасные полеты в регионах, не оборудованных специальными радиотехническими средствами, и обеспечивает надежное определение местоположения вертолета.
Высокие летно-технические характеристики вертолета Ка-115 и относительно хорошие показатели топливной экономичности (часовой расход топлива 85-95 кг/ч и километровый – 0,5-0,7 кг/км) позволяют вертолету как успешно конкурировать в своем классе с зарубежными аналогами, так и достойно заполнить пустующую в России нишу легких винтокрылых машин. Ка-115 оснащен противообледенительной системой лопастей несущего винта, что позволяет эксплуатировать его по более жестким требованиям прочности и эргономичности в самых разных климатических и организационных условиях.
При создании вертолета Ка-115 были реализованы лучшие технические решения, разработанные фирмой КАМОВ в области проектирования винтокрылых машин соосной схемы, использованы такие преимущества соосных вертолетов, как аэродинамическая симметрия, компактность, высокая маневренность, простота техники пилотирования, безопасность маневрирования вблизи земли и препятствий, меньшая чувствительность к величине и направлению ветра и др. Что касается внешней конфигурации аппарата, то она отражает передовые направления в композиционном решении формы планера.
Борис ГУБАРЕВ, заместитель главного конструктора, кандидат технических наук
Особенности аэродинамики вертолета соосной схемы
Сегодня в мировом вертолетостроении используются, в основном, три схемы вертолетов: одновинтовая, соосная и продольная, причем подавляющее большинство винтокрылых машин построено по одновинтовой схеме. Пионеры вертолетостроения хорошо знали принципиальные преимущества соосной схемы летательного аппарата. Однако зарубежным конструкторам удалось довести до массового производства и широкой эксплуатации только вертолеты одновинтовой схемы с рулевым винтом. Эта схема и стала называться классической. В России одновинтовые вертолеты также получили широкое распространение.