Современные вертолеты

Создание Ми-30 было включено в программу вооружения на 1986— 1995 гг. К сожалению, в связи с эко­номическими трудностями, винтоплан так и не вышел из стадии аналитическо-конструкторских исследований.

В середине 70-х гг. по заданию правительства МВЗ им. М.Л. Миля совместно с ЦАГИ провел аналитиче­ские исследования возможности транспортировки грузов более чем на двух вертолетах, соединенных между собой жесткой фермой. Новый проектируемый на МВЗ сверхтяжелый вертолет получил обозначение Ми-32 (рис. 1.6). Предваритель­ный анализ показал, что самую рас­пространенную в мире и наиболее освоенную милевцами одновинтовую схему сложно реализовать на новом транспортном вертолете из-за труд­ностей создания главного редуктора и несущей системы (Это вело бы к увеличению времени и стоимости разработки и изготовления машины.) В то же время фирма обладала уни­кальным опытом создания в корот­кие сроки вертолета увеличенной грузоподъемности путем удвоения отработанных и доведенных несущих систем одновинтового вертолета (имеется в виду вертолет В-12). Это подтолкнуло Генерального конструк­тора М.Н.Тищенко к решению разра­ботать Ми-32 с использованием не­сущих систем и силовых установок от Ми-26. Потребная гражданским и во­енным заказчикам грузоподъемность вертолета в 55 т определила выбор трехвинтовой схемы.

Рис. 1.6

Анализ применения тяжелых вер­толетов, показал, что основная масса крупных грузов, из-за сложности за­грузки, перевозится на внешней под­веске, поэтому можно обойтись без посадочной площадки и осуществлять строительный монтаж без предвари­тельного приземления. В результате аналитики МВЗ пришли к выводу, что целесообразно принять для Ми-32 схему вертолета-крана с малообъем­ным фюзеляжем. Рассматривались две схемы соединения гондол между собой: «звезда», при которой балки от каждой гондолы сходятся в одной точке в центре треугольника, и «тре­угольник», когда балки образуют сто­роны равностороннего треугольника. Несмотря на более значительные по­тери на обдувку, предпочтение было отдано схеме «треугольник», так как она обеспечивает частоты собствен­ных колебаний конструкции, исклю­чающие возникновение воздушного" резонанса, и при ней отпадает необ­ходимость в синхронизирующем реду­кторе. Чтобы снизить потери от вред­ного взаимовлияния несущих винтов, одну гондолу расположили спереди и две гондолы — сзади. При выборе параметров конструкции многовинтовых вертолетов опреде­ляющим фактором являются само­возбуждающиеся колебания типа «воздушный резонанс», так как в случае больших разнесенных масс частоты собственных колебаний кон­струкции соизмеримы с частотой вращения несущего винта.

Минимальная частота собствен­ных колебаний конструкции типа «воздушный резонанс» зависит от выноса плоскости вращения несущих винтов. Чтобы снизить поте­ри на обдувку и упростить техноло­гию изготовления ферменной конст­рукции, было принято решение вы­полнить фюзеляж в виде труб диа­метром 3 м. Так родилась оригиналь­ная и не имевшая аналогов конструк­тивно-силовая схема сверхтяжелого вертолета.

В передней гондоле по проекту располагался экипаж вертолета: два летчика, борттехник и оператор. Ка­бину оператора расположили анало­гично подвесной кабине на Ми-10К и таким образом, чтобы при выполне­нии краново-монтажных работ име­лась возможность прямого визуаль­ного наблюдения за грузом на внеш­ней подвеске и за местом монтажа. За кабиной пилотов, как и на верто­лете-доноре Ми-26, находилось от­деление для сопровождающих груз. Огромный фюзеляж вертолета Ми-32 (40,5´36´4,3 м), кроме каби­ны экипажа, включал в себя цент­ральную часть, сделанную в виде треугольника, сторонами которого являются три силовых элемента трубчатого сечения, а в вершинах ус­тановлены гондолы с силовыми уста­новками, к которым крепятся опоры шасси и тросы внешней подвески. Шасси — четырехопорное с двумя передними опорами перед передней гондолой и двумя основными опора­ми. Перевозка грузов должна была осуществляться на внешней подвес­ке, которая крепилась в трех точках под каждой из гондол. При таком способе крепления внешней подвес­ки на балки фюзеляжа действовали не изгибающие моменты, а в основ­ном сжимающие нагрузки. Уникаль­ная система внешней подвески должна была обеспечивать: возмож­ность варьирования длины грузового троса от 5 до 60 м; уборку тросов в походное положение; подцепку груза на висении и при стоянке вертолета на земле; аварийный сброс груза; ди­станционный контроль массы груза, а в случае необходимости транспорти­ровку грузов массой свыше 55 т связкой из двух вертолетов. Силовая установка Ми-32 состояла из шести двигателей Д-136, попарно располо­женных в трех гондолах, трех моди­фицированных главных редукторов ВР-26, трех размещенных под глав­ным редуктором и соединенных с ним посредством вала-рессоры синхро­низирующих редукторов и валов син­хронизации. В передней гондоле на­ходилась вспомогательная силовая установка запуска. Топливная систе­ма состояла из трех закольцованных подсистем. Вертолет предполагалось оснастить системой управления с электрической проводкой от механи­ческого смесителя до гидроусилите­лей. Питание гидроусилителей упра­вления шагом лопастей каждого не­сущего винта осуществлялось одной из трех независимых друг от друга гидросистем. Каждая гидросистема имела свою основную и дублирую­щую системы, унифицированные с гидросистемами Ми-26.

Расчетная взлетная масса Ми-32, в зависимости от предпола­гаемого применения вертолета, со­ставляла 136—146 т, статический потолок— 1000—1500 м, динамиче­ский потолок— 4000 м, скорость — 200—230 км/ч, дальность— от 300 до 1200 км.

По оценкам милевцев, к концу десяти­летия страна уже могла бы получить уникальное транспортное средство.

В 1980 г. после снятия Ми-6 с се­рийного производства парк этих ма­шин стал постепенно уменьшаться. Прекратилась и эксплуатация верто­летов-кранов Ми-10. Их сменили но­вые более мощные Ми-26. Однако при использовании Ми-26 в народном хо­зяйстве выяснилось, что применение этого тяжеловоза в ряде операций ме­нее выгодно, чем его предшественни­ка, так как грузы, рассчитанные в ос­новном на Ми-6, имели массу 9-10 т. Таким образом в парке винтокрылых машин гражданской авиации образовалась брешь, заполнить которую мог новый вертолет грузоподъемностью 10—12 т. В 1990 г. в соответствии с требованиями Министерства граж­данской авиации МВЗ им. М.Л. Миля приступил к проектированию транс­портного вертолета Ми-46 (рис. 1.7).

Поскольку в техническом задании Министерства гражданской авиации содержалось требование разработки комбинированного вертолета — транспортного с подвесной кабиной и крана, на МВЗ рассматривались раз­личные проекты. Транспортный вари­ант должен был иметь высокую эф­фективность, а вариант крана — удовлетворять жесткому условию — при отказе двигателя на монтажной опе­рации мягко опускать груз на землю. Исследования показали, что создать комбинированный вертолет можно, но нецелесообразно из-за низкой ве­совой отдачи, а удовлетворить тре­бованиям технического задания могут два различных аппарата — транс­портный вертолет с двумя двигате­лями и вертолет-кран с тремя такими же двигателями. В качестве первого этапа разработки заказчик опреде­лил транспортный вариант, про­ект-предложение которого фирма закончила в 1992 г.

Рис. 1.7

Вертолет Ми-46 имел классиче­скую одновинтовую схему с семилопастным несущим винтом диаметром 27,6 м и пятилопастным рулевым вин­том диаметром 6,2 м. При его проек­тировании инженеры МВЗ макси­мально учли опыт создания и эксплу­атации Ми-26, по аналогии с которым разрабатывались общий вид, компо­новка и конструкция основных агре­гатов и систем перспективной маши­ны. В то же время конструкторы вне­сли в проект и ряд улучшений в соот­ветствии с последними достижениями вертолетной науки и техники: устано­вили новый пилотажно-навигационный комплекс, применили стеклопластиковые лопасти, втулки винтов, не требующие смазки и т.д. Все эти нов­шества должны позволить (по срав­нению с предшественниками Ми-6 и Ми-10К) существенно улучшить летно-технические характеристики, уве­личить ресурс, повысить безопас­ность при отказе одного двигателя, снизить в два раза удельный расход топлива, упростить техобслуживание, а также повысить уровень механиза­ции погрузочно-разгрузочных работ. Расчетная масса Ми-46 — 30 т, ста­тический потолок — 2300 м, крейсер­ская скорость — 270 км/ч, дальность полета с полной заправкой — 750 км.