Вертолеты Том I

Текст добавлен: 15 октября 2016, 06:43

Текст книги "Вертолеты Том I"

Автор книги: Евгений Ружицкий

Жанры:

Энциклопедии

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 16 страниц)

Назад к карточке книги

Ка-62 АООТ «КАМОВ»

Средний многоцелевой вертолет

Вертолет Ка-62 является первым вертолетом АООТ «Камов», выполненным по одновинтовой схеме с рулевым винтом в вертикальном оперении. Разработка вертолета началась в 1990 г. под руководством генерального конструктора С.В. Михеева в инициативном порядке, учитывая большую потребность в среднем многоцелевом вертолете для народного хозяйства. Большое внимание при проектировании вертолета было обращено на повышение его эффективности за счет увеличения крейсерской скорости, уменьшения удельного расхода топлива и увеличения весовой отдачи, а также за счет снижения трудоемкости технического обслуживания. Проведенные совместно с ЦАГИ теоретические и экспериментальные исследования позволили значительно уменьшить аэродинамическое сопротивление вертолета, а использование усовершенствованных профилей и оптимизация конфигурации лопастей обеспечили увеличение относительного и пропульсивного КПД и достижение максимального эквивалентного аэродинамического качества, равного 4.

Специально для вертолета Ка-62 Рыбинским КБ моторостроения (главный конструктор А.С. Новиков) разработаны ГТД нового поколения РД-600, имеющие характеристики на уровне лучших зарубежных ГТД.

Базовым для вертолета Ка-62 выбран транспортный вертолет, рассчитанный на перевозку груза массой до 2500 кг на внешней подвеске или 15-16 пассажиров в кабине. На его базе разрабатываются санитарный и спасательный варианты, отличающиеся специальным оборудованием, включающим спасательную лебедку грузоподъемностью 300 кг. Для экспортных поставок разработан вариант вертолета Ка-62М, с пятилопастным несущим винтом, зарубежными двигателями Дженерал Электрик T700/CT7-2D1 или LHTEC СТ8-800 или Ролле– Ройс/Турбомека RTM 332 и пилотажно-навигационным оборудованием фирмы «Бендикс Кинг».

Первый опытный вертолет Ка-62 был продемонстрирован на авиационно-космической выставке МАКС-95 в г. Жуковском. Первый полет вертолета предполагался в 1996 г. Предусматривается сертификация вертолета по американским нормам летной годности FAR 29.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет одновинтовой схемы с рулевым винтом в вертикальном оперении, с двумя ГТД и трехопорным шасси.-Конструкция вертолета отличается широким применением КМ, составляющих более 50% массы конструкции.

Фюзеляж отличается хорошими аэродинамйческими формами (площадь эквивалентной вредной пластинки около 1,25 мг ), имеет металлический каркас со шпангоутами и продольными балками и обшивку из слоистых панелей из КМ на основе стекло– и углепластиков. Фюзеляж состоит из четырех секций: кабины экипажа, средней части с грузопассажирской кабиной, хвостовой балки с горизонтальным оперением и вертикального оперения с Каналом для рулевого винта. Кабина экипажа имеет большую площадь остекления и силовой набор фонаря из КМ, двери по бокам кабины открываются наружу против потока. Сиденье летчика расположено с правой стороны (впервые для отечественных вертолетов), чтобы исключить дублирование органов управления оборудованием при экипаже из двух летчиков, в этом случае устанавливаются органы управления для второго летчика.

В средней части фюзеляжа размещена грузопассажирская кабина размерами 3,3 х 1,75 х 1,3 м с большими сдвижными грузовыми дверьми размерами 1,3 х 1,25 м. На хвостовой балке эллипсовидного сечения установлен неуправляемый стабилизатор размахом 3 м, прямоугольной формы в плане, с большими концевыми шайбами с несимметричным профилем для создания боковой аэродинамической силы и разгрузки рулевого винта. К хвостовой балке пристыковано большое вертикальное оперение с профилированным каналом для рулевого винта, сверху которого установлен киль с несимметричным профилем.

Средний многоцелевой вертолет Ка-62

Шасси трехопорное, убирающееся, с хвостовой самоориентирующейся опорой телескопического типа со сдвоенными колесами, убирающейся назад в хвостовую балку. Главные опоры рычажного типа с азотно-масляными амортизаторами убираются вперед и вбок в фюзеляж. На опорах могут быть установлены надувные баллонеты для аварийной посадки на воду.

Несущий винт четырехлопастный с упругим креплением лопас-, тей. Корпус втулки изготовлен из стеклоуглепластика, разъемный, втулка имеет только самосмазывающиеся подшипники вертикальных щарниров, вместо горизонтальных и осевых шарниров используются торсионы из пакета стальных пластин и упругие элементы из стеклопластика.

Лопасти цельнокомпозиционные, прямоугольной формы в плане, со стреловидной законцовкой.

Двухконтурный лонжерон имеет форму носка профиля, вдоль носка проходит резиновое покрытие с электрической противообледенительной системой. Хорда лопасти 0,53 м.

Рулевой винт диаметром 1,4 м, с жестким креплением лопастей, с осевыми шарнирами. Лопасти с хордой 0,089 м имеют прямоугольную форму в плане, носовая часть лопасти защищена абразивостойкой титановой оковкой.

Силовая установка состоит из двух ГТД РД-600 взлетной мощностью по 955 кВт/1300 л. с. и крейсерской мощностью по 735 кВт/1000 л. с. Предусмотрен режим чрезвычайной мощности 1139 кВт/1550 л. с., развиваемый одним двигателем в течение 2,5 мин при выходе из строя другого двигателя. Двигатели установлены в общем обтекателе за валом несущего винта, воздухозаборники над обтекателем снабжены противообледенительной воздушно-тепловой системой. Двигатели оснащены цифровой электронной системой регулирования с полным резервированием каналов, имеют модульную конструкцию. Модуль генератора объединяет четырехступенчатый компрессор с тремя осевыми и одной центробежной ступенью, кольцевую противоточную камеру сгорания и двухступенчатую турбину привода компрессора. Свободная турбина также двухступенчатая. Двигатель имеет длину 1,56 м, ширину 0,76 м и высоту 0,72 м, сухая масса 220 кг. Запуск двигателей осуществляется от вспомогательной силовой установки АИ-9.

Топливная система включает 4 мягких бака общей емкостью 1100 л, размещенных под полом кабины, с подкачивающими насосами для питания двигателей от любой группы баков.

Трансмиссия с двухступенчатым главным редуктором рассчитана на передачу взлетной мощности 1910 кВт/ 2600 л. с., хвостовой редуктор одноступенчатый.

Система управления с гидравлическими рулевыми приводами, объединенными в общий блок на корпусе редуктора и жесткими тягами, включает загрузочные триммерные механизмы.

Гидросистема состоит из двух автономных подсистем, первая обеспечивает питание рулевых приводов, вторая – системы уборки колес и их тормозов.

Электрическая система состоит из двухканальной системы переменного трехфазного тока с двумя бесконтактными генераторами мощностью по 30 кВт и двухканальной системы постоянного тока с двумя выпрямителями и аккумуляторной батареей.

Оборудование. Пилотажно-навигационный комплекс обеспечивает улучшение характеристик устойчивости и управляемости, автоматизированную стабилизацию угловых положений вертолета, полет по заданному курсу и заданной линии пути, предупреждение о предельно допустимых режимах полета. В кабине установлены два многофункциональных индикатора на ЭЛТ. На спасательном варианте предусмотрена лебедка грузоподъемностью 300 кг.

Схема вертолета Ка-62

Характеристика вертолета Ка-62

Размеры, м:

длина вертолета с вращающимися винтами 15,64

длина фюзеляжа 13,25

ширина вертолета по концевые шайбы стабилизатора 3

высота вертолета 4,1

диаметр несущего винта 13,5

ометаемая площадь, м² 143,2

Двигатели: 2 ГТД РД-600 Рыбинского КБМ

взлетная мощность, кВт/л. с. 2 х 955/2 х 1300

Массы и нагрузки, кг:

максимальная сертифицированная

взлетная 6250

нормальная взлетная 6000

пустого вертолета 3730

максимальная коммерческая нагрузка:

в фюзеляже 2000

на внешней подвеске 2500

Летные данные:

максимальная скорость, км/ч 300

крейсерская скорость, км/ч 260

статический потолок, м 2500

динамический потолок, м 5000

максимальная скороподъемность, м/с 11,7

практическая дальность полета, км 720

Ка-115 АООТ «КАМОВ»

Легкии многоцелевой вертолет

Разработка легкого многоцелевого вертолета Ка-115 осуществляется в соответствии с «Государственной программой развития гражданской авиационной техники России до 2000 г.» и основана на широком применении апробированных прогрессивных технологий, чтобы обеспечить высокие летно-технические характеристики вертолета и снизить прямые эксплуатационные расходы, Проведение изучения потребностей российского вертолетного рынка показывает, что для легких вертолетов грузоподъемностью 600-1000 кг приходится до 70% всех видов авиаработ гражданской авиации. «Государственной программой развития гражданской авиационной техники» в 1996-2000 гг. прогнозировалось производство 1950 легких вертолетов, которые будут заменять находящиеся в эксплуатации легкие вертолеты Ка-26 и Ми-2.

Продолжая направление развития легких вертолетов, среди которых были однодвигательные двухместные вертолеты Ка-15 и четырехместные Ка-18 двухвинтовой соосной схемы, АООТ «Камов» разработало рад проектов леших вертолетов, в том числе легкий вертолет одновинтовой схемы Ка-118 со струйной системой уравновешивания реактивного крутящего момента.

Для вертолета Ка-115 разработана двухвинтовая соосная несущая система с усовершенствованной конструкцией втулок и системой управления, аналогичными использованным на вертолете Ка-50, и усовершенствованная конструкция планера из композиционных материалов, обеспечивающая оптимизацию веса и прочности конструкции. Б качестве силовой установки решено использовать серийный ГТД, производимый на совместном российско-канадском предприятии Пратт-Уитни (Канада)/Климов в Санкт-Петербурге.

При разработке вертолета были проведены полномасштабное макетирование вертолета для оптимизации технологических, эксплуатационных и эргономических характеристик, испытания модели вертолета в аэродинамической трубе ЦАГИ с целью совершенствования аэродинамической компоновки планера и лабораторные испытания воздухозаборников с пылезащитным устройством для повышения эффективности. Большой объем работ был проведен по обеспечению выживаемости экипажа и пассажиров при аварийной посадке: использование авариестойких конструкций шасси повышенной энергоемкости, ударопоглощающие кресла экипажа и пассажиров, травмобезопасные органы управления.

Модель вертолета Ка-115 была представлена на авиационно-космической выставке МЛ КС-95 в г. Жуковском. Первый полет опытного вертолета планируется в 1998 г., серийное производство будет осуществляться на Северном заводе в Санкт-Петербурге. Предполагается • использование вертолета для грузопассажирских перевозок, срочной медицинской помощи, поисковоспасательных и патрульных работ.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет выполнен по двухвинтовой СООСНОЙ схеме, с одним ГТД и лыжным шасси.

Фюзеляж отличается плавными аэродинамическими обводами, имеет каркасную конструкцию с широким использованием КМ, из которых изготовлены нижняя часть, фонарь и двери кабины, люки грузового отсека. В кабине объемом 3 м³ размещаются летчик и четверо пассажиров, за кабиной размещается грузовой отсек объемом 1,2 м³ , с каждого борта фюзеляжа кабина имеет по две двери, одна из которых, сдвижная, обеспечивает проем по высоте 1,2 м и по ширине '1,5 м.

Доступ в грузовой отсек осуществляется из кабины и через бортовые люки размерами 0,6 х 0,7 м и люк размерами 0,65 х 0,6 м со стороны хвостовой части фюзеляжа. В грузопассажирском варианте на вертолете можно перевозить внутри кабины грузы массой до 700 кг,, включая и длинномерные грузы размером до 4 м, или иметь смешанную компоновку для перевозки 4-5 Человек на легкосъемных сиденьях и груза.

В варианте срочной медицинской помощи кабина вертолета позволяет разместить в ней одного лежащего пациента с возможностью оказания квалифицированной медицинскою помощи на борту двумя медработниками. В качестве оборудования в кабине могут быть установлены различные специализированные медицинские модули, включая специализированные носилки-каталку.

В варианте для поисково-спасательных и патрульных работ экипаж вертолета способен обеспечить спасение двух человек с возможностыо подъема их на борт с режима висения при помощи бортовой лебедки. В режиме патрулирования с вертолета может быть обеспечено десантирование 3-4 человек со спецснаряжением при помощи системы ускоренного спуска.

Хвостовая балка коническая, полностью изготовлена из КМ, несет горизонтальное оперение из КМ, размахом 2 м, прямоугольной формы в плане, с концевыми шайбами и стреловидное вертикальное оперение из КМ.

Шасси лыжное, с амортизаторами повышенной энергоемкости, колея шасси 2 м.

Несущие винты соосные, трехлопастные, с бесшарнирным креплением лопастей, втулки несущих винтов имеют многослойные пластинчатые торсионы, с помощью которых лопасти крепятся к корпусу втулки.

Лопасти прямоугольной формы в плане, с сужающимися законцовками, полностью изготовлены из КМ. Компоновка лопастй разработана совместно с ЦАГИ с использованием усовершенствованных профилей ЦАГИ. Геометрическая крутка лопастей и форма их законцовок выполнены из условия обеспечения низкого уровня переменных нагрузок и вибраций. Окружная скорость концов лопастей ограничена до 205 м/с, обеспечивая удовлетворение требований к уменьшению уровня шума на местности.

Силовая установка состоит из одного ГТД Пратт-Уитни/Климов PW/K 206 D взлетной мощностью 477 кВт/650 л. с., установленного за главным редуктором в зоне безопасно разрушаемой конструкции и закрытым обтекателем. Воздухозаборники ГТД оборудованы ПЗУ инерционного действия в модульном исполнении, отсек силовой установки оборудован системой пожаротушения.

ГТД модульной конструкции со свободной турбиной имеет одноступенчатый центробежный компрессор и кольцевую камеру сгорания, редуктор со скоростью вращения выходного вала 6000 об/мин и приводам агрегатов, длина двигателя 1,04 м, ширина 0,5 м, высота 0,63 м.

Оборудование обеспечивает пилотирование вертолета в сложных метеорологических условиях, предполагается применение спутниковой навигационной системы, прошедшей испытания на вертолете Ка-32. Возможно использование противообледенительной системы лопастей несущих винтов с системой обогрева в кабине.

В поисково-спасательном варианте устанавливается спасательная лебедка.

Схема вертолета Ка-115

Характеристика вертолета Ка-115

Размеры, м:

длина фюзеляжа 9,2

высота вертолета 3,6

ширина вертолета 2

диаметр несущего винта 9,5

ометаемая площадь, м² 71,5

Двигатель: ГТД PW/K 206 D

взлетная мощность, кВт/л. с. 477/650

максимальная продолжительная

мощность, кВт/л. с. 419/560

Массы и нагрузки, кг:

взлетная 1850

максимальная нагрузка, перевозимая

в кабине 700

на внешней подвеске 900

Летные данные:

максимальная скорость, км/ч 250

крейсерская скорость, км/ч 230

максимальная скороподъемность, м/с 11,5

статический потолок, м:

без учета влияния земли 2350

с учетом влияния земли, м 3100

динамический потолок, м 5200

дальность полета, км 780

с дополнительными топливными баками 1200

Ми-1 МВЗ им. МИЛЯ

Легкий многоцелевой вертолет

Легкий многоцелевой вертолет Ми-1 на авиакосмической выставке МАКС-95

Разработка вертолета началась в 1947 г. под руководством М. JT. Миля, которым был предложен проект легкого многоцелевого вертолета для военного и гражданского применения. Предварительно под руководством М.Л. Миля в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) была спроектирована и построена натурная геликоптерная установка НГУ для аэродинамических исследований полноразмерного несущего винта, использованного затем для вертолета, получившего обозначение ГМ-1. На авиационном заводе в г. Киеве было построено три опытных вертолета: первый полет первого опытного вертолета состоялся 28 сентября 1948 г. (летчик-испытатель М.К. Байкалов), позже в 1948-1949 гг., – остальных двух опытных вертолетов (летчики-испытатели Г. А. Тиняков, В.В. Виницкий и М.Л. Галлай). Государственные испытания третьего опытного вертолета начались 10 сентября 1949 г., а 21 февраля 1950 г. было принято постановление Совета Министров СССР о начале серийного производства вертолета Ми-1 (ГМ-1). Серийное производство началось в 1950 г. на Московском вертолетном заводе, а затем большой серией с 1952 г. в Казани, Что положило начало крупносерийному производству вертолетов в нашей стране.

В 1954 г. вертолеты Ми-1 стали производиться в Оренбурге и с 1958 г. в Ростове. В 1957 г. началось производство вертолетов Ми-1 по лицензии в Польше. Всего было в 1950-1960 гг. построено более 2500 вертолетов Ми-1, кроме того, 300 вертолетов было произведено в 1957– 1960 гг. по лицензии в Польше.

При создании и доводке вертолета Ми-1 был использован ряд оригинальных технических решений, среди которых система управления несущего винта с инерционными демпферами, снабженная впоследствии необратимыми гидроусилителями, объединение систем управления общим шагом несущего винта и мощностью двигателя в единую систему «шаг-газ», противооблединительная система для лопастей несущего и рулевого винтов и другие.

По своим летно-техническим характеристикам вертолет Ми-1 приближался к известному американскому вертолету Сикорский S-51, созданному в 1946 г., и английскому вертолету Бристоль 171, созданному в 1947 г., однако, в отличие от этих вертолетов, строившихся непродолжительное время небольшой серией (Сикорский S-51 в 1947-1951 гг., построено 379 вертолетов и Бристоль 171 в 1950– 1954 гг., построено 178 вертолетов) и явившихся «переходными» вертолетами, нашедшими ограниченное применение и замененными вскоре более совершенными вертолетами, вертолеты Ми-1 получили широчайшее практическое использование в вооруженных силах и народном хозяйстве нашей страны и во многих странах, куда они экспортировались, хорошо зарекомендовав себя в эксплуатации. О высоких летно-технических характеристиках вертолетов Ми-1 свидетельствуют установленные в 1958-1968 гг. 27 международных рекордов, среди которых рекорды скорости 210,535; 196,452 и 141, 392 км/ч на базе 100, 500 и 1000 км, высоты 6700 м и дальности полета 1654, 571 км, а также 11 женских рекордов. Поэтому вертолеты Ми-1 до настоящего времени остались в эксплуатации во многих странах; по данным, приведенным в ежегодном обзоре «Военная авиация стран мира», опубликованном в журнале «Флайт Интернешнл», на середину 1995 г. в вооруженных силах стран мира использовалось примерно 150 вертолетов Ми-1. Вертолет Ми-1 производился в следующих модификациях:

– учебно-тренировочный – с двойным управлением и сиденьем инструктора, широко использовался в ДОСААФ;

– санитарный – с двумя подвесными гондолами по бокам фюзеляжа для больных, соединенными с кабиной, и столиком д ля медицинского оборудования в кабине; построен в 1954 г.;

– Ми-1 НХ – для применения в народном хозяйстве, использовался для перевозки пассажиров и почты, для чего был снабжен подвесными контейнерами;

– для использования в сельском и лесном хозяйстве для борьбы с вредителями; снабжен двумя баками по бокам фюзеляжа емкостью по 250 л и штангами с насадками для распыления химикатов;

– палубный вертолет – с поплавковым шасси; использовался в китобойной флотилии «Слава».

Санитарный вариант вертолета Ми-1

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет выполнен по одновинтовой схеме с рулевым винтом, одним ПД и трехопорным шасси.

Фюзеляж ферменной конструкции с обшивной, из алюминиевого сплава и хвостовой балкой полумонококовой конструкции с отклоненной вверх концевой балкой и управляемым стабилизатором. В кабине размещаются летчик на переднем сиденье и два пассажира на заднем, в учебно-тренировочном варианте с двойным управлением – курсант на переднем сиденье и инструктор за ним.

Шасси трехопорное, неубирающееся, главные опоры ферменной конструкции, передняя опора самоориентирующаяся. На конце хвостовой балки установлена предохранительная опора. Колея шасси 3,29 м, база шасси 3,2 м.

Несущий винт трехлопастный, с шарнирным креплением лопастей и фрикционными демпферами. Лопасти смешанной конструкции со стальным трубчатым лонжероном, деревянными нервюрами и стрингерами и обшивкой из фанеры и полотна. Лопасти имеют трапециевидную форму в плане и профиль NACA 230 с переменной относительной толщиной. Последние модели вертолета оснащались цельнометаллическими лопастями прямоугольной формы в плане, с прессованным лонжероном из алюминиевого сплава с приклеенными к нему секциями с алюминиевым сотовым заполнителем.

Рулевой винт трехлопастный, диаметром, 2,5 м толкающий, с деревянными трапециевидными лопастями.

Силовая установка состоит из одного звездообразного семицилиндрового поршневого двигателя АИ-26В мощностью 423 кВт/575 л. с., установленного в горизонтальном положении и снабженного угловым редуктором и вентилятором для принудительного охлаждения.

Топливная система включает бак емкостью 240 л, возможна установка дополнительного подвесного топливного бака емкостью 160 л.

Трансмиссия состоит из главного редуктора с муфтой сцепления, промежуточного и редуктора рулевого винта, валов и тормоза несущего винта. Скорость вращения вала несущего винта 232 об/мин, рулевого винта – 2050 об/ мин.

Система управления механическая, с жесткой проводкой для управления общим шагом и тросовая -для циклического управления шагом лопастей несущего винта и общим шагом рулевого винта; управление стабилизатором от ручки «шаг-газ» имеет жесткую проводку, в систему управления входят разгрузочные пружинные механизмы.

Оборудование обеспечивает пилотирование вертолета днем и ночью и в сложных метеорологических условиях. Лопасти несущего и рулевого винтов, а также лобовое стекло кабины летчика имеют противообледенительные спиртовые системы.