«Вертолет, 2004 №2»

Вертолет, 2004 № 2

Российский информационный технический журнал

№ 2[25]/ 2004

Издается с июня 1998 года. Выходит 4 раза в год

Фотографии

Из архивов авторов и редакции. На 1 стр. обложки Ми-28Н.

СОБЫТИЕ

«Роствертол» Марка, которой поверяют

Ростовский вертолетный завод отмечает в июле этого года новую дату в своей истории — 65 лет со дня основания.

Сегодня ОАО «Роствертол» — это один из крупнейших вертолетостроительных комплексов страны, обладающий большим потенциалом, имеющий проверенную временем репутацию производителя надежных винтокрылых машин. Очередной юбилей — хороший повод осмыслить пройденный путь, оценить настоящее и обдумать планы на будущее. Какими достижениями встречает «Роствертол» свой 65-й день рождения? На этот не так давно самый популярный «юбилейный» вопрос, а также ряд других мы попросили ответить генерального директора завода Бориса Николаевича СЛЮСАРЯ.

— Вначале нужно сказать о том, что наш завод старейший в России. Мы ведем свою историю с 1 июля 1939 года. Именно тогда в Ростове-на Дону был основан авиационный завод. Так что наша история — это история развития и становления отечественной авиации, да и не только отечественной. Все наши сегодняшние достижения — это сплав уникального опыта, накопленного за прошедшие десятилетия, открытости ростовских авиастроителей всему новому и передовому и тесной непрерывающейся связи с основателем российской вертолетостроительной отрасли — ОКБ имени Михаила Леонтьевича Миля.

А достижения … Прежде всего, что следует понимать под словом «достижения» в наше время? Для такого огромного и сложного организма, как завод, по-моему, это стабильная работа, обеспеченность заказами и крепкие перспективы на будущее. Думаю, все это сегодня мы имеем, это наше общее достижение. Достижением коллектива завода является и то, что продукция ОАО «Роствертол» уверенно чувствует себя на мировом рынке, востребована и не боится конкуренции. Активная маркетинговая политика позволяет нам постоянно расширять рынки сбыта вертолетов.

— Нынешний юбилейный для завода год щедр на важные события, среди которых, безусловно, стоит выделить первый подъем вертолета Ми-28Н и передачу первых пяти машин Ми-24ПН в Центр боевой подготовки и переучивания в Торжке. Какие перспективы у вертолетов Ми-28Н и Ми-24ПН на внутреннем и внешнем рынках?

— Действительно, эти два события для нашего завода нерядовые. Их ждали, к ним готовились. С вертолетом Ми-28Н, совершившим свой первый полет 30 марта, мы связываем большие надежды. Эта машина на сегодня не имеет равных по соотношению «эффективность-стоимость». Не сомневаюсь и в том, что оснащение вертолета перспективными тепловизионными системами, БРЛС и управляемыми ракетами обеспечит ему превосходство над западными конкурентами. В области создания боевых вертолетов мы тоже можем быть «впереди планеты всей». Ми-28Н — лучшее тому подтверждение. Этот вертолет призван поддержать при необходимости сухопутные войска огневой мощью. Для этого у него есть все необходимое: высокие скорости полета, боевая живучесть, современные средства защиты и поражения. Вертолет, кроме того, отличается минимальной заметностью для наземных средств поражения и имеет бронированную кабину экипажа. Новый боевой Ми-28Н способен развивать скорость до 300 км в час и «подкрадываться» к противнику на высоте всего 5-10 м. Если учесть, что Ми-28Н объявлен основным вертолетом авиации Вооруженных Сил Россим, то ответ на Ваш вопрос напрашивается сам собой — экспортный потенциал вертолета достаточно велик. Не секрет, что решение о закупке вертолетной техники иностранными покупателями находится в тесной связи с принятием вертолета на вооружение в стране- производителе. Принятие Ми-28Н на вооружение армии РФ повысит его конкурентоспособность на мировом рынке, а средства, полученные от продаж, могут пойти на дальнейшее развитие и совершенствование вертолета. Маркетинговые исследования рынка боевых винтокрылых машин показывают, что Ми-28Н ждут, как сейчас принято говорить, рынок «подогрет». Этот «разогрев» произошел, прежде всего, по причине широкого распространения вертолета Ми-24 и его модификаций. Популярность Ми-24 приобрел не только за счет своих высоких боевых характеристик, но и за счет меньших затрат на переучивание летного и технического персонала. Ми-28Н получился в результате эволюционного развития Ми-24. А реализуемый принцип обратной унификации позволяет уже сегодня на вертолете Ми-35М получать опыт эксплуатации отдельных узлов и агрегатов, используемых на Ми-28Н.

Конечно, говорить о том, что эти вертолеты начнут завтра же поступать в нашу армию, нельзя. Вначале Ми-28Н должен пройти весь комплекс государственных летных испытаний. Сколько времени потребуется на запуск вертолета в серийное производство и отработку этого сложного комплекса в опытной эксплуатации, пока сказать трудно. Все зависит прежде всего от организационнофинансовых возможностей главного заказчика — государства.

Что касается Ми-24ПН, то шансы этой машины уже в скором времени пополнить парк армейской авиации более реальны. Два года назад мы по гособоронзаказу модернизировали два вертолета Ми-24П в вариант Ми-24ПН, затем переоборудовали еще три и передали их в Торжок, где летчики проходят переобучение для пилотирования этого вертолета. Важно отметить, что модернизация Ми-24 идет по предложенному МВЗ им. Миля блочному принципу. Думаю, что модернизированный Ми-24ПН также будет представлять интерес и для иностранного покупателя.

На снимке слева направо: Главком ВВС России B.C. Михайлов, Б.Н. Слюсарь, генеральный конструктор МВЗ А.Г. Самусенко и генеральный директор МВЗ Ю.М. Андрианов во время первого полета Ми-28Н. 30 марта 2004 г.

Ми-28Н

— В 2004 году исполняется 40 и 45 лет со дня установления мировых рекордов высоты и скорости полета на вертолете Мм-6. Эта машина, построенная в Ростове-на-Дону, активно участвовала в освоении Сибири, разведке месторождений нефти и газа. Несколько лет назад Ми-6 был выведен из эксплуатации. Сможет ли в перспективе вертолет Ми-26 (также рекордсмен) заменить Ми-6?

— Ми-6 опередил время. Когда он появился, он был первым в России вертолетом с газотурбинными двигателями и одновременно самым большим, самым грузоподъемным, а также самым быстрым для своего времени. На нем установлено много мировых рекордов, а, как известно, устанавливаемые рекорды — признак совершенства конструкции. И эта совершенная конструкция выпускалась серийно. Ми-6 был создан не только для военных целей, но и для широкого применения в гражданской эксплуатации. Задачи, которые решал Ми-6 при освоении Сибири, доказали незаменимость винтокрылых машин, что обеспечило необходимые условия для развития коммерческого использования вертолетов Ми-26.

Это сейчас мы понимаем, что хотя Ми-26 создавался для замены Ми-6, в процессе проектирования вертолет нового поколения перешел в другую весовую категорию, а следовательно, ниша грузоподъемности, которую занимал Ми-6, оказалась свободной. Кроме того, Ми-26 находится в другой эксплуатационной и ценовой категории.

Совместная с МВЗ работа по модернизации кабины, продление межремонтных ресурсов важнейших агрегатов — те шаги, которые мы предпринимаем, чтобы сделать эксплуатацию вертолета Ми-26 еще более экономически выгодной, расширить сферу его применения и диапазон работ.

— Борис Николаевич, конечно, Ми-26 в особой рекламе не нуждается. Его уникальные возможности широко известны, он до сих пор самый-самый в мире. Однако каковы планы завода по модернизации вертолета Ми-26?

— В настоящее время мы продолжаем серийно выпускать транспортный Ми-26Т, не имеющий аналогов в мире. Его модификация Ми-26ТС сертифицирована по российским авиационным правилам, гармонизированным с FAR-29. Нами совместно с Московским вертолетным заводом разработана также программа модернизации многофункциональных тяжелых транспортных вертолетов Ми-26Т. Она включает в себя создание современной кабины с новейшим комплексом пилотажного оборудования, которое позволит использовать Ми-26Т в любую погоду, днем и ночью. Взлетать и садиться ночью вертолет сможет с помощью очков ночного видения: внутреннее и наружное светотехническое оборудование машины адаптировано к их применению. Введение комплекса бортового радиоэлектронного оборудования повысит надежность и безопасность полетов на Ми-26, а также позволит уменьшить экипаж до 2–3 человек. Все это сократит эксплуатационные расходы, а значит, привлечет к вертолету новых заказчиков.

Ми-35М

Ми-2А на ЛИС ОАО «Роствертол»

— А каковы перспективы программы модернизации Ми-2? Многие считают, что этот вертолет, выпускаемый с 60-х годов, морально устарел. Какой точки зрения придерживаетесь Вы? Как Вы считаете, сможет ли Ми-2 найти своего заказчика в нашей стране и за ее пределами?

— Не просто считаю, а уверен, что этот вертолет рано сбрасывать со счетов. Машина еще послужит людям. Поэтому вместе с МВЗ и украинскими моторостроителями — ОАО «Мотор Сич» мы задумали программу модернизации Ми-2, подписаны и соответствующие соглашения. Мы намерены провести техническую модернизацию всех находящихся сегодня в эксплуатации Ми-2 (а это около 1000 машин, в России — около 400). Своим потенциальным покупателям мы будем предлагать три варианта модернизации вертолета: с частичной заменой бортового оборудования, некоторых деталей и узлов и прошедшим капремонт двигателем ГТД-350; с новыми редуктором, бортовым оборудованием; с новым двигателем АИ-450 или двигателем фирмы «Турбомека». Макет вертолета Ми-2А с новыми двигателями демонстрировался на МАКСе летом 2003 года. Рынок легких вертолетов в нашей стране далек от насыщения, а платежеспособный спрос есть. Однако платежеспособность российских эксплуатантов ограниченна, поэтому на рынок мы собираемся вывести вертолет с минимальной, по сравнению с ценами конкурентов, ценой. Но сравнительно низкая цена вертолета — это не демпинг, а результат аккумуляции опыта разработчика — МВЗ и опыта ремонтно-восстановительных работ, который был получен на «Роствертоле» благодаря реализации программы модернизации вертолета Ми-24. Надеемся, что Ми-2А найдет своего потребителя.

— Борис Николаевич, за несколько лет в жизни завода произошло много изменений в сфере номенклатуры выпускаемой продукции, а что изменилось в отношениях с разработчиком — МВЗ им. Миля? В руководство ОАО «Роствертол» пришли новые люди, в том числе и генеральный директор. Можно ли говорить о преемственности в руководстве и приоритетах деятельности?

— Начну с последнего. Говорить о преемственности в руководстве заводом и приоритетах деятельности, я думаю, можно с полной уверенностью. Мы продолжаем идти по однажды выбранному пути — пути создания для страны надежной авиационной техники, как гражданского, так и военного применения.

Московский вертолетный завод — наш давний и надежный партнер. Жизнь показала, что друг без друга мы существовать не можем, что у сложившегося «тандема» разработчик МВЗ — производитель «Роствертол» есть не только славное прошлое и настоящее, но и интересное, плодотворное будущее. Я связываю такой прогноз, прежде всего, с созданием вертолетного холдинга, в который войдут наши заводы. Интеграция производителя и разработчика в рамках одной структуры, без сомнения, даст новый импульс нашей совместной работе.

— Только на ОАО «Роствертол» строятся такие уникальные вертолеты, как Ми-26, Ми-24, Ми-28. У завода нет конкурентов, а ведь конкуренция — это серьезный стимул в работе. Что тогда «подталкивает» завод к дальнейшему развитию?

— В России действительно только «Роствертол» выпускает эти машины. Наш завод уже давно вышел за рамки конкуренции внутри нашей страны. С одной стороны, на внутреннем рынке конкуренция нам и не нужна, поскольку мы рассчитываем на государственный оборонный заказ, без которого нам выживать непросто. С другой стороны, конкуренция внутри страны проецировалась бы и на внешний рынок, очень специфичный, и стала бы искусственной преградой на пути поступления в Россию устойчивой валютной выручки. На мировом рынке конкуренции достаточно, на рынке модернизации вертолета Ми-24 ее даже с избытком. Для обеспечения конкурентоспособности вертолетов российского производства требуется объединение больших ресурсов и потенциалов, и именно этому должна способствовать идея объединения крупных российских производителей вертолетов в один вертолетный холдинг под маркой «Вертолеты «Ми».

Ми-26Т

— Ростовский вертолетный завод является безусловным лидером отечественного вертолетостроения. Вас лично, Борис Николаевич, в очередной раз избрали в совет директоров МВЗ. Каково это — быть лидером? Какие обязанности накладывает это звание на коллектив завода?

— Знаете, вопрос вроде бы простой. И ответить на него хочется просто — мы чувствуем свою ответственность, стараемся не снижать темпов и т. д. Но, к сожалению, все эти слова в советское время как-то девальвировались. Хотя, по сути, так оно и есть. Люди у нас работают очень ответственные, душой прикипевшие к заводу. Свою марку — производителя надежной и современной винтокрылой техники — мы будем и дальше нести с честью.

— Спасибо за беседу. От имени читателей журнала «Вертолет» поздравляем дружный коллектив ОАО «Роствертол» с 65-летием! Счастливых полетов вашим вертолетам!

Беседовал Александр ХЛЕБНИКОВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Вертолет Ми-28: концепции, проверенные временем

Нынешний год — юбилейный не только для Ростовского вертолетного производственного объединения, отмечающего свое 65-летие. Десять лет назад — в 1994 году здесь началось строительство первого серийного Ми-28. 30 марта 2004 года с заводского аэродрома впервые поднялся в небо его модернизированный вариант — боевой вертолет нового поколения Ми-28Н. Мы не случайно попросили рассказать о том, как шла работа над созданием боевого вертолета Ми-28, Героя Советского Союза, заслуженного летчика-испытателя СССР, заместителя генерального директора по стратегическому развитию МВЗ им. М.Л. Миля Гургена Рубеновича КАРАПЕТЯНА. Именно он 10 ноября 1982 года впервые поднял Ми-28 в небо.

Ми-28

К идее применения вертолета в качестве одного из важнейших средств армейской авиации еще 40 лет назад многие военные относились как к сомнительной фантазии разработчиков вертолетной техники. Но успешное применение боевого вертолета «Кобра» во Вьетнаме и транспортно-боевого Ми-24 в других военных конфликтах в последней трети XX века показало необоснованность таких представлений. На поле боя появились современные маневренные средства поражения бронированной техники и живой силы. По мере возрастания опыта боевого применения винтокрылой техники возрастали и требования к их летным характеристикам, боевой живучести, маневренности и др.

В конце 70-х годов прошлого века встал вопрос о создании специализированного боевого вертолета, призванного прийти на смену вертолету Ми-24. Здесь уместно напомнить, что в течение 15 лет — до середины 80-х годов, вплоть до появления американского вертолета АН-64 «Апач», наш Ми-24/25/35 признавался всеми ведущими специалистами мирового вертолетостроения лучшим боевым вертолетом.

В 1976 году Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР конструкторским бюро МВЗ им. М.Л. Миля и фирмы «Камов» была поручена разработка на конкурсной основе перспективного боевого вертолета для Вооруженных Сил страны.

Вертолет Ми-28 был разработан под руководством Генерального конструктора МВЗ, академика Марата Николаевича Тищенко. В проекте участвовали главные конструкторы А.Н. Иванов, М.В. Вайнберг.

Экспериментальный образец Ми-28 совершил первое висение 10 ноября 1982 года, а первый полет — в декабре 1982 года (летчик-испытатель Г.Р. Карапетян, штурман-испытатель В.В. Цыганков).

Для выбора оптимальной концепции нового эффективного боевого комплекса XX–XXI вв, каким должен был стать боевой вертолет Ми-28, перед началом проектирования на МВЗ им М.Л. Миля были проанализированы различные схемы вертолетов, причем акцент делался на такие аспекты, как: аэродинамика и прочность; бронирование и боевая живучесть; применяемые средства спасения; вооружение; маневренность; авиатранспортабельность; экспортный потенциал; возможность применения узлов и агрегатов разрабатываемого вертолета для модификации авиационной техники, находящейся в эксплуатации (принцип обратной унификации), с целью снижения общих затрат на производства и эксплуатацию; количество членов экипажа и их размещение. Необходимо было выявить все достоинства и недостатки каждой из рассматриваемых схем вертолетов.

При создании вертолета Ми-28 был учтен и осмыслен весь богатый опыт боевого применения вертолетов. Ми-28 должен был удовлетворять следующим требованиям:

— полеты вертолета в районе боевых действий должны выполняться на предельно малых высотах. Только в этом случае вертолет имеет шансы выжить в боевых действиях высокой интенсивности;

— высокие летные характеристики и маневренность должны обеспечивать вертолету эффективное применение на любом театре военных действий (ТВД) в течение всего срока службы;

— вертолет должен обнаруживать и уничтожать цели (в том числе современные бронированные) в кратчайшее время с помощью прицельных систем и систем вооружения с высокой разрешающей способностью и мобильностью, точностью и мощью;

— вертолет должен обладать высокой боевой живучестью при попадании в него пуль и снарядов стрелкового оружия и малокалиберной зенитной артиллерии, представляющих основную опасность при полетах летательного аппарата на предельно малых высотах;

— вертолет должен размещаться в транспортных самолетах Ан-22 и Ил-76 с минимальной разборкой, то есть обладать высокой авиатранспортабельностью. В этом случае вертолеты могут быть доставлены в районы боевых действий в кратчайшие сроки;

— система спасения должна обеспечивать экипажу выживание без покидания вертолета при его аварийном приземлении с перегрузками и скоростями, значительно превышающими нормальные. Для быстрой эвакуации экипажа вертолета, совершившего аварийную посадку на поле боя, должен быть предусмотрен специальный отсек (такое конструктивное решение, естественно, приводит к некоторому увеличению массы и размеров вертолета). В этом случае потребность в специальной аварийно- спасательной службе значительно уменьшается. Это особенно важно потому, что помощь специальных служб в условиях боя, как правило, запаздывает;

— время и трудоемкость оперативных видов обслуживания вертолета (предполетная подготовка и подготовка к повторному вылету) должны быть минимальными;

— вертолет должен обладать возможностью действовать в отрыве от аэродрома базирования (естественно, с дозаправкой топливом и подвозом боеприпасов) в течение длительного времени, то есть обладать способностью автономного базирования;

— системы и агрегаты вертолета должны быть максимально унифицированы с системами и агрегатами вертолета Ми-24 (принцип обратной унификации).

Вопрос боевой эффективности вертолета Ми-28 — очень интересный и сложный, стоящий отдельного обсуждения. Отметим здесь лишь то, что вертолет может стать высокоэффективным интегрированным боевым комплексом только тогда, когда он как летающая платформа (носитель оружия) и установленный на нем комплекс вооружения будут удовлетворять определенным требованиям. Если хотя бы Один из компонентов комплекса (сам вертолет как летающая платформа или вооружение) не соответствует этим требованиям, то вертолет (как интегрированный боевой комплекс) не будет иметь высокой боевой эффективности. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что за срок службы боевые вертолеты неоднократно модернизируются. Чаще всего кардинальная модернизация касается пилотажно-навигационных комплексов и комплексов вооружения. Поэтому исходя из критерия «стоимость- эффективность» концепция и облик вертолета, закладываемые еще на стадии проектирования, должны обеспечить ему высокую эффективность как летающей платформе — носителю оружия в течение достаточно длительного времени без проведения модернизации.

Ми-28 в первом полете

Первый опытно-экспериментальный образец Ми-28

Не будем приводить описание комплексов вооружения, БРЭО, обзорно-прицельных систем, обеспечивающих круглосуточность и всепогодность применения вертолета, и т. д. Остановимся на некоторых конструктивных решениях и концепциях, реализованных на вертолете Ми-28 и характеризующих его только как летающую платформу; на тех особо важных фундаментальных требованиях к боевым вертолетам, которые еще в 70-80-е годы прошлого столетия были признаны как аксиома практически всеми вертолетостроительными фирмами мира, имеющими опыт создания боевых вертолетов. Как выяснилось, эти фундаментальные требования не подвержены влиянию времени. К ним относятся: необходимость выполнения полетов на предельно малых высотах; состав экипажа и его расположение в кабине (кабинах) вертолета; авиатранспортабельность; боевая живучесть, выживаемость, маневренность; стрелково-пушечное вооружение и его подвижность; система спасения экипажа.

Предварительный макет Ми-28

Макет винтокрыла Ми-28

Полеты на предельно малых высотах и ведение воздушного боя.

Схема вертолета

Весь предыдущий опыт боевого применения вертолетов в локальных войнах (в особенности таких затяжных и интенсивных военных конфликтах, как Афганский и Ирано-Иракский) позволил сделать следующие выводы:

— вертолеты на современных театрах военных действий, насыщенных высокоэффективными средствами ПВО, должны летать на боевые задания в так называемом «коридоре безопасности» (КБ) на предельно малых высотах (ПМВ), Н = 5-15 м;

— возможен принципиально новый вид боевого применения вертолетов — воздушные бои между ними;

— практически всегда в боевых условиях эксплуатация вертолетов происходит с выходом за пределы ограничений по перегрузкам, углам крена и тангажа, максимальным скоростям полета, углам скольжения и некоторым другим параметрам;

— из-за специфики боевого применения вертолетов на предельно малых высотах (пилотирование с одновременным поиском и уничтожением целей), высокого уровня линейных и угловых ускорений летчик испытывает высокие физические и особенно психофизиологические нагрузки. Работа на этих высотах характеризуется большим дефицитом времяни.

Позже верность этих выводов подтвердили государственные испытания боевых вертолетов Ми-28 и Ка-50, а также тендерные испытания Ми-28, прошедшие в 1995 году в Швеции. Эти испытания, проводившиеся в условиях, максимально приближенных к боевым, с использованием современных средств ПВО стран НАТО, позволили установить:

— при действии вертолета на ПМВ (Н=5- 15 м) вероятность его поражения практически сводится к нулю (из 28 случаев вертолет был обнаружен средствами ПВО только один раз, причем в течение времени, недостаточном для реакции систем ПВО);

— при действии вертолета на высотах более 15 метров он обнаруживался и поражался с высокой вероятностью (приблизительно 85–90 %) на дальностях 5-10 км, то есть на предельных дальностях применения ПТУР.

Оказалось, что, с одной стороны, выполнение стандартных координированных маневров * в вертикальной плоскости (горки, боевые развороты, повороты на горке и т. д.) не только с максимальными, но и с гораздо меньшими перегрузками приводит к выходу вертолета на высоты более 15 м на время, вполне достаточное для его поражения современными средствами ПВО. С другой стороны, стандартные маневры в горизонтальной плоскости с предельными значениями крена хотя и не увеличивают высоту полета, но значительно ужесточают требования к точности пилотирования: на постоянных высотах полета в «коридоре безопасности» минимальное расстояние от концов лопастей до земли существенно уменьшается, что может привести к катастрофе.

Исходя из этого первоочередную важность приобретает выполнение некоординированных маневров **, поскольку обеспечивается максимальная маневренность в горизонтальной плоскости без выхода на высоты, большие Н = 15 м, и на предельные значения углов крена и тангажа. Стандартные координированные маневры с предельными значениями перегрузок, обеспечивающими максимальные значения угловых скоростей крена и тангажа, становятся на этих высотах менее важными, хотя их значимость, например, в маневренном воздушном бою бесспорна.

Изложенные выше обстоятельства уже в конце 70-х годов, еще на этапе проектирования вертолета Ми-28, позволили определить особенности применения боевых вертолетов и по-иному рассмотреть вопросы прочности, устойчивости и управляемости, боевой живучести, а также сформулировать требования к системе управления для обеспечения гарантированных минимально потребных зазоров между лопастями несущего и хвостового винтов и элементами фюзеляжа, определить состав и расположение экипажа, диаграмму обзора, сформулировать требования по эргономике.

В связи с этим возникла необходимость практически полного исключения перекрестных связей в управлении, присущих вертолетам одновинтовой схемы, внедрения иных принципов компоновки кабины для кардинального улучшения условий обзора и эргономики при выполнении всех режимов во всем диапазоне применения вертолета, особенно при полетах на ПМВ. Также потребовалось создание принципиально новой автоматической системы управления, которая в значительной степени приблизила бы динамику маневренного вертолета к оптимальной (при полетах на ПМВ недопустимы как недостаточная, так и избыточная управляемость: на всех режимах она должна быть оптимальной).

Эти и ряд других требований обеспечивают вертолету, в конечном счете, выживаемость при значительном усилении действия средств ПВО, в принципиально новом виде боевого применения — воздушном бою между вертолетами, при выполнении боевых задач недостаточно опытным летным составом.

При разработке вертолета вариант поперечной схемы (несмотря на возможность дальнейшей модификации вертолета и создания на его базе винтокрыла с максимальной скоростью горизонтального полета Vii t = 450–550 км/ч) отвергли еще на самом первоначальном этапе, так как было доказано, что боевой вертолет не должен иметь большой поперечный размер. При выполнении координированных маневров в горизонтальной плоскости вертолет поперечной схемы всегда (даже при непредельных значениях кренов) будет выходить на высоты, большие Н=15 м.

На некоординированных маневрах в горизонтальной плоскости в силу имеющихся аэродинамических особенностей и перекрестных связей на вертолетах поперечной схемы возможно ухудшение боковой устойчивости и управляемости, что недопустимо для любого вертолета, а тем более боевого, особенно на ПМВ.

Реализуя принцип «обратной унификации» (возможность применения на вертолете Ми-24 более совершенной несущей Системы, хвостового винта и некоторых других агрегатов с Ми-28), диаметр несущего винта вертолета Ми-28 был выбран равным диаметру несущего винта вертолета Ми-24. Таким образом, параметрами, которые можно было реально изменять в процессе предварительных расчетов, оказались КПД несущего винта и масса вертолета, включая его оборудование.

В процессе проектирования требовалось решить сложную задачу: уменьшения массы вертолета на 1000 кг по сравнению с Ми-24. Эта задача решена в первую очередь за счет выбора стратегии значительно большего технического риска при разработке новых технических решений. Для вертолета были разработаны принципиально новые конструкции лопастей и втулок несущего и рулевого винтов, автомата перекоса, главного редуктора, ряда других агрегатов и систем. В конструкции планера были широко применены композитные материалы. Естественно, что период доводки вертолета удлинился, так как в процессе проведения летных испытаний сталкивались с новыми проблемами и явлениями, такими, например, как «хордовый флаттер». В 70-е годы прошлого века с этим явлением столкнулись специалисты фирмы «Локхид» при создании боевого винтокрыла «Шайен» (об этом писали многие западные авиационные издания). В одном из испытательных полетов произошло разрушение вертолета в воздухе, повлекшее за собой гибель экипажа.

«Хордовый флаттер» возник в полете при испытаниях несущего винта Ми-28 на летающей лаборатории — вертолете Ми-24. Благодаря грамотным действиям экипажу удалось выйти из «хордового флаттера», продолжавшегося 35 с, и произвести посадку вне аэродрома. С использованием полетных данных «хордовый флаттер» был воспроизведен на наземном стенде. Встретившись с этим явлением первыми в отечественной вертолетной практике, специалисты МВЗ достаточно быстро решили проблему. Были проведены соответствующие теоретические исследования, доработка втулки несущего винта, цикл наземных и летных испытаний, для которых была разработана новая методика. В результате были даны рекомендации по выходу из «хордового флаттера» в случае его возникновения на вновь создаваемых вертолетах.

Были и другие большие и малые проблемы, которые пришлось решать, причем в сжатые сроки, так как в условиях конкурса на лучший боевой вертолет фактор времени был одним из определяющих. Несмотря на встретившиеся трудности, основная цель была достигнута: взлетная масса вертолета при существующей мощности двигателей и новых профилях несущего винта, разработанных в ЦАГИ, обеспечивала вертолету заданные тактико-технические требования (ТТТ), летно-технические и маневренные характеристики.

* Стандартные координированные маневры — виражи и форсированные развороты, выполняемые без скольжения.

** Некоординированные маневры — виражи, форсированные развороты и другие фигуры, выполняемые как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости со скольжением внешним или внутренним в зависимости от величины отклонения той или иной педали.

Стенд отработки системы выживания экипажа при аварийной посадке

Состав экипажа

В процессе проектирования вертолетов всех схем рассматриваются концепции с одним и двумя членами экипажа, располагающимися в кабинах по принципу «тандем» и «бок о бок». В основу выбора для Ми-28 двухместной концепции были положены следующие причины:

1) по своим психофизиологическим возможностям экипаж одноместного вертолета не сможет выполнять комплексную задачу на предельно малых высотах (Н=5-15 м) ни днем, ни, тем более, ночью, что к настоящему времени полностью подтверждено материалами отечественных и зарубежных испытаний и исследований;

2) вне зависимости от схемы потери боевых одноместных вертолетов могут быть в 3 раза выше, чем двухместных, и, соответственно, потери личного состава на одноместных вертолетах будут в 1,5 раза больше, чем на двухместных.

Поскольку летчик одноместного вертолета вынужден выполнять боевое задание на высотах существенно больших, чем верхняя граница «коридора безопасности», то вероятность поражения средствами ПВО одноместного вертолета будет выше, чем двухместного (при действиях на высотах более 15 м вертолет обнаруживается и поражается с вероятностью около 85–90 %, а на высотах менее 15 м — с вероятностью не более 30 %);

3) на сегодняшнем уровне развития техники (при наличии естественных и искусственных препятствий, а также с учетом психофизиологического фактора и критерия «стоимость-эффективность») не представляется возможным полностью автоматизировать полет, выполняемый на высотах 5-15 м.

Поэтому при выборе схемы нового боевого вертолета предпочтение было отдано одновинтовому двухместному вертолету с расположением экипажа по схеме «тандем», поскольку при расположении по схеме «бок о бок» появляется асимметрия обзора. Это снижает маневренность при выполнении правых фигур, особенно на предельно малых высотах, из-за ухудшения обзора вправо и, как следствие, боевую эффективность и выживаемость вертолета в бою. Зная это, противник может разработать тактику ведения воздушного боя, заставляющую экипаж выполнять, в основном, маневры вправо, при которых ограничен обзор.

Справедливости ради следует заметить, что в КБ были и сторонники концепции одноместного вертолета. В пользу своего выбора они приводили следующие аргументы: уменьшение на 800-1000 кг взлетной массы (по сравнению с 2-местным вариантом) ведет к улучшению летных характеристик, к тому же можно сэкономить на обучении и содержании летного состава. Но большинство специалистов не поддержали эту точку зрения.

Первый экземпляр Ми-28 на испытаниях

Авиатранспортабельность

Требование ТТТ о переброске в зону боевых действий вертолетов армейской авиации с возможностью их немедленного применения для получения не только тактического, но и стратегического преимущества обусловило необходимость минимального времени разборки-сборки вертолета. В идеале с вертолета при перевозках транспортными самолетами ВВС (Ан-22 и Ил-76) должны сниматься только лопасти несущего винта.

Это обязательное условие ТТТ наложило определенные требования к конструкции и габаритам вертолета, определив выбор его строительной высоты, клиренса, конструкции шасси, компоновки пушечной установки и т. д. Естественно, эти требования вошли в противоречие с некоторыми другими, внеся дополнительные усложнения при решении вопросов максимального улучшения обзора, выбора наилучшего сектора стрельбы из пушки по воздушным целям, достижения высокой устойчивости и управляемости, обеспечения безопасных зазоров между лопастями несущего винта и элементами конструкции фонаря кабины и хвостовой балкой.

Несмотря на все трудности, искомый результат все же был достигнут: вертолет может транспортироваться самолетами с минимальной разборкой, сводящейся только к съему лопастей несущего винта и крыльев.

Боевая живучесть, выживаемость, маневренность

Учитывая опыт создания и боевого применения вертолета Ми-24, при разработке Ми-28 большое внимание (наряду с обеспечением высоких летно-технических характеристик и прочности) уделяли обеспечению боевой живучести машины, вопросам обзора из кабины. Обычно при проектировании вертолетов диаграмма обзора появлялась на основе существующей компоновки кабины. При проектировании Ми-28 пошли нетрадиционным путем: под требуемую диаграмму обзора была сделана конструктивная привязка элементов кабины. Задача существенно усложнялась необходимостью минимизации массы конструкции полностью бронированной кабины вертолета. И тем не менее, она была успешно решена. В 1989 году после демонстрации вертолета Ми-28 на авиационной выставке в Ле Бурже в журнале Rotor amp;Wing появилась статья, в которой, в частности, говорилось: «Несмотря на маленькую площадь остекления, обзор из кабины вертолета Ми-28 является наилучшим по сравнению со всеми имеющимися в настоящее время боевыми вертолетами». Такую высокую оценку создателям вертолета Ми-28 дали американские специалисты.

Исследование различных вариантов обстрела вертолета наземным оружием показало, что наиболее уязвимы боковые проекции и задняя часть фюзеляжа. Менее вероятно поражение лобовой проекции, и практически невозможно поражение нижней части фюзеляжа из-за малой высоты полета. Предельно малая высота полета вертолета снижает эффективность применения зенитно-ракетных комплексов, но повышает эффективность применения малокалиберной зенитной артиллерии и ручного оружия.

К тому же вполне вероятно просачивание за линию фронта разведывательно-диверсионных групп (при этом линия фронта станет напоминать «шкуру леопарда»). В такой тактической обстановке вероятность обстрела вертолета всеми видами оружия даже на своей территории значительно возрастает.

При такой специфике боевого применения вертолетов на театре военных действий высокой интенсивности и при имеющихся средствах поражения считалось, что на несущий винт должно приходиться около 50 % боевых повреждений, а уязвимость несущего винта будет зависеть от его скорости вращения и коэффициента заполнения s и должна повышаться с их увеличением. Это подтверждено анализом, проведенным НИИ ЭРАТ ВВС в процессе исследований уязвимости несущих винтов вертолетов Ми-6, Ми-8 и Ми-24, применявшихся в Афганистане.

Для достижения необходимой боевой живучести Ми-28 при уменьшении массы конструкции был принят следующий порядок приоритетов при выборе необходимых технических решений:

— выбор конструктивно-компоновочных схем, которые обеспечивают взаимное экранирование агрегатов в целях защиты более важных агрегатов менее важными (в частности, экранирование главного редуктора двигателями);

— выбор материалов и размеров элементов конструкции, обеспечивающих отсутствие разрушений, которые ведут к катастрофическим последствиям, при повреждении в течение времени, достаточного для выполнения задания и возвращения в точку базирования (лопасти несущего и хвостового винтов, трансмиссия и другие агрегаты);

— дублирование наиболее важных систем (гидросистема, проводка управления хвостовым винтом и др.);

— бронирование (если перечисленные выше способы оказались недостаточными или неэффективными).

Так, например, решение о полном бронировании кабины, в том числе и бокового остекления, было принято в Афганистане в марте 1980 года по результатам оценки потерь вертолетов, участвовавших в проведении боевых операций. По приказу Министра обороны маршала Д.Ф. Устинова в работе комиссии МАП ВВС по увеличению боевой эффективности вертолетов участвовали специалисты ОКБ М.Н. Тищенко, Е.К. Толкушкин, Г.Р. Карапетян и И.Т. Климов.

При рассмотрении проблемы обеспечения безопасности полетов необходимо остановиться на одном принципиальном вопросе, связанном с обеспечением безопасных зазоров между лопастями несущего винта и элементами конструкции фюзеляжа. Это важно для вертолетов всех схем, и особенно при боевом применении, когда возможность боевых повреждений лопастей несущего винта существенно возрастает.

У одновинтовых вертолетов это зазоры между элементами конструкции (кабина экипажа, хвостовая балка и т. д.) и лопастями несущего винта. У вертолетов соосной схемы это еще и взаимное сближение концов лопастей верхнего и нижнего винтоб. Явление сближения винтов (а это отмечают все специалисты), присущее только вертолетам соосной схемы, является для них весьма серьезной проблемой. Величина допускаемого угла взмаха (bдоп max) лопастей при их боевых повреждениях до соударения с элементами фюзеляжа у одновинтовых вертолетов, лопастей верхнего и нижнего винтов друг с другом у соосных на режимах максимального сближения — один из критериев, определяющих боевую живучесть вертолета. Очевидно, что боевая живучесть выше на том вертолете, где лопасти могут совершать большее по абсолютной величине дополнительное маховое движение до соударения с элементами конструкции при боевых повреждениях. Из этого следуют такие принципиальные выводы:

— два вертолета с различными допускаемыми величинами взмаха лопастей до соударения с элементами конструкции, имея одинаковую живучесть по отдельным узлам, агрегатам и системам, в том числе и по лопастям несущих винтов, будут иметь разную боевую живучесть;

— катастрофические последствия для вертолета с меньшими допускаемыми углами взмаха лопастей могут наступить при значительно меньших повреждениях лопастей несущих винтов от различных средств поражения. (Некоторые виды не самых опасных повреждений, например, отрыв хвостовых отсеков несущих винтов, могут спровоцировать его самоуничтожение, так как маховое движение поврежденных лопастей в этом случае может достигать больших величин);

— для вертолетов одновинтовой и соосной схем необходимо рассматривать маховое движение поврежденных лопастей НВ в совершенно разных динамических системах. Для вертолетов одновинтовой схемы это динамическая система одного несущего винта с достаточно большими допустимыми углами взмаха лопастей до соударения с элементами конструкции фюзеляжа, а для соосной схемы — динамическая система двух несущих винтов с малыми допускаемыми углами взмаха лопастей каждого винта.

Схема вертолета, его аэродинамические характеристики и конструктивные решения в системе управления должны полностью исключать соударение на всех режимах полета, как в пределах, так и за пределами ограничений, поскольку неумолимая статистика показывает, что в боевой обстановке летчику не всегда удается соблюдать букву инструкции.

Второй опытно-экспериментальный образец Ми-28

Высказывалось мнение, что вопрос безопасных зазоров на вертолетах всех схем может быть решен по аналогии с самолетами, на которых в настоящее время широко применяются системы предупреждения и предотвращения попадания в опасные режимы полета, например, для предотвращения сваливания в штопор. Такие системы стоят на отечественных самолетах МиГ-29, Су-27, Ан-70 и зарубежных.

Но сторонники такого подхода не учитывают важнейшую разницу между работой этих систем на самолетах и вертолетах. Если на самолетах такие системы работают на границе рабочего диапазона (только в районе минимальных скоростей), где абсолютно все самолеты имеют одинаковую способность сваливания в штопор, то на вертолете эти системы должны работать как на границе, так и внутри диапазона боевого применения.

Даже если установка такой системы поможет решить проблему опасных зазоров, она уменьшит маневренные возможности вертолета любой схемы в достаточно большой области диапазона боевого применения из-за введения ограничений по суммарной угловой скорости (Wc=Wx+Wz+Wy) и, следовательно, по угловым скоростям крена (Wx), тангажа (Wz) и рыскания (Wy). Естественно, преимущество в этом случае, при прочих равных условиях, получает вертолет, на котором установка таких систем не требуется.

Для того чтобы показать, что вертолеты одновинтовой схемы не имеют ограничений по выполнению пространственных маневров, был проведен цикл испытаний по подтверждению маневренных характеристик Ми-28, хотя они и не входили в программу государственных сравнительных испытаний. Как показали расчеты и подтвердившие их летные испытания, при реализации больших значений суммарных угловых скоростей, то есть при выполнении петель, переворотов, полупетель и особенно бочек, перебалансировка вертолета в продольном отношении довольно значительна, что напрямую связано с зазорами до хвостовой балки и элементов конструкции фонаря кабины летчика.

Одной из особенностей вертолета Ми-28, как это было отмечено выше, является его небольшая строительная высота, ограниченная габаритными требованиями ТТТ по авиатранспоргабельности. Эти ограничения уменьшили эффективную центровку вертолета, введя дополнительные сложности при решении вопросов как по устойчивости и управляемости, так и по безопасным зазорам между лопастями несущего винта и элементами конструкции фонаря кабины и хвостовой балкой.

Уменьшение зазоров между лопастями несущего винта и элементами конструкции фонаря кабины и хвостовой балкой на вертолетам одновинтовой схемы получается не только на режимах выхода из горки, когда лопасти несущего винта, имеющие повышенное маховое движение в условиях полета при перегрузке n < 1, и хвостовая балка сближаются. Сближение может произойти и при выполнении маневров с большими угловыми скоростями из-за продольной перебалансировки.

Конструктивные решения, реализованные в системе управления Ми-28, позволили полностью закрыть вопрос опасных зазоров до важных элементов конструкции на всех режимах полета не только в пределах, но и за пределами ограничений, обеспечить при малой строительной высоте вертолета его хорошую устойчивость и управляемость, сделать его симметричным в управлении.

По результатам замеров зазоров между концами лопастей несущего винта и хвостовой балкой при выходе из горки, проведенных во время государственных сравнительных испытаний вертолета Ми-28, максимально допустимое дополнительное маховое движение лопасти до соударения с хвостовой балкой при пилотировании в пределах РЛЭ составляет чуть более b = 11°, а при выходе за пределы — около b = 8,5° (без учета упругости лопастей). На всех других режимах, включая выполнение таких фигур, как петли, бочки, перевороты, полупетли, зазоры между концами лопастей несущего винта и хвостовой балкой, величина b существенно больше. Реализованная во время испытаний практически, максимальная угловая скорость крена обеспечила безопасные зазоры между лопастями и элементами фюзеляжа (хвостовой балкой и фонарем кабины).

Таким образом, специальные испытания по подтверждению маневренности вертолета при выполнении петель Нестерова, бочек, переворотов, полупетель и других фигур с реализацией почти предельных значений угловых скоростей показали, что Ми-28 не имеет ограничений при выполнении пространственных маневров ни по зазорам между лопастями и элементами конструкции фюзеляжа, ни по угловым скоростям выполняемых маневров.

В настоящее время в нашей стране только на одновинтовых вертолетах Ми-34 и Ми-28 так же, как и на американских вертолетах АН-64 «Апач» и АН-66 «Команч», выполняется полный комплекс фигур высшего пилотажа, включая петли, полупетли, бочки и перевороты.

Третий экземпляр Ми-28 — вертолет Ми-28А

Стрелково-пушечное вооружение

Сравнивая преимущества и недостатки подвижного и неподвижного стрелково-пушечного вооружения (СПВ), специалисты ОКБ достаточно быстро пришли к мнению, что подвижное СПВ имеет три неоспоримых преимущества над неподвижным.

1. Применение подвижной пушечной системы не накладывает ограничений на действия членов экипажа. В этом случае возможно нанесение удара одновременно по нескольким целям, находящимся в разных направлениях: летчик применяет неподвижное оружие — неуправляемые ракеты (НАР) и/или неподвижное стрелково-пушечное вооружение (НСПВ) для поражения целей впереди по направлению полета, оператор — подвижное СПВ для поражения целей сбоку.

2. Необходимое время от момента обнаружения цели до ее поражения (работное время) у вертолета с подвижным СПВ значительно меньше, чем у вертолета с неподвижным или ограниченно подвижным СПВ. Это связано с тем, что моменты инерции подвижной стрелково-пушечной платформы на несколько порядков меньше, чем у самого маневренного вертолета. Следовательно, угловые скорости и угловые ускорения подвижного оружия существенно выше, чем максимальная угловая скорость и угловые ускорения, развиваемые вертолетом как летающей платформой.

3. Подвижность оружия в несколько раз увеличивает сектор возможных атак не только в воздушном бою, но и при атаках наземных целей. Летчик, не связанный непосредственно с прицеливанием, может маневрировать и уходить от огня средств ПВО максимально быстро. Время пребывания вертолета в поле зрения противника уменьшается почти в 3 раза, а время стрельбы по данной цели из подвижной пушечной установки увеличивается в 2,5–4 раза по сравнению с неподвижной. Эти соображения и предопределили установку на вертолете Ми-28 подвижной пушки.

Система спасения экипажей

В конце 70-х годов считалось, что на высотах до 100 м, когда покидание вертолета с парашютом невозможно, есть только два способа спасения экипажа: катапультирование или установка системы, которая позволила бы экипажу выжить, не покидая вертолет, при его аварийном приземлении. Проанализировав эти два варианта еще на стадии проектирования, специалисты ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля» пришли к выводу, что способ, Связанный с катапультированием, имеет ряд принципиальных недостатков.

Во-первых, безопасность катапультирования зависит от достаточно большого количества факторов, в том числе: пространственного положения вертолета при летном происшествии, его высоты и скорости; скорости распознавания, оценки ситуации и принятия решения на катапультирование летным составом (все это в условиях громадного дефицита времени, больших психофизиологических нагрузок и требований повышенной точности пилотирования).

Во-вторых, даже при удачном катапультировании и в воздухе и после приземления экипаж будет представлять собой исключительно заманчивую мишень для всех видов стрелкового оружия. Это доказано практикой всех войн и локальных конфликтов XX столетия.

В начале войны в Афганистане были случаи гибели летного состава вертолетов Ми-8 уже на земле, когда экипажи расстреливались противником после благополучных аварийных посадок, так как кабина вертолета не имела брони. На Ми-24, где кабина бронирована, экипаж в таких ситуациях выживал. На вертолете Ми-28 после аварийной посадки экипаж находится в бронированной кабине с бронированным остеклением, защищающей его от всех видов стрелкового оружия, вплоть до снарядов калибра 20 мм и осколков.

В-третьих, катапультирование связано с отстрелом лопастей несущего винта (направления катапультирования вниз и вбок были признаны неосуществимыми). А поскольку вертолеты могут применяться и в составе группы, вероятность поражения соседних вертолетов при отстреле лопастей на одном из них весьма высока. Кроме того, абсолютно надежных систем не существует, и система отстрела лопастей вряд ли составит исключение, а иметь «бомбу замедленного действия» на борту весьма неприятно.

Отмеченные недостатки катапультирования как средства спасения экипажей оказались очень серьезными, поэтому остановились на втором варианте, хотя и он не гарантирует 100 % спасения экипажа при поражении систем управления и требует установки неубирающегося шасси, увеличивающего лобовое сопротивление вертолета.

Поэтому на вертолете Ми-28 была установлена система пассивной противоударной защиты (энергогасящие шасси и кресла экипажа), позволяющая обеспечить травмобезопасность экипажа при ударе о землю с вертикальными скоростями до 12 м/с и с весьма высокими скоростями при боковом и переднем ударах, что подтверждено специальными натурными испытаниями на стенде.

Второй экземпляр Ми-28А

Заключение

Путь к серии вертолета Ми-28 был тернист и драматичен. От проекта до серийного производства прошло более четверти века. Ни одна разработка ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля» не продолжалась так долго.

Конкурс на лучший боевой вертолет, объявленный в 1976 году, был задуман по аналогии с американскими конкурсами. Однако наш конкурс, в отличие от американских, предполагал сравнение вертолетов разных схем.

На первой стадии конкурса решения принимались, в основном, на основании теоретических представлений. Прямых доказательств неприемлемости тех или иных концепций и реализованных на вертолетах конструктивных решений, тогда не было.

Попытки принятия (по аналогии с самолетами) волевых решений по вертолетам, участвовавшим в конкурсе, без учета специфики их боевого применения на предельно малых высотах, применения одинаковой методики при оценке характеристик боевой живучести вертолетов разных схем были некорректны. Это привело к совершенно неправильным выводам и оценкам, которые затем пришлось исправлять в течение очень долгого времени.

Узкому кругу специалистов, к мнению которых просто не хотели прислушиваться, были ясны негативные последствия для развития боевого вертолетостроения, обороноспособности и экспортного потенциала страны, которые могли последовать из совместного решения МАП и ВВС в пользу разработки одноместного вертолета Ка-50 и по закрытию темы вертолета Ми-28.

По инициативе автора статьи и при поддержке ряда ответственных работников и членов ЦК была организована встреча с начальником авиационного подотдела оборонного отдела ЦК КПСС М.К. Редькиным (в ней принимали участие Г.Р. Карапетян и ведущий конструктор М.В. Вайнберг). Разумные доводы были услышаны и поняты, работы и финансирование по теме боевого вертолета Ми-28 возобновлены и продолжены.

Не менее драматичной была и вторая стадия конкурса, хотя в это время уже появились неопровержимые доказательства приемлемости или неприемлемости различных реализованных конструктивных решений, полученные при эксплуатации вертолетов в боевых условиях.

Груз ранее принятых решений и некоторые субъективные соображения в течение долгого времени не давали принять действительно государственное решение.

Коллектив ОКБ продолжал работы над вертолетом в условиях тяжелейшего финансового положения, когда завод путем формальных процедур был искусственно введен в состояние банкротства. Коренное изменение ситуации произошло благодаря действенной помощи государства и лично Президента Российской Федерации В.В. Путина.

Как известно, время все расставляет по своим местам. Жизнь полностью подтвердила правильность основных концепций, которые были выбраны МВЗ еще в 70-е годы прошлого века при проектировании нового поколения боевых машин. Постройка вертолета Ми-28Н на ОАО «Роствертол» поставила логическую точку в драматическом и долгом конкурсе на лучший боевой вертолет для Вооруженных Сил нашей страны.

Гурген КАРАПЕТЯН

Стремительный взлет после длинного разбега

На протяжении последних 30 лет основным ударным вертолетом Сухопутных войск России и ряда других стран является Ми-24. Опыт его боевого применения в локальных войнах и вооруженных конфликтах, а также заложенная в конструкцию способность к совершенствованию позволили в процессе модернизации повысить его боевую эффективность.

Однако при ведении боевых действий в условиях развитой противовоздушной обороны Ми-24 имел ряд существенных ограничений. Поэтому задача создания боевого вертолета нового поколения, способного уничтожать бронетанковую технику и укрепления противника, оставалась актуальной.

Вертолет Ми-28Н как летающая платформа для размещения комплекса вооружения разработан с учетом опыта создания и боевого применения Ми-24 и других вертолетов аналогичного назначения.

Одной из основных задач при его создании было обеспечение простоты технического обслуживания. Впервые в отечественной практике в конструкции втулки несущего винта вместо горизонтальных, осевых и вертикальных шарниров были применены сферические эластомерные шарниры. В других шарнирных соединениях втулки используются самосмазывающиеся металлофторопластовые и тканевые подшипники, что позволило свести к минимуму количество точек смазки. Улучшение летно-технических характеристик обеспечивалось и установкой на Ми-28Н Х-образного рулевого винта.

Отсутствие традиционной грузовой кабины позволило разместить наиболее тяжелые агрегаты и системы вблизи центра тяжести, за счет чего, по сравнению с Ми-24, существенно уменьшились моменты инерции, особенно в продольной оси. Низкое расположение хвостовой балки исключает возможность соударения с ней лопастей даже при энергичном маневрировании с большими перегрузками.

Фюзеляж представляет собой традиционную для «милевских» вертолетов цельнометаллическую конструкцию. Композиционные материалы применены в конструкциях несущего и рулевого винтов, стабилизатора, киля и некоторых второстепенных узлов.

В целях повышения боевой живучести вертолета двигатели ТВЗ-117ВМА разнесены по бортам фюзеляжа и разделены главным редуктором, что уменьшает вероятность их поражения одним выстрелом. При отказе или поражении одного из двигателей вертолет может продолжать полег с автоматическим выводом машины на максимальный режим. На вертолете применено круговое бронирование кабины экипажа, дублирование и взаимное экранирование важнейших систем и агрегатов.

Проведенные испытания показали, что борта выдерживают попадание снарядов американской 20-миллиметровой пушки «Вулкан». Аппаратура постановки помех радиолокационным станциям и ракетам с инфракрасной системой наведения обеспечивает защиту от поражения управляемыми ракетами. Кроме того, на Ми-28Н установлена аппаратура предупреждения об облучении вертолета радиолокационными станциями и лазерными целеуказателями противника. Информация об этом отображается на многофункциональных дисплеях. Для защиты от ракет с тепловым наведением предусмотрена установка устройства выброса ложных целей.

Тройная поэтапная схема поглощения кинетической энергии удара о землю увеличивает безопасность экипажа в случае аварийной посадки при большой вертикальной скорости. Шасси Ми-28Н неубирающиеся. Основные стойки шасси и кресла пилотов — энергоемкие. При грубой посадке стойки деформируются, превращая значительную часть энергии удара в энергию деформации. Часть энергии погашается за счет амортизации кресел, а остаток энергии удара берет на себя опускающийся пол.

Использование новых технических решений позволило значительно уменьшить объем работ по обслуживанию несущей системы и обеспечить техническое обслуживание машины в условиях автономного базирования. Конструкция пушечной установки такова, что неполную разборку пушки можно производить без ее демонтажа.

Интегрированный комплекс бортового оборудования Ми-28Н при решении боевых задач обеспечивает пилотирование с огибанием рельефа местности на высотах 15–20 м в автоматическом режиме. В шарообразном обтекателе вертолета, расположенном над втулкой несущего винта, установлена многофункциональная бортовая радиолокационная станция (БРЛС), которая выдает информацию о препятствиях, включая отдельно стоящие деревья и провода линий электропередач, делая возможным круглосуточный полет на предельно малой высоте даже в сложных метеоусловиях. Той же цели служат очки ночного видения, которыми оснащен экипаж вертолета.

Укрываясь в складках рельефа местности или за деревьями и выставив из-за укрытия только надвтулочную часть БРЛС, вертолет может производить поиск целей и определять их тип. Распределив по необходимости цели между вертолетами группы, вертолет выходит из укрытия и наносит удары имеющимися средствами поражения. РЛС Ми-28Н способна также решать пилотажно-навигационные задачи.

На вертолете установлена система картографической информации с высокой степенью разрешения и банком данных о рельефе местности в районе боевых действий. На их основе вычислительная система может формировать трехмерное изображение участка местности, на котором находится вертолет. Вся эта информация представляется летчику и штурману-оператору на цветных жидкокристаллических дисплеях, установленных в передней и задней кабинах.

Вооружение вертолета Ми-28Н состоит из встроенного пушечного, управляемого и неуправляемого ракетного вооружения. Подвижная пушечная установка оснащена пушкой 2А42 калибра 30 мм. Привод пушечной установки — электрический, питание пушки — ленточное, двухстороннее из двух патронных ящиков, закрепленных на турели. Отсутствие гибких перекручивающихся рукавов значительно повышает надежность работы системы. Благодаря селективному питанию экипаж может выбрать тип снаряда (бронебойный или осколочно-фугасный) непосредственно во время боя. Как показал опыт применения пушек на различных вариантах Ми-24, подвижная пушка гораздо удобнее в эксплуатации. Разворот счетверенного пулемета на турели Ми-24Д занимал в 3–4 раза меньше времени, чем разворот всего вертолета Ми-2411 с неподвижной пушкой. К тому же вертолету с подвижной пушкой не надо разворачиваться для поражения целей, находящихся в задней полусфере.

Углы отклонения пушечной установки составляют +110 и -110° в горизонтальной плоскости и +13 и -40° в вертикальной. Применение пушки на Ми-28Н может осуществлять не только оператор, но и летчик при помощи нашлемной системы целеуказания.

Управляемое ракетное вооружение состоит из УР «Игла», ПТУР «Атака-В» либо ракеты «Штурм». Сверхзвуковая высокоточная управляемая ракета «Атака-В» имеет радиокомандную систему наведения повышенной помехозащищенности, которая больше приспособлена к работе в дыму, пыли, сильном тумане, чем лазерная. «Атака-В» поражает танки с динамической защитой брони и низколетящие малоскоростные воздушные цели. Сверхзвуковая УР «Игла» относится к ракетам класса «воздух-воздух» и предназначена для обороны от самолетов и вертолетов противника в режиме «пустил-забыл». Ракеты всех трех типов унифицированы с боеприпасами Сухопутных войск. Их пуск осуществляется оператором.

Новая обзорно-прицельная станция обеспечивает поиск точечных подвижных и групповых целей на удалении в несколько километров в дневных и ночных условиях. В состав вооружения входят также неуправляемые авиационные ракеты С-8 (до 80 штук) и С-13 (до 20 штук). Также на вертолете могут быть установлены два унифицированных пушечных контейнера УПК-23-250 с 23-миллиметровыми авиационными пушками ГШ-23А с боезапасом по 250 снарядов в каждой. Применение всей номенклатуры неуправляемого вооружения может также осуществляться летчиком.

Ми-28Н может перевозиться в транспортных самолетах типа Ил-76 с минимальной разборкой.

По соотношению «стоимость-эффективность» Ми-28Н на сегодняшний день не имеет себе равных, а оснащение же вертолетов перспективными тепловизионными системами, БРЛС и управляемыми ракетами обеспечивает ему превосходство над зарубежными аналогами и высокую конкурентоспособность.

Пушка 2А42 калибра 30 мм

Х-образный рулевой винт

Ми-28Н отводится приоритетная роль в повышении огневой мощи частей ВВС России, что объясняет и серьезные требования, предъявляемые к вертолету: высокая скорость полета, боевая живучесть и широкая номенклатура средств поражения. В техническом облике ударного Ми-28Н сочетание этих требований сбалансировано, за что, правда, приходится платить увеличением веса. Тем не менее, практически по всем летно-техническим характеристикам Ми-28Н превосходит зарубежные аналоги. Боевая живучесть вертолета улучшена за счет увеличения количества брони, что недостижимо для машин с меньшим взлетным весом. При этом конструкторам КБ Миля удалось создать вертолет с низким уровнем заметности.

Отметим еще раз, что вертолет Ми-28Н создавался коллективом КБ Миля не «с нуля», а на основе собственного опыта создания Ми-24, успешно применявшегося в реальных боевых действиях, и с учетом опыта проектирования и производства западных винтокрылых машин данного класса. Это дает программе российского вертолета дополнительные преимущества, так как известно, что качество создаваемой техники во многом зависит от опыта разработчика и производителя.

В прошедшем 2003 году программе создания боевого вертолета Ми-28Н существенно продвинулась вперед.

Во-первых, специалисты Московского вертолетного завода решили проблему конструкции главного редуктора. 600-часовые стендовые испытания этого агрегата, а также наработка в полете 50 часов в составе первого опытного образца вертолета Ми-28Н подтвердили правильность технических решений. В настоящее время продолжаются работы по увеличению ресурса главного редуктора до заданного Министерством обороны РФ значения.

Во-вторых, первый вертолет Ми-28Н приступил к выполнению полетов по программе совместных Государственных испытаний. Было выполнено несколько десятков полетов для оценки летно-технических характеристик и основных летных ограничений. В 2004 году этот этап Государственных испытаний будет завершен.

На ОАО «Роствертол», в условиях серийного производства, изготовлен вертолет Ми-28Н, который 25–31 марта 2004 года успешно прошел летные приемо-сдаточные испытания. В текущем году этот образец Ми-28Н планируется передать на совместные Государственные испытания.

Изготовленному в Ростове Ми-28Н предстоит пройти испытания комплекса навигационно-пилотажного, радиоэлектронного оборудования, боевые стрельбы и оценку комплекса обороны. Вертолет оснащен всем необходимым оборудованием для этих испытаний.

Втулка НВ с надвтулочной РЛС

Одной из особенностей программы создания боевого вертолета Ми-28Н является то, что уже на этапе создания опытного образца на ОАО «Роствертол» и на предприятиях — производителях комплектующих осуществлялась подготовка серийного производства. К моменту начала Государственных испытаний было освоено производство лопастей несущего винта из композитных материалов, а также завершена подготовка серийного производства Ми-28Н. 0 масштабах выполненных подготовительных работ говорит тот факт, что только «Роствертол» за счет собственных финансовых средств разработал и изготовил более 56 тысяч единиц оснастки и специального инструмента.

За 2001–2004 годы ОАО «Роствертол» накоплен производственный потенциал, позволяющий выполнить программу поставки боевых вертолетов Ми-28Н ВВС РФ. В конце 2003 года в стапельно-сборочную оснастку ростовского завода был заложен следующий фюзеляж вертолета Ми-28Н. Сложный механизм взаимодействия ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля», ОАО «Роствертол» и других предприятий, включенных в программу создания вертолета Ми-28Н, работает, увеличивая обороты.

Наталья ТЕРЕЩЕНКО

В бою не подведет

В двадцатых числах мая в Торжке проходил семинар по организации взаимодействия руководства субъектов Российской Федерации с соответствующими структурами Министерства обороны, МЧС и МВД. По этому поводу в Центре боевого применения и переучивания летчиков приурочили проведение «авиашоу». Были продемонстрированы в полете вертолеты Ми-26Т, Ми-8МТВ, Ми-24П, Ка-50, а на статической стоянке — новейшие модификации винтокрылых машин, в том числе «ночные» вертолеты Ми-8МТК0 производства МВЗ им. М.Л. Миля и Ми-24ПН производства ОАО «Роствертол». Передача заводом в Торжок первых пяти вертолетов Ми-24ПН состоялась в феврале 2004 года. В Центре боевого применения и переучивания началась подготовка летчиков к полетам на этих машинах. Мероприятие в Торжке показалось нам удобным поводом узнать больше о машине, которая в ближайшем будущем поступит на вооружение в армейскую авиацию.

Транспортно-боевой вертолет Ми-24ПН — модернизация серийного вертолета Ми-24, стоящего на вооружении более 30 государств мира. Прошедшие годы и события, в которых принимал и принимает участие этот вертолет, доказали его высокие летнотехнические характеристики, его незаменимость при ведении военных действий. Едва появившись на вооружении, Ми-24 стал участником реальных боевых действий практически на всех территориях, входивших в зону стратегических интересов СССР. Вертолет принимал участие в 30 вооруженных конфликтах и локальных войнах. Но самым большим и серьезным испытанием для него стала война в Афганистане.

По мере освоения боевого применения вертолета Ми-24 определился круг задач, которые способен решать этот вертолет. Прежде всего, это поддержка сухопутных войск при проведении наступательных и оборонительных операций, сопровождение и огневая поддержка тактического десанта, высаживаемого с транспортных вертолетов, транспортировка разведывательных групп и групп, выполняющих специальные задания. Позднее к задачам, которые решал Ми-24, добавилась еще одна — необходимость сопровождать транспортные самолеты в момент их взлета и посадки вблизи зон боевых действий.

В чем секрет неувядающей популярности Ми-24 как боевого вертолета? Прежде всего, в его боевой живучести. Ми-24 имеет удачное бронирование: 4-5-миллиметровая броня прикрывает жизненно важные агрегаты машины (коробку приводов, маслобаки двигателя, редуктор, гидробак). При обстреле из крупнокалиберного пулемета чаще всего поражается силовая установка. Но Ми-24 даже с одним работающим в чрезвычайном режиме двигателем может дотянуть до своих. «Дырявый» главный редуктор способен работать еще 15–20 минут. На вертолете Ми-24 удалось осуществить грамотное дублирование, которое позволяет «спасти» машину даже с поврежденными гидравлической и электрической системами. Анализ потерь показал, что защищенный экипаж способен спасти машину.

В результате анализа опыта применения вертолета Ми-24 в условиях реальных боевых действий была сформирована и последовательно реализована программа повышения боевой живучести вертолета. Так, к средствам пассивной защиты (бронирование кабины экипажа и жизненно важных систем вертолета) добавились средства защиты от управляемых средств поражения. С 1980 года на соплах двигателей вертолета устанавливают экранно-выхлопное устройство (ЭВУ) для борьбы с ПЗРК. Ми-24 вначале были оснащены двумя 32-зарядными ИК-ловушками AC0-2B, а с 1987 года оснащаются двумя веерными блоками по три кассеты в каждом на бортах фюзеляжа, создающими широкий шлейф из ложных тепловых целей. С 1982 года комплекс защиты вертолета пополнила станция активных помех «Липа». У первых вертолетов Ми-24А и Ми-24Д до 90 % повреждений приходилось на топливные баки. Проектирование баков последующих модификаций и заполнение их пенополиуретановой губкой позволило значительно снизить риск получения подобных повреждений, а также избежать возгораний.

Адаптация вертолета к различным районам применения и климатическим зонам происходила непосредственно на практике, в бою. Поскольку в условиях высокогорного жаркого климата вертикальный взлет практически не использовался и вертолет взлетал только по-самолетному, для повышения взлетной массы был отработан режим взлета с колес передней опоры, предложенный еще М.Л. Милем. Методика взлета такова: машина наклоняется на 10–20° к горизонту и энергично разгоняется в условиях влияния земли. Такой прием позволяет увеличить взлетную массу в зависимости от высоты площадки на 500-1500 кг.

Большой опыт применения вертолетов Ми-24 позволил отточить тактику их боевого использования, основной упор был сделан на внезапность, непрерывность огневого воздействия и взаимное прикрытие. Главный тактический прием, который использовал в бою вертолет Ми-24 в Афганистане (особенно в начале войны), — выполнение боевых задач на малой, до 50 метров, высоте. Однако с появлением ПЗРК (переносных зенитно-ракетных комплексов) вертолетам пришлось повысить высоту до 1000 метров, а когда противник вооружился еще более мощным стрелковым оружием, Ми-24 пришлось уйти на высоту более 1500 метров.

Военные действия в Чечне потребовали от экипажей вертолета Ми-24 решения новых, более сложных задач, поскольку боевики применяли уже четко организованную систему ПВО. В этих условиях именно на экипажи вертолетов Ми-24 легла задача уничтожения ПЗРК сразу после обнаружения по характерному дымному шлейфу с места пуска. Вертолеты Ми-24 в Чечне участвуют в боевых операциях, сопровождают колонны и ведут воздушную разведку. Атаки наземных целей вертолеты с высокой эффективностью осуществляются с высот 3000–2500 метров под углами от 10 до 25° на скоростях 140–150 км/ч.

Вертолет Ми-24 за прошедшие годы доказал не только свою надежность в бою, практика выявила и немалые резервы для продления его жизненного цикла. Разработчики и производители дали путевку в боевую жизнь таким модификациям вертолета, как Ми-24В, Ми-24П, сегодня к ним добавилась новая машина — Ми-24ПН, способная решать и задачи своих предшественников, и новые, более сложные.

Николай Севрюгин

МИ-24ПН на МАКС-2003

Освоение новой техники, особенно на первоначальном этапе, доверяется самым опытным летчикам. Один из них — полковник Николай Севрюгин. На сегодняшний день он налетал на вертолете Ми-24ПН около 70 часов. Это самый большой налет на этой модификации вертолета в армии. На вопрос, что же существенно нового и «полезного» для боевой машины появилось в новом вертолете, он ответил так: «От базовой машины Ми-24ПН внешне отличается мало. Укороченное неубирающееся шасси, перед передней кабиной — оптическая надстройка «глаза и уши». Вот и все видимые отличия. Но самое важное внутри. На вертолете установлен комплекс оборудования, который позволяет решать боевые задачи ночью. Система ночного видения включает в себя тепловизионную подсистему и кабину, адаптированную к применению очков ночного видения. Для обеспечения посадки ночью на вертолете установлен специальный инфракрасный прожектор.

Полеты ночью и на предельно малой высоте требуют колоссальной концентрации внимания. Конечно, любая попытка измерить напряженность работы летчиков в цифрах и процентах весьма условна и приблизительна, но можно сказать наверняка, что до 85 % внимания уходит на контроль и наблюдение за закабинным пространством и лишь 15 % остается для наблюдения за приборами. Поэтому понятно, что дополнительное пилотажно-навигационное оборудование, установленное на вертолете, значительно облегчает работу летчика и оператора за счет концентрации необходимой полетной информации на приборах. Новый бортовой комплекс пилотажно-навигационного оборудования позволяет вывести машину в заданную точку маршрута с точностью до 50-100 метров в автоматическом режиме по одному из пяти запрограммированных маршрутов (учитывая повороты в необходимых точках).

Для перегонки вертолета на большие расстояния предусмотрена установка новых дополнительных топливных баков, унифицированных с аналогичными топливными баками вертолета Ми-28Н. Неубирающееся шасси не вредит аэродинамике вертолета, так как в боевых условиях при полетах на предельно малой высоте скорости небольшие — около 160 км/ч, а увеличение сопротивления и расходов топлива при такой скорости не превышает 1–2 %. Система ночного видения позволяет обнаруживать цели на расстоянии до 3500 м. Новый комплекс прицеливания и навигации существенно повысил возможности применения вертолета в условиях ведения военных действий, особенно когда необходимо добиться точности попадания в цель неуправляемого вооружения».

…Научно-исследовательские и опытноконструкторские работы по модернизации вертолетов семейства «Ми» МВЗ им. Миля ведет в соответствии с программой, принятой несколько лет назад. Работы по модернкзации вертолетов типа Ми-24 и Ми-8 для нужд Министерства обороны РФ были признаны приоритетными. В качестве основной принята концепция «блочной модернизации», в соответствии с которой вертолеты Ми-24 модернизируются в варианты Ми-24ПН, Ми-35М, Ми-24ПК. Вариант модернизации определяется заказчиком.

Опыт ведения боевых действий на Северном Кавказе доказал необходимость применения вертолетов ночью и в сложных метеоусловиях. По требованиям военных на модернизированном Ми-24ПН установлен комплекс бортового оборудования, включающий в себя: обзорно-прицельную систему «Радуга-111», интегрированную с тепловизором «Зарево» Красногорского завода имени Зверева; лазерный дальномер и канал управления противотанковыми управляемыми реактивными снарядами (ПТУРС) «Штурм» или «Атака». Интегрированный комплекс бортового радиоэлектронного оборудования (БРЗО) вертолета включает в себя жидкокристаллические многофункциональные индикаторы и очки ночного видения с адаптированным под их применение свето-техническим оборудованием кабины. Новое БРЗО позволит обеспечить круглосуточное боевое применение вертолетов со всеми штатными системами вооружения, пилотирование в ночных условиях на высотах 50-200 м, высокую точность навигации за счет применения в составе БРЭО цифровой карты местности с коррекцией координат по спутниковой навигационной системе. Оборудование спутниковой навигации может работать не только в обеих основных системах NAVSTAR и ГЛОНАС, но и в совмещенном режиме, используя информацию, поступающую одновременно со спутников разных систем. Это первая штатно установленная система спутниковой навигации, поступившая на вооружение в военную вертолетную авиацию. По оценкам летчиков, точность системы составляет 50–70 м.

Ми-24ПН на статической стоянке

Укороченное крыло Ми-24ПН

Вертолет вооружен встроенной пушечной установкой НПУ-30 с боекомплектом 250 снарядов. Подвесное вооружение вертолета может включать до 16 ПТУРС 9М-120 комплекса «Атака-В», или 9М-120Ф, или 9М-114, до 10 НУРС С-13, до 80 НУРС С-8, подвесные пушечные установки с пушками калибра 23 мм и боезапасом 250 снарядов, до двух управляемых ракет класса «воздух-воздух». Эффективность модифицированного вертолета, лолагают военные эксперты, в 1,5–1,7 раза превосходит эффективность базового Ми-24.

Впервые используются цветные (не зависящие друг от друга) многофункциональные индикаторы для отображения информации, установленные как в кабине летчика, так и в кабине оператора. На экране многофункционального индикатора (МФИ) может быть отображена пилотажная информация, которая дублирует информацию со стандартных стрелочных приборов. На навигационном кадре отображается карта, на которую накладывается «скелет» маршрута, возможно изменение масштаба изображения, а также изменение ориентации отображения (с учетом направления полета или в традиционной ориентации — «север вверху»). На экране МФИ отображается информация с тепловизионной системы (метки прицеливания, расстояния до цели с лазерного дальномера). Эта информация особенно важна при стрельбе НАР, поскольку значительно повышает ее точность: НАР летят по баллистической траектории, а метки стрельбы выдаются с учетом поправок на ветер, которые определяются вычислителем.

В целом комплекс решает задачи в полуавтоматическом режиме, оператору вооружения достаточно опознать и определить цель, замерить расстояние при помощи лазерного дальномера, наложить на МФИ подвижную марку на цель и нажать кнопку пуска. Комплекс автоматически вычисляет поправку с учетом расстояния, скорости полета и скорости ветра, при вычислении поправки решается трехмерная баллистическая задача. В процессе отработки боевого применения вертолета Ми-24ПН подтвердилась эффективность работы вычислителя.

Важно, говоря о новой машине, подчеркнуть и тот факт, что переоборудование вертолетов Ми-24 в вариант Ми-24ПН может производиться в процессе выполнения капитального ремонта с продлением срока службы и ресурсов основных агрегатов вертолета.

Александр ХЛЕБНИКОВ

Есть редуктор — есть вертолет!

Н.А. Семикопенко

В этом абсолютно убежден Николай Семикопенко — управляющий директор ОАО «Редуктор-ПМ» — одного из крупных предприятий Пермского моторостроительного комплекса, входящего в число мировых лидеров по производству вертолетных редукторов и трансмиссий. Мощная производственная база, богатый опыт и специалисты высшей квалификации — вот залог качественного изготовления, ремонта и обслуживания главных редукторов и трансмиссий вертолетов: Ми-8, Ми-8МТВ, Ми-14, Ми-17, Ми-26, Ми-28Н, «Ансат», Ми-34, а также деталей и узлов авиационных двигателей, редукторов для передвижных электростанций мощностью 2,5–6 МВт.

31 марта 2004 года над полигоном Ростовского вертолетного производственного комплекса состоялся полет новейшего российского боевого вертолета огневой поддержки Ми-28Н «Ночной охотник». По словам главкома ВВС Владимира Михайлова, этот вертолет в ближайшее время займет должное место в боевом строю Военно-Воздушных Сил России. В создании этого уникального вертолета приняли участие лучшие отечественные предприятия аэрокосмической отрасли, среди них — ОАО «Редуктор-ПМ», производитель главного редуктора и трансмиссии.

— Николай Анатольевич, успешное выполнение задания Минобороны ВВС России по созданию ряда узлов вертолета Ми-28Н — показатель высокого класса специалистов Вашего предприятия. С какими трудностями столкнулся завод в работе над узлами нового вертолета? Чем обеспечены высокие эксплуатационные характеристики его редуктора и трансмиссии?

— История создания редуктора и трансмиссии для вертолета Ми-28Н переплетается с нашей работой над другим проектом — производством главного редуктора для вертолета Ми-26. В 1982 году в Перми началось серийное изготовление главного редуктора для этого многоцелевого тяжелого вертолета. Учитывая задачи, которые были поставлены перед разработчиками машины, заместитель главного конструктора МВЗ им. М. Л. Миля Г.П. Смирнов предложил совершенно новую для того времени многопоточную схему главного редуктора, позволяющую получить передаточное отношение более 50. В основу этой схемы заложен эффективный механизм, позволяющий выравнивать потоки мощностей.

В дальнейшем такая схема редуктора подтвердила свою надежность в ходе эксплуатации вертолета Ми-26, и испытаний вертолетов «Ансат» и Ми-2-8Н.

Главный редуктор ВР-29 для вертолета Ми-28Н, в отличие от ВР-26, имеет расширенные возможности. Установленные на нем две обгонные муфты позволяют приводить в действие генератор и агрегаты вертолетных систем для проведения комплекса наземных проверок без запуска основных двигателей и вращения несущего винта.

Сложность работы над узлами трансмиссии и редуктора для Ми-28Н заключалась в том, что изменения вносились не на стадии проектирования, а во время изготовления опытных образцов. Около двух тысяч предложений по усовершенствованию конструкции и технологии изготовления были рассмотрены ведущими специалистами предприятия. Словом, в совершенствовании трансмиссии, состоящей из восьми узлов, приняли участие и конструкторы, и технологи, и рабочие.

Управляющий директор Н.А. Семикопенко и технический директор А.Д. Загрышев у редуктора ВР-29А, прошедшего испытания

— А каковы, если не секрет, общие результаты работы ОАО «Редуктор-ПМ» по итогам 2003 года?

— Секрета, конечно, никакого нет. В последние годы заметна положительная динамика по всем основным показателям. По сравнению с предыдущим годом в 2003 году рост объема производства составил 36 % и достиг 867,1 млн. рублей. Замечу, что зарплата сотрудникам была увеличена на 32 %.

— Цифры достаточно убедительные. Что же помогло предприятию добиться столь заметного экономического роста?

В основе экономического роста лежит правильно выбранная нами стратегия развития предприятия. Она базируется на многолетнем опыте работы и традиции производства продукции высокого качества: не следует забывать, что моторостроители Прикамья уже более полувека производят редукторы и трансмиссии. Такой большой стаж помогает нашим специалистам в настоящее время решать самые сложные технические задачи.

Свое дальнейшее развитие мы не мыслим и без сотрудничества с российскими лидерами в области аэрокосмических разработок ОАО «Авиадвигатель», ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля», ФГУП «Завод им. В. Я. Климова», НПО «Аэромеханика», со всеми вертолетостроительными заводами нашей страны.

Однако, основа основ успешного развития предприятия — это его работники, коллектив, в котором работают лучшие специалисты, «золотой фонд» отрасли, творцы самого мощного главного редуктора ВР-26 для вертолета Ми-26. Каждый из них старается добиваться наилучших результатов в своей работе.

Еще недавно любой завод представлял собой большой цех, которому сверху спускали планы по всем направлениям производства. Дальнейшим продвижением своей продукции заводчане особо не интересовались. Сейчас же система работы принципиально другая: сначала необходимо найти покупателя, а затем в строгом соответствии с его требованиями обеспечить производство и поставку.

Наряду с выпуском новых и ремонтом эксплуатирующихся редукторов ВР-8А и ВР-14 особое внимание уделяется диверсификации производства. Это позволило нам в последние годы значительно повысить объемы продаж и еще более упрочить свои позиции на рынке. Например, мы возобновили выпуск узлов и деталей для двигателей ТВ2-117А, Д-30, Д-30Ф6. Выпускаем коробки приводов для перспективных авиадвигателей ПС-90А и ПС-90А2. Производим редукторы для ГТЭС мощностью 2,5–6 МВт. Ведем переговоры с руководством ОАО «КамАЗ» по выпуску гипоидных редукторов заднего моста для большегрузного автомобиля. Готовы производить редукторы для погружных скважинных насосов, подземных комбайнов для добычи калийной соли. Наша продукция находит применение и в производстве космических носителей «Протон». Есть, конечно, и другие интересные предложения от российских и зарубежных партнеров.

Ми-28Н

Сборочный цех

— Однако главным для Вашего предприятия направлением по-прежнему остается производство вертолетных редукторов и трансмиссий?

— Безусловно. Пока свыше 65 % объемов производства занимает изготовление новых и обслуживание находящихся в эксплуатации редукторов и трансмиссий для вертолетов разработки ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля». Около 20 % — изготовление узлов и деталей для авиационных двигателей и около 15 % — опытные разработки.

За последние четыре года произошли значительные позитивные изменения во взаимоотношениях с Министерством обороны РФ, благодаря чему объемы госзаказа ежегодно возрастают.

— Николай Анатольевич, а как сегодня «чувствует» себя предприятие на рынке ремонта?

— Рынок ремонта характеризуется достаточно жесткой конкуренцией. Тем не менее, наша доля здесь в последние годы непрерывно увеличивается. По редуктору ВР-8А для самого распространенного в мире вертолета Ми-8 она составляет примерно 15 %, а по ВР-14 — около 30 %. Пока только мы готовы произвести капитальный ремонт ВР-26 для вертолета Ми-26, ВР-29 для Ми-28Н и ВР-34 для Ми-34.

Бытует мнение, что ремонтные заводы имеют значительное преимущество перед заводами-изготовителями, взявшими на себя еще и функции ремонтников, поскольку для последних предпочтительнее не ремонт, а замена вышедшей из строя детали на новую. В действительности это не так. На предприятии разработаны и проверены многолетней бездефектной эксплуатацией самые современные способы ремонта и восстановления деталей и узлов. Мы действительно стараемся восстановить ту или иную деталь, когда это дешевле установки нового узла или агрегата и если при этом не ухудшается надежность его работы. Но главное, учитывая важность ценовой политики на рынке ремонта агрегатов, мы никогда не забываем о качестве, надежности наших изделий, о людях которые доверяют этой технике свои жизни. Наши заказчики могут быть уверены, что им будет поставлена продукция требуемого качества, выполненная в полном соответствии с техническими требованиями.

— У «Редуктора-ПМ» сложился свой круг партнеров и заказчиков, которые «не изменяют» предприятию. Более того, мх число растет…

— Это действительно так. Думаю, что нам доверяют. И прежде всего потому, что наша продукция неизменно отличается высоким качеством и надежностью. Немаловажно и то, что у предприятия в целом репутация надежного партнера. Мы ценим своих заказчиков и дорожим их доверием.

С целью повышения качества и обеспечения конкурентоспособности продукции на предприятии непрерывно совершенствуется система менеджмента качества на соответствие требованиям международных стандартов серии ИС0-9001-2000. Предприятием получен сертификат по системе менеджмента качества в соответствии с требованиями ИСО-9001-200.

Сборочный цех

Начало государственных испытаний вертолета Ми-28Н с нашей трансмиссией мы воспринимаем как практическое подтверждение доверия к пермским моторостроителям. Не зря же говорят: «Есть редуктор — значит, есть вертолет!».

— В этом году исполняется 65 лет ОАО «Роствертол». Что Вам хотелось бы пожелать юбиляру?

— Считается, что большой бизнес не место для дружеских отношений. Отношения пермяков и ростовчан опровергают это мнение. ОАО «Роствертол» действительно наш надежный партнер и добрый друг. Лично у меня сложились очень хорошие деловые отношения с Борисом Николаевичем Слюсарем. Мы рады тому, что тяжелые времена ростовчане сумели пережить и сохранили завод. Теперь они с уверенностью смотрят в будущее, и мы надеемся на дальнейшее развитие нашего взаимовыгодного сотрудничества. От всей души поздравляю ростовских коллег с грядущим юбилеем и желаю им достичь новых высот в производстве винтокрылых покорителей неба.

Беседовал Виктор ОСИПОВ

Обзорно-прицельные приборы: выбор рациниьной конструкции

Обзорно-прицельная система современного и перспективного боевого вертолета — «сердце» боевого комплекса. От ее качества, технических характеристик в значительной мере зависит боевая эффективность вертолета. Современная обзорно-прицельная система представляет собой образец исключительно сложной оптико-электронной продукции, ее стоимость составляет значительную часть общей стоимости боевого комплекса, так что ошибка в выборе направления вектора разработки может вылиться в многомиллионные потери. В связи с этим очень важно правильно определить направления в развитии таких систем, чтобы избежать неоправданных затрат и освободить интеллектуальные и производственные мощности от непродуктивной работы.

Рис. 1. Составляющие поля допусков на «промах» ВТО

КН — канал наблюдения, точка прицеливания;

КУ — номинальное положение канала управления;

Р — параллакс КУ относительно КН;

Ос — суммарная ошибка слежения за целью;

Δφ — погрешность юстировки КУ относительно КН;

δс — «трубка» — погрешность системы управления.

Главной задачей обзорно-прицельной системы является управление вооружением и прежде всего — высокоточным оружием, поэтому само понятие «высокоточное оружие» (ВТО), на наш взгляд, нуждается в уточнении. В применении любого оружия можно выделить четыре обязательных фазы: поиск, обнаружение и распознавание цели (1); прицеливание (2); доставка средств поражения к цели или наведение (3); воздействие средств поражения на цель (4). Любая обзорноприцельная система предназначается для обеспечения всех этих фаз.

Эффективность оружия определяется точностью доставки средств поражения (СП), то есть попаданием в цель при минимальном расходе боеприпасов (в идеале — первым выстрелом), а также воздействием СП на цель. При этом результат воздействия часто определяется попаданием не в цель вообще, а именно в ее уязвимую часть. Очень часто к этому добавляется требование избирательности поражения, то есть нанесения минимального ущерба другим близко расположенным объектам. Таким образом, высокоточным называется такое оружие, которое обеспечивает попадание средств поражения в круг радиусом менее 1 м при всех заявленных дальностях и с вероятностью, близкой к 1. Как правило, это управляемое оружие, по крайней мере, оно должно быть таковым, если речь идет о дальностях свыше 1000 м, то есть за пределами возможностей снайперской стрельбы.

Управляемое оружие «воздух-поверхность» подразделяется на несколько подклассов по принципам наведения:

— так называемые трехточечные системы, в которых линия визирования цели является единственной базой для коррекции управляемого средства в процессе его доставки к цели;

— системы с самонаведением, использующие различные признаки цели;

— системы с телеуправлением от датчика, размещенного на управляемом средстве.

Первый подкласс (трехточечные системы) является наименее дорогим и наиболее распространенным во всем мире. В качестве примеров можно привести такие системы, как TOW, НОТ, Hellfire, «Штурм», «Вихрь». По-видимому, еще долгое время трехточечные системы будут иметь приоритет. Именно поэтому наша статья будет посвящена анализу принципов построения обзорно-прицельных систем для подкласса трехточечных систем. К тому же эти обзорно-прицельные системы могут быть использованы для наведения управляемого оружия других подклассов, а также для неуправляемого оружия. Рассмотрим некоторые существенные требования к обзорно-прицельной системе для рассматриваемого подкласса управляемого вооружения.

Поскольку базой управления является линия визирования (JIB), оптическая ось канала управления должна быть соосной или параллельной ЛВ с минимальной угловой погрешностью, так как эта погрешность целиком войдет в общую ошибку наведения ракеты. Общее поле ошибки будет складываться из нескольких компонентов: параллакс между оптическими осями канала наблюдения (КН) и канала управления (КУ); угловая погрешность между осями КН и КУ; суммарная ошибка слежения оператора, в которой поглощена ошибка стабилизации ЛВ; погрешность системы управления ракетой (рис. 1).

Параллакс — это конструктивный параметр, который может быть равен нулю, если КН и КУ выведены на одну оптическую ось или он определяется межцентровым расстоянием между осями КН и КУ. Практически эта величина может составлять 100–200 мм, она не зависит от дальности и не является случайной ошибкой.

Угловая погрешность между осями КН и КУ регулируется и минимизируется в заводских условиях. Практически удается обеспечить параллельность осей с погрешностью 20–30 с. Следует иметь в виду, что этот параметр подвержен изменениям в эксплуатации, связанным главным образом с температурными деформациями.

Ошибка слежения за целью с учетом качества системы стабилизации и подбора коэффициентов управления в системе «человек-машина» представляет угловую величину и составляет около 0,2° т. д. (тысячных дальности).

Современные системы управления позволяют «держать» ракету на траектории относительно ЛВ «в трубке» 0,5–0,6 м независимо от дальности.

Если привести эти компоненты ошибки к линейным размерам в картинной плоскости на удалении 5000 м и просуммировать их, получившаяся суммарная погрешность окажется несколько больше 1 (1,2–1,3 м), то есть выше принятого нами для ВТО критерия.

Из вышесказанного следует, в частности, несостоятельность предложения разместить КН и КУ на самостоятельных стабилизированных платформах, связав их между собой следящей системой, так как в лучшем случае при этом вклинивается ошибка в дистанционном сопряжении КН и КУ (не менее 2'), которая добавит к «промаху» дополнительно 3–4 м (на дальности 5000 м), что совершенно неприемлемо, так как система перестанет быть высокоточной.

Рис. 2. Принципиальная схема «зеркальной» обзорно-прицельной системы

Рис. 3. Принципиальная схема «платформенной» обзорно-прицельной системы

Таким образом, обзорно-прицельная система для реализации ВТО должна состоять, как минимум, из канала наблюдения и канала управления, оптические оси которых взаимно съюстированы и стабилизированы в инерциальном пространстве.

Для работы в дневное время канал наведения должен включать в себя оптический или телевизионный канал или оба эти канала. Если же система должна работать круглосуточно, в КН обязательно должен входить и тепловизионный датчик. Помимо этого, как правило, в состав обзорноприцельной системы включается лазерный дальномер.

Существуют две принципиально различающиеся конструктивные схемы построения обзорно-прицельных систем. В основе первой лежит гиростабилизированное зеркало, на плоскость которого сведены все необходимые каналы, размещенные неподвижно (рис. 2). Эту систему мы будем впоследствии называть «зеркальной», а вторую, в которой все каналы размещаются на единой стабилизированной платформе — «платформенной» (рис. 3).

Первую группу представляют отечественные приборы «Радуга», «Шквал» и иностранные разработки BEZU, SFIM, АРХ-334 и ряд других. Ко второй группе относятся российские приборы типа ГОЭС, американские системы TADS, М-65, французские Strix, Osiritis, Viviane и ряд других. Рассмотрим особенности обоих вариантов, их преимущества и недостатки.

Рис. 4. Зона обзора обзорно-прицельной системы

Рис. 5. Схема геометрических параметров «зеркальной» системы

D — диаметр светового потока

в в. н — угол места (верх, низ)

β п.л.- угол азимута (право, лево)

Л.В. -линия визирования

L-длина зеркала

L — расстояние до входного отверстия

На — высота входного окна

Вб — ширина входного окна

Нв. н — высота верхней (нижней) части входного окна

m в.л. — проекция ЛВ на плоскость

h в.н. — часть светового потока в плоскости окна

φ — угол падения (отражения)

Δφ в.л. — поворот зеркала относительно нулевого положения (4–5 гр.)

П — «перископичность»

ξ в.н. — предельное значение угла места (верх, низ)

Зоны обзора

Первая задача, которая возлагается на обзорно-прицельную систему (ОПС), — это поиск и обнаружение целей. Для этого ОПС должна иметь максимально возможную зону просмотра в связанной системе координат вертолета. Это позволяет производить разведку местности, не накладывая ограничений на траекторию полета вертолета. Иными словами, ОПС должна обеспечивать перемещение ЛВ по горизонтали и вертикали по командам операторов в широких диапазонах (рис. 4).

В «зеркальной» системе это достигается изменением наклона зеркала для перемещения ЛВ по вертикали и поворотом узла зеркала вокруг вертикальной оси для перемещения JIB по горизонтали. Конструктивно «зеркальная» ОПС, как правило, выполняется в виде перископа, у которого головное зеркало подвешено на кардане, гиростабилизировано и управляется по двум осям.

Поворот зеркала вокруг горизонтальной оси приводит к угловому перемещению ЛВ в вертикальной плоскости на удвоенный угол. Размеры зеркала зависят от диаметра пропускаемого светового потока (D), по этому его ширина примерно равна D, а длина зависит от диапазона перемещения ЛВ по вертикали (рис. 5 и 6).

Из графика L=f(ξ) на рис. 6 видно, что при достижении угла места около 48° происходит удвоение длины зеркала от номинального, а при 60° — утроение. Соответственно растут габариты всей головной части прибора, отодвигается и растет по размерам входное окно (см. рис. 6). Увеличение размера зеркала, кроме веса, увеличивает его момент инерции по «кубу». Если в «платформенных» системах момент инерции подвижной части является стабилизирующим, то есть полезным фактором, то в «зеркальных» системах это вредный фактор, так как приходится преодолевать инерцию зеркала и поворачивать его один к одному, а точно на половину угла перемещения ЛВ.

Из графика Нo= f(ξ) можно увидеть, как растут размеры входного окна при увеличении «прокачки» ЛВ по вертикали. Для прибора с диапазоном перемещения ЛВ по вертикали Δξ=+20–30° размер входного окна составляет около 1,9 D, для приборов с Δξ=+20–40° — около 2,4 D, а для Δξ=+20–50° — около 3,22 D. При этом нужно помнить, что толщина оптических защитных стекол должна составлять не менее 10 % от линейного размера стекла.

Как уже говорилось, сканирование ЛВ по горизонтали в «зеркальной» системе осуществляется поворотом рамки головного зеркала относительно вертикальной оси. Перископическая система, как это видно на рис. 7, имеет свойство разворота поступающего на вход изображения при повороте головного зеркала относительно вертикальной оси. При повороте ЛВ по горизонтали на угол В на такой же угол наклоняется изображение в окуляре (на экране МФИ). Для устранения этого явления при конструировании оптических перископических приборов, работающих в видимом участке спектра, применяются специальные компенсационные устройства в виде разворачивающихся призм («Дове», «Пехана»), помещенных на участке параллельного светового пучка. При конструировании «ночных» систем, работающих в ИК-диапазоне, с объективом большого диаметра создание подобных компенсационных устройств практически нереально, поскольку слишком велики габариты и вес призмы, большие потери на светопропускание и высокая цена материала.

Другие способы компенсации, например, разворот камеры тепловизира или электронный разворот изображения на экране МФИ, также являются плохим решением. Прибор с разворачивающейся камерой значительно усложняется, зазоры в опорах (подшипниках) могут привести к ухудшению разрешающей способности системы.

Электронная компенсация фактически означает, что поле зрения системы становится круговым и мгновенное поле зрения сужается до величины развертки по вертикали, то есть в отношении 3/4 (рис. 8).

При сканировании ЛB по горизонтали необходимо также обеспечивать соответствующие размеры входного окна. Если диапазон Δβ не слишком велик, входное окно может быть выполнено с помощью двух V-образных стекол, образующих фонарь, который обеспечивает пропускание светового потока в заданном диапазоне (рис. 5). Однако применение V-образного окна имеет жесткие ограничения из-за возможного переотражения и возврата светового потока (так называемый «нарцисс-эффект»). Наибольший диапазон перемещения ЛВ в горизонтальной плоскости около ±35° достигается при угле между стеклами 90-100°. При дальнейшем увеличении диапазона такое техническое решение себя исчерпывает, и потребуется создание входного окна, перемещающегося совместно с зеркалом, то есть разворачивающийся колпак. Такая конструкция возможна, но она также приводит к усложнению и лишает прибор одного из преимуществ «зеркальной» системы — герметичности. Кроме того, еще актуальнее становится решение вопроса о компенсации разворота изображения на экране.

В системе со стабилизированной платформой вопрос о диапазонах углов прокачки ЛВ по вертикали и горизонтали решается практически полностью. Гиростабилизированная платформа имеет по крайней мере две оси: вертикальную главную и горизонтальную подвижную (то есть «кардан»). Угловые перемещения платформы по обеим осям ограничиваются лишь соединительными кабелями, если не используются токосъемные устройства, vi, как правило, они значительно больше фактически востребованных.

Зона обзора «платформенной» обзорноприцельной системы определяется ее размещением на вертолете, при котором в определенных участках в поле зрения прибора неизбежно попадают элементы конструкции вертолета. Как известно, при подходе ЛВ к 90° по углу места в карданной системе с вертикальной главной осью резко возрастают угловые скорости вокруг вертикальной оси (до бесконечности). Иными словами, практически существует мертвая зона в виде конуса около 10° к вертикальной оси.

Вопрос о размерах входных окон в этом классе обзорно-прицельных систем также решается автоматически, так как они размещаются на внешней оболочке прибора и перемещаются вместе с гиростабилированной платформой. Поэтому размеры входных окон практически равны диаметру светового потока (см. рис. 3).

Рис. 6. Зависимости габаритных параметров элементов «зеркальной» системы

Подводя итог сказанному, можно сделать следующие выводы:

— «зеркальная» круглосуточная система, в отличие от «платформенной», практически не может иметь достаточных диапазонов по перемещению ЛВ. Даже при ограниченных углах от +20 до -40° по вертикали и ±30° по горизонтали, размеры зеркала достигают 2,34 D, размеры входного окна по вертикали составляют около 2,4 D, а по горизонтали — около 2,5 D. Это приводит к значительным увеличениям габаритов и массы прибора и, как следствие, к большим проблемам с его размещением на вертолете (рис. 6);

— система с гиростабилизированной платформой практически не имеет ограничений по углам. Это, в свою очередь, означает, что вертолет, имеющий «зеркальную» обзорно-прицельную систему с ограниченным полем обзора, вынужден компенсировать этот дефицит изменением углового пространственного положения всего вертолета, как это вынужден делать одноместный вертолет, то есть изменять траекторию движения, подчиняя ее потребностям разведки и прицеливания, что не всегда возможно и небезопасно (рис. 4);

— из-за малых диапазонов перемещения JIB «зеркальная» ОПС не может использоваться для управления турельными установками со стрелково-пушечным оружием, имеющим большие сектора обстрела по вертикали и горизонтали.

Рис. 7. Эффект «скручивания» светового потока «зеркальной» системы

Рис. 8. Электронное парирование «скручивания» светового потока

Потери на светопропускание по пути к приемникам энергии

Обнаружение и тем более распознавание на фоне земной поверхности малоразмерных и слабоконтрастных целей представляет собой трудную техническую задачу, для успешного решения которой необходима мобилизация всех средств. Прежде всего необходимо, чтобы световая (тепловая) энергия, поступающая на входное окно ОПС, доходила до приемников энергии (в том числе глаз) с наименьшими потерями.

В «зеркальных» системах (рис. 2) световой поток, поступающий на вход, разделяется с помощью светоделительных устройств, и каждый канал получает только часть этой энергии. Более того, приемники энергии ОПС используют различные участки оптического спектра: от видимого до дальнего ИК. При этом оптические материалы для работы с волнами разной длины должны быть различными, оптимизированными под данный оптический диапазон. «Зеркальная» система исключает такую возможность, поскольку имеет единое входное окно. В этом случае оптический материал входного окна не может быть оптимальным для всех каналов, и светопропускание будет искусственно «зарезанным».

Вывод таков: если одни и те же датчики (тепловизор, телевизор, лазерный дальномер, канал управления) установить в «зеркальную» ОПС, то дальность их действия будет значительно меньше, чем при размещении тех же самых датчиков на гиростабилированной платформе.

Использование оптического канала наблюдения

Использование оптического канала привлекает относительной простотой и высокой разрешающей способностью при достаточно большом поле зрения. Однако при этом нужно помнить, что оптический канал пригоден только для дневных условий. В варианте круглосуточной «зеркальной» системы применение оптического канала потребует введения отдельного входного окна, обеспечивающего минимальные потери на светопропускание в видимом диапазоне. В принципе техническое решение, при котором световые потоки в видимом и ИК-диапазонах входят через раздельные окна и далее стабилизируются на двух жестко связанных между собой зеркалах, существует, но в этом случае конструкция ОПС сильно усложняется. Более простым техническим решением может оказаться установка двух независимых ОПС (для дневных и ночных условий), хотя их компоновка на вертолете довольно сложна.

Введение оптического канала в состав ОПС с гиростабилизированной платформой также приводит к очень большому усложнению прибора. В качестве примера можно привести ОПС TADS (вертолет Apache), заметив, однако, что на последних модификациях TADS для вертолета АН-64 Apache Longbow и RAH-66 Comanche оптический канал аннулирован.

В связи с большими проблемами интеграции оптического канала в ОПС целесообразно более подробно остановиться на его достоинствах и недостатках.

Переход на техническое зрение имеет много достоинств:

1) отсутствие жесткой эргономической связи «ОПС — человек» через окуляр оптического канала не накладывает ограничений на размещение ОПС на вертолете;

2) появляется возможность размещения летчика в передней кабине;

3) наличие видеоизображения создает возможность:

— его гибкого использования на одном, двух и более индикаторах у разных членов экипажа;

— организации ретрансляции видеоизображения на наземный пункт (или другие летательные аппараты) и, наоборот, получения от них видеоинформации;

— обеспечения видеозаписи с целью последующего анализа;

— введения прицельной информации в ГСН ракет;

— реализации автосопровождения целей;

— повышения качества изображения;

— в перспективе автоматического распознавания целей;

— электронного масштабирования в широком диапазоне.

При близких кратностях увеличения разрешающая способность в окуляре оптического канала и на экране ТВ индикатора примерно одинакова и составляет около 1,5*1,7".

В то же время мгновенное поле зрения окуляра оптического канала примерно в 2,5–3 раза шире, что на первый взгляд кажется весьма заманчивым.

В действительности это преимущество используется только при первоначальной ориентации на местности по крупным и достаточно контрастным объектам. В процессе обнаружения и тем более распознавания целей используется только малая часть поля мгновенного зрения. охватываемого полем наиболее острого зрения глаза (фовеальное зрение) — 1–2° и частично полем «ясного зрения» — 15–20°.

Таблица 1. Сравнительные характеристики систем

«Зеркальная» система Оценка Параметр Оценка «Платформенная» система Сектор обзора: ±15° Плохо по азимуту Хорошо Круговой ±15° по углу места +30°…-80° γ°=β° Плохо Наклон горизонта при сканировании по горизонту Хорошо Нет Цепи за пределами сектора обзора требуют доворота вертолета Плохо Разведка (обнаружение и распознавание целей) Хорошо Не влияет на пилотирование — материал входного окна не оптимизирован к разным каналам Плохо Использование световой {ИК) энергии Хорошо — каждый канал имеет свое окно, оптимальное по светопропусканию — общий световой поток делится по каналам — каждый канал получает полный световой поток В пределах D/2 Хорошо Параллакс каналов Допустимо Не менее D Практически в положение «0» Плохо Использование для управления турелью Хорошо Обеспечивается Зависит от сектора обзора Плохо габаритно-весовые параметры: Хорошо (~2Dx2D) — размер входных окон =D — 4D2 — площадь входных окон — D2 2-3D — размер зеркала нет Путем значительных усложнений Плохо Возможность встраивания оптического канала Плохо Путем значительных усложнений

Таблица 2. Сравнительные характеристики «оптического канала» и «технического зрения»

«Оптический канал» Оценка Параметр Оценка «Техническое зрение» 1,7' (40 линий/мм) Хорошо Разрешение Хорошо 1,5' (экран 500x800 пикс) Около 70° эффективная часть МПЗ~16°х24° Допустимо Мгновенное поле зрения Допустимо 14°х1В° «Прибор наблюдения — окуляр — человек» — жестко связаны Плохо Компоновка ОПС на вертолете Хорошо Без ограничений Нет Плохо Возможность размножения информации Хорошо Любое число индикаторов Нет Плохо Ретрансляция на землю и других ЛА Хорошо Есть возможность Нет Плохо Прием информации с земли и других ЛА Хорошо Есть возможность Нет Плохо Видеозапись Хорошо Есть возможность Нет Плохо Улучшение качества изображения Хорошо Есть возможность Нет Плохо Автосопровождение Хорошо Есть возможность Нет Плохо Ввод информации в TV ГСН Хорошо Есть возможность Только в дневных условиях Плохо Круглосуточное применение Хорошо Есть возможность Наблюдение через окуляр одним глазом, вибрации передаются на голову оператора. При использовании окуляра оператор полностью отключается от наблюдения закабинного пространства и приборов в кабине Плохо Условия применения Хорошо Комфортное наблюдение изображения на TV индикаторе обоими глазами. Не исключается возможность периодического просмотра внешнего пространства

Если рассматривать все пространство мгновенного поля зрения (ПМЗ) окуляра оптического канала, которое может составлять примерно 70°, то в нем можно выделить ряд зон, имеющих различную ценность (рис. 9). При прицеливании на объект, расположенный, например, на удалении 5 км, с высоты 200 м значительную площадь верхней части МПЗ будут занимать «небо» и наземное пространство от дальности свыше 10 км и до горизонта (около 50 км), где такой оптикой распознавание малоразмерных объектов невозможно. Нижняя половина МПЗ занята пространством с дальностью 2–4 км. Таким образом, при обследовании пространства, удаленного на 5 км, интерес представляет узкая горизонтальная полоска МПЗ ±8° относительно центра.

Напомню, что реально приходится иметь дело с обнаружением малоразмерных (0,2x0,7°) и слабоконтрастных (0,2–0,3) объектов, которые не могут быть зафиксированы «периферийным зрением», поэтому в зоне удовлетворительного зрения окажется примерно 1/3 часть этой полоски, которая практически совпадает с областью, охватываемой ТВ экраном технического зрения. Таким образом, при внимательном рассмотрении «преимущество» в значительно большем МПЗ оптического канала по сравнению с техническим зрением оказывается мифом.

Анализ двух возможных конструктивных решений обзорно-прицельной системы вертолета на «зеркальном» и «платформенном» принципах представлен в табл. 1. Сравнение достоинств оптического канала и технического зрения показано в табл. 2.

Рис. 9. Поле зрения оптического канала

Таким образом, напрашиваются следующие выводы:

— во-первых, «зеркальная» система проигрывает «платформенной» практически по всем параметрам и является тупиковой ветвью развития. Вертолет, оснащенный «зеркальной» системой, по своим свойствам приближается к одноместному;

— во-вторых, можно смело сказать, что применение «технического зрения» неизбежно, поскольку имеет много преимуществ перед оптической системой. К тому же возможности дальнейшей модернизации систем «технического зрения» достаточно велики.

Евгений ЯБЛОНСКИЙ, заместитель главного конструктора МВЗ им. М.Л. Миля, лауреат Государственной премии СССР

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Новые вертолеты для России

MD Explorer

Одна из старейших и признанных в мире вертолетных компаний MD Helicopters, Inc. уверенно заявляет о себе на российском рынке. В качестве поставщика и эксклюзивного дистрибьютора по России и странам СНГ выбрана Русская вертолетная компания GALS. Уже этим летом можно будет увидеть четыре вертолета MD в Москве, готовится сертификат типа. Это позволило двум коммерческим российским вертолетным компаниям и нескольким частным заказчикам оформить заказы на приобретение этих машин.

Компания MD Helicopters, Inc. начала строить свои вертолеты более 40 лет назад. Модели их разнообразны и универсальны. Не существует задачи, которой нельзя было бы решить с их помощью. При наличии разных категорий работ вертолеты MD можно использовать и как «рабочую лошадку», и как транспорт класса VIP-premium. Основное достоинство вертолетов MD — уникальные летно-технические данные, обеспечивающие максимальные комфорт и безопасность полетов при оптимальных затратах.

Главным рабочим «инструментом» многих вертолетных компаний, выполняющих мониторинг ЛЭП, нефте- и газомагистралей, является MD 500Е. Эта пятиместная машина (в VIP-комплектации — 4 места) позволяет решать полетные задачи в любых климатических зонах. Высокогорная версия модели MD 530F — вертолет, способный висеть на высоте до 4500 метров.

Новейшая модификация 500-й серии вертолетов — MD 520N. На сегодняшний день это самая оригинальная модель в мире, имеющая уникальный реактивный стабилизатор курса N0TAR (без рулевого винта), что обеспечивает возможность эксплуатации вертолета в ограниченных пространствах.

Все вертолеты, обладающие системой N0TAR, в два раза тише, чем любой другой вертолет классической схемы. Система N0TAR является фактически визитной карточкой вертолетов MD и воспринимается сегодня как уникальное предложение, поскольку обеспечивает высокую безопасность полетов (по мировой статистике, до 80 % проблем, возникающих с вертолетами, происходят из-за хвостового винта).

Система N0TAR делает вертолеты MD исключительно привлекательными для использования в густонаселенных районах и для решения задач, связанных с минимальным звуковым воздействием.

Как и все вертолеты 500-й серии, MD 520N имеет высокооборотный ротор (400 об/мин) небольшого диаметра (8,3 м). Уверенная курсовая скорость около 240 км/ч и перегонная дальность до 900 км привлекают к этим моделям многих эксплуатантов, работающих далеко от мест базирования.

При необходимости иметь в эксплуатации более вместительную машину предлагается семиместный MD 600N. Мощный (808 л.с.) однодвигательный вертолет базовой дальностью в 750 км (с дополнительными баками — до 1050 км) и максимальной скоростью до 289 км/ч может оказаться очень привлекательным в труднодоступных регионах. MD 600N также снабжен системой N0TAR, что обеспечивает надежность, отсутствие вибраций и самый низкий уровень шума среди существующих моделей вертолетов. Кроме того, MD 600N привлекателен для заказчиков, предпочитающих высокую скорость и комфорт. Мощная скоростная машина будет хороша для корпоративных полетов и в качестве аэротакси. А в грузовом варианте MD 600N способен перевозить до 1,3 тонны на внешней подвеске.

«Топовой» версией вертолетов MD является двухдвигательный MD 900 Explorer. Сегодня невозможно найти что-либо близкое этому вертолету. Безопасность, комфорт и все летно-технические характеристики выделяют Explorer среди всех машин, присутствующих на рынке вертолетов до 3 тонн. Силовая установка в 1,5 тыс. л.с. из двух двигателей PW 207Е позволяет разгонять машину с максимальным весом 3 тонны до курсовой скорости в 250 км со скороподъемностью в 11,5 м/с и высотой висения до 3 200 км. Базовая дальность полетов — 850 км.

Explorer имеет сертификат безопасности класса А, что при комплектации полным навигационным оборудованием позволяет одному пилоту эксплуатировать его в любых погодных условиях, днем и ночью.

По комфортабельности и надежности вертолет сопоставим с авиалайнером VIP- класса. MD 900 Explorer способен удовлетворить самого взыскательного и требовательного заказчика.

Русская вертолетная компания GALS приглашает авиационные структуры для создания дилерской сети.

Успешных всем полетов и ясного неба!

Евгений ЕРМАКОВ, президент Русской Вертолетной Компании GALS

ОБОРУДОВАНИЕ

Лидер российского приборосгароения

Тренажер вертолета Ми-8МТ

Разработка и производство систем управления летательными аппаратами — одно из основных направлений авиационного приборостроения. Среди ведущих предприятий этой отрасли в нашей стране можно по праву назвать ОАО МНПК «Авионика». Высокое качество систем управления, изготавливаемых на ОАО МНПК «Авионика», обеспечивается использованием в их разработке самых современных технологий. Синтез законов управления и отработка специального программного обеспечения (СПО) для бортовых компьютеров поддерживаются и сопровождаются математическим и полунатурным моделированием, для которого используются разветвленные системы автоматизированного проектирования.

Получив от фирмы — разработчика летательных аппаратов исходные аэродинамические, геометрические и массово-инерционные характеристики объекта управления, специалисты МНПК «Авионика» синтезируют необходимые законы управления, оценивая их качество по результатам математического моделирования в замкнутом контуре управления. Моделирование законов управления осуществляется с учетом цифровой реализации алгоритмов (разбиение алгоритмов управления на частотные пакеты, квантование по уровню и т. д.).

Одновременно с использованием разработанной модели системы управления и с учетом цифровой реализации алгоритмов подготавливаются контрольные примеры для отладки и проверки СПО бортовых вычислителей. Полученные контрольные примеры используются как для проверки реализации законов управления с использованием программного эмулятора бортовой вычислительной среды (этап математической отладки СПО), так и для окончательной проверки реализации СПО с использованием реальной бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ). На стендах полунатурного моделирования воспроизведение полета осуществляется в виртуальной визуальной среде, которая реализована в имитаторе кабины испытываемого летательного аппарата. Это позволяет наглядно оценить качество управляемого пространственного движения ЛА, которое обеспечивается разрабатываемой системой управления, а также состав и полноту индикации информационных кадров на многофункциональных пилотажно-навигационных индикаторах.

В дальнейшем математические модели системы и объекта управления используются для оценки законов управления при натурных испытаниях. На основе реальных данных регистрации параметров полета выполняется математическое моделирование различных режимов работы системы управления с применением моделей ошибок систем пилотажно-навигационного оборудования (ПНО), идентифицированных по материалам полетов. Верификация специального программного обеспечения бортовых компьютеров проводится на основе сравнения сигналов управления, зарегистрированных в полете, и сигналов, полученных с проверенных программных моделей контуров системы управления. При этом на вход моделей БЦВМ подаются необходимые реальные параметры систем ПНО. Сопровождающее математическое моделирование на специализированных стендах математического и полунатурного моделирования позволяет не только оценить качество и корректность реализации законов управления, но и осуществить разбор выполненного полета и подготовить полетное задание следующего летного эксперимента.

В настоящее время описанные технологии применяются нашими специалистами при разработке и отладке первой в отечественном вертолетостроении цифровой комплексной системы управления КСУ-А для вертолета «Ансат» разработки Казанского вертолетного завода.

Созданные в процессе разработки и идентифицированные по материалам натурных работ модели системы и объекта управления являются основой при разработке процедурных тренажеров — одного из направлений деятельности ОАО МНПК «Авионика». Особое внимание при этом уделяется соответствию имитационных моделей объекта управления и тех систем, навыки работы с которыми приобретаются на конкретном процедурном тренажере. То есть характеристики объекта управления на режимах полета, соответствующих выполняемой задаче, должны максимально соответствовать поведению реального летательного аппарата. Логика работы систем летательного аппарата, участвующих в процессе обучения, должна полностью соответствовать логике работы реальных систем, органы управления по своим загрузочным характеристикам и расположению в кабине должны соответствовать реальным.

Системы визуализации внекабинного пространства, являющиеся одним из главных элементов любого тренажера, разрабатываются с помощью лицензионного программного обеспечения фирмы MultiGen Paradigm, включающего в себя мощные графические пакеты MultiGen Creator, MultiGen Vega и др. Это программное обеспечение позволяет получить реалистичное изображение рельефа и объектов конкретного района полетов; детализацию и масштабирование объектов, достаточных для визуального определения малых высот полета, удаления объектов, скорости полета; анимацию спецэффектов (взрывов, дымов, пожаров и т. д.).

«Краб-1»

Одними из последних разработок ОАО МНПК «Авионика» в этой области являются:

— комплекс учебных средств вертолета Ми-8МТВ (КУС Ми-8), включающий в себя тренажер вертолета Ми-8МТВ и учебный компьютерный класс для летного и инженерно-технического состава. Комплекс находится в эксплуатации в 344-м Центре боевой подготовки (г. Торжок);

— процедурный тренажер ПТ-СПК «Краб- 1», предназначенный для обучения применению авиационных средств поражения (АСП) на вертолете Ка-50. Тренажер позволяет в короткий срок и с небольшими затратами подготовить летчиков к использованию ПТУР «Вихрь», НАР С-8, пушки 2А-42. В настоящее время ПТ-СПК «Краб-1» проходит этап государственных испытаний.

Современные технологии разработки, высокий научно-технический потенциал специалистов ОАО МНПК «Авионика», тесное сотрудничество с такими научными и производственными центрами, как ВВА им. Гагарина и ВВИА им. Жуковского, ЦНИИ 30, ГНИИИ ВМ МО РФ, ГЛИЦ, 344 ЦБП, позволяют нашему предприятию создавать надежные и современные высокотехнологичные системы управления, тренажеры и средства обучения.

Александр Воробьев Генеральный директор ОАО МНПК «Авионика»

ОБОРУДОВАНИЕ

Когда все решают минуты

Как избежать аварий и катастроф, как сделать полеты вертолетов безопасными? Кому-то ответ на эти вопросы наверняка покажется достаточно простым: нужно установить на вертолет систему предупреждения столкновения с землей и препятствиями (практика показывает, что такой совет чаще всего исходит от людей, желающих продать оборудование, предупреждающее о потенциальном столкновении с землей). На первый взгляд, отличная идея. Однако детальное рассмотрение проблемы приводит к другому выводу.

Рис. 1. Характерный пример изображения на экране TAWS (права на изображение принадлежат ACSS, Phoenix, AZ, USAJ

Действительно, такое оборудование есть, это так называемая TAWS (Terrain Awareness and Warning System) — система, разработанная для использования на самолетах. В настоящее время TAWS (в России иногда используется термин СРПБЗ — система раннего предупреждения близости земли) включает в себя несколько функций систем первого поколения (GPWS) и новые, основанные на использовании цифровых моделей рельефа и точных данных о местоположении летательного аппарата. Собственно, на их основании и делается прогноз о потенциальном столкновении с землей. Система, имея точные данные о местоположении ЛА (например, от спутникового навигационного приемника) и базу данных по препятствиям, анализирует область, расположенную по направлению полета, и выдает соответствующее предупреждение за 15–90 с в зависимости от высоты, скорости и прочих условий полета. В дополнение к этой информации на дисплее отображается картинка, показывающая в плане рельеф местности с окрашенными в зависимости от высоты полета элементами (рис. 1). Предупреждения о возможном столкновении, как правило, выдаются тогда, когда ситуация уже близка к критической. Вопрос: нужно ли доводить ситуацию до этого уровня?

Когда говорят о возможном столкновении вертолета с землей, то практически речь идет о причинах, повлекших за собой это столкновение. Анализ показывает, что большинству катастроф предшествует потеря экипажем ориентировки или неверное выполнение процедур вылета или захода на посадку. Очевидно, не допустив подобного, столкновения с землей или другими препятствиями можно избежать.

Не секрет, что основным способом ориентировки на вертолете является сличение карты с местностью, над которой происходит полет. Если автоматизировать этот процесс, то проблемы, связанные с потерей ориентировки, отпадут сами собой. Системы, которые могут обеспечить такую автоматизацию процесса, есть, и они хорошо себя зарекомендовали в эксплуатации: это системы электронных карт, электронные планшеты и их различные варианты.

Таким образом, можно сказать, что для решения проблемы предупреждения столкновения с землей и другими препятствиями существует два пути. Первый — предупреждение непосредственно столкновения. Второй — предотвращение самих причин, влекущих за собой такое столкновение. Оба пути имеют техническое решение, а значит, взвесив все «за» и «против», остается решить, что использовать. Но вначале следует рассмотреть все сильные и слабые стороны предлагаемых методов.

Система TAWS (СРПБЗ) была разработана для самолетов, поэтому ее применение на вертолетах является больше маркетинговым, нежели техническим решением. В свою очередь, системы электронных карт в том виде, в котором они существуют сейчас, были разработаны специально для вертолетов, осуществляющих полеты в непосредственной близости земли.

Возможность ориентировки во время полета с использованием системы TAWS (см. рис. 1, 2, 3) весьма сомнительна, в го время как системы электронной картографии созданы именно для такой ориентировки.

Серийная система TAWS (СРПБЗ) стоит примерно столько же, сколько система электронных карт вместе со спутниковым навигационным приемником и недорогой метеонавигационной РЛС (это обусловлено, прежде всего, достаточно небольшим количеством производителей таких систем и конкуренцией между ними). Для ясности: фирм, которые производят TAWS (СРПБЗ), всего шесть, а системы электронной картографии выпускают более 30 фирм, причем с каждым годом число их растет. Кроме того, стоимость одной системы TAWS (СРПБЗ) с дисплеем, необходимым для ее работы, эквивалентна оснащению вертолета всем необходимым для выполнения полетов по ППП, что может существенно снизить риск столкновения с землей или препятствиями, так как уменьшает необходимость осуществлять полет в непосредственной близости от земли.

Рис. 2. Еще один пример работы TAWS (права на изображение принадлежат ВНИИРА-Навигатор, С.-Петербург)

Рис. 3. Наиболее современные системы TAWS имеют карту абсолютных высот, но это еще не карта: на ней нет ориентиров, названий и пр. (права на изображение принадлежат ЗАО «Транзас»)

Теперь о дополнительных функциях. Система TAWS (СРПБЗ) имеет несколько специфичных режимов: контроль выпуска шасси, закрылков, предупреждение об отклонении от линии глиссады. Есть ли необходимость использования этих режимов на вертолете? Нет! В то же время даже самые примитивные системы электронных карт позволяют планировать маршрут и вести необходимые расчеты в полете, что, безусловно, более полезно.

До сих пор только у двух производителей TAWS (СРПБЗ) есть база данных по искусственным препятствиям — это американская фирма Honeywel Inc. и санкт-петербургская компания «Транзас». У остальных она существует либо в тестовом виде, либо ее нет вообще. Существует масса программ и решений по поводу сбора информации по искусственным препятствиям, но этот процесс требует временм. Кроме того, информация о ЛЭП в системе, подобной TAWS (СРПБЗ), есть пока только в виде тестовых баз данных, в то время как на электронные карты они уже нанесены. Справедливости ради надо отметить, что данные о таких объектах попадают в базы данных для TAWS (СРПБЗ) именно из электронных карт.

Конечно, каждый владелец и оператор авиационной техники сам вправе решать, какое оборудование необходимо устанавливать на свои вертолеты. Авторы этой статьи только попытались проанализировать ситуацию и тем самым помочь эксплуатанту сориентироваться в вопросе, оснащать ли вертолеты системами, подобными TAWS (СРПБЗ), или искать более простое и эффективное решение.

Дмитрий ТРЕТЬЯКОВ, Дмитрий ДРЯГИН

ЮБИЛЕЙ

Авиация — профессия я судьба

К 70-летию со дня рождения Н.П. Бездетнова

Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испататель Н.П. Бездетнов

…У этих людей трудная профессия. Они всегда на «переднем» крае, их главный «неприятель» — неизвестность. За покорением новых машин, новых скоростей и высот часто стоит риск собственной жизнью. Цели они решают общие, а почерк у каждого свой, определяемый особенностями характера и душевного склада, уровнем мастерства. Летчик-испытатель — это профессия, требующая от человека безраздельной любви и преданности — другого не дано. Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель Николай Павлович Бездетнов, 70-летие которого отмечается в апреле этого года, наверняка согласится с этими словами, ведь вся его профессиональная жизнь — ярчайший пример верного и беззаветного служения своему делу. Летная биография Н.П. Бездетнова — это 32 года работы, из которых 22 приходятся на испытания авиатехники в небе. Николай Павлович летал на самолетах Як-18, Ил-28, Ли-2, Ил-18, вертолетах Ми-4, Ми-8 и на всех типах соосных вертолетов, от Ка-15 до Ка-50, в его активе два полета на винтокрыле Ка-22. За три десятка лет он выполнил 9994 полета с общим налетом 3195 часов.

Будущий летчик-испытатель родился 7 апреля 1934 года в семье сельского учителя. По примеру старшего брата — военного летчика после окончания школы в 1952 году Николай Бездетнов поступил в Военно-авиационную школу первоначального обучения летчиков (ВАШПОЛ) в Кустанае. Через два года он уже летал на Як-18, сдал экзамен по высшему пилотажу. После ВАШПОЛ было обучение в Военно-авиадионном училище имени М. Расковой (ВАУЛ), где готовили летчиков для бомбардировщиков, учили штурманскому делу, полетам строем, по приборам, бомбометанию, стрелковому делу. Через полгода после поступления в училище Бездетнов освоил новый для того времени бомбардировщик Ил-28.

К самостоятельной работе молодой летчик приступил в 1956 году в бомбардировочном полку, расквартированном в литовском городке Шяуляй (служил Николай вместе Евгением Ларюшиным). Мастерство пилотирования постигалось им в нелегких полетах над сушей и морем, днем и ночью, в разных погодных условиях. Следующим местом службы Николая Бездетнова и Евгения Ларюшина стал Улан-Удэ. Здесь в авиационном транспортном полку летчики впервые пересели из кабины самолета в кабину вертолета — первой винтокрылой машиной в их жизни стал Ми-4. На этом вертолете Николай Бездетнов, уже как командир экипажа, принимал участие в военных учениях, помогал геологам в составлении с воздуха топографических карт, доставке грузов населению в труднодоступные районы и др.

В 1959 году пути двух летчиков ненадолго разошлись — Ларюшин подал заявление и поступил в Школу летчиков-испытателей вертолетов (в первый набор) Министерства авиационной промышленности. Николай Бездетнов остался в полку. Однако в 1961 году по настоянию друга он стал одним из пяти слушателей второго вертолетного набора этой школы, организованной на базе Летно-исследовательского института в Жуковском. Инструктором Н. Бездетнова в школе был, пожалуй, самый опытный летчик-испытатель вертолетов в стране — В.В. Виницкий. Своего ученика он характеризовал так: «Дисциплинирован, скромен, общителен, пользуется авторитетом у товарищей. Теоретические дисциплины усваивает без затруднений. Летное дело любит, в полете инициативен, смел, вынослив. В усложненной обстановке решения принимает своевременно и грамотно их выполняет. Техника пилотирования отличная…». Через год, придя на Ухтомский вертолетный завод летчиком-испытателем, Николай Бездетнов блестяще подтвердил мнение своего наставника. Кстати, здесь, в Ухтомке, пути двух товарищей снова сошлись: Евгений Ларюшин пришел на завод чуть раньше. Им обоим везло на старших товарищей — на фирме «Камов» они попали «под крыло» талантливого летчика-испытателя Дмитрия Константиновича Ефремова.

…Вместе с опытом летной работы к Бездетнову приходило убеждение, что необходимо продолжить свое образование, получить углубленную инженерную подготовку. И Николай поступил на вечерний приборный факультет МАИ, после окончания которого приобрел еще одну специальность — инженера. Не многие летчики в то время могли похвастаться таким профессиональным диапазоном.

Основательная профессиональная подготовка и талант исследователя позволили Бездетнову принять активное участие в создании, летно-морских испытаниях и доводках корабельного авиационного противолодочного вооружения. Он осуществил множество посадок на палубы кораблей, в том числе ночью и в сильную качку, несколько раз производил экстренные взлеты вертолета с наклонной палубы (при самопроизвольном скатывании вертолета к борту) по собственной методике. Важно подчеркнуть, что результаты летных испытаний легли в основу разработанных Бездетновым методов выполнения посадок на палубы кораблей в сложных метеоусловиях (ночью, при сильной качке), значительно повышавших безопасность полетов.

Еще один метод, предложенный летчиком, касался перелета вертолета над морем при поиске подводных лодок. Суть его состояла в следующем: при обнаружении подводной лодки полет к ней осуществляется не традиционным разгоном вертолета против ветра с последующим разворотом к лодке, а движением вертолета по ветру хвостом на лодку. При достижении околонулевой скорости относительно воздуха отклонением педали вертолет разворачивался на 180° и продолжал полет на лодку носом. Этот способ позволял экономить время полета до цели, а значит, увеличивал вероятность ее поражения.

Летчик-испытатель Н.П. Бездетнов постоянно размышлял над тем, как упростить работу летчиков. При расчетах полетов с кораблей и на корабли необходимо учитывать скорость и направление движения судна и вертолета, а также скорость и направление течения воды и ветра (в то время как при полетах над сушей требуется учитывать только скорости и направление ветра и движения вертолета). Бездетнов предложил свой метод навигации корабельных вертолетов, основанный на учете результирующего потока воздуха над палубой (так как изменение скорости и направления движения корабля, воды и ветра автоматически изменяют скорость и направление этого потока). Известно, что посадку на палубу проще производить строго вертикально в момент, когда посадочная площадка занимает горизонтальное положение, однако определить вертикальное положение при качке корабля достаточно сложно. Н.П. Бездетнов рекомендует простой (как все гениальное) путь — выдерживать вертикальное положение по человеку, находящемуся на палубе.

В своей летной практике Бездетнов не боялся быть первооткрывателем. Впервые в истории отечественного вертолетостроения на опытном вертолете Ка-25 он отработал и осуществил автоматическую стабилизацию режима висения по кабель-тросу, что обеспечило реальную возможность создания автоматических систем управления вертолетом при поиске и атаке подводных целей. Объективность и глубина его летных оценок способствовали принятию на вооружение вертолета Ка-25.

Экипаж вертолета Ми-4. Командир — Н.П. Бездетнов (крайний слева)

Аварийная посадка вертолета Ка-26

При непосредственном участии Н.П. Бездетнова разработан и полностью испытан новый пилотажно-навигационный комплекс, который впервые позволил боевому противолодочному вертолету Ка-27 производить в полуавтоматическом режиме широкий поиск, обнаружение и атаку подводных лодок при полном отсутствии видимости. Это в несколько раз повысило эффективность и боеспособность противолодочного оружия.

Одно из важных качеств летчика-испытателя Н.П. Бездетнова — его умение находить выход из, казалось бы, безвыходных ситуаций в полете. При испытании Ка-26 во время вертикального взлета вертолет начал энергично вращаться по курсу (примерно оборот за 3 с), несмотря на парирование вращения полностью отклоненной педалью.

Садиться на взлетную площадку было опасно, так как там уже находились люди. Бездетнов попросил переместить пожарную и санитарную машины на свободную полосу аэродрома и начал сажать продолжающий вращение вертолет. При посадке машина ударилась о землю с тенденцией на опрокидывание, так что пришлось снова отрывать вертолет от полосы. Убедившись, что шасси не сломано, Бездетнов все же выполнил посадку вращающегося вертолета, при этом вертолет опрокинулся на левый бок, его лопасти от удара о землю сломались. Главное же — не произошло пожара, экипаж остался жив и невредим. Выясняя причины случившегося, комиссия пришла к выводу, что при регулировке путевого управления допустил ошибку механик, возможно, что разрегулировка произошла из-за отказа в системе управления.

Летчик-испытатель Н.П. Бездетнов успешно провел целую серию летных исследований по безопасности полетов при отказе одного и двух двигателей. При отказе одного двигателя в полете им отработаны посадки как на сушу, так и на воду, а также на палубы кораблей одиночного базирования, в том числе на ходу и при качке. При отказе двух двигателей он отработал посадки без пробега с пониженными оборотами винта. Бездетнов исследовал причины самовыключения двигателей зимой, последствия отказов автоматических подсистем управления в приборном полете, определял границы флаттера лопастей на трех типах вертолетов, изучал путевую управляемость соосного вертолета на режимах авторотации.

Много неприятностей летчикам доставлял «земной резонанс». Борьбой с этим явлением занимались многие известные ученые. Суть их рекомендаций сводилась к тому, что надо уменьшать общий шаг и гасить колебания за счет работы амортизационных стоек шасси. В соответствии с этими рекомендациями во время испытаний Н.П. Бездетнов при посадке на палубу уменьшил общий шаг, но понял, что вертолет можно потерять. В течение нескольких секунд он ушел от «земного резонанса» увеличением общего шага, что сопровождалось быстрым уменьшением оборотов винта. Так был найден новый эффективный способ борьбы с «земным резонансом», при котором вертолет быстро проходит диапазон резонансных частот.

Большую работу провел Н.П. Бездетнов по расширению маневренных возможностей соосных вертолетов, что весьма способствовало созданию вертолета Ка-50 «Черная акула». Им разработана серия пилотажных фигур, которые неоднократно и успешно демонстрировались у нас и за рубежом.

Летчику-испытателю Н.П. Бездетнову (учитывая его квалификацию и творческий подход к делу) всегда поручали самые сложные и ответственные задания. Во время полярной ночи зимой 1978–1979 года он впервые в мировой практике на вертолете Ка-25 проводил ледовую разведку, «указывал» путь караванам судов в высоких широтах Арктики с базированием на атомоходе «Сибирь». Следующей зимой летчик выполнял эту же работу на вертолете Ка-32 (выполнено 200 полетов, общий налет составил 194 часа). Полеты выполнялись часто в экстремальных условиях: при предельно низкой температуре воздуха, в пургу, при полном отсутствии видимости. Был случай посадки вертолета на ледокол в пургу при ветре 35 м/с.

Впервые в условиях арктической полярной ночи с борта ледокола «Сибирь» выполнялись полеты дальностью свыше 200 км для оказания помощи тяжело больным членам экипажа с посадкой на аэродром, закрытый по метеоусловиям. Разведка ледовой обстановки вертолетами позволила ледоколам сократить время прохождения по маршруту примерно в 2 раза.

В качестве ведущего летчика-испытателя Бездетнов выполнил первый подъем и испытания головных серийных вертолетов Ка-26 и Ка-27, первый подъем и испытания вертолета Ка-32 и опытного вертолета Ка-50.

Его опыт, мужество и самообладание, умение предвидеть развитие ситуации не раз позволяли выйти с честью из практически безвыходных ситуаций и спасти дорогостоящую технику. Так, во время перелета на Ка-32 из Мурманска в Люберцы на участке маршрута Петрозаводск — Вологда на высоте 2400 м в облаках в условиях обледенения произошло разрушение диска вентилятора охлаждения маслосистем редуктора и двигателей. Продолжать полет было невозможно из-за быстрого роста температуры масла в системах, посадить вертолет вне аэродрома не позволяла плохая видимость. В этой ситуации ничего другого, как покинуть вертолет на парашютах, не оставалось. Однако Бездетнов принял другое решение: по бортовому локатору было найдено лесное озеро, произведены экстренное снижение по крутой спирали с выходом над озерной поверхностью и благополучная посадка на берег. Впервые в истории эксплуатации вертолетов в нашей стране была блестяще выполнена вынужденная посадка в экстремальных погодных условиях вне аэродрома с использованием локатора и водной поверхности.

У вертолета Ка-18 (слева направо — ведущий инженер Э.Н. Коротков, летчик-испытатель Е.И. Ларюшин, штурман Н.Х. Файзи, командир экипажа Н.П. Бездетнов)

На опытном вертолете Ка-25 в море из-за разрушения одной лопасти несущего винта возникла тряска. Шторм выше шести баллов не позволял произвести вынужденную посадку на воду, оставалось одно — рискнуть и лететь 30 км до берега. Бездетнов рискнул, сумел, используя все свое мастерство пилота и возможности вертолета, продолжить полет, несмотря на сильную вибрацию и угрозу разрушения машины в воздухе. В результате и люди, и вертолет остались целы.

В активе Н.П. Бездетнова еще целый ряд благополучно выполненных посадок при весьма сложных ситуациях. Ему первому из летчиков страны выпало столкнуться с таким очень опасным явлением, как «взрывной флаттер», в полете на первом экземпляре вертолета Ка-50 «Черная акула». Доли секунды решали тогда судьбу вертолета. Высочайшая ответственность за порученное дело, мужество, профессиональная собранность и природная реакция позволили ему и в этом случае спасти опытный вертолет.

Аналитический склад ума, творческая неуспокоенность позволяют Николаю Павловичу видеть перспективные направления развития и разрабатывать своевременные ценные технические предложения, связанные с решением тех или иных проблемных для вертолетостроения вопросов. Вот только один пример. В отечественной авиации до конца 60-х годов использовались авиагоризонты с так называемой «обратной» индикацией, то есть по виду «с земли на самолет» (земля неподвижна, а самолет вращается), а в странах Запада с прямой, «с самолета на землю» (самолет неподвижен, а вращается земля). Чтобы продвигать нашу технику за рубеж (гражданский самолет Як-40, в частности), понадобилась установка авиагоризонтов западного образца. Это послужило толчком для создания в нашей стране пилотажно-командных приборов с прямой индикацией типа ПКП-72, которые начали ставить на все новые отечественные летательные аппараты гражданского и военного назначения.

Одним из первых летательных аппаратов, на который установили этот прибор, был противолодочный вертолет Ка-27. Однако летчики-испытатели ОКБ Камова и морские летчики-испытатели заказчика дали этому прибору резко отрицательную оценку. Но прибор все же попал в эксплуатацию. Выход из сложившейся ситуации опять нашел Н.П. Бездетнов: для повышения безопасности полета он рекомендовал летчикам при прямой индикации авиагоризонта, когда силуэт самолета неподвижен, научиться приводить этот силуэт в движение силой своего воображения, намеренно.

В десятом номере журнала «Авиация и космонавтика» за 1976 год была опубликована статья Н.П. Бездетнова «Тип индикации. Какой лучше?». В развернувшейся дискуссии приняли участие многие известные летчики страны. Стало понятно, что большинство (среди них такие авторитетные специалисты летного дела, как С. Анохин, М. йллай, Г. Береговой, Г. Седов, А. Федотов, В. Ильюшин) предпочитают вид индикации «с земли на самолет». Жизнь показала, что при противоположном типе индикации («с самолета на землю») резко увеличилось число катастроф вследствие затруднения (потери) ориентации в пространстве. Вскоре военный заказчик запретил устанавливать приборы с видом индикации «с самолета на землю» на новые летательные аппараты.

На Ка-27 тоже произошло несколько катастроф из-за потери пилотом ориентации в пространстве. Аварийные комиссии предписали заменить тип индикации на привычный — «с земли на самолет». В пользу этого вида индикации говорят и всесторонние исследования Государственного научно-исследовательского испытательного института авиационной и космической медицины Министерства обороны, а также исследования западных ученых. Однако до сих пор такой замены не произошло. Формальным поводом не делать замену послужило заключение ЛИИ, в котором сказано, что менять тип индикации не надо, а надо лишь поменять лицевую часть прибора.

Несмотря на заключения специалистов ЛИИ, Бездетнов, понимая серьезность вопроса, стоит на своем: нужен вид индикации «с земли на самолет». В настоящее время он работает над совершенно новым видом индикации «с самолета на самолет». Хочется надеяться, что эта его идея будет реализована и снимет многолетнюю проблему.

В процессе эксплуатации вертолетов Ка-25 произошел ряд происшествий, приведших к потере аппаратов: при посадке, не дотянув 400 м до палубы, несколько машин затонули. В чем причины произошедшего? Как их предупредить и устранить? Ответ на эти вопросы вновь дал Николай Павлович: он считает, что причины этих аварий в том, что летчики, увидев палубу, прекращали пилотирование по приборам и пилотировали визуально. Так как палуба качается, то они машинально отслеживали ее качку, управляя общим шагом, что приводило к потере высоты. При правильном пилотировании глиссада выдерживается по приборам, а палуба при этом должна качаться. Как избежать схлестывания лопастей при их остановке на качающейся палубе — еще один вопрос, ответ на который дал Бездетнов: на таких режимах он рекомендовал использовать тормоз несущего винта.

При испытаниях вертолета Ка-25 по поиску и обнаружению цели подлодке все время удавалось ускользнуть. По настойчивой просьбе Н.П. Бездетнова сигналы, подаваемые подлодкой, были выведены в наушники командира экипажа. Меняя высоту висения, вплоть до погружения вертолета в воду колесами шасси, Николай Павлович сумел удержать лодку в поле зрения и передать координаты ее движения на другой вертолет, который успешно ее атаковал (50 % глубинных бомб имели прямое попадание).

Несколько вертолетов Ми-8 разбились из-за ударов лопастей по хвостовой балке. Летчик Бездетнов объяснил эти удары прецессией несущего винта и дал рекомендации по исключению этого явления.

Висение первого экземпляра вертолета Ка-50

Ликвидация аварии на Чернобыльской АЭС (второй слева Н.Н.Мельник, восьмой — Н.П.Бездетнов, девятый — И.а. Эрлих, двенадцатый — Л.Пантелей)

Николай Павлович является автором ряда внедренных изобретений (способ исключения «земного резонанса», способ руления при повышенном боковом ветре, устройство для сигнализации при посадке на корабли и др.). Он автор широко используемого легкого приспособления для подъема с водной поверхности терпящих бедствие людей.

Большую практическую ценность представляют опубликованные им статьи «Посадка вертолета на режиме авторотации», «Соосный вертолет на маневре» и др.

Как наставник. Н.П. Бездетнов обучил полетам и действиям в особых случаях 135 летчиков МАП, ВВС, ВМФ, МГА (среди них 17 летчиков-испытателей).

За особые заслуги в деле создания и испытания вертолетной техники он награжден в 1967 году орденом «Знак почета», в 1977 — орденом Трудового Красного Знамени, в 1979 ему присвоено почетное звание «Заслуженный летчик-испытатель СССР», а в 1985 году он удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». В 1998 году он был награжден орденом Мужества. Биография Н.П. Бездетнова полна поистине героическими эпизодами. Он является участником ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной станции. Он был в зоне АЭС 28 дней, с 28 мая по 24 июня 1986 года, провел в 1 и 2 зонах АЭС 336 часов.

Сегодня Николай Павлович Бездетнов — председатель Совета ветеранов Ухтомского вертолетного завода. Как член правления Народного музея, он часто выступает перед учащимися школ и вузов, передает свою любовь к авиации и знания, накопленные за время работы в ней. У Николая Павловича много друзей. У него большая и дружная семья: две дочери (обе стали кандидатами медицинских наук) и сын, который после окончания МВТУ работает в авиации. У Бездетнова три внучки и один внук, тоже Николай. Хочется пожелать Николаю Павловичу

Мировой рекордсмен

К 70-летию со дня рождения Г.А. Алферова

Мировой рекордсмен летчик-испытатель Г.А. Алферов у вертолета Ми-4

Герман Витальевич Алферов — один из самых замечательных летчиков- испытателей в нашей стране. На его личном счету семь мировых рекордов, установленных на вертолетах Ми-4, Ми-6 и Ми-10. Еще девять мировых рекордов он установил в качестве второго пилота на вертолетах Ми-4, Ми-6, Ми-ЮР, Ми-26. На Московском вертолетном заводе его знают как выдающегося мастера своего дела. Сегодня Герман Витальевич на пенсии, но с МВЗ им. M.JI. Миля связи не теряет, помнят о нем и на заводе. 14 апреля 2004 года здесь в конференц-зале собрались люди, чтобы поздравить Германа Витальевича Алферова с юбилеем — 70-летием со дня рождения. Тепло говорили о юбиляре зам. генерального директора МВЗ Г.Р. Карапетян, заслуженный летчик- испытатель СССР Г.А. Ананьев, начальник летно-испытательного комплекса В.Г. Воронин, генеральный конструктор МВЗ Г.А. Самусенко, его заместители М.А. Лейканд, Е.В. Яблонский, А.В. Некрасов и другие. Все они отмечали высочайший профессионализм юбиляра и его человеческие качества. Но все же лучше всего о человеке говорят его дела.

Судьба привела Германа Алферова на летно-испытательную станцию МВЗ в 1954 году. Было ему тогда всего 20 лет, но никто не назвал бы его начинающим летчиком: за участие в полетах в составе пилотажных групп ЦАК на авиационных праздниках в Тушино Алферов был награжден орденами Красной Звезды и «Знак почета». Под руководством опытных пилотов В.В. Виницкого и особенно Р.И. Капрэляна молодой летчик быстро освоил пилотирование вертолета Ми-1 и вскоре принял участие в летных испытаниях Ми-4. Как летчик-испытатель, Г.В. Алферов активно участвовал в испытаниях вертолета Ми-6, затем стал ведущим по летным испытаниям нового вертолета — летающего крана Ми-10.

Транспортный вертолет Ми-6 стал выдающимся успехом советского тяжелого вертолетостроения. Первый полет вертолет совершил 5 июня 1957 года. Менее чем через пять месяцев — 30 октября 1957 года на вертолете под управлением летчика-испытателя Р.И. Капрэляна было установлено два первых абсолютных рекорда грузоподъемности: груз массой 12004 кг был поднят на высоту 2432 м. Вторым пилотом в этом полете был молодой летчик-испытатель Герман Алферов.

Фамилия Алферова снова попала на страницы газет в 1960 году: 23 марта он установил на Ми-4 (в этом полете использовался новый, максимально облегченный серийный вертолет) мировой рекорд высоты с грузом 1000 кг — 7465 м, превысив на 1409 м прежний рекорд В.В. Виницкого, установленный в 1956 году. Герман Алферов летал один, без второго пилота, и с ограниченным запасом топлива. На аэродроме вертолет-рекордсмен встречали журналисты. Вскоре фотография корреспондента «Красной Звезды» И. Чванова, запечатлевшая вертолет и его пилота сразу после посадки, обошла многие издания.

В эти годы отечественное вертолетостроение смело «набирало обороты». Уже через три года после первого полета Ми-6 на МВЗ началась разработка вертолета-крана В-10. Несущий и рулевой винты, силовая установка из двух ГТД ТВ-2ВМ по 4700 л.с. и трансмиссия были такими же, как у Ми-6, а фюзеляж при такой же длине имел меньшую по размерам грузопассажирскую кабину, в которой могли размещаться грузы массой до 3 т и до 28 человек. Подъем нового вертолета в небо был поручен летчику-испытателю Герману Алферову, чье профессиональное мастерство росло от машины к машине.

Первый опытный вертолет В-10 (переименованный вскоре в Ми-10) под управлением летчика-испытателя Г.В. Алферова совершил первый полет 15 июня 1960 года. Второй опытный вертолет Ми-10 начал проходить летные испытания в июле 1961 года, а уже в августе участвовал в воздушном празднике в Тушино. Настоящий восторг у зрителей вызвала транспортировка с помощью вертолета специального передвижного дома для геологов. 23 сентября 1961 года на вертолете Ми-10 были установлены первые два мировых рекорда. Вертолет, пилотируемый экипажем в составе: командир — летчик-испытатель Г.В. Алферов, второй пилот Б.В. Земсков и бортинженер В.П. Барченков — достиг высоты полета 2326 м с грузам 15000 кг и высоты 2000 м с грузом 15103 кг.

Но на этом летопись рекордов, установленных экипажем Германа Алферова, не закончилась. Не такой характер у летчика Алферова, чтобы останавливаться на достигнутом. Новые рекорды были установлены 28 мая 1965 года. Экипаж Г.В. Алферова (второй пилот Г.Р. Карапетян, бортинженер И. Шейн и ведущий инженер Н.А. Генов) на вертолете Ми-ЮР достиг высоты 2840 м с невиданным до этого грузом массой 25 т! А поскольку по правилам FAI засчитывались одновременно рекорды высоты с грузом 15 и 20 т, то в одном полете было установлено сразу четыре мировых рекорда. Для груза 25 т пришлось вводить новую графу в таблицу рекордов. Советский рекорд в четыре раза превысил максимальную грузоподъемность нового вертолета-крана S-64A фирмы «Сикорский». Одновременно экипаж Г.В. Алферова установил рекорд подъема на высоту более 2000 м с грузом 25105 кг.

В начале 60-х вместе с другими летчиками МВЗ Алферов участвовал в летных испытаниях вертолета Ми-8. Этот вертолет сыграл свою роль в его профессиональной судьбе, помог открыть в Германе Витальевиче еще один талант — педагогический. Впоследствии он работал в разных странах мира, где обучал летчиков пилотированию серийных Ми-8. Ученики Алферова с благодарностью вспоминают своего учителя до сих пор. В 1976 году на вертолете Ми-8 Г.В. Алферов совершил длительный перелет из Москвы в Китай, а затем в Сингапур, Ирак и на Кипр общей протяженностью более 35000 км.

Экипаж вертолета Ми-10Р в редакции газеты "Правда". Слева направо: командир экипажа Г.в. Алферов, второй пилот г.р. карапетян, бортинженер К.Шеин и ведущий инженер Н.А.Генов

Герману Витальевичу Алферову довелось проводить летные испытания нового легкого двухдвигательного вертолета В-2 (Ми-2). 22 сентября 1961 года он выполнил на нем первый полет, а затем демонстрировал вертолет Правительству СССР. Позже Г.В. Алферов продолжил летные испытания Ми-2 вместе с летчиками-испытателями ГосНИИ ГА, а затем помогал польским летчикам в освоении этой машины.

Летчик-испытатель Г.В, Алферов дал путевку в жизнь многим «детищам» МВЗ. 27 июля 1967 года он участвовал в первом полете вертолета Ми-12, помогая летчику- испытателю В.П. Колошенко поднять в небо самый тяжелый в мире вертолет. 15 сентября 1969 года Алферов впервые поднял в небо транспортно-боевой вертолет Ми-24.

Рекордный вертолет Ми-10Р

Новые рекорды летчика-испытателя связаны с вертолетом Ми-26. Первый полет этот вертолет совершил под управлением летчика-испытателя Г.Р. Карапетяна 14 декабря 1977 года. Вскоре высокие летные характеристики вертолета Ми-26 было решено подтвердить установлением на нем новых мировых рекордов. В период со 2 по 4 февраля 1982 года на Ми-26 было установлено пять абсолютных мировых рекордов. Отсчет им начал летчик-испытатель Г.Р. Карапетян: 2 февраля он достиг высоты 6400 и с грузом 10 т, превысив на 1154 м рекорд вертолета СН-54В, установленный в 1971 году. Г.В. Алферов подхватил рекордную эстафету, достигнув на следующий день, 3 февраля высоты полета 4100 м с грузом 25 т, превысив на 1260 и свой прежний рекорд на Ми-ЮР, установленный в 1965 году. Были зафиксированы сразу три мировых рекорда: высоты полета с грузом 15, 20 и 25 т. И наконец, в этот же день был установлен и зарегистрирован новый мировой рекорд максимальной массы — 56768,8 кг, поднятой на высоту 2000 м.

…В выступлениях на торжественном вечере, посвященных юбиляру, прозвучали сожаления о том, что до сих пор его роль в развитии отечественного вертолетостроения не оценена государством по достоинству. Руководство МВЗ им. М.Л. Миля направило в аппарат Президента РФ ходатайство о присвоении Г.В. Алферову звания «Герой России». Поздравляя Германа Витальевича с днем рождения, мы уверены, что со следующим днем рождения

АВИАСАЛОН

Спасать всегда, спасать везде

Ка-226

С 25 по 28 мая в Москве во Всероссийском выставочном центре в рамках ежегодного Международного форума «Природная техногенная и пожарная безопасность России» прошла крупнейшая в Европе ежегодная Международная выставка новейших достижений индустрии средств спасения и пожаротушения «Средства Спасения — 2004. Природная, техногенная и пожарная безопасность России». Состоялся Второй международный симпозиум на тему «Средства и технологии обеспечения комплексной безопасности России — исследования, управление, опыт».

Организатором мероприятия выступило Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. В работе выставки приняли участие 242 российские и 26 иностранных фирм и организаций.

Открыл выставку Министр МЧС Сергей Шойгу. Он подчеркнул, что человечество на протяжении многих лет создавало новую среду, названную техносферой. Теперь наша жизненно важная задача — изобрести средства для ликвидации противоречий между техносферой и природной средой обитания человека. Министр выразил надежду, что представленная на выставке техника позволит более эффективно решать благородную задачу защиты природы, а также спасения людей в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.

На выставке были показаны самые современные достижения индустрии средств спасения и пожаротушения, в том числе борьбы с последствиями различных техногенных катастроф, наводнениями и лесными пожарами. При входе в выставочный павильон посетителей встречали мобильные робототехнические комплексы, предназначенные для поиска, диагностики и разрушения взрывных устройств при проведении антитеррористических операций. Самый мощный из них управляется по радио на расстоянии до двух километров, передает изображение на экран оператора от шести видеокамер и несет набор различных датчиков весом до 180 кг. По заказу ФСБ налажено серийное производство таких роботов. Интерес к ним проявили специалисты Италии, Казахстана и Уругвая.

Особый интерес у специалистов и посетителей вызвали авиационные средства спасения и борьбы с катастрофами. Среди них авиационный комплекс для мониторинга чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий на основе многофункционального самолета-амфибии Бе-200 и беспилотных летательных аппаратов. Беспилотные разведчики, оборудованные высокоточными ТВ и ИК-датчиками, обнаруживают пожар, а Бе-200 готов обрушить на него 12 тонн воды. Каждую заправку он производит на дальности до 200 километров за 14 секунд. Этот комплекс признан самым эффективным в мире и в ближайшее время, после завершения сертификации, его намерено приобрести МЧС.

Другая не менее интересная разработка отечественных авиастроителей — вертолет Ка-226 «Серега». Примечательно, что он создавался при непосредственном участии и с привлечением средств МЧС. Как сообщил Президент и Генеральный конструктор ОАО «Камов» С.В. Михеев, машина получила в 2003 году российский сертификат летной годности, имеет очень высокую энерговооруженность и предназначена для работы в самых экстремальных условиях от Казахстана до Заполярья, а также в городах.

Аварийно-спасательный Ка-226А хорошо подготовлен к выполнению особой миссии: он оборудован навигационной и радиосвязной аппаратурой, средствами для подъема пострадавших на борт с помощью грузовой лебедки грузоподъемностью 300 кг. Для перевозки крупногабаритных грузов массой 1500 кг используется внешняя подвеска. Вертолет имеет дополнительное осветительное оборудование. Человек, нуждающийся в скорой медицинской помощи, может получить ее прямо на борту Ка-226, так как вертолет «несет» и необходимое медицинское оборудование, включая электрокардиограф, дефибриллятор и др. Пассажирская кабина рассчитана на 6–8 человек или на груз до 1,5 тонны. На сегодняшний день Ка-226А самый «тихий» вертолет, что очень важно при эксплуатации в местностях с плотной застройкой. Вертолет обладает очень высокой надежностью и может использоваться с помощью сменных модулей в транспортном, пассажирском, санитарном, патрульном, пожарном и других вариантах. Сменные модули повышают эффективность вертолета и обеспечивают его круглогодичное применение во всем спектре решаемых задач.

Российский сертификат типа позволяет начать коммерческую эксплуатацию вертолета при выполнении определенных работ. В настоящее время продолжаются сертификационные испытания вертолета на получение сертификата типа без ограничений.

На выставке в Москве был представлен вертолет МЧС с набором необходимого специального оборудования, включая носилки. Кроме того, на стенде фирмы «Камов» демонстрировалась кабина VIP-варианта вертолета, рассчитанная на 4 человека. В перспективе планируется глубокая модернизация вертолета.

Экспозицию фирмы «Камов» 25 мая открыли Генеральный конструктор С.В. Михеев и Генеральный директор «Камов-Холдинг» В.Г. Лукин. На официальном открытии экспозиции присутствовали ведущие специалисты фирмы «Камов», представители и руководители крупных государственных и коммерческих структур. В окрытии выставки принял участие первый заместитель мэра Москвы П.Н. Аксенов. Работу выставки освещали многие ведущие средства массовой информации страны.

При посещении стенда фирмы «Камов» Министр МЧС С.К. Шойгу заслушал сообщение С.В. Михеева о состоянии работ по вертолету Ка-226, готовности серийных заводов к его производству.

На снимке слева направо: П.Н. Аксенов, С.В.Михеев, зам. министра МЧС Ю.Л. Воробьев и С.К. Шойгу в кабине вертолета Ка-226

Есть все основания полагать, что вертолет найдет самое массовое применение. Его смогут эксплуатировать даже небольшие фирмы, например, для деловых полетов. Сегодня в процессе сборки находятся около 30 серийных вертолетов Ка-226. Среди заказчиков машины МЧС, «Газпром», правительство Москвы и другие организации. Интерес к приобретению Ка-226 проявили и за рубежом. В этом году первые вертолеты поступят заказчикам.

В целом выставка «Средства Спасения — 2004. Природная, техногенная и пожарная безопасность России» была очень полезной, и не только для специалистов. Ведь по данным МЧС только в 2002 году в России произошло 1139 чрезвычайных ситуаций, в которых погибло более 2 тысяч и пострадало около 350 тысяч человек. Есть надежда, что с внедрением в практику перспективных средств спасения число жертв различный катастроф в ближайшие годы сократиться.

Владимир ДЕРНОВОЙ

Письмо в редакцию

Пишет вам курсант 2 курса Сызранского военного авиационного института. Выражаю вам огромную благодарность за то, вы издаете такой замечательный и нужный журнал. Читая его, не перестаешь удивляться тому, какое чудо техники — вертолет! Нам, будущим вертолетчикам, это очень важно, потому что дает надежду на будущее, укрепляет веру в нашу технику и людей, которые эту технику создают. Жаль только, что очень много винтокрылых машин российского производства уходит за границу. Но это уже проблема нашей экономики, а не винтокрылой техники.

Мне бы очень хотелось с помощью вашей редакции больше узнать о поисково-спасательных вертолетах, которые разрабатываются и производятся в нашей стране, и о том, каковы перспективы их поставки отечественным эксплуатантам. Если можно, напечатайте в одном из номеров журнала статью о поисково-спасательных вертолетах или, по крайней мере, укажите номера «Вертолета», в которых такая информация есть.

Я хочу знать о поисково-спасательных вертолетах как можно больше, потому что в будущем мечтаю летать именно на таких машинах. С первого дня учебы в СВАИ я решил летать на благо другим, заниматься поисково-спасательной деятельностью. Вертолет благодаря возможности совершать вертикальный взлет и посадку, зависать над любой точкой местности незаменим при спасении людей. Более конкретная информация о поисково-спасательных вертолетах поможет мне выбрать правильный путь в дальнейшем изучении тех или иных систем этих вертолетов.

Буду с нетерпением ждать вашего ответа. И еще раз огромное спасибо за вашу работу, за ваш журнал и за то, что есть еще люди, которым небезразлична судьба российского вертолетостроения!

А. КУЛАГИН, Сызранский военный авиационный институт

Уважаемый курсант Кулагин!

Спасибо за внимание к журналу. Приятно, что Вы уже сегодня связываете свою будущую профессиональную судьбу с поисково-спасательными вертолетами. Основатель серийного вертолетостроения наш соотечественник Игорь Сикорский тоже считал, что нет более благородной задачи для винтокрылой техники, чем помогать людям, приходить на помощь в ситуациях, когда никакой другой транспорт этого сделать не может. Именно поэтому в холле головной фирмы «Сикорский» в Стратфорде (США) посетителей встречает плакат с указанием количества людей, спасенных вертолетами фирмы в текущем году. Что касается информации, которую Вы хотели бы получить, то в какой-то степени она есть в каждом номере журнала, поскольку любой вертолет со специальным оборудованием может выступать в роли поисково-спасательного. За время военных действий в Чечне, например, сложилась эффективная система поисково-спасательного обеспечения, включающая в себя, в частности, вертолеты Ми-8МТ со специально подготовленными спасательно-поисковыми группами. 06 этом на страницах журнала «Вертолет» № 4 за 2001 год в статье «Профессия — спасатель» рассказывает военный летчик Константин Якимов. В первом номере журнала за 2004 год опубликована статья летчика Виктора Трефилова «Срочный вылет на СП-32». В ней рассказывается о том, как тяжелый транспортный вертолет Ми-26Т Второго Архангельского авиаотряда участвовал в спасении полярников дрейфующей станции «Северный полюс-32». Конечно, по возможности мы будем публиковать материалы, посвященные использованию винтокрылой техники при поисково-спасательных работах. В этом номере журнала об авиационных средствах спасения, о вертолете Ка-226А, в частности, рассказывает статья, опубликованная выше.

Очень рекомендуем Вам прочитать книгу воспоминаний одного из самых именитых советских летчиков-жпытателей Героя Советского Союза В.П. Колошенко «Ангел-спаситель», в которой он рассказывает о своей богатой летной биографии.

Еще раз спасибо за интерес к журналу.

РЕДАКЦИЯ

БИБЛИОТЕКА

Новинки книжний полки

С середины прошлого века и по настоящее время на фирме «Камов» вначале под руководством выдающегося авиаконструктора Н.И. Камова, а затем, с 1974 года — Генерального конструктора С.В. Михеева создана целая гамма оригинальных вертолетов соосной схемы. Эти вертолеты успешно эксплуатируются в военной и гражданской авиации, высокий уровень их летно-технических характеристик признан во всем мире. Мы можем смело говорить и о создании научно-конструкторской школы, внесшей большой вклад в разработку современных методов решения проблем проектирования и конструирования, аэродинамики, динамики полета, прочности и аэроупругости конструкции, автоматизации управления и летных испытаний соосных вертолетов. Специалисты фирмы «Камов» вносят весомый вклад в развитие науки и практики вертолетостроения.

Колонка Ка-50

Вышла из печати книга «Аэродинамика соосного вертолета» (издательство «Полигон-пресс», Москва, 2004 г.). Ее автор Эдуард Арутюнович Петросян — ведущий специалист ОАО «Камов» по аэродинамике, динамике полета и системам автоматизированного управления вертолета, хорошо известен в научных, опытно-конструкторских, испытательных и эксплуатирующих организациях авиационной промышленности.

В предлагаемой книге автор обобщил результаты работ в области аэродинамики несущей системы и планера соосного вертолета, законов управлений движения, балансировки, устойчивости, управляемости, маневренности, особенностей режимов вихревого кольца и автоматизированных систем управления соосных вертолетов.

Первые две главы этой фундаментальной работы посвящены методам расчета аэродинамических характеристик винта и планера соосного вертолета. Принятые корректные допущения и физические модели позволили разработать достаточно простые инженерные методы расчета, обеспечивающие удовлетворительную точность получаемых характеристик. Это позволяет при решении задач проектирования делать важные выводы. В частности, на основании теоретических зависимостей и экспериментальных данных показано, что соосный винт имеет существенно больший, чем у одиночного винта, относительный КПД на режиме висения больше на 10–12 %.

Обосновывается подход к определению предельной несущей способности соосного винта в общем случае движения вертолета с учетом угловых скоростей по тангажу и крену. Приводятся аэродинамические характеристики фюзеляжа ряда соосных вертолетов, полученные в аэродинамических трубах, излагаются рекомендации по компоновке корпуса, горизонтального и вертикального оперения для обеспечения хороших характеристик балансировки, устойчивости и управляемости вертолета.

Последующие пять глав книги посвящены рассмотрению вопросов управления движением соосного вертолета и их использованию при решении большого круга задач при проектировании, испытаниях и эксплуатации вертолетов: определению балансировочных характеристик и запасов управления, характеристик устойчивости, управляемости, маневренности и безопасности полета на различных режимах. Рассматриваются полные нелинейные уравнения с учетом динамики работы двигателей и линеаризованные уравнения движения. По результатам расчетов и исследований, выполненных по предложенным методам и математическим моделям, сделан анализ характеристик балансировки, устойчивости и управляемости в полном диапазоне режимов полета соосных вертолетов. На основе этого анализа даны рекомендации по проектированию, летным испытаниям, безопасности полета вертолета и его эксплуатации. Для обоснования выводов и оценок сходимости расчетных и экспериментальных данных привлекается большой объем материалов, полученных на пилотажных стендах и в летных испытаниях.

Особое внимание автором уделено проблемам обеспечения путевой управляемости соосных вертолетов на режимах малых и средних скоростей полета с глубоким дросселированием двигателей и на режиме авторотации, безопасности полета (включая режимы взлета и посадки на подвижные взлетно-посадочные площадки кораблей).

Значительная часть книги посвящена методам расчета и анализу маневренных характеристик соосных вертолетов, полученных расчетным путем и в летных испытаниях. Рассматриваются как традиционные маневры: вертикальные (горки, пикирования, наборы высоты), горизонтальные (виражи, форсированные виражи, разгоны, торможения и др), пространственные (виражи-спирали, боевые развороты, косые петли и др.), так и маневры с большими значениями углов скольжения (до 90 градусов) на больших скоростях полета: плоские развороты, воронки. Нужно отметить, что автор, излагая материал, уместно и логично применяет терминологию, используемую в работах ряда специалистов, исследующих аналогичные характеристики самолетов и вертолетов других схем, что существенно помогает при чтении этой сложной части книги.

В главе 8 излагаются особенности изменения энергетических характеристик полета вертолета, характеристик устойчивости и управляемости, вибраций и махового движения лопастей вертолетов соосной схемы на режимах крутого снижения при малых скоростях полета, на так называемых режимах вихревого кольца, когда происходит деструктивное нарушение законов струйного обтекания лопастей несущего винта. Анализ, результаты и выводы этой главы выполнены на основании экспериментальных результатов, полученных на моделях винтов в аэродинамических трубах ЦАГИ и в летных испытаниях на вертолетах в ОКБ «Камов» и ЛИИ им. М.М. Громова. Показано, что особенности изменения характеристик вертолетов на этих режимах существенно влияют на уровень безопасности полета, особенно на малых высотах.

Ка-50

Ка-32

В последней, 9 главе книги рассмотрены системы автоматической стабилизации и управления соосных вертолетов, обеспечивающие значительное улучшение управляемости, уменьшение психофизиологической нагрузки на летчика, создающие возможности всепогодного применения вертолетов, обеспечивающие решение задач траекторного управления в сложных условиях.

Во всех главах книги Э.А. Петросяна содержится много принципиальных рекомендаций и выводов, имеющих общее значение при решении сложных задач разработки, создания, летных испытаний и эксплуатации не только вертолетов соосной, но и других схем. Поэтому книга представляет большой интерес для всех специалистов: конструкторов, инженеров и научных работников конструкторских бюро, научно-исследовательских, испытательных и эксплуатирующих организаций. Нет сомнения и в том, что книга будет полезна студентам и учащимся авиационных высших и средних учебных заведений, курсантам летных училищ и летчикам.

Александр АКИМОВ,

ИСТОРИЯ

И все-таки она вертится!

250 лет «аэродромической» машинке Ломоносова

Великого русского ученого Михаила Васильевича Ломоносова можно по праву считать отцом идеи создания беспилотного летательного аппарата. Еще два с половиной века назад он понял, что для изучения и освоения воздушного пространства такой аппарат подходит лучше всего. Возможно, к этой идее его подтолкнула смерть близкого друга, погибшего при исследовании электрических разрядов. Ломоносова и самого, как известно, очень интересовала природа возникновения гроз, то есть статического электричества, в верхних слоях атмосферы, где риск для жизни исследователя был достаточно велик. Изобретенная им 250 лет назад «аэродромическая» машинка стала, по сути, не только первым беспилотным аппаратом, но и аппаратом, чьи аэродинамические свойства были исследованы экспериментально. Идея Ломоносова нашла свое воплощение на практике лишь в середине XX века, что еще раз напоминает нам о гениальной научной прозорливости ученого.

Аэродромическая машинка М.В. Ломоносова

Впервые действие изобретенной им аэродромической машинки М.В. Ломоносов продемонстрировал 1 июля 1754 года на конференции Петербургской Императорской Академии наук — 250 лет назад. Машинка Ломоносова стала первой действующей моделью вертолета, о которой сохранились хоть и краткие, но достоверные сведения. В дошедших до нас материалах нет ни рисунка модели, ни ее размеров. Поэтому точно воссоздать облик аэродромической машинки нельзя. Но можно на основе современных знаний представить, какой она могла быть, имея в виду достигнутые ею результаты и возможности техники того времени.

В эпоху Ломоносова не существовало методов расчета воздушного винта. Поэтому его работа по созданию летательного аппарата велась эмпирическим путем. Некоторое представление о работе лопастных вентиляторов он получил еще в студенческие годы в Германии, когда посещал рудники.

В 1744 году М.В. Ломоносов сделал доклад на конференции Академии наук «0 вольном движении воздуха, в рудниках примененном», в котором, в частности, говорилось: «На строение и движение воздушных машин вследствие необходимости удалять испорченный парами воздух требуется немало иждивения и работы». Знакомство с трудами Исаака Ньютона, размышления о фундаментальном законе сохранения материи и движения могли натолкнуть его на идею использования силы воздушного потока, отбрасываемого вращающимися лопастями, для придания импульса движения устройству, которое он хотел использовать для подъема метеорологических приборов.

Конкретные данные об изобретении Ломоносова содержатся в двух документах. В протоколе конференции АН от 1 июля 1754 года есть упоминание о двух парах крыльев, которые двигаются «горизонтально в противоположных направлениях». Очевидно, что речь идет о двух двухлопастных несущих винтах противоположного вращения. Упоминается также о дистанции между двумя парами крыльев — это может означать либо соосное расположение винтов, либо их расположение рядом на параллельных валах.

Историк техники В.Р. Михеев обосновал предположение о соосных винтах. В пользу этой версии говорит также факт изготовления аппарата часовых дел мастером, которому хорошо знаком привод часовой и минутной стрелок с помощью соосно расположенных винтов. В упомянутом выше протоколе сказано также, что «крылья движимы пружиной, подобной тем, которые обыкновенно бывают в часах». Нет сомнений, что речь идет о спиральной пружине, примененной в часах голландцем X. Пойгенсом еще в 1657 году. Известно несколько проектов Ломоносова, где использовался часовой механизм со спиральной пружиной в качестве аккумулятора энергии. Так, в клизеометре (прибор, вычерчивающий на бумажной ленте отклонения корабля от заданного курса под влиянием ветра) барабан с намотанной на нем бумажной летной приводится во вращение силой упругости спиральной пружины. Для морских часов Ломоносов предложил устройство с четырьмя спиральными пружинами.

В отчете о своих научных работах в 1754 году Ломоносов сообщает: «Делал опыт машины, которая бы, подымаясь кверху сама, могла бы поднять маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине, которая с лишком на два золотника облегчалась, однако к желаемому концу не приведена». Два с лишком золотника — это примерно 10 г — такова была подъемная сила, развиваемая винтами.

Обратимся теперь к указаниям менее определенным. В протоколе от 4 февраля 1754 года конференции Академии наук отмечено: «Г-н Ломоносов предложил собранию, чтобы была построена машинка, приспособленная для подъема термометров и других малых метеорологических инструментов, и представил ее рисунок. Г-да академики признали эту машинку достаточно достойной, чтобы построить для производства этих опытов. И тем постановили… просить Канцелярию академии, чтобы эта машина была построена по указанию г-на автора часовым мастером Фуциусом».

Здесь существенны указания о малости машинки, а также о малости подымаемых инструментов. Поскольку ничего не говорится о специальных постройках для демонстрации изобретения, то скорее всего вся установка размещалась на академической кафедре, а размеры винта вряд ли превышали полметра. Из июльского протокола: «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».

«Быстро поднималась…». Если бы винты после подъема на высоту, ограниченную размерами установки, продолжали вращаться, воспроизводя подобие режима висения, любой внимательный свидетель зафиксировал бы этот важный факт. Поскольку такого указания нет, то, вероятно, после подъема аппарата до верхней точки винты останавливались. Также ничего не говорится о времени раскрутки винтов, которая, видимо, происходила практически мгновенно. Скорее всего, обороты винтов, при которых начинался подъем аппарата, были сравнительно небольшие. Теперь оценим степень названной в протоколе быстроты подъема. С учетом предполагаемых небольших размеров демонстрационной установки оценка «быстро», вероятнее всего, применима к времени подъема аппарата за две-три секунды. Если бы время исчислялось долями секунды, уместны были бы определения «очень быстро» или «стремительно». Преодоление нескольких сантиметров за время большее, чем 3–5 секунд, заслуживает оценок «медленно» или «очень медленно».

Еще одно извлечение из протокола от 1 июля: «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».

Демонстрационная модель соосного вертолета. Автор — Ю.А. Карцев

Рис. 1. Характеристики профиля «Плоская пластина»

«Желаемый эффект» — это поднятие маленького градусника. Ломоносов был реалистом и мог верить в успех своего предприятия только в случае, если полученные результаты давали для этого основания. Разнесение соосных винтов, по современным представлениям, увеличивает их подъемную силу на 4–5%. Вряд ли изобретатель мог рассчитывать на более чем удвоение подъемной силы. Увеличение мощности пружины — важный фактор, но Ломоносов должен был понимать, что этот путь сопряжен с увеличением веса. С учетом достигнутой подъемной силы винтов в 10 г оптимистичный прогноз мог быть сделан, если вес всего аппарата был соизмерим с этой величиной, то есть не превышал, скажем, 50-100 г.

Судя по приведенным описаниям, вероятно, были реализованы два способа испытаний машинки. В одном случае ее вес предварительно уравновешивался с противоположной стороны подобранным грузиком, заведенная пружина приводилась в действие и машинка поднималась вверх. В другом случае к машинке прикреплялся дополнительный груз, который подбирали таким образом, чтобы при работе пружины машинка уравновешивалась на режиме висения. Так определялась величина развиваемой аппаратом подъемной силы. Примем, что пружина действовала минимально необходимое для уверенной демонстрации эффекта время — 3 секунды.

Рассмотрим теперь лопасти винтов. Вряд ли мы сильно ошибемся, представив себе лопасть самой простой конструкции — в виде прямоугольной в плане, плоской, незакрученной пластины из дерева. Такого вида лопасть Ломоносов применил для изобретенного им анемометра — прибора, «показывающего наибольшую быстроту любого ветра». В докладе об этом приборе, прочитанном на заседании конференции 18 ноября 1748 года, приводятся следующие сведения: «Каждое крыло числом 16 делается из бука длиной в 24 дюйма, шириной в 2, толщиной не более одной линии». Удлинение лопасти 24/2 = 12, досточно обычное по современным меркам, примем и для лопастей нашей машинки.

Выберем толщину лопасти. Для анемометра вес не столь важен, но все же Ломоносов ограничивает максимальную толщину «крыла» одной линией, что составляет одну десятую дюйма, или 2,54 мм. Применительно к лопасти летательного аппарата проблема веса становится первостепенной. В диапазоне значений диаметра винта лопасти до 1 м толщина деревянной пластинки в 1 мм достаточна для обеспечения жесткости и практического отсутствия прогибов, которые могли бы явиться причиной взаимного задевания расположенных на небольшой «дистанции» вращающихся навстречу друг другу лопастей. Толщина меньше 1 мм технологически достигается с трудом, а эффект дает небольшой. Толщина лопасти в 1 мм представляется оптимальной.

Для установления аэродинамических характеристик лопасти используем показанные на рис. 1 результаты продувок профиля «Плоская пластина» при малых скоростях обтекания (Re = 42000).

Видно, что наибольшее значение Сy° = 0,5, после превышения которого прекращается линейное увеличение Сy¹ реализуется при угле атаки 5°. Зададимся углом в 4° Коэффициент профильных потерь Схp при этом равен 0,04, коэффициент обратного качества р = = Схp / Сy° = 0,1. По расчетной оценке, относительный КПД винта с такими лопастями ηo = 0,44.

Зададимся рядом значений радиуса винта: R = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 м. Для каждого из выбранных значений радиуса определим:

— вес лопасти и суммарный вес четырех лопастей;

— потребную мощность Nна л.с., для создания подъемной силы Т = 0,01 кг, используя формулу Вельнера: Т = (33,25*ηo*Dнв*Nна)2/3;

— по полученным значениям мощности определим работу пружинки Апр = 75 — Nна — τ — для времени действия τ=3;

— используя формулу Вельнера Тна = = (33,25*ηo*Dнв*Nна)2/3 , определим мощность, потребную для создания тяги 0,01 кг;

— исходя из величины работы, определим объем пружинки по формуле v = Апр/α, где α = δ²/6E где δ и Е — допускаемое напряжение изгиба и модуль упругости для стали (с учетом неравномерности нагружения витков спиральной пружины примем δ = 4000 кг/см², Е = = 2000000 кг/см²);

— исходя из объема пружинки, определим ее вес (удельный вес стали 7,8 г/см³);

— по формуле подобия Т = (Сyo)/6,4 * Fнв * ρ/2 * (ωR)² (здесь δ — коэффициент заполнения, равный отношению площади всех лопастей к площади винта; Fнв — площадь винта, м²; ρ — массовая плотность воздуха на уровне моря, ρ = 0,125 кг-с² /м4) вычислим частоту вращения винта ω, 1/с, затем скорость вращения винта и скорость конца лопасти;

— определим суммарный вес лопастей и спиральной пружины.

Результаты расчетов сведем в таблицу.

Видно, что при увеличении диаметра винтов чрезмерно растет вес лопастей, а при малых размерах начинает превалировать вес пружины. Минимальный вес винтов с пружиной достигается при радиусе винта 0,2 м. Однако при этом слишком высоки обороты винтов — раскрутка потребовала бы значительной части энергии пружины. Реальнее всего выглядят результаты, которые дают винты с радиусом 0,3 м. Здесь вес лопастей и пружины немного выше минимума — 35 г, зато обороты винтов более реальны. С фюзеляжем — капсулой и деталями привода винтов вертолет Ломоносова такой размерности мог весить около 100 г.

Мысль об использовании закрученной стальной пружины в качестве источника энергии летательного аппарата за 266 лет до опытов Ломоносова высказал другой великий изобретатель — Леонардо да Винчи. Одно из примечаний Леонардо к известному эскизу прообраза вертолета гласило:

«Можно сделать себе маленькую модель из бумаги, ось которой — из тонкого листового железа, закручиваемая с силой, и которая, будучи отпущена, приводит во вращение винт».

Однако хотя стремление покорить воздушную стихию на протяжении всего жизненого пути Леонардо оставалось одним из важных стимулов его инженерного творчества, никаких свидетельств о реальном воплощении его идей в этой области не осталось.

Беспилотный летательный аппарат соосной схемы Ка-137.

Таблица 1. Результаты расчетов

Радиус винта, м 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Вес лопастей, г 2 8 19 34 51 Потребная мощность, л.с. 3,0 1,5 1,0 0,75 0,6 Потребная работа, кгм 6,9 3,45 2,3 1,7 1,4 Объем пружины, см³ 5,4 2,7 1,8 1,3 1Д Вес пружины, г 42 21 14 10 8 Частота вращения винта, 1/с 179 45 20 11 7 Скорость вращения винта, об/мин 1710 430 190 105 67 Скорость конца лопасти, м/с 17,9 9 6 4,4 3,5 Вес лопастей и пружины, г 44 29 33 44 59

Ломоносов специально не занимался проблемами летания. С рукописями Леонардо да Винчи он не мог быть знаком, так как они были опубликованы лишь в 1880–1890 гг. Попытку построить летающую машинку русский ученый предпринял для решения сугубо практической задачи в связи со своими исследованиями атмосферных электрических явлений. Построенный по задумке Ломоносова аппарат имел все главные признаки современного вертолета: фюзеляж, несущие винты, источник энергии, трансмиссию. Впервые на модели был реализован способ взаимного уравновешивания реактивных моментов винтов путем их противоположного вращения.

Очевидно, что запасы энергии стальной пружины недостаточны для того, чтобы создать подъемную силу винтов фюзеляжной модели вертолета. Ломоносов, видимо, быстро осознал этот факт. Работу над аппаратом он прекратил и больше к нему не возвращался. «Аэродромическая машинка» осталась отдельным, но в то же время ярким и важным эпизодом в многогранной и плодотворной деятельности корифея русской науки.

Автор выражает признательность С.В. Селеменеву за помощь, оказанную при работе над статьей.

Юрий САБИНСКИЙ, фирма «Камов»

Оглавление

Вертолет, 2004 № 2

«Роствертол» Марка, которой поверяют

Вертолет Ми-28: концепции, проверенные временем

Стремительный взлет после длинного разбега

В бою не подведет

Есть редуктор — есть вертолет!

Обзорно-прицельные приборы: выбор рациниьной конструкции

Новые вертолеты для России

Лидер российского приборосгароения

Когда все решают минуты

Авиация — профессия я судьба

Мировой рекордсмен

Спасать всегда, спасать везде

Письмо в редакцию

Новинки книжний полки

И все-таки она вертится! Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg