Сызранское

Конструкция транспортного вертолета Ми-12 (В-12)

Тяжелый транспортный вертолет В-12 построен по двухвинтовой поперечной схеме. Вертолет имеет цельнометаллический фюзеляж типа полумонокок, хвостовое оперение самолётного типа, снабженное 2 вертикальными шайбами.

Шасси не убирающееся, трёхопорное, с носовой самоориентирующиеся стойкой. Все стойки имели пневмомасляные амортизаторы.

Силовая установка В-12 состоит из 4 турбовальных двигателей Д-25ВФ. Несущие винты пятилопастные, установлены с трёхметровым перекрытием. Крыло имело небольшой угол возвышения в поперечном плане.

Вертолет В-12 в разрезе

В центроплане установлен промежуточный редуктор, обеспечивающий излом трансмиссионного вала. Трансмиссионный вал синхронизировал вращение несущих винтов и передавал мощность с одного редуктора на другой при управлении по крену и в случае отказа одного или двух двигателей с одной стороны. Запас топлива размещался в крыльевых и наружных подвесных топливных баках.

Двухэтажная кабина экипажа размещалась в носовой части фюзеляжа. Грузовой люк в хвостовой части закрывался трапом и боковыми створками. Центральную часть фюзеляжа занимал грузовой отсек с размерами: 28,15 х 4,4 х 4,4 м.

Для облегчения погрузочно-разгрузочных работ в грузовой кабине установлены тельферы и лебёдки.
Двухкаскадная система управления вертолёта включала основные и промежуточные гидроусилители, автоматические устройства, обеспечивающие допустимые нагрузки на органы управления и эффективную синхронизацию их отклонения. Питание гидроусилителей осуществлялось от 3 независимых гидросистем, каждая из которых в свою очередь состояла из основной и дублирующей.

Характеристики Ми-12 (В-12)

Страна:
СССР

Тип:
Транспортный вертолет

Год выпуска:
1967 г.

Экипаж:
6 человек

Двигатель:
4х Д-25ВФ, мощностью по 6500 л.с.

Максимальная скорость:
260 км/ч

Практический потолок:
3500 м (динамический).

Дальность полета:
500 км с грузом (перегоночная 1000 км)

Масса пустого:
69,1 тонн

Максимальная взлетная масса:
105 тонн (нормальная взлетная 97 тонн, полезная нагрузка 20 тонн или 25 в перегруз).

Размах крыльев:
Диаметр несущего винта: 35 м

Длина:
37 м

Высота:
До втулки несущего винта: 12,5 м

Площадь крыла:
Нет
Вооружение:
Нет

Конструкция вертолета МИ-8

МИ-8 относится к классу одновинтовых вертолетов. Он имеет пять несущих винта и три рулевых винта. Лопасти винта, выполненные из цельного металла, обладают полным лонжероном, созданным из алюминиевых сплавов, спрессованных между собой. Кроме того, все лопасти вертолета имеют сигнализацию, и в случае повреждения какой либо из лопастей, пилоты будут от этом сразу же оповещены.

Благодаря наличию двух двигателей, в случае отказа одного из которых, на втором автоматически увеличивается подаваемая мощность, путем использования современного оборудования. Что позволяет не терять скорости и маневренности в случае неисправностей. А это – неоспоримое преимущество среди прочих вертолетов подобной модели.

В некоторых модификациях вертолета МИ-8 используется специализированная бронированная кабина. Зачастую, подобные модификации используют в боевых моделях. И подобные вариации очень часто приобретают на вооружение различные страны.

Конструкция шасси имеет статичные колесные опоры в количестве трех штук. Что позволяет вертолету приземляться даже в самых труднодоступных местах. Это является несомненным его преимуществом.

Кроме того, на вертолете установлена одна из лучших антифризных систем. Именно она не дает вертолету обледенеть. Благодаря чему, его можно использовать даже в самых экстремальных условиях.
На вертолете МИ-8 стоит отличная система отопления и вентиляции. Она позволяет отапливать или охлаждать не только кабину пилотов, но и пассажирский салон, что делает все перелеты весьма комфортабельными. Кроме того, данная система работает еще и на передние стекла вертолета и воздухозаборники.

Вертолет МИ-8 обладает достаточно серьезной электронной начинкой. Причем она, в свою очередь, имеет абсолютно различные характеристики и предназначение. Но именно за счет нее у вертолета имеется свои особенные отличительные свойства.

Стоит отметить, что сами по себе летные характеристики вертолета весьма привлекательны. Хорошая скорость, наряду с его грузоподъемными и пассажирскими функциями, делает его фаворитом среди подобных одновинтовых вертолетов. Несмотря на то, что самая первая модель была разработана сравнительно давно, его модификации очень активно развиваются и по сей день.

Зачем вертолетам высокие скорости?

Как при выполнении военных операций, так и при осуществлении многих задач мирного характера существуют ситуации, когда успех миссии всецело зависит от скоростных показателей геликоптера. К ним относят:

• Эвакуацию тяжелораненых и больных из очагов боевых действий и труднодоступных мест в крупные медицинские учреждения.
• Срочную доставку специалистов (врачей, эпидемиологов, сотрудников силовых структур) в районы ЧП.
• Экспресс-доставка жизненно необходимых (медикаментов, продовольствия, спецоборудования) и крупногабаритных грузов в места, удаленные от развитой инфраструктуры.

Несмотря на многие преимущества винтокрылых машин (минимальные требования к посадочной поверхности, маневренность, возможность зависания в воздухе), скорости самолета и вертолета до последнего времени были несопоставимы.

Первые прообразы вертолета

Стоит сразу сказать, что идеи о полетах параллельно поверхности нашей планеты с помощью машины, в основе которой находится вращающийся винт, были выдвинуты несколько веков назад. Ярким примером тому служат сохранившиеся до наших дней чертежи гениального изобретателя Леонардо да Винчи. Что касается нашей страны, то первые упоминания об исследованиях в данном направлении относятся к XVIII веку.

Несмотря на это, в XX веке появились самолеты, которые на несколько десятилетий отодвинули в сторону направление, связанное с разработкой вертолетов. Нельзя однозначно сказать, самолет или вертолет лучшее летательное средство, поскольку они имеют свои достоинства и недостатки, да и в принципе в их основе лежат разные технологии.

Прежде всего, различия касаются того, как машинам удается формировать достаточную подъемную силу для того, чтобы взлететь. В случае с самолетом, главную роль играют крылья аппарата, тогда как у вертолетов это реализуется при помощи несущих винтов, подключенных к двигателям. Несомненным преимуществом самолетов является скорость. В это же время, вертолеты могут подниматься в воздух и приземляться вертикально, зависать в одном месте, двигаться в любом направлении.

«Мишки»−тяжеловесы

Первый транспортный вертолет ОКБ Миля Ми-6 поднялся в воздух 5 июня 1957 года, а уже пять месяцев спустя на этой машине был установлен абсолютный рекорд грузоподъемности: груз массой 12 000 кг был поднят на высоту 2432 м. Рекорд Ми-6 стал сенсационным для всего мира, так как главные конкуренты, американцы из Sikorsky, только присматривались к подобным тяжеловесам. В сентябре 1961 года Ми-6 показал всему миру, что является не только самым грузоподъемным, но и самым скоростным вертолетом в мире. Он преодолел скорость 300 км/ч – предельную для вертолетов в то время. За этот рекорд Американское вертолетное общество присудило Михаилу Милю Международный приз имени И. Сикорского в знак «признания выдающегося достижения в развитии вертолетостроительного искусства».

Следующий рекордсмен, «летающий кран» Ми-10, совершил первый полет в 1960 году. Главным отличием от Ми-6 стал принцип размещения груза: вертолет перевозил боевую и транспортную технику сухопутных войск на внешней подвеске в проеме высокого портального шасси. Ми-10 мог перевозить также контейнеры-модули различного назначения: грузовой, пассажирский, санитарный, а также контейнеры со специальной аппаратурой радиоразведки и радиоэлектронной борьбы. 

Ми-10

Именно Ми-10 представлял СССР на парижском авиашоу в 1967 году. Вертолеты Ми-6, Ми-10 и Ми-8 добрались до Парижа своим ходом за несколько дней. Тогда они произвели настоящий фурор на авиасалоне. Советский Ми-10 выполнял сложнейшие работы не только на родине, но и за рубежом. 

Для строительно-монтажных работ в народном хозяйстве была создана «коротконогая» версия машины Ми-10К («Кран»), много лет с успехом применявшаяся при строительстве промышленных и транспортных объектов,  а также для выполнения уникальных монтажных работ.

Самым большим и грузоподъемным вертолетом в мире до сих пор остается впервые взлетевший в 1968 году Ми-12. Размах его крыла составляет 37 метров. На каждой мотогондоле, размером практически с истребитель, размещен винт диаметром 35 метров. Машина создавалась как сверхтяжелый транспортный вертолет с грузоподъемностью не менее 30 тонн для перевозки компонентов межконтинентальных баллистических ракет и различной военной техники. При необходимости использования Ми-12 в гражданских целях в нем могли расположиться с комфортом 220 человек. 

Ми-12

В августе 1969 года Ми-12 поставил абсолютный рекорд грузоподъемности вертолетов, который не побит до сих пор – 44 300 кг. Всего было выпущено два подобных гиганта, так как, в связи с принятием на вооружение РВСН более компактных твердотопливных межконтинентальных баллистических ракет, а также по причине изменения взглядов военных на методы снижения уязвимости объектов РВСН, необходимость в Ми-12 отпала. 

Крупнейшим в мире серийным транспортным вертолетом стал Ми-26, полетевший в 1977 году. За свои внушительные габариты журналисты прозвали его «коровой», а летчики за выдающиеся летные характеристики именуют «ласточкой». Винты Ми-26 покрывают более 800 кв. метров, а высота вертолета – с трехэтажный дом. Его максимальная взлетная масса равняется 56 тоннам. Внутри машины помещаются 82 десантника с вооружением, а в санитарном варианте – 60 носилок с ранеными. 

Ми-26

Гражданская версия Ми-26Т серийно производится с 1985 года. Рекордная грузоподъемность этого вертолета пригодилась в самых необычных ситуациях. Например, Ми-26Т использовался для транспортировки 20-тонной глыбы льда с вмерзшим в нее мамонтом. Кроме того, вертолет-тяжеловес неоднократно перевозил авиатехнику, в том числе своих «собратьев». В январе 2019 года прошел предварительные летные испытания обновленный Ми-26Т2В – современная версия вертолета-гиганта для армии.
   

Описание конструкции

Вертолёт построен по одновинтовой схеме с восьмилопастным несущим с управляемым шагом и пятилопастным рулевым винтом. С двумя двигателями мощностью 11 400 л.с. каждый и трёхстоечным неубирающимся шасси.

Цельнометаллический фюзеляж полумонококовой конструкции имеет переменное сечение. В его носовой части имеется закрывающий антенну РЛС радиопрозрачный обтекатель, кабина экипажа, кабина для сопровождающих груз пассажиров и отсеки для размещения оборудования. Центральная часть фюзеляжа включает в себя грузовую кабину размером 12,00×3,25×(2,95÷3,57) м и задний отсек, переходящий в концевую балку.

В транспортно-десантном варианте вертолёта могут разместиться 82 десантника с вооружением. В санитарном варианте вертолёта возможно разместить до 60 пациентов на носилках. Для погрузки крупногабаритных грузов в грузовой кабине расположена электролебёдка с тяговым усилием до 500 кг. Также вертолёт способен перевозить грузы на внешней подвеске. Грузоподъёмность до 20 т полезной нагрузки. Вертолёт может быть использован для задач как военного, так и гражданского характера, а также для проведения поисково-спасательных операций, в том числе и для эвакуации транспортных средств массой до 20 т.

На сегодняшний день Ми-26 является крупнейшим транспортным вертолётом в мире, производящимся серийно. В США фирмой Sikorsky Aircraft производится аналогичный по задачам, но уступающий Ми-26 в грузоподъёмности — CH-53E Super Stallion.
(Грузоподъёмность в грузовой кабине 13,6 т, грузоподъёмность на внешней подвеске 14,5 т).

Бортовое оборудование

Радиоэлектронное и навигационное оборудование вертолёта позволяет выполнять разнообразные задачи в сложных метеорологических условиях в любое время суток. Входящий в его состав навигационный комплекс включает в себя комбинированую курсовую систему «Гребень-2», пилотажный командный прибор ПКП-77М, радиоэлектронную систему ближней навигации «Веер-М», радиовысотомер, автоматические радиокомпасы и доплеровский измеритель скорости и угла сноса.

Пилотажный комплекс вертолёта ПКВ-26-1 состоит из четырёхканального автопилота ВУАП-1, системы траекторного управления, директорного управления и гашения колебаний груза на внешней подвеске. Вертолёт оборудован метеолокатором, средствами связи, а также телевизионной аппаратурой для визуального наблюдения за состоянием груза.

Модернизированная версия Ми-26Т2 получит новый бортовой комплекс авионики БРЭО-26 и «стеклянную кабину» с пятью многофункциональными ЖК-дисплеями, а также новый цифровой автопилот и навигационный комплекс с поддержкой NAVSTAR/ГЛОНАСС. Бортовое оборудование Ми-26Т2 обеспечит работу вертолёта в любой точке планеты и позволит выполнять полёты по приборам в соответствии с международными правилами.

Летательные аппараты с неподвижным крылом

Разновидности

Для объективного определения показателей необходимо выделять, к какому типу относится вертолет. Максимальная высота полета может быть установлена для четырех подклассов винтокрылых машин, на которые их поделила Международная авиационная федерация (FAI) в соответствии с конструктивными особенностями.

Кроме вертолетов, еще определяют автожиры, у которых основной винт не изменяет угол наклона и используется только для создания подъемной силы. Еще один подкласс – конвертопланы. Их винты вместе с двигателями при взлете направлены вверх, а во время горизонтального полета поворачиваются и работают, как самолетные. Отдельно выделяют подкласс винтокрылов, у которых для создания подъемной силы, кроме основного винта, используются и боковые аэродинамические плоскости на корпусе (крылья).

Еще все геликоптеры разделяют на пять групп в зависимости от взлетной массы: от 500 кг до 4500 кг. Кроме этого, определяют тип назначения: гражданские или военные. Среди них могут выделяться отдельные подклассы в зависимости от специфики использования: транспортные, многоцелевые, поисково-спасательные, пожарные, сельскохозяйственные, вертолеты-краны и прочие.

Диапазон высот и скоростей полета вертолета

Максимальная скорость полета вертолета ограничена из-за опасного увеличения маховых движений лопастей несущего винта, что приводит к развитию срыва потока с концов лопастей на азимутах 270° — 300° . Максимальные скорости вертолетов достигают 300 — 400 км/ч.

Максимальная высота полета ограничена из-за опасности общего срыва потока с лопастей, которые на больших высотах для создания необходимой подъемной силы приходится переводить на большие углы установки.

Висение рекомендуется только на малых высотах на взлете, на посадке и в специальных случаях. В обычном полете на вертолете, так же как и на самолете, минимальная скорость ограничена минимально допустимой скоростью .Ограничения и минимальной высоты обеспечивают безопасный переход винта на режим авторотации после остановки двигателя. Они также исключают неправильные показания указателя скорости.

По располагаемой мощности вертолет имеет статический и динамические потолки. Статический потолок составляет 1.5 — 2 км. Динамический потолок, то есть потолок прямолинейного горизонтального полета, при больше статического и достигает 5 — 8 км.

Видно, что наибольшее значение вертикальной скорости набора высоты достигается при скорости V=V_эк.. где избыточная мощность максимальна. График зависимости V_y приведен на рисунке 39. Максимальная вертикальная скорость у вертолета равна примерно 10-20 м/с.

С увеличением тяги несущего винта увеличивается и индуктивное сопротивление лопастей. Это приводит к увеличению потребной мощности при увеличении пере- грузки . Поэтому график зависимости максимальной нормальной перегрузки правильного виража от скорости имеет вид. При этом можно установить границы виражей в зависимости от скорости полета в следующем виде. Видно, что при V=0 вертолет имеет радиус Rв=0. Вертолеты выполняют следующие боевые маневры: горки, пикирование, виражи, боевые развороты, cпирали, повороты на горке и другие.

Спасательная операция.

Горные вертолеты SA315B Lama и SA316B Alouette III в Гималаи попали довольно поздно, уже тогда когда компания Aerospatiale прародитель Eurocopter прекратила их выпуск во Франции, и вертолеты стали производится в Индии под именами Cheetah и Chetak соответственно. На тот момент Lama обладала рекордом высоты в динамическом полете 12,800м..
Индусы доработали вертолет, что позволило поднять его «потолок». Есть мнение, что «несанкционированный» полет Eurocopter 350B3(полет санкционировали уже потом) с посадкой на шаге на вершине г. Эверест 8,850м в мае 2005 г. был во многом спровоцирован желанием не дать индусам первыми сесть на Эвересте на Cheetah. Поскольку в 2004 г. во время спас-операции на леднике Камет(Kamet Glacier) два Индийских пилота на Cheetah, три раза садились на высоте 7,083м, эвакуируя травмированных альпинистов и облегченная Lama садилась на 7,670м.
Посадки на высотах сильно выше расчетных возможны при минимальном весе вертолета(минимальном количестве топлива) и наличаи мощных восходящих потоков. Однако возможна ситуация, когда вертолет после посадки не сможет взлеть, из-за изменившихся условий. Спуск часто осуществляется в режиме авторотации или РСВНВ(в российской терминалогии) — режим самовращения НВ — это когда НВ раскручивается под действием набегающего потока снизу без использования мощности двигателя. Посадка в данном случае может быть осуществлена только с первого раза.
Разница в потребляемой мощности вертолета на висении при наличии эффекта воздушной подушки и без него 10-15%. Работа лебедки отбирает 5-10% мощности.
Несмотря на свою уже более чем 50 летнюю историю горные вертолеты Alouette и Lama до сих пор активно используются горными спас службами Швейцарии, а во Франции их использование прекратили только 2009 г..(На вертолетах классической схемы при даче педали рулевого управления, отвечающей за разворот вертолета в сторону против вращения Несущего Винта (для Lama — левая), подъемная сила на НВ увеличивается, при даче оппозитной педали подъемная сила НВ уменьшается).( Вертолеты Lama и Alouette имеют уникальный суммарный показатель используемой мощности — один параметр, в отличии от других типов вертолетов, например Eurocopter 350B3, где мощность измеряется по нескольким показателям, таким как температура турбины и момент. )Вихревое кольцо — при превышении допустимой нагрузки на лопасти, в следствии высокой скорости или недостаточной плотности воздуха, на лопастях образуется срыв потока, как следствие резко теряется подъемная сила НВ.

Ми-26Т2: не просто модернизация

В 2010 году была завершена программа модернизации вертолета Ми-26Т в вариант Ми-26Т2. Модернизированный вертолет Ми-26Т2 совершил первый полет 17 февраля 2011 года.

Ми-26Т2 ‒ это не просто очередная модернизация всемирно известного «тяжеловеса», это уже кардинальная смена имиджа, уверяют специалисты. Главной отличительной особенностью новой машины станут применение цифрового бортового радиоэлектронного оборудования и сокращенный до двух человек экипаж.

Решение сократить рабочие места штурмана и бортинженера потребовало создание совершенно новой компоновки кабины летчиков и установки такого комплекса бортовой авионики, который позволил бы безопасно и эффективно работать двум летчикам.

Новый комплекс БРЭО-26 существенно повысил надежность и безопасность полета Ми-26Т2, позволит улучшить устойчивость и управляемость машины, а также точность висения, что особенно важно при использовании внешней подвески. Кроме того, для наблюдения за состоянием груза на внешней подвеске используется бортовая телевизионная установка, передающая изображения на индикатор приборной панели.. Благодаря новому комплексу бортового оборудования, полеты Ми-26Т2 могут теперь осуществляться в любое время суток и в сложных метеоусловиях.

Благодаря новому комплексу бортового оборудования, полеты Ми-26Т2 могут теперь осуществляться в любое время суток и в сложных метеоусловиях.

Как отмечают эксперты, модернизированный Ми-26Т2, востребован не только в России, но и на международном рынке, где интерес к тяжелым вертолетам по-прежнему сохраняется на высоком уровне. В частности, уже в 2013 году был заключен первый экспортный контракт с Алжиром, а чуть позже вторым иностранным заказчиком стала Иордания.