Популярные материалы

Последние новости

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

В середине 50-х годов ОКБ принимает революционное решение строить по тактико-техническим требованиям, заданным Министерством обороны, экспериментальный винтокрыл Ка-22 поперечной схемы с двумя несущими винтами на концах консолей крыла и двумя тянущими винтами. Это был новый для отечественной авиации тип летательного аппарата, сочетающего в себе достоинства вертолета, способного выполнять вертикальные взлет и посадку, и самолета, имеющего большие, по сравнению с вертолетом, грузоподъемность, дальность и скорость полета.

Винтокрыл Ка-22 - видео

Главное внимание коллектива создателей винтокрыла Н.И.Камов сосредоточил на конструировании скоростных несущих винтов, определявших возможность достижения комбинированным летательным аппаратом скорости 400...450км/ч. На больших скоростях полета крыло аппарата должно было максимально разгрузить несущие винты, обеспечив малые коэффициенты сопротивления. Это позволяло иметь окружную скорость концов лопастей, равную скорости звука, а несущему винту работать на режиме, близком к режиму авторотации. Принципиально важным оказалось решение Н.И.Камова на больших скоростях полета машины сохранить на несущих винтах минимально необходимую нагрузку, достаточную для демпфирования их колебаний и обеспечения устойчивого поведения при маневрировании.

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

Создание и доводка Ка-22 потребовали выполнения большого объема теоретических и экспериментальных исследований. Под руководством С.Я.Финкеля был разработан пакет методик выбора параметров и основных летных характеристик аппарата, аэродинамического расчета, компоновки лопастей несущего винта машины, расчета внешних нагрузок, балансировки и др. Проводились специальные исследования для обеспечения оптимальных характеристик переходных режимов полета винтокрыла, подбора жесткостных характеристик элементов конструкции, предотвращения флаттера лопастей несущих винтов и явления "земного резонанса". Большое внимание было уделено решению проблем, связанных с устойчивостью и управляемостью комбинированного летательного аппарата. Результаты теоретических методов расчета удалось подтвердить на многочисленных моделях, стендах и специальных установках, а также в процессе летных испытаний. Большой вклад в создание этой машины внесли С.Б.Гарштейн, А.И.Дрейзин, З.З.Розенбаум, А.Г.Сатаров, Э.А.Петросян, Л.А.Поташник, В.Н.Квоков и другие специалисты ОКБ, а также сотрудники ЦАГИ М.К.Сперанский, И.О.Факторович, Э.В.Токарев.
Работами по созданию уникальной силовой установки и оборудования машины руководил заместитель главного конструктора Н.Н.Приоров, несущей системы и планера — заместитель главного конструктора М.А.Купфер. Ведущим конструктором по Ка—22 был назначен Ю.С.Брагинский, а ведущим инженером по испытаниям — В.Б.Альперович.

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

Необычный летательный аппарат первым поднял в воздух 15 августа 1959 года летчик—испытатель Д.К.Ефремов. За все работы по винтокрылу отвечал первый заместитель главного конструктора В.И.Бирюлин. Большую помощь в доводке машины по характеристикам устойчивости и управляемости, особенно на малых переходных скоростях полета, камовцам оказали сотрудники ЛИИ, в том числе летчики—испытатели Ю.А.Гарнаев и В.В.Виницкий. В 1961 году экипаж ОКБ во главе с Д.К.Ефремовым установил на Ка—22 восемь мировых рекордов, в том числе рекорды скорости — 356.3км/ч, и максимальной массы груза, поднятого на высоту 2000м — 16485кг, которые не побиты до настоящего времени. В этой связи обращают на себя внимание данные винтокрыла: максимальная взлетная масса — 42500кг; размеры грузовой кабины: длина — 17.9м; высота — 2.8м; ширина — 3.1м. Чтобы представить масштабность решенной ОКБ задачи, достаточно сравнить максимальную взлетную массу Ка—22 (42500кг) и самого большого, к тому времени, вертолета Ка-25 (7000кг).
К сожалению, роковую роль в судьбе Ка—22 сыграли два тяжелых летных происшествия, причину которых в то время так и не удалось установить однозначно. Руководство ВВС после этого не смогло преодолеть возникшее недоверие к летательному аппарату и не предоставило ОКБ возможность довести машину. Тем не менее проектирование, строительство и испытания такого сложного и большеразмерного винтокрылого аппарата позволили специалистам фирмы подняться на новый, более высокий научно-технический уровень.

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

Экспериментальный винтокрыл Ка—22 представляет собой комбинированный летательный аппарат, занимающий промежуточное положение между вертолетом и самолетом по принципам создания подъемной силы и управления ею. Этот десантно—транспортный аппарат планировалось использовать для перевозки людей, крупногабаритных грузов и техники в большеразмерной грузовой кабине, по объему превосходящей кабину десантно—транспортного самолета Ан—12.
Хронология создания: начало проектирования — 1953 год; первый подъем в воздух — 1959 год; завершение заводских испытаний — 1964 год. Построено три экземпляра винтокрыла. Специалисты ОКБ Н.И.Камова вместе с сотрудниками ЦАГИ и ЛИИ проделали множество теоретических и экспериментальных исследований, разработали новые методы аэродинамического расчета, расчета устойчивости и управляемости, определения внешних нагрузок и расчетных случаев. Испытаниям винтокрыла предшествовали моделирование динамики полета аппарата на тренажере, исследования и испытания основных агрегатов, узлов и систем, предварительная отработка несущего винта на стенде и окончательная — на летающей лаборатории, созданной на базе вертолета Ми—4. Для винтокрыла требовалось создать сложную силовую установку мощностью более 8000кВт с двумя двигателями, разнесенными на 20м. Для доводки силовой установки и системы автоматического регулирования (САР) вместе с несущими и тянущими винтами в ОКБ Н.И.Камова был построен ряд установок, в том числе специальный натурный стенд на летно—испытательной станции (ЛИС) в Подмосковье. Большое внимание к элементам силовой установки, САР при проектировании и испытаниях на стендах позволило создать надежную конструкцию, хорошо проявившую себя в летных испытаниях.

Проем в фюзеляже Ка-22 для погрузки-выгрузки грузов и техники

Проем в фюзеляже Ка-22 для погрузки-выгрузки грузов и техники

Отдельное направление работ было связано с созданием скоростных несущих винтов винтокрыла и обоснованием его динамической компоновки. Была построена механизированная модель винтокрыла с работающими несущими винтами. Испытания модели проводились в аэродинамической трубе в ЦАГИ. Скорость потока воздуха в трубе доводили до 125м/с. При этом безразмерная тангенциальная составляющая скорости воздуха в плоскости винта достигала 0.58, а скорость концов лопастей — скорости звука. На электровинтовом стенде ЛИС было испытано более 20 различных компоновок лопастей. Варьировались форма лопасти в плане, диаметр несущего винта, число лопастей, коэффициент заполнения и другие параметры. Несколько моделей несущих винтов диаметром 7.2м были испытаны в ЦАГИ. Натурный винт с окончательно выбранной компоновкой испытывался в ЛИИ на вертолете Ми—4.
Несущая система летательного аппарата комбинированного типа состоит из крыла и двух несущих винтов на его концах. Несущие винты, создавая необходимую тягу, обеспечивают взлет и посадку по—вертолетному, а также полет на малых скоростях. Большие по площади закрылки на режимах висения и полета на малых скоростях отклоняются вниз на 90°, уменьшая потери тяги от обдувки крыла винтами. По мере увеличения скорости подъемная сила крыла возрастает, разгружая несущие винты. На больших скоростях результирующая подъемная сила на 80...90% создается крылом, пропульсивная сила несущих винтов имеет минимальное значение, а продольная сила практически полностью формируется тянущими винтами с изменяемым шагом. Это позволяет достичь на винтокрыле существенно больших, чем на вертолете, скоростей полета. В испытательном полете винтокрыл развивал скорость 370км/ч. Разгрузка несущих винтов на больших скоростях положительно сказывается на ресурсе агрегатов, узлов и систем, подвергающихся воздействию динамических нагрузок.

 

Кабина пилотов Ка-22

Кабина пилотов Ка-22

Для управления и балансировки винтокрыл располагает как вертолетными, так и самолетными органами управления. Продольное управление осуществляется путем циклического изменения углов установки лопастей несущих винтов и отклонения самолетного руля высоты, поперечное — путем дифференциального изменения общего шага винтов и отклонения элеронов, а путевое — путем дифференциального изменения циклического шага левого и правого несущих винтов и отклонения руля направления. Кроме того, на винтокрыле имеется система управления общим шагом несущих винтов, система управления режимами работы двигателей и автоматическая гидравлическая система управления шагом тянущих винтов, которая обеспечивает "переливание" мощности двигателей с несущих винтов на тянущие по мере увеличения скорости полета.
Управление винтокрылом с рабочих мест пилотов осуществляется с помощью рычагов управления: штурвала, педалей, рычага общего шага и сектора газа. Рычаги через жесткую проводку воздействуют в четырех каналах управления на золотники гидроусилителей, которые отклоняют органы управления винтокрылом. Такая сложная система управления с большим количеством нелинейных элементов и обратных связей требовала создания тренажера для формирования методики управления и отработки летчиками навыков пилотирования. На тренажере летчик доводил необходимые навыки до автоматизма, после чего пилотирование винтокрыла на режиме висения не представляло особой сложности.

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

На этапе летных испытаний при освоении поступательного движения машины на стандартные управляющие действия пилота винтокрыл отвечал непредсказуемой реакцией. Моделирование поведения винтокрыла помогло разобраться в этом явлении. После тщательного анализа результатов испытаний на винтокрыле и тренажере система управления была подвергнута существенной переделке. Ввели механизмы отключения самолетных и вертолетных органов управления на определенных режимах полета. Элероны жестко зафиксировали и исключили из системы поперечного управления. Изменили диапазон отклонения органов управления. Проведенные доработки системы управления существенно улучшили управляемость винтокрыла, однако на некоторых режимах полета она оставалась неудовлетворительной. Было принято решение об установке на Ка—22 дифференциального автопилота, завершившего формирование системы управления аппаратом.
Таким образом в результате моделирования, экспериментальных исследований на тренажере и летающей лаборатории, летных испытаний машины были достигнуты приемлемые характеристики устойчивости и управляемости винтокрыла Ка—22. Это подтвердили и успешно завершившиеся заводские испытания винтокрыла, а затем и установленные на нем восемь мировых рекордов. В летной оценке, приведенной в отчете по заводским испытаниям, летчик—испытатель Ю.А.Гарнаев отметил: "Винтокрыл является летательным аппаратом, который удачно сочетает в себе качества самолета и вертолета. Достаточно хорошо управляем от висения до Vмакс., а также на высотах до практического потолка".

Грузовой отсек винтокрыла Ка-22

Грузовой отсек винтокрыла Ка-22

Планер винтокрыла — полумонококового типа с продольно—поперечным набором из стрингеров, балок, шпангоутов, диафрагм и работающей обшивки, выполненных из дюралюминиевых сплавов. Планер состоит из фюзеляжа, хвостового оперения классического самолетного типа, высокорасположенного свободнонесущего крыла и шасси. На концах консолей крыла крепятся мотогондолы силовой установки. В каждой мотогондоле компактно размещаются двигатель (главного конструктора П.А.Соловьева) и редуктор (главного конструктора А.Г.Ивченко). На выходном переднем валу двигателя крепится винт изменяемого шага (ВИШ), а на выходном валу редуктора — несущий винт. Трансмиссия, расположенная в крыле, объединяет два редуктора, обеспечивая синхронизацию частоты вращения левого и правого несущих винтов, а также их вращение при одном работающем двигателе.
В носовой части фюзеляжа находится кабина штурмана с его рабочим местом и необходимым навигационным и радиоэлектронным оборудованием. Фонарь кабины штурмана имеет большую площадь остекления для удобства визуального ориентирования на местности. Носовой отсек и кабина штурмана с помощью петель на правом борту соединяются с силовым стыковочным шпангоутом фюзеляжа. На левом борту носовой части фюзеляжа имеются силовые механические замки фиксации этого отсека в закрытом положении. Носовой отсек выполнен поворачивающимся на угол не менее 90° в целях образования проема в фюзеляже для погрузки и выгрузки техники и грузов. Над носовым отсеком (с некоторым смещением назад) расположена кабина пилотов и бортинженера. На рабочих местах пилотов размещены кресла, приборные доски, пульты и рычаги управления винтокрылом. Входная дверь в кабины штурмана и пилотов находится на левом борту кабины штурмана в районе ее стыковки с фюзеляжем.

Левая мотогондола, несущий и тянущий винты Ка-22

Левая мотогондола, несущий и тянущий винты Ка-22

Шасси — трехопорное, неубирающееся в полете, передняя опора — рычажного типа с двумя самоориентирующимися колесами. Амортизационная стойка основной опоры — телескопического типа, имеет одну точку крепления на нижней плоскости консоли крыла и с помощью двух подкосов фиксируется на уровне силового пола фюзеляжа для предотвращения перемещения в продольном и поперечном направлениях. Амортизационная стойка и два подкоса образуют жесткую пространственную треугольную ферму. Шток стойки оканчивается осью, на которой монтируется два колеса тормозного типа. Колея шасси составляет 7.86м, а база — 8.08м.
Четырехлопастный несущий винт крепится на выходном валу редуктора с помощью втулки. Втулка имеет четыре трехшарнирных рукава, к которым болтами пристыковываются лопасти винта. Кинематика системы управления лопастями винтов с использованием автомата перекоса не имеет принципиальных отличий от кинематики аналогов, реализованных на вертолетах одновинтовой схемы. Конструктивное отличие втулки винта заключается в значительном выносе вертикальных шарниров относительно оси его вращения, что обеспечивает уменьшение уровня вибраций и предотвращение автоколебаний аппарата типа "земной резонанс". В целях уменьшения опасности возникновения флаттера лопастей на больших скоростях полета значение угла регулятора взмаха было уменьшено до нуля.

 

Кабина летчиков Ка-22

Кабина летчиков Ка-22

Лопасть несущего винта ЛД24-С11 трапециевидной формы в плане с отрицательной геометрической круткой 8° изготавливалась с применением естественных природных композитов. Конструктивно она включает носовую часть лонжеронной конструкции с обшивкой из дельта—древесины и авиафанеры. К носовой части лопасти сзади в виде секций приклеены хвостовые отсеки, образованные нервюрами и обшивкой. Внутреннее пространство отсеков заполнено пенопластом. В носовой части вдоль передней кромки лопасти расположен свинцовый противовес. Передняя кромка носовой части сверху по всей длине закрыта оковкой из секций листовой нержавеющей стали. Для регулировки соконусности лопасть имеет два триммера в комлевой и концевой частях в конце хвостовых отсеков. Комель лопасти оканчивается металлическим силовым узлом для стыковки с рукавом втулки.
В 1953 г. ОКБ Н.И. Камова начало разработку экспериментального винтокрылого аппарата, способного вертикально взлетать, как вертолет, и летать с большой скоростью, как самолет. Разработка велась по объединенным тактико-техническим военным и гражданским требованиям, предусматривающим создание десантно-транспортного винтокрылого аппарата для перевозки десантников, военной техники и крупногабаритных грузов в большой грузовой кабине с грузовым люком. В соответствии с этими ТТТ ОКБ М.Л. Миля начало разработку тяжелого транспортного вертолета Ми-6 одновинтовой схемы с рулевым винтом, а ОКБ Н.И. Камова — транспортного десантного винтокрыла Ка-22, выполненного по двухвинтовой поперечной схеме и снабженного двумя ГТД установленными в гондолах на крыле и приводящими несущие винты и тянущие воздушные винты. Схема такого винтокрыла была предложена ведущим специалистом ОКБ по аэродинамике В.Б. Баршевским, которым ранее был разработан проект скоростного винтокрылого аппарата «X».

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

В этом проекте предлагалось известный пассажирский и транспортный самолет Ли-2 снабдить установленными сверху фюзеляжа соосными несущими, винтами с приводом от основных двигателей для обеспечения вертикального взлета и посадки. Проект винтокрыла двухвинтовой поперечной схемы с крылом и тянущими винтами исследовался также в ОКБ И.П. Братухина как дальнейшее развитие опытного вертолета двухвинтовой поперечной схемы Б-11.
Винтокрыл Ка-22 по размерам и взлетной массе значительно превосходил вертолеты Ка-15 и Ка-18 и отличался оригинальной компоновкой и многими новыми техническими решениями, что потребовало проведения огромного объема исследований в ОКБ и в ЦАГИ, а затем в летно-исследовательском институте (ЛИИ) им. М.М. Громова. Была построена модель винтокрыла с приводом несущих и воздушных винтов, испытанная в аэродинамической трубе ЦАГИ при скоростях потока до 125 м/с, соответствующих скорости полета 450км/ч, при которой концы наступающих лопастей обтекались со сверхзвуковой скоростью. Особенно большое внимание было уделено аэродинамической компоновке лопастей с использованием сверхзвуковых профилей: было испытано 20 различных компоновок лопастей в ЦАГИ и в ЛИИ на электровинтовом стенде; модель несущего винта диаметром 7.2м была испытана в ЦАГИ, а затем натурный несущий винт был испытан на вертолете Ми-4 в ЛИИ. Для доводки силовой установки с двумя ГТД и сложной системой трансмиссии для привода несущих и воздушных винтов в ОКБ при участии специалистов Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) был построен специальный натурный стенд с системой автоматического регулирования.

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

Постройка экспериментального винтокрыла Ка-22 была завершена в начале 1959 г, 17 июня 1959 г. летчик-испытатель Д.К. Ефремов оторвал винтокрыл от земли, 19 июля выполнил полет на режиме висения, а 15 августа совершил полет по кругу. В 1960 г. было принято решение о производстве винтокрыла малой серией на авиационном заводе в Ташкенте; руководство всеми работами по Ка-22 было возложено на заместителя главного конструктора В. И. Бирюлина.
Во время заводских летных испытаний винтокрыла Ка-22 летчиками-испытателя- ми Д.К. Ефремовым и В.В. Громовым в 1961 г. было установлено 8 мировых рекордов для винтокрылов, среди которых абсолютные мировые рекорды скорости 356.3км/ч и высоты 2588м и подъема максимального груза 16,485кг на высоту более 2000м, не превзойденные до настоящего времени. В 1961 г. винтокрыл Ка-22 демонстрировался на воздушном празднике в Тушино. В феврале 1962 г. было принято решение провести на двух летных экземплярах винтокрыла специальные испытания ОКБ совместно с Министерствами обороны и гражданской авиации, чтобы представить предложение о дальнейшей разработке, однако летом 1962 г. при перегоночном полете двух винтокрылов один из них с экипажем, возглавляемым Д.К. Ефремовым, потерпел катастрофу, из-за чего испытания были прерваны.
Летом 1964 г. второй винтокрыл после многочисленных доделок был предъявлен на государственные испытания ВВС для совместных полетов с летчиками-испытателями Ю.А. Гарнаевым из ЛИИ и С. Г. Бровцевым из ГК НИИ ВВС и инженерами-испытателями. При завершении испытательного полета 6 июля 1964 г. винтокрыл, пилотируемый С.Г. Бровцевым, потерял управление и стал падать. Ю. А. Гарнаев и инженеры ВВС В.И. Бахров и В.С. Дордан успели выпрыгнуть на парашютах, а С. Г. Бровцев и инженер А.С. Рогов погибли. Из-за произошедших двух катастроф и выявившейся при испытаниях большой сложности конструкции винтокрыла и его системы управления в 1964 г. было принято решение прекратить его разработку, несмотря на достигнутые при испытаниях высокие летно-технические характеристики.

Ка-22 (Проект «X») - советский винтокрыл

Тактико-технические характеристики винтокрыла Ка-22

Экипаж 4 человека
Грузоподъёмность 5000-8000 кг
Размеры Длина: 26,75 м
Размах крыла: 23,8 м
Диаметр несущих винтов: 22,5 м
Высота: 10,37 м
Масса Нормальная взлётная масса: 31 000 кг
Максимальная взлётная масса: 32 000 кг
Масса топлива во внутренних баках: 4600 кг
Силовая установка 2 × Д-25ВК
Мощность двигателей 2 × 5500 л.с.
Максимальная скорость 370 км/ч
Крейсерская скорость 316 км/ч
Практическая дальность 720 км
Практический потолок 4300 м
Статический потолок 5500 м
Длина разбега 800 м
Единиц произведено 4

 

Фото винтокрыла Ка-22

Фото винтокрыла Ка-22 во время посадки


Похожие статьи

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Фото, видео военных вертолетов России и мира картинки онлайн смотреть

Боевые вертолеты России

Занимают важное место в общей системе народного хозяйства и Вооруженных Сил, с честью выполняя возложенные на них гражданские и военные задачи. По образному выражению выдающегося советского ученого и конструктора МЛ. Миля, «сама наша страна как бы “сконструирована” для вертолетов». Без них немыслимо освоение бескрайних и непроходимых пространств Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока. Вертолеты стали привычным элементом пейзажа наших грандиозных строек. Они широко применяются как транспортное средство, в сельском хозяйстве, строительстве, спасательной службе, военном деле. При выполнении ряда операций вертолеты просто незаменимы. Кто знает, здоровье скольких людей было спасено экипажами вертолетов, принявших участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Жизни тысяч советских солдат спасли боевые «вертушки» в Афганистане.

Боевые вертолеты США

Прежде чем стать одними из основных современных транспортных, технологических и боевых средств, вертолеты прошли длинный и не всегда гладкий путь развития. Идея подъема в воздух с помощью несущего винта зародилась у человечества едва ли не раньше, чем идея полета на фиксированном крыле. На ранних этапах истории авиации и воздухоплавания создание подъемной силы путем «ввинчивания в воздух» было популярнее других способов. Этим объясняется обилие проектов винтокрылых летательных аппаратов в XIX — начале XX вв. Только четыре года отделяют полет самолета братьев Райт (1903 г.) от первого подъема человека в воздух на вертолете (1907 г.).

Лучшие вертолеты

Использовали ученые и изобретатели, они долго колебались, какому способу отдать предпочтение. Однако к концу первого десятилетия XX в. менее энергоемкий и более простой с точки зрения аэродинамики, динамики и прочности самолет вырвался вперед. Успехи его были впечатляющими. Прошло почти 30 лет, прежде чем создателям вертолетов удалось наконец сделать свои аппараты работоспособными. Уже в годы второй мировой войны вертолеты пошли в серийное производство и начали применяться. По окончании войны возник так называемый «вертолетный бум». Многочисленные фирмы принялись строить образцы новой перспективной техники, но не все попытки увенчались успехом.

Русские вертолеты

Построить по-прежнему было сложнее, чем самолет аналогичного класса. Военные и гражданские заказчики не спешили ставить в ряд с уже привычными самолетами авиационную технику нового типа. Только эффективное применение американцами вертолетов в начале 50-х гг. в войне в Корее убедило рад военачальников, в том числе и советских, в целесообразности использования этого летательного аппарата вооруженными силами. Однако многие, как и раньше, продолжали считать вертолет «временным заблуждением авиации». Потребовалось еще более десяти лет, пока вертолеты окончательно не доказали свою исключительность и незаменимость в выполнении рада военных задач. Столь же сложно шел процесс внедрения вертолетов и в гражданскую авиацию. В настоящее время вертолеты заняли достойное место в авиационных парках всех государств, потеснив привычные виды как воздушной, так наземной и морской техники.

Вертолеты РФ

Сыграли большую роль в создании и разработках российских и советских ученых, конструкторов и изобретателей. Их значение столь велико, что даже дало основание одному из основоположников отечественного вертолетостроения академику Б.Н. Юрьеву считать наше государство «родиной вертолетов». Данное утверждение, конечно, слишком категорично, но нашим вертолетчикам есть чем гордиться. Это научные труды школы Н.Е. Жуковского в дореволюционный период и впечатляющие полеты вертолета ЦАГИ 1-ЭА в довоенные годы, рекорды послевоенных вертолетов Ми-4, Ми-6, Ми-12, Ми-24 и уникальное семейство вертолетов «Ка» соосной схемы, современные Ми-26 и Ка-32 и многое, многое другое.

Новый вертолет России

Относительно неплохо освещен в книгах и статьях А.М. Изаксона [22, 231, то об истории работ в этой области в дореволюционный период, к сожалению, этого сказать нельзя. В книгах А.М. Изаксона она дана в ограниченном объеме и на основе вторичных источников. Столь же отрывочный характер носят сведения, содержащиеся в книгах П.Д. Дузя [11, 12]. Незадолго до своей смерти Б.Н. Юрьев приступил к написанию фундаментального труда «История вертолетов», но успел подготовить только главы, касавшиеся его собственных работ в 1908 — 1914 гг. Отметим, что недостаточное внимание к истории такой отрасли авиации, как вертолетостроение, характерно и для зарубежных исследователей.

Устройство вертолета

В то же время знакомство с периодической и специальными архивными документами (в настоящей работе использованы материалы Центральных государственных исторических архивов СССР, УССР, Москвы, Ленинграда, Военно-исторического архива СССР, Архива АН СССР и Архива научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского) и патентными фондами позволило выявить многочисленные ранее неизвестные данные, по-новому освещающие историю разработки вертолетов и их теории в дореволюционной России, вклад отечественных ученых и изобретателей в мировой процесс развития этого вида техники. Обзор дореволюционных отечественных работ по винтокрылым летательным аппаратам, в том числе и ранее неизвестных, а также их анализ были даны в соответствующей главе в книге «Авиация в России», подготовленной к печати в 1988 г. ЦАГИ. Однако ее небольшой объем существенно ограничил размеры приведенной информации.

Гражданские вертолеты

В своих лучших окрасках, однако заранее оговоримся, что в нашей книге не приводятся проекты иностранных изобретателей, предлагавшиеся в большом количестве в различные российские учреждения. Рассматривается деятельность только подданных России. Предпринята попытка как можно более полно и всесторонне осветить деятельность дореволюционных отечественных энтузиастов вертолстостроения. Поэтому описывается деятельность ведущих отечественных ученых и конструкторов, а также рассматриваются проекты и предложения, авторы которых значительно уступали им по своим знаниям, но вклад которых нельзя было не учитывать. Тем более что в некоторых проектах, отличавшихся в общем сравнительно не высоким уровнем проработки, также встречаются интересные предложения и идеи. С той же целью — как можно более широко охватить все аспекты развития нашего вертолетостроения при рассмотрении различных проектов уделено внимание отзывам представителей официальных учреждений России, которые были, как правило, наиболее квалифицированными специалистами в области науки и техники, подчас занимавшиеся самостоятельно вопросами вертолетостроения.

Название вертолетов

Ознаменованы событиями, обозначившими существенные качественные изменения в этом виде техники. Такими событиями являются начало постоянной и систематической разработки проектов вертолетов; постройка первых натурных вертолетов, способных оторваться от земли, и начало серийного производства и практического применения вертолетов. В данной книге рассказывается о ранних этапах истории вертолетостроения: от зарождения идеи подъема в воздух посредством винта до создания первых вертолетов, способных оторваться от земли. Вертолет, в отличие от самолета, махолета и ракеты, не имеет прямых прообразов в природе. Однако винт, с помощью которого создается подъемная сила вертолета, был известен еще с античных времен. Тогда началось его использование для откачки воды и проветривания помещений. В раннее средневековье появились ветряные мельницы, причем на Востоке они имели вертикальную ось вращения. С XVII в. винт стал предлагаться в качестве движителя.

Маленькие вертолеты

При способность раскрученного винта подниматься в воздух была известна в античном Китае. Там впервые появилась хорошо известная игрушка, именующаяся «летающей палочкой» или «воздушным волчком». Она представляет собой стержень с прикрепленным к его верхнему концу винтом, который раскручивается, и игрушка запускается в воздух. В 320 г. китайский философ Го Хун предложил использовать винт для путешествий по воздуху. По сути дела, это было первое известное предложение вертолета. Первый сохранившийся эскиз вертолета создан в 1489 г. великим Леонардо да Винчи. В процессе дальнейшего развития летающей игрушки «воздушного волчка» предварительная раскрутка винта от4 руки была заменена раскруткой двигателем в виде упругого элемента, соединяющего две «летающие палочки», вращавшиеся в противоположные стороны. Такие игрушки были известны в Европе уже в XVII — XVIII вв. Эти игрушки с эмпирически найденным способом взаимоуравновешивания реактивных моментов несущих винтов были прямым прообразом моделей вертолетов.

Вертолет википедия

Несмотря на то что были известны воздушные винты и существовали эмпирические прообразы вертолетов, идея использования несущего винта для подъема в воздух не получила распространения до конца XVIII в. Все разрабатывающиеся в то время проекты винтокрылых аппаратов оставались неизвестными и были обнаружены в архивах много веков спустя. Как правило, сведения о разработке таких проектов сохранились в архивах наиболее выдающихся ученых своего времени, таких, как Го Хун, Л. да Винчи, Р. Гук, М.В. Ломоносов, которым в 1754 г. была создана «аэродромическая машина».

Последний вертолет

В обширной научной деятельности ученого-энциклопедиста важное место занимали исследования по метеорологии и физике атмосферы. В середине XVIII в. он приходит к мысли о целесообразности создания специального малоразмерного летательного аппарата для исследования верхних слоев атмосферы и подтверждения его теоретических предположений о природе атмосферы: о восходящих и нисходящих потоках воздуха, электрическом происхождении грозы и др. Предполагалось, что такой аппарат будет поднимать на большие высоты регистрирующие метеорологические приборы.

Частные вертолеты

Сохранилось множество документов, посвященных данной работе. В протоколах конференции имеется запись: «4 февраля. Г-н Ломоносов предложил собранию, чтобы была построена машинка, приспособленная для подъема термометров и электрических стрел, и представил ее рисунок. Г-да академики признали эту машинку достаточно достойной, чтобы построить для производства этих опытов. И тем постановили в донесении, переданном архивариусом Стафенгагеном, просить Канцелярию Академии, чтобы реченная машина могла быть построена по указанию г-на автора часовым мастером Фуциусом» (перевод с лат. В.Б. Шаврова). В рапорте конференции Академии наук в Канцелярию Академии об этом событии говорится следующее: «Г-н Сов. и проф. Ломоносов собранию представил о машинке маленькой, которая бы вверх подымала термометры и другие малые инструменты метеорологические, и предложил оной же машины рисунок; того ради г-да заседающие оное ево представление опробовали и положили Канцелярию АН репортом просить, чтоб соблаговременно было приказать реченную машину по приложенному при сем рисунку для опыта сего изобретения сделать под его г-на автора смотрением мастером Фуциу-сом (sic),..»

Сайт о вертолетах

Наиболее полное описание содержится в протоколе собраний конференции Российской Академии наук от 1 июля 1754 г.: «Почтеннейший советник Ломоносов показал изобретенную им машинку, которую называет воздухобежной (аэродромической) и которой устройство должно быть таково, что силой крыльев, движимых пружиной, подобной тем, какие обыкновенно бывают в часах, двигающихся горизонтально в противоположных направлениях, машина давит на воздух и поднимается по направлению к верхнему региону воздуха для того, чтобы, достигнув верхнего воздуха, можно было производить исследования метеорологическими приборами, прикрепленными к этой воздухобежной (аэродромической) машине. Машина была подвешена на веревке, натянутой между двумя блоками, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположной стороны. При заведенной пружине быстро поднималась вверх. Это обещало желаемый эффект. По словам изобретателя, этот эффект увеличится, если увеличится мощность пружины, если больше будет дистанция между двумя парами крыльев и коробка, в которой помещается пружина, для наименьшего веса будет выполнена из дерева, о чем, как полагается, он обещал сам позаботиться (перевод с лат. Г.С. Лигачевского).

Современные вертолеты

Сравнение боевых возможностей подлинное видео сохранилось. Встречающееся в некоторых изданиях ее изображение представляет собой примерную реконструкцию, причем не во всем бесспорную, проведенную в 1947 г. Н.И. Камовым. Однако на основе приведенных архивных документов можно сделать ряд выводов. Судя по способу испытания (подвеска на блоках), «аэродромическая машина» несомненно представляла собой аппарат вертикального взлета и посадки. Из двух известных в то время способов вертикального подъема — при помощи машущих крыльев или посредством несущего винта — первый кажется маловероятным. В протоколе сказано, что крылья двигались горизонтально. У большинства махолетов они, как известно, движутся в вертикальной плоскости. Махолет, крылья которого совершают колебательные движения в горизонтальной плоскости с углом установки, изменяемым циклически, несмотря на неоднократные попытки, построить до сих пор не удалось. При возвратно-поступательном движении двух пар крыльев неизбежно возникают несбалансированные периодические аэродинамические силы и моменты. Это должно было вызвать заметные колебания подвешенной на нити модели. Они не отмечены в протоколе. Едва ли при таком поведении модели мог быть сделан вывод: «Это обещало желаемый эффект». Сомнительна также возможность в таких условиях измерений с высокой точностью разгрузки: «...с лишком на два золотника облегчилась.

Классы вертолетов

При разработке компоновки воспользовались конструкцией наиболее совершенной в то время часового механизма, расположив двигатель — часовую пружину в капсуле-фюзеляже. Конструктивно проработанный, надежный и легкий механизм карманных часов при удалении из него системы балансира обеспечивал идеальную трансмиссию, передающую мощность на соосные несущие винты от бортового источника энергии — сжатой пружины. Несущие винты имели небольшой разнос — «дистанцию» между «парами».

Самый лучший вертолет

Проектирование всегда направлено в будущее. Однако для того чтобы яснее представить себе возможности дальнейшего развития вертолетов, полезно попытаться понять основные направления их развития из прошлого опыта. Здесь интересна, конечно, не предыстория вертолетостроения, о которой мы лишь кратко упомянем, а его история с момента, когда вертолет как новый тип летательных аппаратов стал уже пригоден для практического использования.
Первые упоминания об аппарате с вертикальным винтом — геликоптере содержатся в записям Леонардо да Винчи, относящихся к 1483 г. Первый этап развития тянется от модели геликоптера, созданной М В. Ломоносовым в 1754 г, через длинный ряд проектов, моделей и даже построенных в натуру аппаратов, которым не суждено было подняться в воздух, до постройки первого в мире вертолета, которому и 1907 г. удалось оторваться от земли. Этот четырехвинтовой вертолет построили французские конструкторы Бреге и Рише В 1923 г. В США на вертолете конструкции Ботезата впервые 6ыл поднят в воздух пассажир. На итальянском соосном вертолете Асканио в 1930 г. был установлен первый мировой рекорд высоты полета вертолета — 18 м.

Самый быстрый вертолет

В России на основе научных работ Н К. Жуковского, посвященных геликоптерным винтам, группой учеников во главе с Б Н. Юрьевым в 1911 г. был построен одновинтовой вертолет. В очертаниях этой машины мы узнаем принципиальную схему наиболее распространенных сейчас в мире одновинтовых вертолетов. Вернуться к этой работе Б. И. Юрьеву удалось лишь в 1925 г. В 1932 г. группа инженеров, возглавляемая А. М. Черемухицнч, построила вертолет ЦАГИ 1-ЭА, который достиг высоты полета 600 м и продержался в воздухе 18 м/ш, что было для того времени выдающимся достижением. Достаточно сказать, что официальный рекорд высоты полета, установленный спустя 3 года на новом соосном вертолете Бреге, составил всего 180 м
В это время в развитии вертолетов (геликоптеров) возникла некоторая пауза. На передний план выдвинулась новая ветвь винтокрылых аппаратов -автожиры. Идея автожира, как самолета с вращающимся крылом (несущим винтом), никогда не теряющим скорости, возникла у молодого испанского инженера Xyaнa де ля Сиерва в двадцатых годах. В то время стремительно развивавшиеся за годы первой мировой войны самолеты, теперь уже оснащенные вооружением.

Новый вертолет России

Поэтому с большей нагрузкой на площадь крыла, вплотную встретилась с новом тогда проблемой штопора потерей скорости. Создать безопасный и достаточно совершенный автожир оказалось проще, чем построить геликоптер-вертолет. Свободно вращающийся от набегающего потока несущий винт исключал необходимость в сложных редукторах и трансмиссиях. Примененное на автожирах шарнирное крепление лопастей несущего винта к втулке обеспечило им гораздо большую прочность, а автожиру устойчивость. Наконец, остановка двигателя перестала быть опасной, как это было у первых геликоптеров: авторотируя автожир легко совершал посадку с малой скоростью.

Фильмы про вертолеты

За короткое время были созданы буквально десятки новых конструкций. Это было состязанием самых разнообразных схем и форм, как правило» одно- или двухместных аппаратов, имевших главным образом экспериментальное назначение. Естественным заказчиком этой дорогой и сложной техники были военные ведомства. Первые вертолеты в разных странах получили назначение связных и разведывательных военных аппаратов.
В развитии вертолетов, как и во многих других областях техники, можно четко различить две линии развития — но размерности машин, т е. количественную» и почти одновременно возникшую линию развития качественного совершенствования летательных аппаратов внутри определенной размерной или весовой категории. Первая представляет собой развитие по грузоподъемности, а вторая по улучшению летно-тактических пли экономических характеристик.

Большие вертолеты

Рассматривая зарубежные вертолеты» можно сказать, чго идея использования вертолетов для десантирования морской пехоты с кораблей определила дальнейшее развитие военного вертолетостроения как транспортно-десантного. Высадка на вертолетах S-55 американского десанта в Инчоне во время войны в Корее (1951 г.) подтвердила такую тенденцию.
Размерный ряд транспортно-десантных вертолетов стал определяться габаритами и весом наземных транспортных средств, которыми пользуются войска и которые необходимо было перебрасывать по воздуху Дело в том» «по обычное вооружение, главным образом артиллерийское, перевозимое тягачами, на весу близко к весу самих тягачей. Поэтому грузоподъемность первых транспортных вертолетов в зарубежных армиях составила 1200-1600 кге (вес легкого военного автомобили, используемого в качестве тягача и соответствующих орудий). Затем потребная грузоподъемность вертолетов увеличилась др 6—8 тс, что соответствует военной технике, базирующейся на шасси автомобиля грузоподъемностью 3—4 тс.

Вертолеты СССР

В дальнейшем, например в проектах фирмы Сикорского, грузоподъемность вертолета достигает 20-25тс и, наконец. 46—40 тс. Такие величины соответствуют весу легких и средних танков или соответствующих самоходных шасси. Будет ли завершена эта линия развития в таком ряде размерностей — зависит от постоянно меняющейся военной доктрины. Артиллерийские системы в большей мере заменяются ракетами, поэтому и зарубежной печати мы находим требования.
Мощности не приводили к увеличению полезной нагрузки. Действительно, но техническому уровню того времени вес винтов, редукторов к всего аппарата в целом увеличивался с повышением мощности быстрее, чем возрастала подъемная сила.
Однако при создании нового полезного и тем более нового для народнохозяйственного применении конструктор не может мириться с понижением достигнутого уровня весовой отдачи
Таким образом, «количественное» развитие по размерному ряду  возможно без качественного к фактически происходит одновременно с качественным развитием техники.

Советские вертолеты

Создание более крупных вертолетов, чем первые образцы, в сравнительно короткие сроки было возможным, поскольку удельный вес поршневых двигателей всегда понижался с увеличением мощности. Но в 1953 г. после создания 13-тонного вертолета Сикорского S-56 (рис. 1.10) с двумя поршневыми двигателями мощностью 2300 л. с размерный ряд вертолетов на Запале прервался и только в СССР, применив турбовинтовые двигатели.
В середине пятидесятых годов надежность вертолетов стала значительно выше, следовательно, расширились и возможности их применения в народном хозяйстве. На первый план выдвинулись вопросы экономики.
Применяются ли вертолету для геологической разведки, сельскохозяйственных работ или для перевозки пассажиров — определяющую роль играет стоимость часа эксплуатации вертолета Большую долю в ней составляет амортизации, т е. цена, поделенная на срок его службы. Последний определяется ресурсом агрегатов, г, е. их сроком службы. Проблема повышения усталостной прочности лопастей, валов и трансмиссий, втулок несущего винта и других агрегатов вертолета стала первостепенной задачей, занимающей и сейчас конструкторов вертолетов. В наставшее время ресурс 1000 час уже не является редкостью для серийного вертолета и нет основания сомневаться в его дальнейшем повышении.