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: 16 (всего у книги 16 страниц)

Назад к карточке книги

Ми-34 МВЗ им. МИЛЯ

Легкий многоцелевой вертолет

Легкий многоцелевой вертолет Ми-34 в полете

Вертолет Ми-34 начал разрабатываться в качестве легкого учебно-спортивного вертолета для замены использовавшихся для этих целей вертолетов Ми-1 и Ми-2. В качестве силовой установки на вертолете первоначально было решено использовать имеющийся поршневой двигатель М-14В-26 конструкции И.М. Веденеева взлетной мощностью 242 кВт/325 л. с., применяющийся на вертолетах Ка-26, учитывая также то, что двигатели М-14 широко применяются на использующихся в ДОСААФ спортивных самолетах. Использование при разработке Ми-34 последних технических достижений, новых материалов в конструкции фюзеляжа, несущего винта и трансмиссии, а также более простых конструктивных решений, например лыжного шасси, позволило получить простой по конструкции и удобный в эксплуатации вертолет с высокими летными характеристиками. При проектировании вертолета были заложены высокие, расчетные перегрузки – от 2,5 g до -0,5 g, что обеспечивало выполнение сложных фигур высшего пилотажа и позволяло использовать вертолет для выполнения спортивных упражнений по программам международных соревнований, включая полеты на точность пилотирования и навигации и вертолетный слалом.

Первый опытный вертолет Ми-34 совершил первый полет в ноябре 1986 г. (летчик-испытатель Б.В. Савинов, позже погиб при испытаниях вертолета Ми-34), во время испытаний на вертолете Ми-34 было продемонстрировано выполнение таких фигур высшего пилотажа, как «бочка» и «петля Нестерова», впервые для наших вертолетов. В1987 г. была завершена постройка второго опытного вертолета; в 1987 г. вертолет Ми-34 впервые был показан на Парижском авиационно-космическом салоне, а затем на многих других международных выставках, демонстрируя высокие летные характеристики.

В процессе разработки вертолета Ми-34 были расширены возможности его использования как многоцелевого вертолета для пассажирских и грузовых перевозок, а также в качестве связного и патрульного вертолета. Разработан ряд вариантов вертолета:

Ми-34 ВАЗ – с двумя роторно-поршневыми двигателями BA3-430 мощностью по 162 кВт/220 л. с., обладающий лучшими высотными характеристиками и большими грузоподъемностью и дальностью полета. Планировалось, что вертолет Ми-34 ВАЗ совершит первый полет в 1993 г., однако из-за задержки в создании двигателей затянулось и создание вертолета.

Легкий многоцелевой вертолет Ми-34

На выставке МАКС-95 демонстрировался макет вертолета М-34 с американским ГТД Аллисон-250;

Ми-34М – усовершенствованный военный вариант вертолета Ми-34 ВАЗ с такими же двигателями; предполагалось использование для целеуказания и разведки;

Ми-34 – патрульный для милиции, с осветительной фарой и громкоговорителями; впервые демонстрировался на МАКС-95 и на 27-м Европейском вертолетном форуме в Санкт-Петербурге.

Начато производство вертолетов малой серией на Арсеньевском авиационном заводе с последующей их доводкой на МВЗ.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет одновинтовой схемы с рулевым винтом, с одним ПД (или двумя РПД) и лыжным шасси.

Фюзеляж каркасной конструкции из алюминиевых сплавов с широким применением КМ плавно переходит в коническую хвостовую балку с кожухом сверху для вала рулевого винта, с левой стороны на конце хвостовой балки установлено стреловидное вертикальное оперение с Т-образно расположенным горизонтальным оперением прямоугольной формы в плане.

В кабине с большой площадью остекления спереди размещаются сиденья для летчиков с двойным управлением, за ними общее сиденье для двух пассажиров, при одном летчике в кабине размещаются три пассажира. По бокам кабины имеются по две двери.

Шасси неубирающееся, лыжное, на нижнем конце вертикального оперения имеется предохранительная опора. Колея лыж шасси 2,06 м.

Несущий винт четырехлопастный, с упругим креплением лопастей. Втулка имеет горизонтальные и осевые шарниры и упругие элементы, обеспечивающие перемещение лопастей в плоскости вращения. Лопасти прямоугольной формы в плане, изготовлены из стеклопластика, усиленного волокнами углерода; хорда лопасти 0,22 м, профиль NACA 230.

Рулевой винт диаметром 1,98 м, двухлопастный, толкающий, с общим горизонтальным шарниром. Лопасти прямоугольной формы в плане, с хордой 0,1 м, изготовлены из стеклопластика.

Силовая установка вертолета Ми-34 состоит из одного звездообразного девятицилиндрового поршневого двигателя воздушного охлаждения М-14В-26, установленного в центральной части фюзеляжа, снабженного вентилятором и редуктором. Двигатель обладает хорошей приемистостью и невосприимчивостью к попаданию выхлопных газов в воздухозаборник, что очень важно при выполнении фигур высшего пилотажа.

Топливная система включает один легкий бак емкостью 160 л в центральной части фюзеляжа под двигателем и рассчитана на работу при полете в перевернутом положении.

Система управления вертолетом механическая, управление в кабине двойное, органы управления для левого летчика могут быть удалены.

Оборудование состоит из УКВ– радиостанции, автоматического радиокомпаса, радиовысотомера, авиагоризонта.

Схема вертолета Ми-34

Характеристика вертолета Ми-34

Размеры, м:

длина вертолета с вращающимися винтами 11,48

длина фюзеляжа 8,71

ширина фюзеляжа 1,42

диаметр несущего винта 10

ометаемая площадь, м² 78,5

Двигатели:

Ми-34 ПД М-14В26

взлетная мощность, кВт/л. с. 242/325

Ми-34 ВАЗ 2 ПД ВАЗ-40

взлетная мощность, кВт/л. с. 2x162/2 х 220

Массы и нагрузки, кг:

максимальная взлетная 1350

нормальная 1260

при спортивных соревнованиях 1020

пустого вертолета 800

максимальная коммерческая нагрузка 240

топливо 120

Летные данные:

максимальная скорость, км/ч 210

максимальная крейсерская скорость, км/ч 180 нормальная, км/ч 160

дальность полета при максимальной взлетной массе, полной заправке топливных баков, АНЗ на 0,5 ч, с нагрузкой 135 кг, км 305

статический потолок при нормальной

взлетной массе в условиях MCA, м 700

динамический потолок, м 4500

максимальные эксплуатационные перегрузки при взлетной массе 1020 кг в диапазоне скоростей 50-150 км/ч, д от+ 2,5 до-0,5

максимальная скорость полета назад при взлетной массе 1020 кг, км/ч 130

Ми-38 МВЗ им. МИЛЯ

Многоцелевой вертолет

Многоцелевой вертолет Ми-38

В 1980-х годах в МВЗ начались исследования нового многоцелевого вертолета для замены вертолетов Ми-8, серийно выпускавшихся с 1962 г. и хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации. В 1987 г. началось эскизное проектирование вертолета, завершившееся в 1989 г. В 1989 г. модель нового вертолета, получившего обозначение Ми-38, демонстрировалась на авиационно– космическом салоне в Париже, а в 1992 г. на Московской авиационной выставке «Мосаэро-шоу» был представлен впервые натурный макет вертолета. В 1993 г. на Казанском вертолетном заводе приступили к изготовлению двух опытных вертолетов; первый полет опытного вертолета был запланирован на 1995 г., однако из-за финансовых затруднений он был перенесен сначала на 1996 г., а затем на 1998 г., поэтому в 1995 г. на МАКС-95 демонстрировался только доработанный макет вертолета Ми-38.

В принятой правительством России «Программе развития гражданской авиации до 2000 г.», предусматривалось начало серийного производства вертолетов Ми-38 в 1996 г., а первые поставки – в 1999 г., в течение 10 лет предполагалось выпустить около 1000 вертолетов, однако в дальнейшем сроки начала производства и поставок были сдвинуты до 2000 г., а программа производства была сокращена до 400 вертолетов, из которых 300 будут предназначены для стран СНГ. Для поддержки программы вертолета Ми-38 в 1990 г. МВЗ начал переговоры с концерном «Еврокоптер», результатом которых явилось создание в 1994 г. совместного предприятия «Евромиль», в его состав вошли МВЗ им. М.Л. Миля, концерн «Еврокоптер», Казанский вертолетный завод и Санкт-Петербургское НПО им. В.Я. Климова, владеющие каждый по 25% акций, причем концерн «Еврокоптер» отвечает за оснащение вертолета оборудованием и международную сертификацию.

Вертолет Ми-38 спроектирован как вертолет следующего поколения, который должен превосходить вертолет Ми-8 по транспортной производительности и топливной эффективности в два-три раза и отличаться повышенной безопасностью, эксплуатации за счет большей надежности основных агрегатов, увеличенной энерговооруженности, резервирования основных систем и использования усовершенствованного оборудования.

Первоначально для вертолета были выбраны ГДД ТВ7-117В взлетной мощностью 1690 кВт/2300 л. с. и ВСУ ВД-100, предназначенные для нового пассажирского самолета Ил-114, однако позже было решено установить более совершенные двигатели ТВД-300 взлетной мощностью по 1535 кВт/2500 л. с. и кратковременно развиваемой чрезвычайной мощнотью 2750 кВт/3750 л. с., что должно обеспечивать безопасность эксплуатации вертолета не только в полете, но и при взлете и посадке, выдерживание летных характеристик в широком диапазоне температур, высот и взлетных масс и большие потенциальные возможности модернизации вертолета. Благодаря этому максимальная расчетная взлетная масса была увеличена с 14 750 до 15 600 кг., а максимальная масса перевозимой нагрузки в кабине и на внешней подвеске – до 6000 кг, что позволит вертолетам Ми-38 заменить в ряде случаев вертолеты Ми-6 (на краново-монтажных и транспортных операциях).

При проектировании и последующем серийном производстве вертолета должны использоваться новейшие технические и технологические решения, обеспечивающие создание конструкций с минимальной массой, что позволит увеличить долю полезной нагрузки до 42% при нормальной взлетной массе и до 47% при максимальной. Масса конструкции вертолета Ми-38 будет в 3,5 раза меньше, чем у Ми-6, при перевозимой нагрузке 6 т в одинаковых условиях.

При разработке вертолета выполнен большой объем исследований в ЦАГИ по усовершенствованию аэродинамики несущего винта и планера вертолета и оптимизации геометрии лопастей несущего и рулевого винтов, в ЦИАМ – по оптимизации силовой установки, в ВИАМ и НИАТ – по применению композиционных материалов и новых технологических процессов, а в ГосНИИ ГА – по оптимизации оборудования для кабины экипажа и грузовой кабины для обеспечения низкой себестоимости эксплуатации.

Вертолет сможет эксплуатироваться в различных климатических условиях, для чего будет снабжен набором сменного бортового оборудования. Для обеспечения эксплуатации над водой вертолет будет иметь конструкцию, позволяющую совершать посадку на воду, и будет снабжен съемными надувными баллонетами, а также спасательным оборудованием (плот и жилеты).

Вертолет Ми-38 планируется производить в следующих вариантах:

транспортном – для гражданского и водного применения с грузоподъемностью до 6 т при внутреннем или внешнем размещении нагрузки;

пассажирском-для перевозки 30 пассажиров или повышенной комфортности с салоном для восьми пассажиров и четырех стюардесс;

санитарном – для перевозки шести больных на носилках и четырех на сиденьях в сопровождении четырех медицинских работников;

воздушного наблюдения и разведки.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет выполнен по одновинтовой схеме с рулевым винтом, двумя РТД и трехопорным шасси. Компоновка вертолета оптимизирована для уменьшения вредного сопротивления и обеспечения лучших условий эксплуатации. Благодаря использованию улучшенных аэродинамических обводов фюзеляжа и обтекателя силовой установки, капотированию втулки несущего винта и автомата перекоса, уборки шасси и использованию подсасывающего эффекта выхлопных струй двигателей вредное сопротивление по сравнению с вертолетом Ми-8 уменьшено в 1,5 раза.

В конструкции фюзеляжа широко использованы композиционные материалы и трехслойные панели с наружной металлической и внутренней пластиковой обшивкой с сотовым заполнителем, что позволило по сравнению с обычной каркасной конструкцией в 3 раза уменьшить число шпангоутов, стрингеров и стыковых узлов.

Двухместная кабина экипажа отличается улучшенной компоновкой с применением новейших средств радиоэлектроники и отделена от грузовой кабины отсеком радиооборудования.

Схема вертолета Ми-38

Грузовая кабина размерами 8.7 х 2,4 х 1,85 м объемом 29,5 м³ больше, чем на Ми-8, имеет большую сдвижную дверь размерами 1,45 х 1,68 м с левого борта, задний грузовой люк с грузовой рампой шириной 1,8 м и большие окна прямоугольной формы. В основном транспортном варианте в кабине установлены 32 легкосъемных сиденья, в пассажирском – размещается 30 кресел с багажными полками, туалет, гардероб, буфет и багажное помещение.

Фюзеляж плавно переходит в хвостовую балку монококовой конструкции, изготовленную из КМ методом спиральной намотки и имеющую только два стыковых шпангоута. На балке установлен управляемый стабилизатор размером 2.7 м и отогнутый вправо киль с рулевым винтом.

Шасси трехопорное, убирающееся, со сдвоенными колесами на главных опорах с пневматиками низкого давления. Носовая опора убирается в отсек под полом кабины, а главные опоры – в обтекатели по бокам фюзеляжа. Колея шасси 3,3 м, база шасси 6,61м.

Несущий винт такого же диаметра, как на Ми-8, но шесгилопастный, с шарнирным креплением лопастей, втулка несущего винта имеет сферические эластомерные подшипники и гидравлические демпферы. Лопасти, целиком изготовленные из КМ, имеют хорду 0,52 м, большую нелинейную крутку, переменные по длине профили и стреловидные законцовки. Экспериментальные исследования моделей несущего винта, проведенные в ЦАГИ, показали, что КПД несущего винта на режиме висения 0,75 при сохранении высокой несущей способности при полете с большой скоростью и при маневрах. Окружная скорость концов лопастей 215 м/с.

Рулевой винт диаметром 3,84 м, четырехлопастный, с Х-образно расположенными лопастями, состоит из двух двухлопастных винтов с лопастями с хордой 0,28 м, изготовленными из КМ, и втулки с эластомерными и металлофторопластовыми подшипниками. Окружная скорость концов лопастей 215 м/с.

Силовая установка состоит из двух турбовальных двигателей ТВД-300 взлетной мощностью по 1840 кВт/2500 л. с., установленных рядом сверху фюзеляжа за редуктором несущего винта, с воздухозаборниками, расположенными по бокам обтекателя и снабженными ПЗу. В передней части обтекателя размещены ВСУ ВД-100 и агрегаты гидравлической, электрической и других систем.

ТВД-300 имеет модульную конструкцию с двумя ступенями центробежных компрессоров и четырехсгупенчатую турбину и отличается низким удельным расходом топлива 0,279 кг/кВт-ч/0,205 кг/л. с.-ч. Взлетная мощность двигателя вертолета 1840 кВт/2500 л. с., максимальная продолжительная мощность 1545 кВт/2100 л. с., чрезвычайная мощность, развиваемая в течение 30 мин – 2133 кВт/2900 л. с., 2 мин – 2648 кВт/3600 л. с. и 30 с – 2758 кВт/3750 л. с. Длина двигателя 1,545 м, ширина 0,69 м, высота 0,98 м.

Топливная система состоит из двух подсистем, обеспечивающих независимое питание каждого двигателя с равномерной выработкой топлива и возможностью автоматического перекрестного питания.

Топливо содержится в шести мягких топливных баках общей емкостью 3796 л под полом кабины. Возможна установка ПТБ. Предполагается использование в качестве топлива сжиженного газа.

Трансмиссия отличается уменьшенными габаритами и массой. Главный редуктор четырехступенчатый, выполнен по многопоточной схеме, как на Ми-26, снабжен коробкой приводов, обеспечивающей подготовку вертолета к полету с приводом от ВСУ, скорость вращения входных валов двигателей 15 700 об/ мин, вала несущего винта 195 об/мин.

Система управления бустерная, с трехкратным резервированием, причем сложение сигналов управления производится в добустерной несиловой части, а на двухкамерные гидроусилители выводятся суммарные перемещения, передающиеся непосредственно на невращающуюся тарелку автомата перекоса, что позволило значительно сократить габариты и массу системы управления. Действие системы управления обеспечивается от трех независимых гидравлических систем, причем даже в случае выхода из строя двух из них.

Электрическая система переменного тока питается от трех независимых генераторов, а система постоянного тока – от двух аккумуляторных батарей и преобразователя.

Оборудование нового поколения для вертолета Ми-38 включает:

– систему индикации в кабине экипажа на пяти цветных дисплеях;

– цифровой резервированный автопилот с датчиками;

– цифровую автоматизированную систему управления контроля двигателями;

– систему сбора и обработки данных о работе бортовых систем;

– систему бортового контроля и оборудования;

– современное радиосвязное оборудование.

Навигационное оборудование включает автономную навигационную систему с доплеровским измерителем скорости, системой воздушно-скоростных параметров и бесплатформенной курсовертикалью, радиосистему дальней навигации и систему спутниковой навигации, метеонавигационную РЛС, автоматический радиокомпас и посадочную курсоглиссадную систему.

Погрузочно-разгрузочное оборудование включает бортовую стрелу в проеме боковой двери и электрическую лебедку с набором полиспастов, съемные роликовые дорожки на грузовом полу и грузовую рампу с дистанционным гидравлическим управлением; предусматривается система измерения массы и центровки, бортовая телевизионная установка для контроля за перемещением груза на внешней подвеске.

Для экспортных вариантов вертолета оборудование кабины экипажа, электронные системы и интерьер пассажирского салона разрабатываются фирмой «Еврокоптер».