Текст книги "Вертолет 2002 03"

Автор книги: Вертолет Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 8 страниц)

На одновинтовом вертолете эффективность путевого управления избыточна. Это связано с необходимостью обеспечения путевой балансировки во всем диапазоне изменения мощности силовой установки. Однако эта эффективность не может быть полностью реализована в полете. Ограничение угловых скоростей вращения на этих вертолетах вызвано необходимостью предотвращения попадания рулевого винта в режим вихревого кольца, а также условиями прочности хвостовой балки, рулевого винта и трансмиссии.

На соосных вертолетах путевое управление является гармоничным и сбалансированным, при этом обеспечивается оптимальная степень эффективности путевого управления. Руль направления увеличивает эффективность путевого управления соразмерно возрастающим аэродинамическим моментам планера при увеличении скорости полета. Пилотируя соосный вертолет, летчики быстро привыкают к новым условиям и убеждаются, что на нем можно выполнять маневры, недоступные одновинтовому вертолету.

На режимах снижения, близких к режиму самовращения, и при неизменной частоте вращения несущих винтов у соосных вертолетов отмечается некоторое снижение эффективности путевого управления. Необходимая степень эффективности путевого управления на этих режимах обеспечивается также благодаря рулям направления. Для увеличения эффективности путевого управления на соосных вертолетах используется также перенастройка частоты вращения несущих винтов с уменьшением ее на 3-4%.

Отсутствие рулевого винта на соосном вертолете дает летчику возможность осуществлять управление по курсу путем отклонения педалей до упоров с максимально возможным темпом, что обеспечивает кратчайшее время разворота на данный угол. Это хорошо видно на рис. 6, где отражены параметры движения при выполнении соосным и одновинтовым вертолетами разворотов на режиме висения. Соосный вертолет имеет большое преимущество перед одновинтовым по темпу нарастания и по максимальной величине угловой скорости разворота, а также большой запас путевого управления на висении, в том числе на статическом потолке, независимо от барометрической высоты. Это преимущество переходит в значительное тактическое превосходство и обеспечивает выигрыш в дуэльной ситуации.

На одновинтовом вертолете с ростом высоты полета или с ростом температуры наружного воздуха из-за уменьшения избытка мощности силовой установки и увеличения шага рулевого винта существенно уменьшается располагаемый ход путевого управления, а следовательно, и эффективность разворота: на потолке висения, где используется вся располагаемая мощность, одновинтовой вертолет не может совершать развороты без потери высоты.

Рис. 5. Атака на встречных курсах

Рис 6. Угловая скорость вращения вертолета относительно вертикальной оси на режиме висения

Маневры с использованием перегрузок

Маневры с использованием вертикальных и тангенциальных перегрузок обеспечивают изменение траектории и скорости полета вертолета. По принятой терминологии, обычно эти маневры подразделяются на вертикальные («горки», пикирования и др.), горизонтальные (виражи, форсированные виражи, разгоны, торможения и др.), пространственные (восходящие и нисходящие спирали, боевые развороты, повороты на «горке», развороты на пикировании) и др.

Маневренные возможности вертолетов характеризуются, с одной стороны, допустимым уровнем перегрузок, а с другой – способностью эффективно их реализовывать. Параметры несущей системы для соосных и одновинтовых вертолетов одного класса определяют из одинакового уровня допустимых перегрузок. Сравнение же располагаемых перегрузок требует особого рассмотрения.

Маневры в вертикальной плоскости. При выполнении вертикальных маневров существенно изменяется скорость полета, что сказывается на характеристиках маневренности. Вывод вертолета на заданную вертикальную перегрузку обеспечивается, как правило, увеличением угла тангажа и, соответственно, угла атаки несущего винта. При этом темп роста перегрузки прямо связан с темпом роста угла тангажа, то есть – с возможностями системы продольного управления, ее эффективностью и мощностью. Чем выше эффективность продольного управления, тем быстрее изменяются угол тангажа и перегрузка. При этом за время роста перегрузки скорость полета не успевает существенно уменьшиться, что увеличивает эффективность маневра. В случае недостаточной эффективности управления при выполнении маневра скорость полета уменьшается быстрее, чем растет перегрузка, при этом могут возникнуть проблемы достижения заданных перегрузок.

Эффективность и мощность продольного управления у соосного вертолета значительно выше, чем у одновинтового. Это обеспечивается меньшими моментами инерции (см. рис. 2) и большими располагаемыми моментами управления, что объясняется большим значением плеч сил, приложенных к втулкам верхнего и нижнего винтов относительно центра масс аппарата. На рис. 7 показаны статистические зависимости максимального располагаемого продольного ускорения от массы соосного и одновинтового вертолетов. Благодаря большей мощности управления на соосном вертолете увеличение угла тангажа и перегрузки происходит значительно быстрее, поэтому выход на максимальную перегрузку осуществляется быстрее и с незначительным уменьшением скорости полета. На одновинтовом вертолете, вследствие того, что процесс вывода на перегрузку затянут, имеет место заметное падение скорости и, следовательно, достигается меньший уровень максимальной перегрузки. Таким образом, соосный вертолет, обладая большей эффективностью и мощностью продольного управления, имеет существенно большие располагаемые перегрузки.

Ввод соосного вертолета в пикирование выполняется эффективнее и безопаснее, чем одновинтового. Дело в том, что при вводе в пике требуется дать ручку от себя, при этом вертикальная перегрузка существенно уменьшается, происходит соответствующее искривление траектории и растет угловая скорость фюзеляжа на пикирование. В процессе гашения этой угловой скорости для перехода в установившееся пикирование пилот берет ручку на себя.

При этом маховое движение лопастей развивается быстрее, чем изменяется угловая скорость фюзеляжа. Если изменение угловой скорости фюзеляжа оказывается недостаточным из-за малой эффективности продольного управления (как, например, у одновинтового вертолета), то вследствие встречного относительного движения хвостовой балки и лопастей возможно их опасное сближение и даже соударение. На вертолетах соосной схемы подобные явления невозможны. Таким образом, выполнение маневров с уменьшением вертикальной перегрузки на соосном вертолете более эффективно и безопасно.

Маневры в горизонтальной плоскости. Среди горизонтальных маневров целесообразно выделить маневры прямолинейные и криволинейные. Наиболее часто выполняются разгоны и торможения в горизонтальной плоскости, особенно при выполнении боевой задачи в полетах у земли. Возможность быстрого перемещения у земли из одной точки в другую резко повышает выживаемость вертолета при выполнении им боевых действий.

В качестве примера рассмотрим разгоны с режима висения (направление любое – вперед, назад, вправо, влево). Эти маневры можно оценить следующими параметрами: максимальным ускорением разгона при использовании избытка мощности, максимально допустимыми скоростями перемещения и временем выхода ка эти скорости.

Больший избыток мощности из-за отсутствия рулевого винта и более высокое аэродинамическое качество соосных винтов по сравнению с одиночным позволяют соосному летательному аппарату выполнять разгон с режима висения с максимальным ускорением и гораздо быстрее разгоняться до заданной скорости. Это повышает как боевые возможности винтокрылой машины, так и ее выживаемость.

Рис 7. Максимальны* располагаемые ускорения соосных и одновинтовых вертолетов

Максимально допустимые скорости полета вбок и назад тоже характеризуют маневренность, так как в итоге определяют быстроту перемещения вертолета из одной точки в другую, что особенно важно в условиях боя. Скорость перемещения соосного вертолета в любом направлении с режима висения ограничивается только максимальными располагаемыми ходами в системе управления винтами. На одновинтовом вертолете наличие рулевого винта накладывает существенное ограничение на скорость перемещения вбок с режима висения вследствие возможности попадания рулевого винта в режим вихревого кольца.

Следует особо остановиться на криволинейных маневрах в горизонтальной плоскости. Здесь необходимо отметить возможность выполнения на соосных вертолетах принципиально нового маневра – «воронки» (рис. 8). Тактический смысл применения «воронки» заключается в том, что при ее выполнении вертолет может длительное время держать в зоне прицеливания наземные цели и производить по ним стрельбу, несмотря на отрицательный угол тангажа. На одновинтовом вертолете выдерживание отрицательного угла тангажа приводит к разгону, уходу от цели и новым заходам на нее, что снижает вероятность поражения цели.

«Воронка» – это сугубо боевой маневр, который выполняется на скорости 100-180 км/ч с отрицательным углом тангажа до 30-35° и, по существу, является боковым виражом, при котором углы крена и тангажа меняются местами. При выполнении маневра составляющая тяги винта, параллельная горизонтальной плоскости, направлена к центру «воронки». Эта сила уравновешивается инерционными силами, возникающими при движении вертолета по траектории, близкой к круговой с углом скольжения 90°. Таким образом, выполнение «воронки» на соосном вертолете основано на его способности совершать глубокие скольжения и перемещения вбок с большими скоростями.

Боевым маневром, который применяется для быстрого изменения направления движения, является и форсированный вираж. Он может быть эффективен при атаке наземных целей и в воздушном бою при атаке на встречных курсах (см. рис. 5). На соосных вертолетах обеспечивается существенно большая интенсивность выполнения форсированных виражей. Это объясняется отсутствием ограничений по угловой скорости вращения и возможностью выполнения форсированного виража с глубоким (до 60°) скольжением. Этими возможностями соосный вертолет обладает благодаря отсутствию рулевого винта.

Соосные вертолеты имеют преимущества и при выполнении всех пространственных маневров, особенно при выполнении маневров типа поворота на «горке», когда необходимо развивать большие угловые скорости и использовать глубокие скольжения.

Кроме вышеперечисленных маневров, на соосных вертолетах успешно выполняются такие фигуры высшего пилотажа, как косая петля, кувырок, восходящая бочка и др. При их выполнении на соосных машинах углы тангажа достигают 90°, крены – 130-140°.

Рис. 8. Боевой маневр «воронка»

Авторотаци я

Анализ статистических материалов, полученных на основе летных испытаний, показывает, что при одинаковой нагрузке на квадратный метр ометаемой несущим винтом площади минимальные вертикальные скорости снижения на режиме авторотации у соосных вертолетов несколько меньше, чем у одновинтовых вертолетов. Это объясняется наличием на соосной несущей системе бипланового эффекта, уменьшающего индуктивные потери мощности. Кроме того, на режиме авторотации, несмотря на малую тягу, рулевой винт одновинтового вертолета потребляет определенную мощность, что также приводит к увеличению вертикальной скорости снижения одновинтовых вертолетов.

Сравнение показывает, что минимальная вертикальная скорость боевого соосного вертолета, имеющего нагрузку на ометаемую площадь 57 кгс/м² , на 8-10% больше, чем вертикальная скорость одновинтового вертолета с нагрузкой 43 кгс/м². Однако на посадочных характеристиках вертолетов эта разница не сказывается по следующим причинам:

– благодаря аэродинамической симметрии соосного вертолета, отсутствию в каналах управления перекрестных связей типа «общий шаг – педали» не происходит существенной разбалансировки машины в пространстве при переходе от моторного полета на режим авторотации;

– посадочные скорости соосных вертолетов на режиме авторотации примерно на 15 км/ч меньше, чем одновинтовых. Это объясняется более низким (на 20-30 м) энергичным выравниванием машин с большими (до 10°) углами тангажа, что обеспечивается более высокой мощностью продольного управления и меньшими габаритами планера. Меньшие посадочные скорости увеличивают безопасность посадки, особенно на пересеченную местность.

Путевая управляемость соосных вертолетов на режиме авторотации обеспечивается за счет развитого вертикального хвостового оперения и разности крутящих моментов на винтах. «Руководство по летной эксплуатации» содержит рекомендации по уменьшению частоты вращения несущего винта на 3-4% для выполнения планирования на авторотации и посадки с малыми поступательными скоростями движения. При сохранении скорости планирования это приводит к уменьшению на 2-3 м/с вертикальной скорости снижения. Одновременно возникающая на несущих винтах разность моментов сопротивления вращению приводит к увеличению эффективности путевого управления и улучшению посадочных характеристик.

Полет на режиме «вихревого кольца»

На фирме КАМОВ, в ЛИИ, ГНИКИ ВВС, ЦАГИ был проведен большой объем модельных и летных исследований соосных вертолетов и винтов на режиме «вихревого кольца». В процессе летных испытаний соосных летательных аппаратов этот режим впервые был исследован летчиком-испытателем нашего ОКБ Д.К. Ефремовым на вертолете на Ка-15. В дальнейшем этот режим выполнялся при испытаниях вертолетов Ка-25 (в ГНИКИ) и Ка-26 (в ЛИИ).

На рис. 9 представлены результаты экспериментальных исследований режима «вихревого кольца» в аэродинамической трубе на соосных и одиночных винтах и в летном эксперименте на соосных вертолетах. Из полученных данных следует:

– верхние границы зон «вихревого кольца» для соосных и одиночного винтов практически совпадают (см. рис. 9). При этом правая и нижняя границы зоны, где признаки этого режима достаточно слабы, для соосных винтов несколько шире;

– верхняя граница зоны «вихревого кольца» существенно зависит от нагрузки на квадратный метр ометаемой площади несущего винта (рис. 10). При этом с увеличением нагрузки растет допустимое в летной эксплуатации значение вертикальной скорости снижения винтокрылой машины. На соосных вертолетах с нагрузкой более 40-50 кгс/м² допустимая вертикальная скорость снижения на малых скоростях планирования такая же, как у одновинтовых вертолетов (не менее 5 м/с);

– попадание соосного вертолета в режим «вихревого кольца» и вывод машины из него являются безопасными, как и у одновинтового вертолета. Для вывода винтокрылой машины любой схемы из режима «вихревого кольца» необходимо иметь определенный запас высоты.

Безопасность полетов

В вопросах обеспечения безопасности полета решающее значение имеет человеческий фактор. Соосные вертолеты безопаснее одновинтовых, так как они более просты в управлении, имеют лучшие характеристики управляемости и маневренности и высокое аэродинамическое качество.

Соосный вертолет с меньшими по сравнению с одновинтовым вертолетом того же класса габаритами более безопасен при маневрировании вблизи препятствий и на малых высотах. Ввиду того, что габариты соосной машины определяются диаметрами несущих винтов, в процессе полета вблизи препятствий повреждение хвостового оперения соосного вертолета практически невозможно. Однако даже повреждение или потеря оперения, например, при грубой посадке, не оказывает существенного влияния на безопасное завершение полета, так как путевая управляемость обеспечивается соосными винтами. На одновинтовом вертолете при повреждении и потере рулевого винта создается ситуация, близкая к катастрофической.

Рис. 9. Характеристики режима «вихревого кольца» на соосных и одиночном винтах (эксперимент ЦАГИ)

Рис. 10. Границы режима «вихревого кольца» на соосных вертолетах

При сравнении безопасности полета соосных и одновинтовых вертолетов оппоненты часто обращают внимание на опасность соударения лопастей на соосных вертолетах. Необходимо отметить, что проблема сближения лопастей с элементами конструкции одинаково актуальна как для соосных, так и для одновинтовых вертолетов и решается известными методами. Необходимо отметить, что на одновинтовых летательных аппаратах также зафиксированы случаи соударения лопастей несущего винта с хвостовой балкой, кабиной экипажа, а также рулевого винта с концевой балкой.

Несущие винты соосных вертолетов конструируются с учетом обеспечения требуемой безопасности полета. Кроме того, в процессе проектирования вертолета предусматриваются конструктивные запасы между лопастями нижнего винта и элементами конструкции вертолета. Расстояние между лопастями верхнего и нижнего винтов и между лопастями нижнего винта и элементами конструкции вертолета скрупулезно и с высокой точностью измеряется в процессе летных испытаний во всем диапазоне эксплуатационных режимов полета, в том числе и при выполнении всех маневров. Эти измерения проводятся с помощью специальной аппаратуры. На основе измерений и обобщения результатов испытаний соосных вертолетов на всех эксплуатационных режимах, в том числе и при выполнении фигур высшего пилотажа, выработаны конструктивные меры по предотвращению опасного сближения лопастей верхнего и нижнего винтов, а также лопастей нижнего винта с элементами конструкции планера.

Эдуард ПЕТРОСЯН, заместитель главного конструктора

Всртолеты военного назначения

Ка-52 «Аллигатор»

На протяжении последних 50 лет происходило непрерывное расширение областей применения вертолетов военного назначения, объемов решаемых ими задач. Из хрупкой конструкции с невысокими летными данными вертолеты за прошедшие годы превратились в эффективные вертолетные комплексы (ВК), успешно выполняющие ударные, транспортно-десантные, разведывательные и специальные задачи. Это было достигнуто, прежде всего, за счет широкого новаторского применения нашими инженерами и конструкторами достижений научно-технического прогресса в области материалов, аэродинамики, прочности, конструкций вертолетов, двигателей, бортового радиоэлектронного оборудования различного назначения, вооружения и средств защиты. Оценивая достигнутые за прошедшие десятилетия успехи военной вертолетной авиации России, следует отметить большой вклад в ее развитие и совершенствование Николая Ильича Камова и возглавляемого им многие годы коллектива ОКБ.

Высокий уровень основных боевых свойств (мощности, мобильности, выживаемости), летно-технических характеристик, характеристик средств поражения, оборудования, безусловно, явился причиной существенного повышения роли и места ВК в вооруженной борьбе. Вертолетные комплексы заняли должное место в Вооруженных Силах РФ и успешно выполняют самые разнохарактерные задачи, как на суше, так и на море. Свидетельством высокой значимости современных ВК является их постоянно расширяющийся типаж, охватывающий все новые области применения. И эту тенденцию на современном этапе следует оценивать как закономерность развития вооружения и военной техники в целом.

В 50-е годы прошлого столетия основные работы ОКБ Камова были ориентированы на разработку и создание вертолетов для морской авиации ВМФ. Это единственная фирма в мире, которая сумела отработать и довести до широкого практического применения соосную схему вертолетов, имеющую целый ряд преимуществ перед другими вертолетными схемами. Да, ОКБ пришлось столкнуться при этом с неизвестными науке явлениями, прежде всего касающимися несущей системы. Но они были изучены, исследованы, а проблемные вопросы успешно решены. Конечно, соосная схема имеет свои, наиболее предпочтительные области применения (где в полной мере проявляются ее потенциальные возможности), которые определяются назначением вертолета, его весовой категорией, условиями применения и т.д. Однако огромный научно-технический и производственно-технологический задел, имеющийся в настоящее время по этой схеме, дает основание полагать, что и в будущем она будет широко применяться и области ее использования будут расширяться.

Несмотря на то, что в 50-е годы ОКБ имело недостаточные конструкторские и инженерные ресурсы, Н.И. Камов принимает смелое решение на создание нового транспортно-десантного винтокрыла Ка-22, имеющего максимальную взлетную массу более 40 т. За основу была взята поперечная схема летательного аппарата с двумя несущими и двумя тянущими винтами. Впервые Ка-22 продемонстрировал свои летные качества на авиационном параде в Тушино в июле 1961 года.

Этот летательный аппарат опередил свое время, ему не суждено было выйти из стадии опытного производства и стать серийной машиной. Отсутствие необходимого научно-технического задела по винтокрылам (прежде всего в области конструирования) и некоторая неоправданная поспешность в реализации научных замыслов, «прохладная» позиция заказчика в отношении новаторских идей, безусловно, не позволили ОКБ Камова добиться крупных и заслуженных успехов в направлении создания скоростных винтокрылых аппаратов военного назначения.

Тем не менее, от идеи создания крупномасштабных винтокрылов Н.И. Камов не отказался. В 1962 году появился проект тяжелого десантно-транспортного винтокрыла поперечной схемы Ка-34 со взлетной массой 130 т и четырьмя двигателями НК-12МВ по 15000 л.с. каждый, предназначенного для перевозки грузов массой до 40 т. Винтокрыл Ка-34 предлагался Н.И. Камовым как альтернатива проекту вертолета В-12 ОКБ M.Л. Миля.

В 1965 году был разработан проект среднего десантно-транспортного винтокрыла поперечной схемы Ка-35Д со взлетной массой 67 т, двумя маршевыми двигателями НК-8 и четырьмя подъемными двигателями РД36-35С, рассчитанного на получение крейсерской скорости 500 км/ч. Через шесть лет, в 1971 году, появился проект винтокрыла Ка-35-2 со взлетной массой 50 т, двумя маршевыми двигателями Д-36 и двумя газотурбинными двигателями Д-136. Уровень конструкторской проработки на стадии эскизного проекта был по тем временам достаточно высоким.

Однако практически реализовать эти проекты не удалось из-за отсутствия концептуальной оптимизации и системного выбора силовой установки винтокрылов. Кроме того, ОКБ не располагало экспериментальными материалами, подтверждающими работоспособность несущих винтов на скоростях полета 500 км/ч и более в режиме авторотации (Ка-34, Ка-35Д) и в режиме подкрутки двигателями Д-136 (Ка-35-2).

Н.И. Камов смело шел на участие в конкурсных разработках вертолетов различного назначения, которые сопровождали, по существу, всю историю создания отечественных вертолетов, начиная с 50-х годов. В связи с этим хотелось бы назвать лишь конкурс по созданию армейского транспортно-боевого вертолета (1967– 1968 гг.). ОКБ последовательно были представлены несколько проектов, в том числе Ка-25Ф, В-50 и В-100, Ка-51, Ка-51Б. Тогда предпочтение было отдано вертолету Ми-24.

Завидное мужество и настойчивость Н.И. Камов проявил в реализации своих идей уже применительно к новому типу вертолетов – боевым ВК морской авиации, условия эксплуатации которых были намного более сложными. ОКБ уже к середине 60-х годов достигло значительных результатов в комплексировании и синтезе бортовых прицельно-навигационно-пилотажных комплексов, обеспечивающих эффективное решение задач корабельными боевыми вертолетами с применением средств поражения атомных подводных лодок в сложных погодных условиях. Этот опыт по комплексам бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭ0) и оружию пригодился впоследствии при создании боевых армейских вертолетов.

В середине 70-х годов ОКБ вышло с предложением о разработке нового проекта боевого одноместного ударного вертолета Ка-50. Этот вертолет получил свою практическую реализацию, успешно прошел государственные испытания и в 1995 году был принят на вооружение армии России.

Значительным достижением Н.И. Камова и руководимого им ОКБ следует признать разработку и освоение в серийном производстве лопастей из полимерных композиционных материалов;, обладающих практически неограниченным ресурсом (более 5000 летных часов), а также широкое внедрение композитов в конструкции вертолетов. Так, у вертолета Ка-60 доля композитов в конструкции планера составляет 60% (по массе). На вертолете Ка-226, проходящем в настоящее время сертификационные летные испытания, вся носовая часть фюзеляжа, хвостовые балки и лопасти несущих винтов выполнены из композитов. Подвесная кабина этого вертолета на 100% изготовлена из композиционных материалов, обладающих определенными преимуществами.

На снимке слева направо: заместители главного конструктора В.А. Касьяников, Генеральный конструктор С.В. Михеев, B.C. Платунов

Известны и другие новые технические решения конструкторской школы Н.И. Камова, реализованные в конкретных образцах, позволяющие расширить области применения вертолетов и повысить эффективность решаемых ими задач.

За последние 35 лет в нашей стране достигнуты существенные успехи в разработке транспортно-боевых, десантно-транспортных, боевых, морских и армейских вертолетов, в том числе Ми-24, Ка-27, Ка-29, Ми-26, Ка-50, Ми-28, Ка-52 и др. Эти десятилетия военные ученые активно работали над обоснованием концепций и обликов перспективных образцов ВК. Вырабатывались целесообразные пути их развития, осуществлялась системная оценка различных альтернатив, новых технических решений в интересах реализации на перспективных комплексах более высоких уровней мощности, мобильности и выживаемости.

Конечно, не все проблемы за эти десятилетия удалось решить в полном объеме. Актуальной и острой в настоящее время остается проблема обеспечения всепогодности и круглосуточности боевого применения российских вертолетов. Не полностью решена проблема обеспечения требуемой выживаемости вертолетов на поле боя в условиях огневого и информационного противодействия противника. Хотелось бы, чтобы вертолеты обладали более высокими скоростями полета. К сожалению, не нашла должной поддержки у заказчиков тематика создания беспилотных ВК для различных областей военного применения.

В настоящее время на страницах печати широко обсуждаются многие вопросы разработки и создания различных образцов авиационной техники военного назначения, в том числе и вертолетов. Делается это для осмысления и формирования наиболее рациональных путей развития перспективных образцов в новых экономических условиях.

В связи с этим представляется целесообразным рассмотреть и проанализировать ряд аспектов развития вертолетной техники, что будет полезно как ее заказчикам, так и разработчикам при принятии решений по созданию новых образцов.

На рис. 1 приведены основные этапы научных исследований и проектно-конструкторских проработок по обоснованию перспективных ВК: концептуальный, обликовый, проектный. Они в полной мере определяют перечень необходимых работ, которые должны быть выполнены при обосновании облика ВК нового образца и при его опытно-конструкторской реализации.

Изначальным элементом, исходя из которого формируется вся стратегия разработки, создания и применения нового ВК, является его концепция. Она служит как бы фундаментом при обосновании технического облика ВК, его основных ТТХ и, соответственно, предъявляемых к нему требований.

Рис.1 Основные этапы научных исследований и проектно-конструкторских проработок вертолетных комплексов

Рис. 2 Оперативно-тактическая концепция ВК (ОТК ВК)

Рис 3. Научно-техническая концепция ВК (НТК ВК)

Рис 4 Производственно-экономическая концепция ВК (ПЭК ВК)

Концепция вертолетного комплекса – это генеральная идея (или совокупность идей и основополагающих положений) по созданию и применению комплекса. Она реализуется на основе интеграции нововведений в оперативно-тактических и научно-технических решениях (достижимых в прогнозируемый период времени), с ее помощью разрешается противоречие (или крупная проблема) между военными потребностями, производственно-технологическими и экономическими возможностями страны.

Первый шаг по обоснованию концепции ВК сводится к обоснованию и оценке (как первой составной части) его оперативнотактической концепции. На рис. 2 показаны ключевые факторы, которые определяют военные (оперативные) потребности в новых образцах, а также основные боевые свойства ВК, от которых зависит их эффективность и эффективность их группировок.

Существо оперативно-тактической концепции ВК проявляется в совокупности главных оперативно-тактических требований концептуального характера. Проведенный анализ законов вооруженной борьбы и принципов военного искусства позволил сформировать перечень основных обобщенных показателей, характеризующих ВК и их группировки, которые также представлены на рис. 2.

Каждое обобщенное боевое свойство ВК (мощность, мобильность, выживаемость), которое формируется противодействующей стороной, может быть оценено совокупностью основных показателей (или ТТХ), вытекающих из предназначения образца, решаемых им задач и условий их выполнения. Перечень выбираемых показателей должен быть сравнительно небольшим, поскольку на перспективу 15-20 лет вперед вряд пи возможно с необходимой достоверностью определить количественные уровни большого числа показателей.

В конечном итоге, по каждому боевому свойству формируются обобщенные показатели в виде функций, которые количественно характеризуют потребную мощность (М) п, потребную мобильность (МБ) пи потребную выживаемость (ВЖ) Пвертолетных комплексов. Для определения этих функций в настоящее время имеется хорошо разработанный математический и программный аппарат, с помощью которого может быть найдена обобщенная функция полезности вертолетного комплекса (ОФП) п, характеризующая уровень оперативных потребностей перспективных образцов ВК рассматриваемого назначения по совокупности основных потребных ТТХ.

Второй шаг по обоснованию концепции ВК состоит в оценке и выборе технических путей и средств достижения выявленных целей, вытекающих из оперативно-тактическом концепции. На рис. 3 показаны главные направления, определяющие научно-технические возможности по созданию перспективных ВК. В любой большой технической системе, каковой является и ВК, можно выделить пять компонентов, закономерности развития которых и определяют развитие всей системы в целом. Этими компонентами являются материалы, элементная база, структуры, функции и информационно-программная база.

Зная уровни совершенства компонентов, можно сформировать альтернативные варианты технического облика ВК рассматриваемого назначения и, соответственно, уровни их ключевых ТТХ, а также множество характеристик, определяющих располагаемые основные свойства – мощность, мобильность и выживаемость, т.е. (М) р<(МБ) р,(ВЖ) р. Это позволит найти значение обобщенной функции полезности (ОФП) р, определяющей интегральные располагаемые возможности ВК.