Содержание
Соосная схема: визитная карточка Камова
В этом году исполняется 120 лет со дня рождения Николая Камова, одного из основателей отечественного вертолетостроения. Считается, что само слово «вертолет» – его изобретение. Знаменитый авиаконструктор «вывел в небо» соосную схему, которая стала визитной карточкой его КБ. Сегодня Национальный центр вертолетостроения имени М.Л.Миля и Н.И.Камова холдинга «Вертолеты России» – единственный в мире разработчик серийных соосных вертолетов. О том, что такое двухвинтовая соосная схема и для чего она нужна – в нашем материале.
Идея в воздухе: от Ломоносова до Камова
Конструктивно вертолеты принято классифицировать по способу погашения реактивного момента несущего винта. Если не углубляться в премудрости аэродинамики, то объяснить это можно так: несущий винт, вращаясь в воздухе, встречает сопротивление. «Проворачивая» винт, редуктор упирается в фюзеляж и стремится развернуть весь вертолет навстречу несущему винту. Возникает так называемый реактивный момент несущего винта, и данный реактивный момент нужно как-то погасить. В большинстве случаев на помощь приходит рулевой винт на хвосте вертолета: своей боковой тягой рулевой винт как бы создает в воздухе опору для фюзеляжа. Такая схема называется одновинтовой, считается классической и является наиболее распространенной. Среди явных преимуществ – простота конструкции. Собственно, благодаря этому, вертолеты одновинтовой схемы и стали такими популярными. В числе главных недостатков можно назвать некую уязвимость машины. Хвостовой винт хоть и не является несущим, но очень важен.
Пример винтов соосной схемы на беспилотном вертолете. Фото: Антон Тушин
Соосные вертолеты обходятся без рулевого винта – здесь два несущих винта располагаются друг над другом и, вращаясь в разные стороны, взаимно компенсируют реактивный момент. Соосную схему по праву можно назвать отечественным ноу-хау. Еще в 1754 году Михаил Ломоносов впервые в мире построил модель двухвинтового соосного вертолета. Машинку можно было поднять в воздух – она приводилась в действие с помощью часовой пружины. Прототип вертолета Ломоносова не был игрушкой, а имел вполне прикладное значение – создавался для исследования температуры воздуха на разных высотах. Конечно, до настоящего вертолета было еще очень далеко – только через полтора столетия появился двигатель, который смог поднять винтокрылую машину в небо.
Попытки построить вертолет с соосными несущими винтами предпринимал и Игорь Сикорский. Однако он столкнулся с задачами, которые не удалось на тот момент разрешить. К примеру, синхронизация вращения двух соосных валов требует более продвинутой трансмиссии. При этом сами винты нужно разнести по высоте, что утяжеляет вертолет, делает его выше. «Взлететь» на соосных вертолетах чуть позже удалось Николаю Камову.
Ка-8: первый представитель «большой семьи»
Первый соосный вертолет КБ им. Камова – Ка-8 «Иркутянин». Несмотря на свое название, эта машина больше была похожа на летающий мотоцикл – на конструкции из стальных труб располагалось открытое кресло для пилота. «Иркутянин» поднимался в небо на 250 метров, а скорость развивал до 80 км/ч. Но главной особенностью Ка-8 были несущие трехлопастные винты, установленные один над другим. Именно с этого вертолета начинается соосная история марки «Ка».
Ка-8 «Иркутянин»
Кстати, «Иркутянин» не только стал соосным «первенцем», можно сказать, что само слово «вертолет» вошло в обиход благодаря этой машине. Перед первым публичным выходом Ка-8 на воздушном параде в Тушино в июле 1948 года, организаторы спросили Николая Камова, как представить летательный аппарат публике. Авиаконструктор настоял на слове «вертолет». Ведь его он придумал еще для своего первого детища – автожира КАСКР-1. Но до этого момента для винтокрылых машин использовался термин «геликоптер» (от французского hélicoptère).
На базе «летающих мотоциклов» Ка-8 и Ка-10 был разработан первый серийный отечественный вертолет с соосной схемой винтов Ка-15. Затем появились корабельные Ка-25, Ка-27, Ка-29, ударные Ка-50 и транспортные Ка-26. Современными «камовскими» представителями соосной схемы являются ударный Ка-52 «Аллигатор», легкий многоцелевой Ка-226Т и противопожарный Ка-32А11М.
Вертолеты Камова: от «Курицы» Ка-15 до грозного «Аллигатора»
Маневренность и живучесть: «грозная» сила соосной схемы
Соосная схема стала «визитной карточкой» российского вертолетостроения, в частности, КБ Камова, – за рубежом вовсе нет серийных машин такой конструкции. Многолетний опыт позволил «камовцам» справиться со всеми сложностями в конструировании и воспользоваться всеми преимуществами соосной схемы.
Во-первых, соосный вертолет более компактный. Во-вторых, он аэродинамически симметричен и по этой причине проще в пилотировании и обладает лучшей маневренностью. Например, противопожарный вертолет Ка-32 благодаря соосной схеме обладает хорошей устойчивостью в режиме висения, в том числе в ветреную погоду, а также может работать в условиях плотной городской застройки.
Немаловажно также, что соосные вертолеты обладают большей боевой живучестью за счет отсутствия уязвимой хвостовой балки. Другими словами, если у такого вертолета будет поврежден «хвост», он не упадет. Кроме того, у «соосников» выше коэффициент весовой отдачи – соотношение полезной нагрузки и общей полетной массы.
На рынок выйдут вертолеты гибридной схемы – их скорость полета достигнет 400 км/ч
Очень скоро полет в любую точку страны будет доступен вне зависимости от развития аэродромных сетей. В настоящее время уже четыре производителя вертолетной техники – ОАО «Камов», ОАО «Московский вертолетный завод имени М. Л. Миля», а также Sikorsky и Airbus Helicopters (ранее Eurocopter) – одновременно ведут разработку вертолетов с модернизированной аэродинамической схемой.
Чем отличается такой вертолет от обычного?
Эксперименты по увеличению скорости вертолетов проводились с самого момента появления винтокрылых машин. Совершенствовались конструкция лопастей, двигательные установки и конструкция самого планера. В конце концов, практический предел повышения аэродинамического качества для традиционных схем был почти достигнут. Основными препятствиями оказались значительное увеличение сопротивления лопасти на сверхзвуковых скоростях и явление срыва потока с отступающей лопасти несущего винта. В настоящий момент все ведущие производители вертолетов исследуют возможности модификации законцовок и профилей лопастей несущих винтов, разнообразных схем управления и приводов.
Однако параллельно испытывались и «гибридные» конструкции, сочетающие элементы самолета и вертолета. Крылья, толкающие и тянущие винты и даже реактивные двигатели комбинировались в самых разных конструкциях. В отечественном вертолетостроении стоит вспомнить Ка-22 с его поперечными несущими и тянущими винтами, и Ми-6, впервые доказавший эффективность использования крыльев для тяжелых вертолетов. Поперечная схема расположения роторов и тянущих винтов была успешно воплощена в конвертоплане Osprey V-22, который разрабатывался более 30 лет, но достиг максимальной скорости в 638 км/ч. Правда, конвертоплан с повернутыми «по-самолетному» роторами, по сути, ведет себя как турбовинтовой самолет, поэтому сравнение с конструкциями с несущим винтом несколько несправедливо.
Среди зарубежных разработок схемы с традиционным несущим ротором выделяется выпущенный в 1967 году Lockheed AH-56 Cheyenne, который совершил полет со скоростью 393 км/ч. Проект, по сути, был полностью инновационным: использовалась классическая схема с рулевым винтом на хвостовой балке, дополненная толкающим винтом в торце. Вертолет имел оригинальную схему отбора мощности двигателя, позволяющую плавно регулировать обороты толкающего и несущего винта в различных режимах полета.
Разведывательный вертолет Sikorsky S-97 Raider
Новые модели
И вот теперь уже четыре разработчика предлагают новые «гибридные» модели, которые, возможно, скоро войдут в сферу гражданской авиации. Вертолет Ка-92 от завода им. Камова станет частью транспортной системы России, позволит расширить возможности полетов по всей территории России без привязки к развитой аэродромной инфраструктуре. Пока общественности был представлен только макет, но перспективы, по заявлению производителя, весьма радужные и включают выход на серийное производство в течение 4–5 лет. Пассажирский вариант должен будет перевозить до 30 пассажиров со скоростью 450 км/ч.
Модели вертолетов Ка-90 и Ка-92
Прототип Ми-Х1 – вертолета с несущим, рулевым и толкающими винтами
Завод им. Миля представил Ми-X1 – вертолет с несущим, рулевым и толкающими винтами.
Основные конструкторские новшества – это разрабатываемая перспективная схема локального подавления срыва потока на отступающей лопасти и толкающий винт с изменяемым вектором тяги за счет размещения отклоняемых рулевых поверхностей в спутной струе.
Модель-демонстратор Sikorsky X2 была выпущена в 2008 году и чуть позже привлекла внимание Boeing.
Sikorsky X2 был выпущен в 2008 году
Разработчики Х2 сумели воплотить все наработки, которые были сделаны в предыдущих моделях, такие как: концепция «наступающей лопасти», позволяющая избежать эффекта срыва потока на отступающих лопастях путем их разгрузки, система гашения вибраций и шумоподавления, электрический механизм управления, обтекатель втулки несущего винта и многие другие. Прототип предполагается использовать для разработки военного гибридного вертолета S-97 Raider. Возможно, что и гражданская версия увидит свет.
Eurocopter показал свою версию Х3 в качестве демонстратора технологии.
Гибридный вертолет Eurocopter X3
Вертолет представляет собой развитие AS-365 с добавление крыльев небольшого размаха, оснащенных двумя тянущими винтами. При этом шаг тянущих винтов слегка отличается для компенсации разворачивающего эффекта основного винта. Усилие передается от редуктора с помощью валов, проходящих сквозь крылья. Конструкция несущего ротора повторяет Airbuss Helicopters h255 (Eurocopter EC155). Демонстратор с установленным аэродинамическим обтекателем втулки несущего винта показал максимальную скорость 472 км/ч в горизонтальном полете и 487 км/ч в пологом пикировании.
Airbus Helicopters видит будущее конструкции как в качестве военного вертолета, так и грузопассажирского, обслуживающего нефтяные платформы в открытом море, а также поисково-спасательной машины.
С разработкой перспективных гибридных схем открывается возможность увеличить одну из основных качество вертолетов – их скорость. Практически для всех проектов она будет превышать 400 км/ч, что значительно расширит возможности винтокрылых машин.
Вертолет В-7 — опытный вертолёт с реактивным мотором несущего винта
5:00 / 21.04.17
Вертолет В-7 — опытный вертолёт с реактивным мотором несущего винта
Проект вертолета В-7 получил поддержку ГВФ и военных, в военном варианте предусматривалось его оснащение навесной системой вооружения. [1]
Описание
Конструкция вертолёта состояла из цельнометаллического каплевидного фюзеляжа полумонококовой клепаной конструкции. В верхней части силовых шпангоутов монтировалась на болтах литая плита. К фланцу плиты крепился редуктор, состоявший из вала несущего винта (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. [2]
Вертолет В-7 / Фото: avia.pro
В кабине кроме пилота могли разместиться три пассажира или одни носилки с больным и сопровождающий его врач. Под полом находился топливный бак. Помпа подавала горючее в топливный регулятор, затем в коллектор вала несущего винта 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 несущего винта монтировался токосъёмник приборов силовой установки.
Первая разработка в СССР реактивного вертолета. Конструкторы в ходе работ столкнулись с техническими сложностями, непреодолимыми на то время (в работе ТРД и нагрузки на несущий ротор).
В середине 1950-х, 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.[3]
Михаил Миль / Фото: krasvozduh.ru
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 Михаил 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-го 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.
Цельнометаллический каплевидный фюзеляж полумонококовой клепаной конструкции / Фото: avia.pro
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.
Рулевой винт вертолета В-7 / Фото: avia.pro
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.
Шасси полозкового типа / Фото: avia.pro
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.
Сборка вертолетов В-7 на 329-м заводе / Фото: avia.pro
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 [4] с центробежным компрессором и одноступенчатой турбиной. Для уравновешивания гироскопических моментов ТРД оснастили тремя маховиками, вращавшимися в сторону, противоположную турбине.
Ивченко Александр Георгиевич / Фото:esu.com.ua
Решение было простейшим, но как показали дальнейшие события, не правильным. Двигатели АИ-7 поступили на 329-й завод в декабре 1959-го, 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.
Двигатель АИ-7 / Фото: avia.pro
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-го 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.
Осмотр и наладка двигателя АИ-7 / Фото: avia.pro
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.
Вертолет В-7 / Фото: avia.pro
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.
Салон вертолета В-7 / Фото: kollektsiya.ru
Приборная панель вертолета В-7 / Фото: kollektsiya.ru
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.
Запуск двигателя АИ-7 / Фото: avia.pro
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.
Три проекции вертолета В-7 / Изображение: kollektsiya.ru
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 градусов, чтобы на максимальном шаге он не превышал 7 гадусов. 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.
Вертолет В-7 / Фото: avia.pro
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 градусам. В этом случае ось ТРД окажется в плоскости вращения винта. Расчеты показывают, что у шестилопастного НВ край выхлопной струи с избытком температуры +70 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-м 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.
После официального прекращения разработки вертолета, работы велись внепланово, правда, только по обобщению накопленных в нашей стране и за рубежом материалам по реактивному приводу несущего винта вертолета с двигателями на лопастях. [5]
Изыскания показали, что:
- создать силовую установку, работающую на лопасти вращающегося винта возможно
- целесообразность такого привода возрастает с ростом грузоподъемности вертолета – из-за уменьшения удельных весов реактивных двигателей, угловой скорости несущего винта и, как следствие, центробежной перегрузки и гироскопического момента, а также из-за уменьшения в несколько раз удельных расходов топлива этих двигателей по сравнению с маленьким АИ-7
- с помощью такого привода целесообразно создавать вертолеты грузоподъемностью более 30т.
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.
Три проекции вертолета В-7 / Изображение: kollektsiya.ru
Тактико-технические характеристики
Технические характеристики | |
Экипаж, человек | 1 |
Пассажировместимость, человек | 3 |
Длина, м | 6,23 |
Диаметр несущего винта, м | 11,60 |
Высота, м | 2,91 |
Масса, кг:
| пустого – 730;
нормальная взлётная – 835; максимальная взлётная — 1050 |
Количество и тип силовой установки
| 2 × ТРД АИ-7 |
Лётные характеристики | |
Скорость, км/ч:
| максимальная – 240;
крейсерская – 210 |
Дальность, км:
| практическая – 510;
перегоночная — 1000 |
Практический потолок, м | 4500 |
Теги: ОКБ Миля, вертолет В-7, опытный вертолёт, реактивный двигатель, АИ-7, несущий винт
ВВС России (2022 г.
)
ВВС России (2022 г.)
☰
МЕНЮ
☰
МЕНЮ
×
Текущий глобальный рейтинг
ВВС США
ВМС США
ВВС России
ВВС Китая
ВВС Египта
ВВС Индии
900
4
ВВС Турции
ВВС Израиля
Королевские ВВС
Объявления
Последнее обновление: 18.08.2022 | © www.WDMMA.org
Ниже представлен обзор современных возможностей воздушного боя ВВС России (2022 г. ). В настоящее время сервис насчитывает 3829общее количество единиц в его активном инвентаре самолетов. В обзоре WDMMA учитываются конкретные категории самолетов, включая ударные, тыловые, специальные и вспомогательные. Инвентарные номера и соответствующие типы / варианты самолетов предоставляются как есть и получены из общедоступной информации / источников. «Перспективные» результаты относятся к любым будущим планерам, закупаемым в настоящее время, хотя указанные планеры могут не быть доставлены в эксплуатацию в текущем году по разным причинам. «Показатели готовности» основаны на опубликованном стандарте ВВС США. Из-за расхождений в отчетах о БПЛА между странами и источниками беспилотные транспортные средства в настоящее время не отслеживаются WDMMA.
Объявления
Всего самолетов: 3829
1915
/ 3829
Общее количество доступных самолетов при уровне готовности ниже среднего, равном 50,0%.
2680
/ 3829
Общее количество доступных самолетов при средней степени готовности 70,0%.
2872
/ 3829
Общее количество доступных самолетов при уровне готовности выше среднего 75,0%.
3063
/ 3829
Общее количество доступных самолетов при условии отличной готовности 80,0%.
[Нажмите в любом месте, чтобы закрыть]
[Нажмите в любом месте, чтобы закрыть]
ТВР:
69,4
TVR — это рейтинг TrueValue этого авиаперевозчика. Стоимость формулируется путем оценки текущих сильных и слабых сторон воздушного сообщения. Все они сопоставляются с лучшим игроком, это ВВС США, которые дают TvR 242,9.
Глобальный рейтинг:
6/124
Глобальный рейтинг этой воздушной службы по сравнению с остальными национальными державами WDMMA. В настоящее время отслеживается в общей сложности 124 авиасообщения из 98 стран. Посмотреть текущий рейтинг.
КОНЦЕНТРАЦИЯ СИЛЫ:
Атака: 1507 единиц
Поддержка: 1837 единиц
Обучение: 485 единиц
Будущее: 820 единиц
Поставщики
Первичный (1)
Среднее (5)
Объявления
Истребители (1188)
Планеры, детализированные как истребители, перехватчики или обычные атакующие типы, включая многоцелевые, но исключая специальные бомбардировщики и CAS.
ПРОГНОЗ
ПОЛОЖИТЕЛЬНО
274
Су-24М2/МР
удар
251
МиГ-29/35
Многоцелевой
207
Су-27/С/СМ
Многоцелевой
132
МиГ-31Б/БС/БМ/+
Перехватчик
123
Су-30/М2/СМ
Многоцелевой
123
Су-34
удар
78
Су-35С
Многоцелевой
Всего единиц: 1188
(31%)
Бомбардировщики (125)
Планеры, разработанные для прямой атаки на стратегическом уровне; типичные качества включают дозвуковые или сверхзвуковые характеристики, большую дальность и высотные возможности.
ПРОГНОЗ
ПОЛОЖИТЕЛЬНО
67
Ту-22М/М3/М3М
Стратегический
42
Ту-95МС/МСМ
Морской патруль/атака
16
Ту-160М
Стратегический
Всего единиц: 125
(3%)
Ближняя авиационная поддержка (194)
Планеры, используемые в роли прямой атаки; как правило, с длительным праздношатанием и отличными возможностями низкого и медленного движения.
ПРОГНОЗ
СТАБИЛЬНЫЙ
194
Су-25/УБ/БМ/СМ
Поддержка с воздуха
Всего единиц: 194
(5%)
Вертолеты (1 364)
Планеры, детализированные как пилотируемые винтокрылые платформы, используемые в качестве транспорта, специального назначения или прямой атаки.
ПРОГНОЗ
ПОЛОЖИТЕЛЬНО
746
Ми-8/17/171
Многоцелевой
330
Ми-24/35
Боевой корабль/Транспорт
101
Ка-52
Атака
95
Ми-28А/Н/НМ
Атака
44
Ми-26
С большой грузоподъемностью
36
Ка-226
Полезность
6
Ка-27
Противолодочная война
3
h315M
Средний подъем
2
СА355
Легкая утилита
1
Ми-2
Легкая утилита
Всего единиц: 1364
(36%)
Транспорт (387)
Планеры, используемые в качестве специальных перевозчиков, обслуживающих военный или высокопоставленный правительственный персонал, а также для снабжения / доставки грузов.
ПРОГНОЗ
ПОЛОЖИТЕЛЬНО
113
Ан-26
Тактический
109
Ил-76М/МД/МФ
Стратегический
56
Ан-12
Тактический
43
Л-410
Полезность
29
Ан-72
Тактический
15
Ан-148
Тактический
5
Ан-22
Стратегический
5
Ту-134
VIP/авиалайнер
4
Ан-124
Стратегический
3
Ан-140
Полезность
2
Ил-18
Авиалайнер/Утилита
2
Ту-154
VIP/авиалайнер
1
Ил-78
Стратегический
Всего единиц: 387
(10%)
Кроссовки (485)
Планеры зарезервированы для специальной базовой, продвинутой, летной и вертолетной подготовки пилотов.
ПРОГНОЗ
ПОЛОЖИТЕЛЬНО
210
Л-39
Продвинутый реактивный тренажер
110
Як-130
Продвинутый реактивный тренажер
50
Ансат
вертолет тренер
37
Ту-134
Тренер авиалайнера
29
Ми-2
вертолет тренер
16
Ми-2
Тренер истребителей
12
Ми-2
Тренажер атакующего вертолета
12
Ми-2
Тренер истребителей
9
Ми-2
Тренер по полетам
Всего единиц: 485
(13%)
Воздушные танкеры/заправщики (19)
Планеры модифицированы для доставки топлива по воздуху для поддержки самолетов / операций союзников.
ПРОГНОЗ
ПОЛОЖИТЕЛЬНО
19
Ил-78
Воздушная дозаправка
Всего единиц: 19
(0%)
Специальное задание (67)
Планеры, модифицированные для ролей специального назначения — обычно это специальные типы для конкретных ролей.
ПРОГНОЗ
СТАБИЛЬНЫЙ
24
Ил-20
ЭЛИНТ
15
Ан-30
Разведка
15
А-50/100
Раннее предупреждение с воздуха
4
Ан-12
Электронная война
3
Ил-80
Воздушно-десантный командный пункт
2
Ту-214
Электронная война
1
Ан-26
Разведка
1
Ил-76М
Разведка
1
Ту-134
Разведка
1
Ту-154
Разведка
Всего единиц: 67
(2%)
Под заказ (820)
Самолеты должны быть поставлены в текущем году закупок или в последующем(их) году(ах).
100
Ил-276 (МТА)
Тактический транспорт
99
Ми-28Н
Атакующий вертолет
86
Ка-52
Атакующий вертолет
78
Су-57
Многоцелевой
62
Ил-112
Тактический транспорт
55
Ми-17/171
Многоцелевой
54
Су-35
Многоцелевой
50
Ту-160М2
Стратегический бомбардировщик
48
Ми-28УБ
Атакующий/тренировочный вертолет
42
Ил-76МД-90А
Стратегический транспорт
34
МиГ-35УБ
Тренер истребителей
31
Ил-78
Воздушная дозаправка
26
DA42
Тренер по полетам
15
Су-34
удар
15
Ми-26
С большой грузоподъемностью
10
Ил-96
Авиалайнер
8
Ми-38
Средний подъем
3
МиГ-29УБ
Тренер истребителей
2
Ан-148
Тактический
1
Ан-124
Стратегический
1
Пусть Л-410
Авиалайнер
Всего единиц: 820
Сопутствующие услуги.
..
Объявления
| |
Воздушные державы в рейтинге
Создание лучших ВВС (БЕТА)
ВВС США против ВВС России
Инвентарь военных кораблей WDMMW.org
• Содержание © 2019-WDMMA.org • Все права защищены. Логотип WDMMA.org, его письменный контент и фотографии с водяными знаками являются уникальными для этого веб-сайта (если не указано иное) и защищены всеми применимыми национальными и международными законами об интеллектуальной собственности. В этом ресурсе используются общедоступные изображения Минобороны США, Минобороны России, Минобороны Китая и других, а также маркетинговые фотографии производителей — не должно подразумеваться одобрение этого сайта этими сторонами/организациями. Иллюстрации продуктов защищены авторским правом WDMMA.org (и помечены как таковые), а не для повторного использования/републикации. Информация, найденная на этом сайте, подтвержденная общедоступными источниками, считается точной на момент публикации. Материалы, представленные на этом веб-сайте, имеют только историческую и развлекательную ценность и не должны рассматриваться как пригодные для восстановления оборудования, обслуживания или общая операция. Часть сети сайтов, которая включает управляемую данными информацию, используемую для ранжирования ведущих военных держав мира, и окончательный глобальный справочник по обороне. Контактное лицо сайта: wdmmaorg в gmail точка com.
www.WDMMA.org • Все права защищены • Содержание © 2019-
Украина заявляет, что сбила 200 самолетов, что свидетельствует о неудачах России в небе : NPR
Украина заявляет, что сбила 200 самолетов, что свидетельствует о неудачах России в небе Ожидалось, что Россия будет господствовать в небе над Украиной. Но украинцы по-прежнему сбивают вертолеты и самолеты, поэтому российские пилоты очень опасаются заходить в украинское воздушное пространство.
Услышано во всех случаях
Украина заявляет, что сбила 200 самолетов, что свидетельствует о неудачах России в небе
Украинский солдат осматривает фрагмент самолета Су-25 ВВС России после боя у села Колонщина, Украина, 21 апреля. Ожидалось, что Россия установит господство в воздухе в первые дни войны. Но ПВО Украины настолько эффективна, что российские пилоты часто стреляют из своего оружия, находясь над Россией, и никогда не входят в воздушное пространство Украины.
Ефрем Лукацкий/AP
скрыть заголовок
переключить заголовок
Ефрем Лукацкий/AP
Украинский солдат осматривает фрагмент самолета Су-25 ВВС России после боя у села Колонщина, Украина, 21 апреля. В первые дни войны Россия должна была установить господство в воздухе. Но ПВО Украины настолько эффективна, что российские пилоты часто стреляют из своего оружия, находясь над Россией, и никогда не входят в воздушное пространство Украины.
Ефрем Лукацкий/AP
КИЕВ, Украина — Президент Владимир Зеленский недавно заявил, что украинские военные сбили 200-й российский самолет — в эту цифру до начала войны мало кто поверил.
«Россия не теряла столько самолетов ни в одной войне за последние десятилетия», — заявил Зеленский в своем ночном видеообращении в прошлую пятницу.
Этот номер не может быть проверен независимо. Тем не менее, это указывает на один из самых поразительных аспектов войны: вместо того, чтобы господствовать в небе, как ожидалось, российские пилоты настолько уязвимы, что не хотят входить в воздушное пространство Украины.
Вот некоторые из причин, по которым Россия так плохо летала, а Украина преуспела.
В. Вступая в войну, все пришли к единому мнению, что Россия проведет крупные воздушные операции и потенциально нанесет нокаутирующий удар по Украине. Что случилось?
Чтобы ответить на этот вопрос, сегодня я совершил короткую поездку за пределы Киева. Россия была настолько уверена в своей воздушной мощи, что в первый день войны, 24 февраля, отправила около двух десятков вертолетов с десантниками, чтобы захватить аэропорт Гостомель — военный и грузовой аэропорт — менее чем в 10 милях к северо-западу от столицы. .
Россия планировала захватить базу, а затем вызвать туда еще больше войск, чтобы захватить Киев в течение нескольких дней.
Но русские были отброшены за несколько дней тяжелых боев. Аэропорт представляет собой кладбище сгоревших зданий и обгоревших машин, сложенных друг на друга. Но украинские войска на своей базе, мирные жители прочесывают разоренный город. Этот эпизод задал тон действиям российской авиации, которые не оправдали ожиданий.
В. Это была всего одна битва. У России гораздо больше боевых самолетов и гораздо больше современных самолетов, чем у Украины. Почему со временем это не приводит к военному преимуществу России?
Считается, что на каждый самолет Украины приходится не менее 15 военных самолетов России, а по некоторым оценкам, баланс еще более неравномерный.
Тем не менее, с самого начала российские боевые самолеты и вертолеты были обстреляны с неба. Русские пилоты быстро стали избегать риска. Иногда они ненадолго поднимаются в воздух над Украиной, чтобы ненадолго выстрелить из своего оружия, но есть много случаев, когда они стреляют издалека, даже не заезжая на территорию Украины.
«Они остаются над Черным морем или остаются в России и запускают управляемые ракеты. Им просто неудобно летать в Украине в течение длительного периода времени», — сказал профессор Филлипс Пейсон О’Брайен, военный. эксперт Университета Сент-Эндрюс в Шотландии. «Это означает, что они могут сбрасывать бомбы, они могут запускать ракеты, но они не могут контролировать воздушное пространство во время боя».
В. Похоже, Украина наносит большую часть урона с земли своими системами ПВО. Так ли это?
Да, но их противовоздушная оборона была относительно ограничена, особенно когда началась война.
Американцы помогли большим количеством ракет Stinger. Один солдат запускает эти ракеты с плеча, и они очень эффективно сбивают низколетящие вертолеты.
Но, пожалуй, самым недооцененным оружием Украины в этой войне является зенитно-ракетный комплекс С-300. Это массивная система противовоздушной обороны советской эпохи, которая запускает ракеты с земли и сбивает реактивные истребители.
В Украине их относительно немного — и неизвестно сколько. Россия, по-видимому, уничтожила некоторых из них — и отчаянно хочет уничтожить их всех, но не смогла этого сделать.
«Это невероятно важно для Украины», — сказал Обриен. «Они не угрожают каждому российскому рейсу. Они не могут угрожать каждому рейсу. Но они могут заставить пилотов нервничать настолько, что везде, где они хотят лететь, существует потенциальная угроза».
В. Как эти события развиваются на главном поле боя на востоке Украины?
Если бы Россия контролировала небо, ее самолеты могли бы болтаться над зоной боевых действий и нацеливаться на украинские войска всякий раз, когда они их заметят. Это сделало бы украинские сухопутные войска очень уязвимыми, и им пришлось бы постоянно беспокоиться о возможном ударе с воздуха.
Но украинцы смогли передвигаться гораздо свободнее, чем предполагалось в начале войны.
Россия все еще бомбит с большого расстояния и наносит большие разрушения. Но это далеко не так точно и эффективно, как держать самолеты прямо над полем боя в течение длительного времени, когда они могут приспосабливаться к ситуации на земле.
В столице Киеве российские войска находились в пределах 10 миль от города в первые недели войны, и авиаудары были обычным явлением. Сейчас жизнь во многом нормализуется — магазины открыты, люди на улицах, пробки становятся обычным явлением.
Жители все еще внимательно следят за войной, но в столице значительно уменьшился страх перед нападением русских.
Грег Майр, корреспондент NPR по национальной безопасности. Следуй за ним @gregmyre1 .
Сообщение спонсора
Стать спонсором NPR
Мали получает больше военной техники из России
Мали
Мали во вторник получила военные самолеты и боевой вертолет из России.
В ходе церемонии были представлены реактивные самолеты Л-39 и Су-25, а также боевые вертолеты Ми-24П.
Министр обороны Садио Камара отдал дань уважения тому, что он назвал « взаимовыгодным партнерством Мали с Российской Федерацией» ».
Новые поставки « усиливают наши разведывательно-ударные возможности », — сказал он.
Информация об условиях приобретения боевых кораблей не разглашается. а также мобильные радиолокационные системы.
Мали пострадала от джихадистской кампании, которая началась на севере страны в 2012 г. Затем она распространилась на юг, и повстанцы достигли Буркина-Фасо и Нигера.
В последнее время террористы Аль-Каиды усилили давление на армию Мали. В июле повстанцы-джихадисты атаковали малийскую военную базу Кати на окраине столицы Бамако, где проживает президент переходных властей.
Статьи по Теме
Террористы «Аль-Каиды» оказывают давление на армию Мали
Африка: новый эпицентр террористических группировок джихада?
Мали получила два российских военных вертолета
Из той же страны
Мали: по меньшей мере 11 человек погибли в результате взрыва автобуса
Новая конституция Мали укрепляет власть президента
Мали: лидер хунты Ассими Гойта получает проект конституции
Посмотреть больше
Статьи по Теме
Террористы «Аль-Каиды» оказывают давление на армию Мали
Африка: новый эпицентр террористических группировок джихада?
Мали получила два российских военных вертолета
Из той же страны
Мали: по меньшей мере 11 человек погибли в результате взрыва автобуса
Новая конституция Мали укрепляет власть президента