28 сентября 1948 года произошло знаковое событие в истории отечественной авиации. В этот день в небо поднялся вертолет Ми-1, которому суждено будет стать первой советской серийной винтокрылой машиной и родоначальником целой династии замечательных машин КБ Миля.
Ми-1 – это советский многоцелевой поршневой вертолет, разработка которого началась в середине 40-х годов. Эксплуатация этой машины началась в 1951 году, причем вертолет получился настолько удачным, что он использовался в Советском Союзе вплоть до начала 80-х годов. Более того, согласно данным, которые опубликовало авторитетное специализированное издание «Флайт Интернешнл», в 1995 году в разных странах мира эксплуатировалось около 150 Ми-1. То есть, более чем через полвека после своего создания. Исходя из этого, можно уверенно заявить, что дебют у Михаила Миля получился более чем удачным.
Первоначально производство вертолета Ми-1 было налажено на нескольких советских авиазаводах (Оренбург, Казань, Ростов), но уже через несколько лет оно было перенесено в Польшу. В 1954 году выпуск этих машин начался в польском городе Свидник. Большую часть продукции польских авиастроителей закупал Советский Союз. В СССР производство продолжалось до 1960, в Польше – до 1965 года. Всего на предприятиях обеих стран было выпущено 2680 машин. За время серийного производства и эксплуатации были разработаны многочисленные модификации вертолета. Ми-1 активно экспортировался в целый ряд стран, его охотно закупали Китай, Египет, Ирак, Афганистан, Финляндия, Сирия и Алжир.
Вертолет Ми-1 использовался как для гражданских, так и для военных целей. Существовало несколько исключительно военных вариантов этой машины, вооруженных неуправляемыми реактивными снарядами, пулеметами, авиационными бомбами. Ми-1 стал первым советским противотанковым вертолетом – в начале 60-х годов была создана модификация машины, вооруженная ПТУР «Фаланга». Правда, военных этот вертолет не заинтересовал.
Ми-1 применялся во время Гражданской войны в Китае, в нескольких ближневосточных конфликтах, в Йемене и на Кубе.
Еще можно добавить, что на счету вертолета Ми-1 более двадцати мировых рекордов, в том числе по высоте, скорости и дальности полета. Так что эта машина была весьма передовой для своего времени.
В Советском Союзе созданием винтокрылых машин занимались еще в 30-е годы. В большинстве своем, это были проекты автожиров различной конструкции. Активное участие в создании новой техники принимали будущие легендарные конструкторы – Камов и Миль. В 1940 году было даже создано специальное конструкторское бюро, занимавшееся разработкой подобной техники. Его руководителем был назначен Николай Камов. Перед самой войной был построен первый советский боевой автожир, который получил название А-7.
Михаил Миль был заместителем Камова, а после окончания войны он возглавил новое специализированное ОКБ-4, занимавшееся разработкой вертолетов. Это произошло в 1947 году, именно тогда и начались работы над новой машиной, которая получила в будущем наименование Ми-1.
Конструкторам необходимо было создать легкий многоцелевой вертолет, который можно было бы использовать как в гражданской авиации, так и для военных целей. Нужна была надежная, простая в эксплуатации и технологичная машина. Еще перед началом работ в ЦАГИ была построена натурная установка для исследований аэродинамических характеристик несущего винта («натурная геликоптерная установка»).
На стадии разработки вертолет имел обозначение ГМ-1 (Геликоптер Миля-1), он задумывался по классической одновинтовой схеме с несущим трехлопастным и хвостовым винтом. В своей работе конструкторы были ограничены тем, что могла предложить для новой машины отечественная авиационная промышленность. Так, например, единственным подходящим для вертолета двигателем был АИ-26ГР с мощностью в 500 л. с.
При создании новой машины конструкторы учитывали не только передовой иностранный опыт, но и пытались воплотить в жизнь собственные оригинальные решения. Так, например, втулка несущего винта вертолета была выполнена с разнесенными горизонтальными и вертикальными шарнирами, что значительно упрощало управление машиной.
Собственной производственной базы у ОКБ-4 не было, поэтому три первые опытные машины строились на авиазаводе в Киеве. Заводские испытания начались в сентябре 1948 года, а летом 1949 года ГМ-1 был отправлен на государственные испытания. Они продолжались полтора месяца и закончились успешно. Военным новая машина понравилась, и после некоторых доработок вертолет под обозначением Ми-1 был принят на вооружение.
В начале 1950 года Совмин СССР издал постановление об изготовлении опытной партии, состоящей из 15 Ми-1. Их производство было развернуто в Москве, на заводе №3. Но массовый выпуск машин постоянно затягивался и откладывался.
Следует отметить, что военные долго не воспринимали вертолеты серьезно, считая их малопонятной технической диковинкой. Так было в США, аналогичная ситуация наблюдалась и в Советском Союзе. Винтокрылые машины считались слишком тихоходными, слабовооруженными и уязвимыми для огня с земли. Ситуацию изменила война в Корее, во время которой американцы впервые массово применили вертолеты. Уже через несколько месяцев после начала боевых действий генералы требовали увеличить производство этих машин и насытить ими войска. Вертолеты идеально подходили для ведения разведки, корректировки артиллерийского огня, эвакуации раненых с поля боя… Например, использование санитарных вертолетов в несколько раз повысило выживаемость раненых. Уже к концу Корейской войны США стали «вертолетной» державой №1 в мире. Хотя, конечно, винтокрылые машины того периода были далеки от совершенства.
Далекая война на Корейском полуострове во много определила и судьбу Ми-1. Сталину доложили о высокой эффективности боевого применения вертолетов, и уже в октябре 1951 года вышло правительственное постановление, после которого к выпуску Ми-1 были подключены сразу несколько авиационных предприятий. На Казанском заводе с 1952 по 1953 год было изготовлено 30 новых машин, почти 600 выпустил Оренбургский авиазавод, а в 1956 году к производству Ми-1 был подключен завод №168 (Ростов-на-Дону), с конвейера которого за четыре года сошло 330 вертолетов.
В 1953 году в СССР началась эксплуатация военно-транспортного вертолета Ми-4, который значительно превосходил Ми-1 по грузоподъемности и дальности полета. Поэтому авиазаводы были переориентированы под его производство. Но и легкий вертолет был нужен Советскому Союзу. Тогда было принято решение передать производство Ми-1 полякам. В 1954 году было подписано соответствующее межправительственное соглашение, и выпуск Ми-1 начался на авиазаводе в городе Свиднике. Большую часть выпущенной продукции закупал Советский Союз.
Позже поляки разработали несколько собственных модификаций вертолета.
Еще до принятия Ми-1 на вооружение и завершения государственных испытаний в подмосковном Серпухове была сформирована специальная учебная часть, которая занималась подготовкой пилотов для нового вертолета. Именно сюда стали поступать машины еще из предсерийной партии.
Изначально Ми-1 задумывался в качестве связного вертолета, поэтому серийные машины стали поступать в войска связи. Несколько позже Ми-1 превратился в учебный вертолет, им комплектовали летные училища, аналогичным образом он использовался и в строевых частях.
В 1954 году началась гражданская эксплуатация машины – первые вертолеты стали поступать в «Аэрофлот». Ми-1 и более тяжелый Ми-4 начали использоваться в одно и то же время, при этом данные машины прекрасно дополняли друг друга.
Вертолет Ми-1 оказался надежной и простой в управлении машиной, с отличной энерговооруженностью. Хорошо садился на авторотации. Хотя, были у этой машины и значительные недостатки. Машина была неустойчива к боковым порывам ветра, серьезной проблемой был флаттер несущего винта. Как и другие вертолеты этого периода, Ми-1 был подвержен явлению под названием «земной резонанс», который приводил к полному разрушению машины. Двигатель Ми-1 запускался от сжатого воздуха, поэтому нередкой была ситуация, когда вертолет просто не мог взлететь где-нибудь на дальнем аэродроме из-за чрезмерного опустошения баллонов.
По своим летно-техническим характеристикам вертолет Ми-1 в целом соответствовал своим западным аналогам – английскому Bristol 171 и американскому S-51 – созданным примерно в это же время. Однако было и одно существенное отличие: вышеуказанные вертолеты выпускались недолго и небольшими партиями, а милевский Ми-1 находился в активной эксплуатации до середины 90-х годов.
В СССР Ми-1 использовался для доставки почты, небольших грузов и пассажиров в отдаленные районы страны, в качестве санитарно вертолета, был задействован для несения службы в ГАИ, машину пытались приспособить и для выполнения других заданий. Так, например, в середине 60-х годов из Ми-1 в Одессе хотели сделать воздушное такси, которые бы перевозило пассажиров в пределах города. В Арктике Ми-1 использовали для разведки ледовой обстановки.
С гражданской эксплуатации в СССР Ми-1 был окончательно снят только в 1983 году.
Военные использовали Ми-1 в первую очередь в качестве связной машины. На основе базовой модификации был создан вертолет Ми-3 – санитарная машина для военных нужд. Позже была разработана модификация вертолета для корректировки артиллерийского огня. Пытались из Ми-1 сделать и ударный вертолет, хотя он и не сильно подходил для выполнения подобных задач. В начале 60-х годов была разработана противотанковая модификация Ми-1МУ с четырьмя управляемыми ракетами «Фаланга» на борту. Еще одним любопытным вариантом машины была модификация Ми-1Т – вертолет, предназначенный для укладки военных линий связи. Однако она так и не была запущена в производство. На этапе испытаний остался и вертолет, вооруженный крупнокалиберными пулеметами в подвесных контейнерах.
Вертолет Ми-1 изготовлен по классической схеме: у него один несущий винт и один хвостовой, размещенный на концевой балке. Машина имеет фюзеляж типа полумонокок, концевая балка отклонена вверх, есть управляемый стабилизатор. Обшивка фюзеляжа Ми-1 выполнена из алюминия. Вертолет оснащен неубирающимся трехопорным шасси.
Остекленная кабина пилота находится в передней части машины. В ней размещаются места для летчика и еще двух пассажиров. Двигательный отсек находится в задней части фюзеляжа вертолета, в нем расположен мотор, главный редуктор, осевой вентилятор и тормоз несущего винта.
Ми-1 имеет несущий винт с тремя лопастями с шарнирным креплением. Их форма трапециевидная, конструкция – смешанная, она включает деревянные нервюры и стальные лонжероны, сверху все это покрыто полотном и фанерой. Поздние модификации машины уже оснащались цельнометаллическими лопастями.
Рулевой винт вертолета также состоит из трех лопастей трапециевидной формы, изготовленных из дерева.
Шасси вертолета состоит из двух главных опор ферменной конструкции и переднего самоориентирующегося колеса. На хвостовой балке имеется дополнительная предохранительная опора. Вертолет оснащен только стояночным тормозом.
Серьезнейшей проблемой Ми-1 было явление «земного резонанса», в который легко входила машина. Зная это, пилоты старались «рулить» на земле вертолетом поменьше, особенно по неровной поверхности.
Вертолет Ми-1 оснащен звездообразным поршневым двигателем АИ-26В с семью цилиндрами и мощностью 423 кВт. Он устанавливается горизонтально и через редуктор вращает несущий винт, а хвостовой – через систему редуктором и валов. Для принудительного охлаждения двигателя применяется вентилятор. Для запуска двигателя используется сжатый воздух. Причем его запас довольно ограничен. Чтобы не застрять где-нибудь в тайге или в горах пилоты нередко брали с собой дополнительные баллоны с воздухом.
Емкость топливного бака вертолета составляет 240 литров, при необходимости на машину можно установить дополнительный подвесной бак на 160 литров.
С момента начала серийного производства вертолет неоднократно модернизировали. Существует большое количество как гражданских, так и военных модификаций этой машины. Причем разрабатывали их и в Советском Союзе, и в Польше. Основны модификации Ми-1:
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
warways.ru
В Госкорпорации подчеркнули, что «двигатель ВК-2500М отличается от своего предшественника ВК-2500 практически всем». В частности, новый двигатель имеет повышенную мощность при сниженной массе, модульность конструкции, возможность эксплуатации по техническому состоянию.
В сообщении также отмечено, что речь идет не только о разработке, но и создании опытного образца.
При этом двигатель может устанавливаться не только на скоростной вертолет, но и на уже существующие модели вертолетов.
Ранее сообщалось, что вертолетный завод «Росвертол», расположенный в Ростове-на-Дону, смог полностью заменить вертолетные двигатели украинского производства на отечественные. Двигатели ТВ3-117, которые производятся на территории Украины компанией «Мотор Сич», больше не используются в производстве российских вертолетов Ми-28. Вместо них будут устанавливаться силовые установки российского производства ВК-2500.
Также ранее сообщалось, что производство двигателей для Ка-52 также полностью локализовано в России.
Отметим, что испытания летающей лаборатории, на базе которой планируется создать скоростной вертолет, начались в январе 2016 года. Основная цель проекта - получение данных по использованию цельнокомпозитных лопастей с улучшенной аэродинамикой.
Технологии, полученные при разработке скоростного вертолета, могут в будущем улучшить аэродинамическое качество и нескоростных машин, что в свою очередь уменьшит расход топлива и увеличит дальность их полета.
4 августа замглавы Минобороны России Юрий Борисов сообщил, что скоростной вертолет, под который планируется создать новый двигатель, будет развивать скорость «в пределах 400 км/ч».
В данный момент одним из самых быстрых вертолетов в России является Ми-24, на котором был поставлен рекорд скорости в 395 км/ч, при этом машина практически для этого не готовилась: с нее лишь было снято вооружение и облегчены топливные баки. Максимальная скорость строевых вертолетов составляет 335 км/ч.
Отметим, что проекты скоростных вертолетов создаются в том числе и в США. Так, многоцелевой вертолет S-97 Raider фирмы Sikorsky совершил первый полет 22 мая 2015 года. Максимальная скорость вертолета, согласно планам разработчиков, должна составить порядка 407 км/ч.
tvzvezda.ru
Легкий вертолет В-7.
Разработчик: ОКБ Миля Страна: СССР Первый полет: 1962 г.
В середине 1950-х годов, когда в основном завершилось проектирование вертолета Ми-6, конструкторы ОКБ имени М.Л.Миля приступили к поиску путей дальнейшего увеличения грузоподъемности винтокрылых летательных аппаратов. Одним из наиболее приоритетных направлений в те годы считалось создание винтокрылых машин с приводом несущего винта (НВ) от реактивных двигателей, установленных на концах лопастей.
Ожидалось, что отсутствие механической трансмиссии не только упростит и облегчит конструкцию вертолета, но и значительно повысит его весовое совершенство. Так как при таком приводе реактивный момент НВ отсутствует, то исчезает и надобность в энергоемких и громоздких средствах его парирования, что также упрощает компоновку и центровку вертолета. Из всех видов реактивного привода наиболее экономичным представлялась установка с ТРД.
Конструкторы рассматривали эскизный проект сверхтяжелого вертолета-крана с несущим винтом диаметром около 60 м, но прежде чем приступить к его более тщательной проработке М.Л.Миль решил построить маленький опытный четырехместный вертолет, на котором опробовать данную концепцию и приобрести необходимый опыт. Получил поддержку ГВФ и военных. В декабре 1956 года правительство издало постановление о разработке опытного вертолета В-7 с реактивным приводом несущего винта. Проектирование и строительство винтокрылого аппарата, самого маленького и легкого из когда-либо построенных милевцами, двигалось очень быстро. В декабре 1957 года рабочее проектирование было в основном закончено и в опытном производстве 329-го завода заложили сразу серию из пяти машин. Ведущим конструктором по В-7 назначили сначала А.В.Кочкина, а затем Г.Г.Лазарева.
Основу конструкции составлял цельнометаллический каплевидный фюзеляж полумонококовой клепаной конструкции. В верхней части силовых шпангоутов монтировалась на болтах литая плита. К фланцу плиты крепился редуктор, состоявший из вала НВ (на его оси смонтировали втулку несущего винта с лопастями и автомат перекоса) и приводов агрегатов. К переднему торцу плиты присоединялся кронштейн с качалками управления и гидроусилителями. По бокам фюзеляжа находилось три двери.
В кабине помимо летчика могли разместиться три пассажира или носилки с больным и сопровождающий медработник. Под полом находился топливный бак. Помпа подавала горючее в топливный регулятор, затем в коллектор вала НВ и оттуда центробежная сила гнала керосин к ТРД на концах двухлопастного несущего винта.
Лопасти прямоугольной формы имели стальной лонжерон с деревянным каркасом и фанерной обшивкой. Они крепились к втулке посредством осевых и общего горизонтального шарниров. В носке лопастей были проложены две трубки топливопитания. Электропроводка проходила внутри лонжерона. Вверху на конце вала НВ монтировался токосъемник приборов силовой установки.
Конструкторы вертолета при разработке системы путевого управления планировали обойтись хвостовым оперением в индуктивном потоке, но сопровождавшие разработку В-7 исследования моделей в аэродинамической трубе показали необходимость сохранения рулевого винта. Его установили сзади фюзеляжа, на короткой трубчатой ферме. Таким образом, избежать установки на вертолет трансмиссии не удалось.
На В-7 конструкторы впервые применили шасси полозкового типа. Смонтированные на задних поперечных трубах гидроамортизаторы служили для предупреждения земного резонанса В-7 оснащался облегченным комплектом приборного оборудования, предусматривалось его оснащение в военном варианте и навесной системой вооружения.
Одной из сложнейших задач при строительстве и доводке В-7 стала сильная зависимость от смежников — создателей силовой установки. Успешное воплощение идеи вертолета с реактивным приводом НВ зависело, в первую очередь, от разработки достаточно легких и малогабаритных двигателей, способных надежно работать при воздействии центробежных сил и больших перегрузок, а также надежных систем топливопитания и управления ими.
Из многих руководителей авиамоторных ОКБ, привлеченных к решению проблемы, за создание ТРД взялся только главный конструктор А.Г.Ивченко. Под его руководством разработали ТРД АИ-7 с центробежным компрессором и одноступенчатой турбиной. Для уравновешивания гироскопических моментов ТРД оснастили тремя маховиками, вращавшимися в сторону, противоположную турбине. Решение было простейшим, но как показали дальнейшие события, не правильным.
Двигатели АИ-7 поступили на 329-й завод в декабре 1959 года, когда вертолет уже собрали. Сразу после первого запуска ТРД возникли трудности с силовой установкой: двигатель не выходил на рабочие обороты и не развивал заданную тягу, перегревалась маслосистема. Причиной малых оборотов была большая потребная мощность для вращения маховиков. Поэтому их пришлось снять с двигателей.
Для улучшения охлаждения в ОКБ спроектировали уникальный трубчатый маслорадиатор, установленный вокруг воздухозаборника. Теперь АИ-7 стал развивать расчетную тягу, но все нагрузки от гироскопического момента перешли на несущую систему вертолета.
Вертолет с реактивным приводом НВ оказался значительно сложней, чем предполагалось. Доводка В-7 и его силовой установки растянулась на многие годы. Для совершенствования АИ-7 привлекли специалистов и испытательные лаборатории ЦИАМ. Несколько лет ушло на обеспечение работы двигателей при воздействии центробежных сил, и только 19 февраля 1962 года предприняли попытку подъема в воздух на привязи. В-7 не смог оторваться от земли. Под воздействием гироскопического момента двигателей лопасти НВ закручивались на отрицательный угол, их обшивка покрывалась гофрами, что вместе с незакапотированными двигателями создавало большое сопротивление вращению.
Кроме того, гидроусилитель в системе управления общим шагом НВ оказался недостаточным для преодоления нагрузок. Вибрации вертолета были большие. Вновь потребовались многие месяцы переделок и доводки. Двигатели отправлены на доработку, лопасти отремонтированы, гидроусилитель системы управления общим шагом заменен на более мощный. Для двигателей спроектированы капоты.
Самым простым решением привода несущего винта (НВ) вертолета была бы установка движителей на его лопастях как на В-7. Но здесь конструктор сталкивается с труднейшей проблемой — обеспечения требуемого запаса прочности двигателя. Установлено, что его удельный вес при работе в поле центробежных сил будет расти, поскольку двигателю приходится выдерживать 300-кратные центробежные перегрузки и значительные гироскопические моменты от вращающихся компрессора и турбины. Расчеты показывают, что с увеличением диаметра НВ и, соответственно, грузоподъемности вертолета центробежная перегрузка и гироскопический момент падают. Это происходит потому, что, сохраняя линейную скорость концов лопастей НВ постоянной, обороты винта приходится уменьшать. Вследствие этого появляется возможность упростить конструкцию ТРД.
Но это не все, на ротор двигателя действуют переменные силы от центробежной перегрузки. Детали силовой установки подвергаются воздействию переменных сил от циклического шага и маховых движений лопастей. Кстати, последние уменьшаются под действием центробежной силы от двигателей, снижая переменные нагрузки на несущей системе. У вертолетов трансмиссионной схемы переменные напряжения в лопастях НВ снижают, размещая в их законцовках специальные грузы. Достаточно сказать, что у Ми-6 их общий вес достигает 250 кг. Если центробежная сила от веса силовой установки вся переходит на лопасть и втулку НВ, то гироскопический момент от ротора ТРД, в основном, можно погасить внутри силовой установки. Например, у двигателей с противоположным вращением компрессора и турбины, в том числе и двухвального. На практике удалось опробовать лишь первый вариант, в двигателе МД-3 для В-7. Но наиболее перспективной конструкцией лопастного двигателя все же является двухвальный ТРД (в том числе и двухконтурный). Такая конструкция ТРД будет одновременно облегчать его запуск, и разгружать подшипники. Эта схема двигателя стала наиболее предпочтительной.
Как показал инженер С.И.Слободкин (ЗМКБ «Прогресс»), основным лимитирующим звеном двигателей, работающих при больших центробежных перегрузках, являются подшипники. Удельный вес лопастного ТРД будет расти по сравнению с самолетным, в зависимости от центробежной перегрузки и его размерности. При создании лопастного двигателя круг проблем растет как снежный ком. Не исключением является и маслосистема. Если в неподвижном ТРД масло в картерах подшипников и баке стекает вниз, то при вращении НВ оно будет отбрасывается к внешней боковой стенке. Это тоже накладывает свой отпечаток на конструкцию и компоновку силовой установки. По сравнению с самолетным, температура масла у лопастного двигателя увеличивается, примерно, в два раза. Так у МД-3 и АИ-7 тепловыделение в масло на взлетном режиме достигало 120 и 220 ккал/мин соответственно и на кольцевой трубчатый маслорадиатор, расположенный вокруг входа двигателя вертолета В-7, затрачивалось 17% взлетной тяги. Поэтому охлаждать масло на лопастном двигателе необходимо с помощью поверхностного маслорадиатора, являющегося одновременно и противообледенительным устройством воздухозаборника ТРД и лопасти НВ. Это диктует размещение маслобака на входе в двигатель, а маслорадиатора — в носке лопасти.
Неравномерный расход масла в лопастных двигателях может вызвать повышение вибраций вертолета, что отмечалось при испытаниях В-7. Разница в один килограмм на двигателях АИ-7 приводила к неуравновешенной силе в 300 кг. И эта разница может быть всегда. Поэтому для лопастных двигателей требуется постоянная подпитка маслом, стравливая его излишки через дренаж. Как показали эксперименты на В-7, при работе в поле центробежных сил удельный расход топлива двигателей АИ-7 возрастал на 3%. Очевидно, это было связано с ростом трения в подшипниках и ухудшением смесеобразования в камере сгорания. Ухудшение работы последней впервые выявили на лопастных прямоточных двигателях, исследовавшихся в ОКБ И.П.Братухина. При вращении НВ двигатели не выдавали расчетной тяги. С помощью стробоскопа установили, что пламя в камере сгорания при вращении смещалось к крайней от оси вращения стенке камеры и сопла. Лишь после изменения расположения форсунок удалось получить расчетную тягу.
В созданных лопастных двигателях применялось два вида запуска: с помощью съемного электростартера на двигателе АИ-7 и воздушный запуск на МД-3. Сжатый воздух из фюзеляжа через несущую систему подавался на лопатки компрессора двигателя МД-3, раскручивая его. Схема очень удачная, ведь для размещения сжатого воздуха можно использовать трубы лонжеронов лопастей НВ. Такие «хранилища» одновременно могут стать сигнализаторами появления трещин в главном силовом элементе. Отработка несущей системы реактивного вертолета в аэродинамических трубах ЦАГИ показала, что при малых коэффициентах тяги НВ аэродинамические характеристики винта с мотогондолами хуже, а при больших коэффициентах тяги — лучше, чем у винта без мотогондол. Последнее связано с созданием мотогондолой эффекта концевой шайбы. С ростом грузоподъемности реактивных вертолетов относительные размеры двигателя на лопасти будут уменьшаться и положительный эффект от мотогондолы станет проявляться при меньших коэффициентах тяги.
Для получения минимального сопротивления мотогондолы на всех углах установки НВ угол ее установки к концевой хорде лопасти выбран — 6°, чтобы на максимальном шаге он не превышал 7°. При больших углах сопротивление мотогондолы резко возрастает. Ухудшение авторотационных характеристик реактивного НВ с лихвой компенсируется большим запасом кинетической энергии более тяжелого реактивного винта. Это позволит не только спокойно посадить вертолет на авторотации, но и осуществлять взлет перегруженной машины прыжком с ограниченных площадок, исключающих разбег. Например, у В-7 момент инерции НВ в пять раз больше, чем у такого же, но классического винта. Благодаря чему, только за счет снижения оборотов НВ с максимальных до нормальных вертолет В-7 при увеличении шага НВ с двойным полезным грузом мог бы взлететь на высоту 40 метров. Для тяжелых реактивных вертолетов разница в моментах инерции НВ, по сравнению с трансмиссионными, будет меньшей. Например, при диаметре НВ 50 м она снизится в 3 раза.
На двухдвигательном В-7 падение мощности двигателей из-за попадания в них выхлопных газов не наблюдалось. Увеличение числа лопастей и окружной скорости НВ приведет к большей вероятности данного явления. Наихудшим режимом полета реактивного вертолета будет висение в штиль с малым взлетным весом, когда шаг НВ равен 6°. В этом случае ось ТРД окажется в плоскости вращения винта. Расчеты показывают, что у шестилопастного НВ край выхлопной струи с избытком температуры +70°С будет находиться на расстоянии 1,7 м. При меньшем числе лопастей и на других режимах выхлопные струи будут удаляться от двигателей. Прорабатывая возможность создания реактивного вертолета, целесообразно сравнить ожидаемый уровень шума с трансмиссионным вертолетом. Так как экология может перечеркнуть все положительные стороны реактивного вертолета. Сравнение Ми-6 (взлетный вес 50 т), Ми-12 (взлетный вес 80 т) и тяжелого реактивного вертолета с весом 75 т с ТРД и ДТРД на лопастях показало, что основным источником шума является НВ. У реактивного вертолета уровень шума от двигателей и винта близки, а на удалении 50 м вниз и вверх у всех типов вертолетов, примерно, одинаков. Зато в кабине и фюзеляже существенно тише, что связано с удалением двигателей от фюзеляжа и отсутствием силового редуктора. Низкий уровень шума ощущался и в кабине В-7. В ней можно было свободно разговаривать. Последнее немаловажно для пассажирской машины.
Исследования показали возможность создания лопастного ТРД, работающего при 200-кратной центробежной перегрузке, открывая путь для сверхтяжелых реактивных вертолетов. Одним из вариантов такой машины может стать четырехлопастный вертолет грузоподъемностью 40 т и нагрузкой на ометаемую площадь винта не более 36 кг/м2, как у Ми-6 на висении с полной загрузкой во время крановых работ. Расчеты показывают, что у такой машины при диаметре НВ 50 м, потребная взлетная тяга ТРД составит 1600 кгс. При этом удельный вес ТРД ожидается 0,18 кг/кгс, а ДТРД — 0,25 кг/кгс при удельном расходе на рабочих оборотах НВ и взлетном режиме двигателей 1,22 и 1,05 кг/кгс час соответственно. Весовая отдача рассмотренного тяжелого реактивного вертолета окажется в пределах 67-72%. Относительный вес полезного груза на крановых работах с учетом висения с одним отказавшим двигателем увеличится с ростом числа лопастей с 35% — у двухдвигательного, до 57% — у шестидвигательного. При этом экономическая эффективность будет близка к транспортным самолетам и, что самое удивительное — к автомобилям, движущимся по бездорожью. Остается надеяться, что в перспективе такой вертолет станет действительно универсальным транспортным средством.
В апреле 1965 г. испытания В-7 на привязи вновь возобновились, но при первой раскрутке заклинило один из двигателей. Пришлось его возвращать на завод-изготовитель. Наконец, 20 сентября испытателям удалось дважды добиться устойчивого зависания. Испытания проводил механик В.А.Колосков. Висение происходило на пониженных оборотах НВ, так как в этом случае двигатели создавали меньший крутящий момент и лопасти не деформировались.
В 1965 году испытатели должны были проверить фактическую мощность на различных оборотах НВ, однако этот год стал последним в истории разработки В-7. Во время испытания на максимальных оборотах и взлетном режиме двигателей 11 ноября 1965 г. произошло разрушение почти одновременно обеих силовых установок. Как выяснилось позже, взлетные обороты АИ-7 были критическими. Компрессоры вошли в резонансные колебания и, выломав корпуса, улетели вместе с задними частями двигателей. Вертолет без повреждений плавно опустился на землю.
Конструкторы вынуждены были признать дальнейшую доводку АИ-7 бесперспективной. Свои надежды они возлагали на разработанный в ЦИАМ новый ТРД МД-3, гироскопический момент на котором уравновешивался за счет противоположного вращения компрессора и турбины. Но и этот двигатель нуждался в длительной доводке, как, впрочем, и многие другие элементы вертолета. Расход топлива при схеме с реактивным приводом несущего винта оказался значительно больше, чем ожидалось. Высок был и уровень шума. Увеличивать грузоподъемность вертолетов в 60-е годы М.Л.Миль посчитал более целесообразным путем использования многовинтовых схем с механической трансмиссией. Доводку В-7 прекратили.
В-7 является первым и единственным в мире реактивным вертолетом с ТРД на концах лопастей. Милевцы приобрели бесценный опыт в создании винтокрылых летательных аппаратов такого типа. На основе проведенных испытаний они сделали вывод о реальности постройки в будущем вертолета с ТРД на концах лопастей. Преимущества такого вертолета будут расти с увеличением его размерности.
ЛТХ:
Модификация: В-7Диаметр несущего винта, м: 11,60Длина, м: 6,23Высота, м: 2,91Масса, кг-пустого: 730-нормальная взлетная: 835-максимальная взлетная: 1050Тип двигателя: 2 х ТРД АИ-7Тяга, кгс: 2 х 56Практический потолок, м: —Экипаж, чел: 1Полезная нагрузка: 3 пассажира.
Легкий вертолет В-7.
В-7 на испытаниях. Раскрутка несущего винта.
В-7 в Музее ВВС Монино.
В-7 в Музее ВВС Монино.
В-7 в Музее ВВС Монино.
В-7 в Музее ВВС Монино.
В-7 в Музее ВВС Монино.
В-7 в Музее ВВС Монино.
Двигатель АИ-7 на лопасти В-7.
Хвостовой винт В-7.
Проекции В-7.
.
.
Список источников:История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.Крылья Родины. Геннадий Лазарев. Вертолет XXI века.Крылья Родины. Владимир Михеев. Первый реактивный вертолет.
xn--80aafy5bs.xn--p1ai
Разработан план развития и модернизации авиационных вертолетных двигателей. Начальник отдела малоразмерных газотурбинных двигателей Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ) Юрий Фокин обозначил основные проблемы вертолетного двигателестроения и перспективы развития отрасли, сообщает информационный портал Aviaport.
По словам эксперта, сегодня рассматривается возможность разработки двигателя ПД-12В для новых тяжелых вертолетов (включая Ми-26) и ВК-800В для более легких «собратьев». ПД-12В — это перспективный мотор, который планируется построить на базе авиационного самолетного двигателя ПД-14. Более того, в ЦИАМе стартовали работы по формированию вертолетного двигателя будущего, который будет значительно отличаться от существующих. Пока проект не проходил экспертизу, но уже известно, что мотор будет значительно мощнее ТВ7-117В с FADEC.
Юрий Фокин рассказал, что проблема создания двигателей для винтокрылых машин образовалась еще в начале 1990-х, когда после развала СССР в стране не осталось серийного производства силовых установок для вертолетов. Большинство моторов делали зарубежные компании, в том числе основной авиадвигатель семейства ТВЗ-117 (изготовитель — украинский завод «Мотор Сич»). С 1990-х в РФ почти не разрабатывали новые двигатели, а многие перспективные проекты так и остались незавершенными, например РД-600.
В итоге сегодня у российских машин на большинстве вертолетов стоит иностранный двигатель. Ими оснащены Ка-226, Ка-226Т, «Ансат», «Ансат-У», Ка-62, Ми-26. Ситуация сдвинулась с мертвой точки после старта программы импортозамещения, которая привела к созданию отечественного мотора ТВ7-117В и пересмотру процесса сборки ВК-2500. За короткое время ОДК смогла освоить серийную сборку этих агрегатов, а также создала глубоко модернизированные версии — ВК-2500П/ПС1, ВК-2500ПС-03 для новейшего Ми-171А2 и ВК-2500 — ВК-2500П для модернизированного Ми-28НМ.
Юрий Фокин подчеркнул, что на ближайшие 12 лет у Объединенной двигателестроительной корпорации стоит множество задач по созданию перспективных моторов. У двигателей планируется снизить потребление топлива на 20%, массу — на 30%, повысить надежность в два-три раза, к 2035 году сделать силовые установки более доступными для покупателей.
Двигатели должны стать более технологичными за счет упрощения конструкции, применения композитных материалов, замещения множества механических агрегатов электрическими, использования систем без смазки и неохлаждаемых подшипников.
По мнению эксперта, помочь достигнуть поставленных целей поможет разрабатываемый в ЦИАМе комплекс прорывных технологий по разработке высокооборотных редукторов МГТД, электрических МГТД, камер сгорания из композитов, роторно-поршневого двигателя, экспериментальных двухступенчатых ЦБК, беспроводных датчиков САУ, гибридных подшипников, неохлаждаемых турбин и масляных опор.
stimul.online
В мире ежегодно производится большое количество новых моделей мотоциклетной техники. Производители стремятся сделать свою продукцию уникальной и оригинальной. Благодаря этому потребители имеют возможность приобретать те технические экспонаты, которые позволят им выделять на дорогах во время пути.
По техническим характеристикам все мотоциклетные являются различными. Мотоциклисты, как известно, любят высокие скорости, которые дают возможность чувствовать себя свободно на трассе. Для этой цели производители используют различные варианты двигателей. Три года назад компания Marine Turbine Technologies запустила в производство первый мотоцикл с вертолетным двигателем. Он отличается от всех других видов мототехники не только своими конструктивными особенностями, но и техническими параметрами.
Два года назад компания МТТ представила на суд мотоциклистов сего мира свое первое творение в виде оригинального байка Y2K. Он оснащен двигателем, обладающим силой равной 320. Такой двигатель используется в вертолетах. Он обладает очень высокой мощностью. Разработчики сделали таким образом, чтобы мотоцикл с двигателем от вертолета имел возможность разгоняться до ста километров в час за полторы секунды. Производители данного уникального мотоцикла создали сверхскоростную технику, которая может развивать скорость до 420 километров в час. Это мечта для любого мотоциклиста.
В 2012 году мотоцикл прошел все испытания в дорожных условиях. Он вполне пригоден для использования на трассах.
Данная модель мотоцикла является оптимальным вариантом для тех мотоциклистов, которые просто не мыслят своей жизни без быстрой езды. Скорость в 400 километров в час является достижением для такого транспортного средства.
По дизайну мотоцикл данной модели является оригинальным и привлекательным. Компания выпускает модели самых разных цветов. Поэтому у потребителей имеется возможность подобрать для себя наиболее оптимальный по оформлению вариант.
Мотоцикл с двигателем от вертолета характеристики имеет уникальные. Потребителей всего мира привлекает не только его оригинальное оформление, но и технические параметры. Мотоцикл сам по себе является достаточно мощным.
Помимо двигателя, который совершает большое количество оборотов и позволяет разогнать транспортное средство до 400 километров в час, у него есть и другие технические данные, заслуживающие внимание:
Данный гипербайк не имеет аналогов нигде в мире. Он представляет собой высокоскоростное устройство, которое придется по душе мотоциклисту с любыми запросами.
Производители постарались создать высокотехнологичный мотоцикл, который позволяет наслаждаться высокими скоростями в любое время года. Благодаря газотурбинному двигателю от вертолета мотоцикл стал живой легендой. Его стоимость начиналась от 200 тысяч долларов. Такой мотоцикл может позволить себе приобрести не каждый мотоциклист, несмотря на всю любовь к быстрой езде.
www.motoking.ru
Активные работы в создании сверхлегких вертолетов приходятся на 40-е и 50 годы уходящего столетия. Наша страна не была исключением и первым, кто приступил к решению этой проблемы был Н.И. Камов.
В 1946 году под его руководством был построен первый в Советском Союзе одноместный вертолет Ка-8 «Иркутянин» — «воздушный мотоцикл», как его назвали журналисты после демонстрации на воздушном параде в Тушино 25 июля 1948 г. . Вертолет был построен по соосной схеме несущих винтов с мотоциклетным двигателем мощностью 38 л.с.
После успешных полетов вертолета Ка-8 Н.И. Камову поручается создание на его базе вертолета наблюдения и связи для кораблей Военно-Морского Флота. И в октябре 1948 года организуется новое вертолетное ОКБ. Н.И. Камов существенно улучшает конструкцию Ка-8 и создает новый одноместный вертолет Ка-10, но уже с авиационным поршневым двигателем АИ-4Г главного конструктора Ивченко А.Г..
Соосная схема несущих винтов, в виду отсутствия рулевого винта, обеспечивала вертолету высокое аэродинамическое качество, а аэродинамическая симметрия несущей системы соосных винтов исключала перекрестные связи в системе управления и делала более простой технику пилотирования вертолета, повышала его маневренность, обеспечивала низкий уровень вибраций конструкции. Совокупность этих отличительных факторов соосной схемы вертолета в дальнейшем были подтверждены и на последующих вертолетах ОКБ Камова различных весовых категорий и назначений.
В 1971 году Решением Правительства коллективу ОКБ была задана разработка сверхлегкого одноместного вертолета в интересах Вооруженных Сил СССР. Руководство работами поручается Заместителю главного конструктора Фомину Сергею Николаевичу. В соответствии с Техническим Заданием вертолет должен был быть спроектирован так, чтобы обеспечивал укладку его в транспортировочный контейнер цилиндрической формы диаметром не более 500 мм. Это требование определялось базированием вертолёта как на надводных, так и подводных судах Военно-Морского флота и транспортировкой к месту эксплуатации самоходными средствами через торпедные аппараты судов.
Из транспортировочного состояния в эксплуатационное вертолет должен приводиться одним человеком в течении 15 минут. И еще одно немаловажное требование — полная автономность длительной эксплуатации вертолета вдали от мест базирования. Эти требования сразу определили концепцию конструктивного решения вертолета — вертолет должен быть складным с минимальным количеством отсоединяемых элементов.
Были рассмотрены различные компоновочные решения, изучен опыт американцев, которые в 1956-57 годах провели конкурс на одноместный вертолёт, по которому прошли испытания вертолеты одновинтовой схемы фирмы Хиллер и соосной схемы фирмы Гиродайн. К серийному производству не был принят ни один из вертолётов, и вертолёты эти были только легко разбираемые.
В результате большого объема расчетно-конструкторских работ коллективом ОКБ вертолет Ка-56 Оса был выполнен по схеме «складского угла» с размещением пилота по типу как на вертолете Ка-10. Вертолет оснащен роторно-поршневым двигателем воздушного охлаждения и колесным шасси с хвостовой упругой опорой.
Применение роторно-поршневого двигателя с воздушным охлаждением и работающем на автомобильном топливе решало многие задачи, начиная от малых габаритов двигателя, по сравнению с обычным поршневым двигателем, более равномерной его работой и низким уровнем вибрации и шума, устойчивостью к запуску в условиях низких температур наружного воздуха. Кроме того, упрощалась задача обеспечения вертолета топливом и маслами в условиях отдаленных от мест базирования.
В процессе разработки был построен полномасштабный макет вертолета, на котором до мельчайших подробностей отрабатывались на уровне рабочей документации основные компоновочные решения и конструкция узлов складывания агрегатов и элементов вертолета.
Параллельно с макетом был создан опытный образец основного модуля вертолета — двигатель, редуктор, соосная несущая система.
Конструктивно, решения узлов складываемых элементов вертолета были выполнены по схеме одноподвижных кинематических пар, и таких пар, которые обеспечивали процесс складывания или развертывания вертолета в эксплуатационное состояние на вертолете всего шесть.
Отделяемыми элементами конструкции являлись только 4 лопасти соосного несущего винта. Стыковка лопастей осуществлялась быстроразъемным пальчиковым соединением с фиксирующей пружиной задвижкой.
Несущая система (за исключением лопастей) и система управления вертолетом не требовали никаких регулировочных работ после развертывания вертолета в эксплуатационное состояние.
В результате натурной отработки конструкции вертолета, удалось добиться того, что время приведения вертолета из транспортировочного положения в эксплутационное одним человеком составило менее 10 мин.
При взлетной массе 220 кг. вертолет поднимал полезную нагрузку более 110 кг. при мощности роторно-поршневого двигателя 40 л.с.
Вертолет мог преодолеть расстояние до 150 км со скоростью 110 км/ч на высотах полета до 1700 м.
К сожалению, вертолет не удалось довести до летных испытаний из-за недоведенности роторно-поршневого двигателя и вообще отсутствия у нас в стране авиационного поршневого двигателя малой мощности.
Затем наступили новые времена и перед ОКБ были поставлены новые задачи.
| Модификация | Ка-56 |
| Диаметр несущего винта, м | |
| Длина,м | |
| Высота ,м | |
| Масса, кг | |
| пустого | 110 |
| нормальная взлетная | 220 |
| Тип двигателя | 1 ПД |
| Мощность, л.с. | 1 х 40 |
| Максимальная скорость, км/ч | 110 |
| Практическая дальность, км | 150 |
| Скороподъемность, м/мин | |
| Практический потолок, м | 1700 |
| Экипаж, чел | 1 |
спасибо
feldgrau.info
≡ 19 Апрель 2017
А А А
В режиме самовращения несущий винт вертолёта раскручивается от встречного набегающего потока, одновременно создавая подъёмную силу. Для снижения механических потерь в режиме авторотации между двигателем и несущим винтом установлена обгонная муфта. От винта в таком случае работают главный редуктор, который раздает крутящий момент на хвостовой винт, насосы гидросистем, генератор переменного тока и некоторые другие агрегаты.
Используя авторотацию, вертолёт может выполнить безопасную посадку при отказе одного или двух двигателей, поэтому возможность безопасной посадки на авторотации является обязательной для прохождения сертификации производителями вертолётов. Как это происходит, можно узнать из познавательного видеоролика.
Метки: вертолет • двигатель • интересно • полёт • посадкаoppps.ru
