Текст книги "Вертолеты Том II"

Автор книги: Евгений Ружицкий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 15 страниц)

КАМАН К-МАКС

ЛЕГКИИ ВЕРТОЛЕТ – ЛЕТАЮЩИЙ КРАН

Вертолет-летающий кран Каман К-МАКС

После многих лет производства военных вертолетов, одновинтовой схемы фирма «Каман» снова вернулась к гражданский вертолетам перекрещивающейся схемы. Фирма «Каман» провела анализ рынка гражданских вертолетов, выявив, что в ней отсутствуют вертолеты, специально спроектированные для операций на лесозаготовках, борьбы с пожарами и для перевозки грузов на внешней подвеске, и пришла к выводу о существовании обширного рынка для легких вертолетов-летающих кранов.

Фирма «Каман» начала разработку вертолета – летающего крана К-МАКС, используя технику 1990-х годов и применив на нем перекрещивающиеся несущие винты, обеспечивающие создание большой подъемной силы, и управление с использованием аэродинамических сервозакрылков на лопастях.

Однодвигательный вертолет К-МАКС, спроектированный с самого начала как гражданский, предназначен для операций по перевозке грузов на внешней подвеске. По мнению фирмы «Каман», схема вертолета с перекрещивающимися несущими винтами является наиболее эффективной при выполнении операций с вертикальным подъемом грузов, так как она обеспечивает уменьшение расхода мощности, массы конструкции, уровня шума, вибраций, затрат на техничесвое обслуживание, а также безопасность, связанную с наличием рулевого винта. Недостатком является малая скорость – 185-210 км/ч, однако операции по вертикальному подъему грузов обычно включают перелеты на небольшие расстояния.

Первый опытный вертолет К-МАКС совершил первый полет 23 декабря 1991 г., первая публичная демонстрация была 22 марта 1992 г., пербый серийный вертолет полетел 12 января 1994 г. Построено 6 вертолетов, предлагаемых в лизинг по 1000 долларов за летный час. Цена вертолета 3,5 млн долларов.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет двухвинтовой, перекрещивающейся схемы, с одним ГТД и трехопорным шасси. Вертолет одноместный, не ииеет пассажирской кабины и даже места для второго летчика. Узкий фюзеляж обеспечивает летчику хороший обзор, особенно в заднем направлении груза, подвешенного на конце троса. Фюзеляж переходит в хвостовую балку с большим килем и стабилизатором с концевой шайбой.

Фюзеляж выполнен из алюминиевого сплава и снабжен подфюзеляжноым крюком, прикрепленным к выгнутой балке, установленной снаружи фюзеляжа для облегчения осмотра.

Перевозка бака емкостью 2500 л для тушения пожара

Шасси трехопорное, с носовой опорой, неубирающееся, с масляным амортизатором носовой опоры и резиновыми: для главных опор, установленных на поперечной трубе. На колеса могут быть установлены опоры типа «медвежья пята». Шасси имеет большой ход амортизации для преодоления препятствия, имеет широкую колею – 3,56 м – для посадки на неровные участки поверхности; база шасси 4,11 м.

Несущие винты перекрещиваются, валы их установлены под углом около 10°, втулки несущих винтов имеют упрощенную конструкцию с общим горизонтальным шарниром. Лопасти несущих винтов выполнены из КМ на основе стеклопластика, усиленного углеродными волокнами; состоят из секций, расположенных вокруг деревянного лонжерона, обеспечивающего жесткость на кручение. Сервозакрылки, присоединенные с помощью кронштейнов вдоль задней кромки каждой лопасти начиная с относительного радиуса 0,75, имеют конструкцию, усиленную углеродными волокнами.

Силовая установка. Вертолет оснащен турбовальным двигателем Т-53-17А – гражданский вариант двигателя Т-53-703, установленно

го на боевом вертолете Белл АН-1 «Кобра»; мощность двигателя уменьшена до 1120 кВт/1522 л. с. на взлетном режиме для проведения операций при широком диапазоне температур и большой высоте полета.

Трансмиссия используется от вертолета Н-АЗ; установлен редуктор от вертолета Т1-АЗ, рассчитанный на передачу моцщности 1120 кВт/1522 л. с. Редуктор имеет «магнитно-выжигающий» кристаллический детектор. В случае прилипания металлических частиц к магнитному детектору в кабине вертолета зажигается лампочка. При нажатии на кнопку через детектор проходит ток, достаточный для выжигания металлических частиц, не повреждая его кристаллов.

Система управления. Управление по тангажу и крену обеспечивается путем изменения циклического шага лопастей, оба несущих винта наклоняются вперед или назад, влево или вправо одновременно. Путевое управление осуществляется путем изменения дифференциального общего шага, используя педали управления.

Системы вертолета максимально упрощены, вертолет спроектирован с учетом требования минимального технического обслуживания в полевых условиях. Отсутствуют гидравлические приводы, сервозакрылки лопастей несущего винта обеспечивают малые усилия на ручке управления; управление полетом ручное. В электросистеме используется только постоянный ток; свинцово-кислотная аккумуляторная батарея не требует технического обслуживания.

Схема вертолета Каман К-МАКС

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕРТОЛЕТА КАМАН К-МАКС

Размеры, м:

длина вертолета с вращающимися винтами 15,85

ширина вертолета 3,6

высота до втулок несущих винтов 4,3

диаметр несущих винтов 14,73

ометаемая площадь, м² 2 х 170,5

Двигатели: 1 ГТД Текстрон Лайкоминг Т53-17А-1 взлетная мощность, кВт/л. с. 2x1120/2 х 1522

Массы и нагрузки, кг:

максимальная взлетная 5215

нормальная взлетная 4815

взлетная без перевозимой нагрузки 2720

пустого 2178

максимальная перевозимая нагрузка 2720

Летные данные при взлетной массе: 2720 кг 5215 кг

крейсерская скорость, км/ч 185 148

максимальная, км/ч

скороподъемность, м/с 12,7 -

статический потолок, м: 7620 2440

МАКДОННЕЛЛ – ДУГЛАС АН-64А «АПАЧ»

БОЕВОЙ ВЕРТОЛЕТ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ НАЗЕМНЫХ ВОЙСК

Потерпев неудачу с разработкой усовершенствованного боевого винтокрыла Локхид АН-56А «Шайен», осуществлявшейся в 1962– 1970 гг. по программе AAFSS (усовершенствованная боевая система для непосредственной поддержки), расходы по которой превысили 600 млн долларов и которая была оценена как «оглушительный провал», армия США пыталась использовать боевые вертолеты промежуточного типа: Сикорский S-67, разработанный на базе вертолета S-61 и Белл 309 «Кинг Кобра», разработанный на базе вертолетов Белл 209 «Хью Кобра» и «Си Кобра» Однако в 1972 г. было установлено, что ни один из этих вертолетов, также как и модифицированные винтокрылы АН-56, не удовлетворяет требованиям армии, которая решила начать новую программу усовершенствованного боевого вертолета ААН (Advanced Attack Helicopter), предложенную в августе 1972 г. вертолетостроительным фирмам для участия в конкурсе армии США.

Боевой вертолет Макдоннелл-Дуглас АН-64А «Апач» с НАР и ПТУР «Хеллфайр»

В октябре 1972 г. были разработаны требованйя к вертолету АНН: вооружение: пушка калибром 30 мм и скорострельностью 500-700 выстрелов в минуту на турельной установке с боезапасом 800 снарядов и до 16 ПТУР «Тоу» на четырех пилонах или до 72 НАР калибром 70 мм в четырех контейнерах;

экипаж из двух человек, расположенных тандемом;

расчетная взлетная масса 7260 кг; скороподъемность при вертикальном взлете 2,5 м/с;

перегоночная дальность с подвесными топливными баками 1480– 1350 км;

навигационное оборудование с приборами ночного видения, обеспечивающее полеты в сложных метеорологических условиях и ночью на высоте менее 30 м со скоростью более 90 км/ч;

система пассивного радиопротиводействия наземным РЛС;

система уменьшения ИК-излучения и окраска вертолета неотражающей краской для уменьшения вероятности обнаружения;

бронирование кабины экипажа и наиболее важных агрегатов для защиты от пуль калибром 12,7 мм;

продолжительность технического обслуживания вертолета: на один час полета 8-15 ч;

расчетный срок службы 15 лет; расчетная стоимость серийного вертолета 1,4-1,6 млн долларов.

Возможные варианты вооружения боевого вертолета АН-64А «Апач»:

боекомплект для пушки М23С «Чейн Гаи» из 1200 снарядов калибром ЗС мм; 76 НАР калибром 70 мм в 4 контейнерах; 16 ПТУР «Хеллфайр», 4 УР класса «возд ух-воздух» на концах крыла; 4 подвесных топливных бака

Силовая установка вертолета ААН по требованиям армии должна была состоять из двух ГТД Дженерал Электрик Т700-СЕ-700 мощностью 1200 кВт/1536 л. с., разработанных ранее для вертолета UTTAS, что должно было способствовать большей унификации вертолетов в армии.

В ноябре 1972 г. армия выдала запросы на предложения по конкурсной разработке вертолета ААН 10 фирмам, которые представили свои проекты, а в июне 1973 г, объявила победителями конкурса фирмы «Белл» и «Хьюз», которым были поручены разработка и постройка опытных вертолетов, получивших обозначения YAH-63 и YAH-64 соответственно, Первые опытные вертолеты совершили первые полеты почти одновременно: вертолет Белл YAH-63 – 1 октября, а вертолет Хьюз YАН-64 – 30 сентября. Оба вертолета были выполнены по одновинтовой схеме с рулевым винтом, двумя ГТД и неубирающимся колесным шасси. Однако на этом их сходство оканчивалось, так как они имели различную компоновку и различные несущие системы.

Вертолет Белл YAH-63 с двухлопастными несущим и рулевым винтам и можно было рассматривать как дальнейшее развитие вертолетов серии АН-1 и «Кинг Кобра», в то время как вертолет Хьюз YAH-64 являлся, по существу, новым вертолетом.

После проведения оценочных испытаний в 1975-1976 тт. армией США победителем конкурса по программе ААН в декабре 1976 г. был выбран вертолет Хьюз YАН-64, однако было поставлено условие о проведении ряда существенных модификаций, после которых должны были возобновиться доводочные испытания.

Первоначально предполагалось серийное производство 536 вертолетов; решение о серийном производстве предполагалось принять в конце 1979 г. Однако из-за ряда затруднений в программе испытаний был начат второй этап разработки вертолета, предусматривающий модификацию трех опытных вертолетов и постройку трех предсерийных вертолетов и их испытания. Общий объем летных испытаний составил 2400 ч, а общая стоимость НИОКР (до 1990 г.) превысила 1,23 млрд долларов.

Решение о серийном производстве 446 боевых вертолетов АН-64 было принято Министерством обороны США в марте 1982 г., позже число строящихся по программе для армии серийных вертолетов было увеличено до 545, затем до 684 и в 1989 г. до 811, в декабре 1994 г. был поставлен последний 811-й вертолет. Оценочная стоимость программы разработки и производства 820 вертолетов АН-64А, включая 9 опытных, составляет 11,71 млрд долларов, а средняя цена вертолета – 14,3 млн долларов, включая стоимость НИОКР.

Основные модификации вертолета АН-64 «Апач»:

АН-64А – исходная базовая модификация; производилась серийно для армии и национальной гвардии США в 1979-1994 гг. С 1990 г. стали поставляться на экспорт Израилю, заказавшему 20 вертолетов, Саудовской Аравии (12), Египту (24), Греции (20) и Объединенным Арабским Эмиратам (30);

«Си Апач» – палубный вариант; разрабатывался с 1985 г. для корпуса морской пехоты и флота США для противолодочной обороны, сопровождения, разведки и обнаружения загоризонтных целей;

Боевой вертолет АН-64А «Апач» с ПТУР и НАР в полете

«Эдванст Апач» – боевой вертолет с усовершенствованной электродистанционной системой управления, двумя ГТД мощностью по 1491 кВт/2000 л. с. с цифровой системой управления, всепогодной системой управления оружием AAWWS «Лонгбоу» с РЛС миллиметрового диапазона над втулкой несущего винта и УР «Хеллфайр» с системой самонаведения по принципу «выстрелил-забыл», УР класса «воздух-воздух» «Стингер» с нашлемным прицелом, ТВ системой обзора задней полусферы и пушкой с увеличенной длиной ствола и цифровой системой управления; разрабатывался с 1985 г.

В 1988 г. начата программа MSIP усовершенствования вертолетов АН-64, предусматривающая переконструирование кабины экипажа, улучшение обзора, повышение автоматизации управления, уменьшение ИК-излучения. Предлагаемые усовершенствования были использованы для вертолетов АН-64В, С и D;

АН-64В – вариант вертолета АН-64, усовершенствованный в 1991 г. с использованием опыта боевого применения в военных действиях в Персидском заливе. Предполагалось модернизировать 254 вертолета АН-64А в АН-64В; разработка была прекращена в 1992 г.;

АН-64С-модернизированный вертолет АН-64А с усовершенствованным оборудованием и вооружением; разрабатывался по программе модернизации армии; предполагалось модернизировать 308 вертолетов АН-64А в АН-64С по программе общей стоимостью 2490 млн долларов и цене модернизации одного вертолета 8 млн долларов. В 1992 г. модернизированы два опытных вертолета. В 1993 г. разработка программы была прекращена;

Боевой вертолет АН-64А «Апач» с ПТУР и НАР в полете

АН-64D «Лонгбоу Апач» – усовершенствованный боевой вертолете РЛС миллиметрового диапазона «Лонгбоу» над втулкой несущего винта, более мощными ГТД, с генераторами на 70 кВА, усовершенствованными ПТуР «Хеллфайр», доплеровской навигационной системой и процессором. Испытания модернизированного вертолета начаты в августе 1990 г., с системой «Лонгбоу» – в марте 1991 г.; первый пуск ПТУР «Хеллфайр» произведен в мае 1995 г. Первоначально предполагалось модернизировать 218 вертолетов АН-64А в АН-64В по программе стоимостью 3196 млн долларов при цене модернизации одного вертолета 14,1 млн долларов. Рассматривается возможность модернизации 540 вертолетов;

GAH-64A – вертолеты АН– 64А, переоборудованные в наземные тренажеры; переоборудовано 17 вертолетов.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет выполнен по одновинтовой схеме с рулевым винтом.

Фюзеляж цельнометаллический типа полумонокок из алюминиевых сплавов. Кабина экипажа двухместная, с тандемным расположением сидений; переднее сиденье стрелка опущено на 0,48 м вниз относительно заднего сиденья летчика. Броня, защищающая кабину экипажа снизу и с боков, и броневая перегородка межДу сиденьями изготовлены из материалов на основе бора и должны противостоять попаданию снарядов калибром 23 мм. На уровне плеч летчика и стрелка имеются также выдвижные броневые щитки. Панели остекления кабины выполнены плоскими с целью уменьшения бликообразования. Вертикальное оперение стреловидное, горизонтальное размахом 3,4 м, прямое, цельноповоротное, нижнерасположенное. Предусмотрены складывание хвостовой балки и отстыковка крыла.

Усовершенствованный боевой вертолет AH-64D «Лонгбоу Апач» с РЛС «Лонгбоу» над втулкой и 16 ПТУР «Хеллфайр»

Крыло прямое, размахом 5,23 м, снабжено закрылками, отклоняющимися вниз на 20° автоматически, в зависимости от скорости и высоты полета. Во время посадки На режиме авторотации для разгрузки крыла закрылки могут отклонятся вверх на 45°. Крыло съемное, консоли крепятся по бокам кабины, и имеют по два пилона для крепления вооружения или подвесных баков, на концах крыла также могут устанавливаться УР.

Несущий винт четырехлопастный, с бесшарнирным креплением лопастей. Лопасти прямоугольной формы в плане, со стреловидными законцовками. Втулка выполнена из алюминиевого сплава. Крепление лопастей к втулке осуществляется посредством торсионов (пакетов упругих пластин) из нержавеющей стали. Особенностью установки несущего винта является использование прикрепленного к фюзеляжу неподвижного полого вала, внутри которого проходит вал несущего винта. Лопасть имеет пять лонжеронов, выполненных из алюминиевого сплава, при повреждении одного из них работоспособность лопасти сохраняется; хорда лопасти 0,53 м, профиль НН-02 имеет большую кривизну. Крутка лопасти -9°, масса лопасти 77 кг.

Схема вертолета АН-64А «Апач»

Рулевой винт четырехлопастный, установлен с левой стороны киля. Состоит из двух двухлопастных винтов, установленных по X– образной схеме (лопасти расположены под углом 60° и 120° друг к другу). Крепление лопастей к втулке осуществляется посредством торсионов. В конструкции втулки используются эластомерные подшипники.

Силовая установка состоит из двух ГТД Дженерал Электрик Т700– GE-701 мощностью по 1265 кВт/ 1695 л. с., ограниченной для обеспечения резерва мощности в боевых условиях. При выходе из строя одного ГТД мощность второго автоматически увеличивается до 1285/ 1723 л. с. Двигатели имеют модульную конструкцию и размещены в гондолах по бокам фюзеляжа. Редуктор двигателя понижает скорость вращения вала с 17 000-21 000 до 9800 об/мин. Воздухозаборники кольцевого типа, с противообледенительной системой и центробежным фильтром твердых частиц. Для снижения теплового излучения установлены сопла с пассивным охлаждением «Блэк Хоул». Сухая масса двигателя 192 кг, размеры 1,181 х х 0,635 х 0,584 м.

Трансмиссия состоит из главного и промежуточных редукторов несущего и рулевого винтов, понижающих скорость вращения соответственно с 9800 до 300 об/мин, с 9800 до 3700 об/мин и с 3700 до 1400 об/мин. Вал привода рулевого винта выполнен из легких сплавов. Все муфты трансмиссии имеют большие размеры для повышения живучести. Смазка осуществляется маслосистемой, которая включает два независимых комплекта маслобаков, насосов и маслопроводов. Критические участки снабжены масляными фитилями, которые продолжают обеспечивать смазку этих участков в течение 30 мин работы при отказе обеих маслосистем.

Шасси трехопорное, с хвостовым колесом, неубирающимся. Главные опоры имеют подвеску рычажного типа с масляно-воздушными амортизаторами и могут складываться назад для уменьшения габаритов при транспортировке. Шасси рассчитано на нормальную скорость снижения 3,0 м/с и 12,8 м/с при аварийной посадке.

Система управления бустерная, дублированная. Основная система управления несущим винтом механическая, с гидроусилителями, защищена в критических местах дополнительной броней. Резервная система управления несущим винтом электродистанционная. Система управления рулевым винтом состоит из двух механических систем (с жесткой тросовой проводкой), разнесенных друг от друга на возможно большее расстояние. При работе запасной системы вертолет может продолжать полет в течение 30 мин.

Топливная система состоит из двух протектированных топливных баков общей емкостью 1422 л, один из которых расположен за сиденьем летчика, второй-за главным редуктором.

Гидравлическая система дублированная, с рабочим давлением 20,6 мПа/210 кг/см² . Основная и вспомогательные системы независимые, служат для управления несущим и рулевым винтами.

Вспомогательная система обеспечивает также управление тормозом несущего винта, системой оружия, вспомогательной силовой установкой и закрылками.

Электронное оборудование включает радиостанции ARC-164 и AN/ARC-186, работающие в КВ– и УКВ-диапазонах, доплеровскую навигационную систему ASN-128, обеспечивающую автоматическое выдерживание вертолета над целью и полет в режиме следования рельефу местности, электронно-оптическую, прицельно-навигационную систему ночного видения TADS/PNVS, в которую входят лазерный дальномер и целеуказатель; систему ночного видения FLIR; нашлемную систему индикации и прицеливания IHADSS; ЭВМ для управления стрельбой и стабилизированного прицеливания. Средства пассивной защиты состоят из приемника обнаружения радиолокационного излучения, передатчиков помех ИК– и радиолокационных диапазонах, дипольных отражателей и ИК ложных целей.

Вооружение состоит из одноствольной пушки М 250 Е1 «Чейн Ган» калибром 30 мм, установленной на турели под фюзеляжем между основными стойками шасси, боезапас 1200 снарядов; скорострельность 625 выстрелов в минуту. Под крылом на четырех пилонах подвешиваются 16 ПТуР «Хеллфайр» или 76 НАР калибром 70 мм. На концах крыла могут быть установлены УР «Стингер».

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕРТОЛЕТА АН-64А «АПАЧ»

Размеры, м:

длина вертолета с вращающимися винтами 17,76

высота вертолета 4,22

диаметр несущих винтов 12,63

ометаемая площадь, м² 168,11

Двигатели: 2 ГТД Дженерал Электрик T700-GE-701

взлетная мощность, кВт/л. с. 2 х 1250/2 х 1695

максимальная продолжительная, кВт/л. с. 2x1120/2 х 1522

Массы и нагрузки, кг:

максимальная взлетная 9225

расчетная взлетная 6670

взлетная в основном варианте 6552

пустого 4881

топлива 1157

Летные данные:

максимальная непревышаемая скорость (при пикировании), км/ч 365

максимальная крейсерская скорость, км/ч 296

максимальная скороподъемность, м/с 14,6

статический потолок, м:

с учетом влияния земли 4570

без учета влияния земли 3505

динамический потолок, м:

с двумя работающими двигателями 6400

с одним работающим двигателем 3290

дальность полета (с запасом топлива

во внутренних баках), км 480

перегоночная дальность, км 1700

продолжительность полета при типовом задании при взлете с площадки на высоте 1200 м и при t=35° 1ч 50 мин

максимальная продолжительность полета (с запасом топлива во внутренних баках) 3 ч 9 мин