Курсовая работа
Введение в специальность вертолетостроение
Содержание
1. История освоения воздушного пространства
2. Вклад отечественных ученых
3. Краткая история вертолетов
4. Основные качества вертолета
5. Легкие многоцелевые вертолеты. Назначение, особенности конструкции. Сравнение отечественных и зарубежных вертолетов этого класса
6. Современное название вертолетостроения
1. История освоения воздушного пространства
История развития авиации и история воздухоплавания фактически являются двумя составляющими одного целого - истории покорения человеком воздушного пространства.
Согласно словаря Ожигова воздухоплавание - это теория и практика передвижения по воздуху на аппаратах легче воздуха. Что касается слова «авиация» то оно было позаимствовано в начале двадцатого века из французского, в который, в своё время, пришло из латинского языка, где avis означало «птица» и используется в значении теория и практика передвижения в атмосфере на летательных аппаратах тяжелее воздуха;
Истории покорения человеком воздушного пространства насчитывает много веков. Условно её можно разбить на следующие основные вехи:
К первым в истории беспилотным летательным аппаратам можно отнести:
- летающий фонарик, изобретение которого приписывается китайскому генералу Чжугэ Ляну жившему в 180-234 г. н. э., (хотя есть данные, что они были известны в Китае ещё в третьем веке до н.э.). Фонарик представлял собой бумажную емкость, в которую устанавливался горящий масляный светильник. Под действием нагретого огнём воздуха светящийся фонарь поднимался вверх, наводя ужас на суеверных врагов генерала. Фактически современные воздушные шары - это результат модернизации летающего фонарика.
В IX веке в мусульманской Испании - Андалусии ученый и изобретатель по имени Аббас ибн Фирнас в возрасте 65 лет разработал и успешно испытал летательный аппарат, состоящий из обтянутых материей корпуса и крыльев. Конструкция аппарата впервые в истории позволила изменять высоту и направление полёта (фактически это был первый в мире дельтаплан). Аббас ибн Фирнас не только сумел продержаться в воздухе около 10 минут, но и осуществил первый в истории управляемый полёт.
В 1763 г. немецкий изобретатель по фамилии Бауэр создал проект первого в истории летательного аппарата с неподвижным крылом и пропеллером, приводимым в действие мускульной силой пилота. До Бауэра изобретатели разрабатывали летательные аппараты с подвижными крыльями (по образцу птиц). Однако этот проект реализован не был.
Первая в мире документированная практическая разработка летательного аппарата тяжелее воздуха была выполнена великим русским ученым М.В. Ломоносовым (1711 - 1765 г.)
Первый в истории воздушный шар, наполненный горячим дымом, поднялся на высоту около 300 м. 5 июня 1783 г. Запуск осуществили французы, братья Жак Этьен и Жозеф Мишель Монгольфье. В их честь шар был назван «монгольфьер». 19 сентября того же года братья подняли в воздух очередной шар. На этот раз на нём поднялись баран, петух и утка. Полет длился 10 мин. При приземлении петух повредил крыло. 21 ноября 1783 г. в окрестностях Парижа в воздух вновь поднялся огромный монгольфьер высотой более 20 м. с двумя людьми на борту. Полет на воздушном шаре продолжался около 40 мин. Шар достиг высоты 1000 м., а затем плавно опустился на землю на расстоянии 9 км от места старта. Первыми воздухоплавателями стали физик Жан Франсуа Пилатр де Розье и маркиз Франсуа Лорен д`Арланд, друзья братьев Монгольфье. С этого момента полёты на воздушном шаре прочно вошли в жизнь покорителей неба.
В 1794 г. французский физик Кутель поднялся на аэростате над укреплениями австрийцев, на недосягаемую для ружей высоту, и составил подробный план вражеских позиций. Это был первый случай использования летательных аппаратов в военных целях.
22 октября 1797 г. над парком Монсо в Париже был совершен первый прыжок с парашютом. Француз Андре-Жак Гарнерен прыгнул с воздушного шара, находящегося на высоте около 800 м.
Первый полет на аэростате, оснащённом паровым двигателем, совершил француз Анри Жиффар в 1852 г. Наличие двигателя в определённой степени позволило влиять на движение аэростата. Таким образом, воздухоплавание перевернуло очередную страницу своей истории. Возник новый вид воздушных аппаратов - дирижабль. К стати это название произошло от французского dirigeable - управляемый.
20 июля 1882 г. самолет Александра Федоровича Можайского с двумя паровыми машинами мощностью 20 и 10 л. с. отделился от земли. Он продержался в воздухе несколько секунд, затем накренился и упал на крыло, что послужило поводом для оспаривания его права считаться родоначальником мировой авиации.
В 1887 г. русский учёный К.Э. Циолковский разработал первый проект жёсткого цельнометаллического дирижабля.
Первым в истории профессиональным пилотом принято считать немецкого инженера Отто Лилиенталя (1848-1896 г.) В период с 1891 по 1896 г. им было совершено около 2000 вылетов. Для полётов он использовал модели планеров собственной конструкции. В августе 1896 г. Лилиенталь во время одного из полетов сломал себе позвоночник и в тот же день умер.
2 июля 1900 г. совершил первый полет дирижабль, созданный немецким конструктором Ф. фон Цеппелином. Дирижабли этой конструкции были известны под названием «Цеппелин» и использовались как транспортные и пассажирские воздушные средства, а так же в военных целях. В 1936 г был построен последний пассажирский цеппелин «Гинденбург». Совершив 63 полета, через год эксплуатации он сгорел при посадке в течение 10 сек.
14 декабря 1903 г. состоялся первый успешный полет самолета «Флайер» сконструированного американскими конструкторами братьями Уилбуром и Орвиллом Райт, с двигателем внутреннего сгорания. Продолжительность первого полёта составила всего 3,5 секунды. 17 декабря самолёт произвёл 4 взлёта. Во время самой удачной попытки «Флайер» пролетел около 250 м., продержавшись в воздухе уже 59 сек. Уилбер и Орвилл Райты вошли в историю авиации как пионеры воздушного пространства, положившие начало освоению неба пилотируемыми летательными аппаратами тяжелее воздуха. С этого момента полёты на летательных аппаратах легче воздуха стали постепенно отходить на второй план.
В ноябре 1906 г. братья Габриэль и Шарль Вуазен во Франции открыли первое в мире предприятие по выпуску летательных аппаратов с двигателями. Первый заказ был на аппарат с машущими крыльями. Опыт оказался неудачным. Но, начиная с 1907 г. фирма стала выпускать самолёты собственной конструкции и в конечном итоге они составили основу французский авиации.
14 мая 1908 братья Райт совершили первый полёт самолёта с двумя людьми на борту, пассажиром был Чарли Фёрнас, а 8 июля 1908 г. в Милане в воздух поднялась в Тереза Пельте. Она и стала первой женщиной-пассажиром поднявшаяся на борт самолёта. Пилота звали Леон Делагранж.
В начале 1910 г. В воздух поднялся двухмоторный аэроплан, создателем которого являлся русский инженер Б. Г. Луцкой. Это было первое в истории удачное испытание многомоторного самолёта.
В 1913 г. американцем Элмером Сперри был изобретен автопилот.
В этом же году русский инженер Игорь Иванович Сикорский создал первый в мире 4 моторный, тяжелый бомбардировщик «Илья Муромец».
В 1915 году Игорь Иванович Сикорский создал истребитель С XVI - который стал первым в мире серийно выпускаемым истребителем.
15 сентября 1956 г. советская компания «Аэрофлот» первой в мире приступила к регулярным перевозкам пассажиров и грузов на реактивных самолётах Ту-134.
В 1956 г. на Парижском авиасалоне был представлен первый в мире реактивный транспортный самолет Do.31 с вертикальным взлетом.
На этом история авиации не завершена. Я уверен, что в неё будет вписано еще много замечательных страниц.
2. Вклад отечественных ученых
В создании и развитии аэродинамики большую роль {3} сыграли отечественные ученые. Основы этой науки были заложены в нашей стране работами М.В. Ломоносова и других выдающихся ученых.
Великий русский ученый академик М.В. Ломоносов (1711—1765) успешно разрабатывал кинетическую теорию газов и начал делать опыты в области, которую мы теперь называем аэродинамикой. Так, в феврале 1754 г. он доложил конференции Академии наук в Петербурге об изобретенной им летательной машине, о которой в протоколе конференции от 1 июля того же года было записано: «Высокопочтенный советник Ломоносов показал машину, названную аэродромической*, выдуманную им и имеющую назначением при помощи крыльев, приводимых в движение заведенной часовой пружиной, нажимать воздух (отбрасывать его вниз) и подниматься в верхние слои атмосферы для того, чтобы исследовать состояние верхнего воздуха метеорологическими приборами, прикрепленными к этой аэродромической машине». Таким образом, Ломоносов первый построил летательный аппарат тяжелее воздуха типа вертолета (геликоптера), который только в наше время получил широкое распространение.
В 1871 г. русский морской офицер М.А. Рыкачев, впоследствии академик, опубликовал статью под заглавием «Первые опыты над подъемной силой винта, вращаемого в воздухе». Эти опыты, предпринятые с целью получения исходных данных для расчета вертолета, блестяще подтвердили закон пропорциональности сопротивления воздуха квадрату скорости и характерной площади тела, сформулированный основоположником механики Ньютоном (1643—1727).
Вопросами сопротивления воздуха движущимся в нем телам с успехом занимался великий русский химик Д.И. Менделеев (1834—1907). Он опубликовал в 1880 г. свой замечательный для того времени труд «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании», в котором на основе опытов, проведенных в лаборатории Петербургского университета, был-экспериментально подтвержден квадратичный закон сопротивления и пропорциональность силы сопротивления плотности среды при падении тел.
Самый плодотворный период в развитии аэродинамики в нашей стране связан с именем профессора Н.Е. Жуковского (1847—1921) — великого ученого, автора более 200 научных работ по механике, математике, астрономии, гидравлике, гидродинамике и аэродинамике. Особенно большие результаты дала деятельность Жуковского в области аэродинамики и ее технического приложения — авиации. Гениальный ученый и замечательный инженер, Н.Е. Жуковский сумел объединить тонкие теоретические исследования с научным экспериментом, что и привело его к поразительным достижениям в науке и технике.
Н.Е. Жуковский блестяще решил ряд задач, связанных с теорией крыла и воздушного винта. В своем труде «О присоединенных вихрях» (1906 г.) Жуковский первый создал законченную теорию образования подъемной силы крыла и вывел теорему для вычисления ее величины. Эта теория легла в основу всех позднейших теорий о работе крыла самолета. В другом выдающемся труде «Вихревая теория гребного винта» (1912 г.) Н.Е. Жуковский решил и другую основную проблему авиации, создав теорию, позволившую найти рациональные формы и методы расчета воздушных винтов. Этот труд Жуковского составил эпоху в развитии теории воздушных винтов.
Б.Н. Юрьев нашел способ управлять лопастями несущего винта. Он изобрел "автомат перекоса" - один из самых замечательных в истории вертолетостроения устройств.
3. Краткая история вертолетов
Первые идеи
Известны проекты различных летательных аппаратов, не являющиеся вертолётами, начиная с летательного аппарата Леонардо да Винчи (1475 год) и далее до, например, автожира Хуана де ла Сиервы (1920 год).
Действующий физический прибор (1754)
Независимо от идеи летательного аппарата Леонардо да Винчи, труды которого были найдены много позже, М.В. Ломоносов пытался создать летательный аппарат вертикального взлёта, который должны были обеспечивать спаренные винты (на параллельных осях), однако это устройство не подразумевало пилотируемых полётов — основным предназначением данного прибора были метеорологические исследования — всяческие измерения на разных высотах (температура, давление и т. д.). Из документов можно понять, что идея эта не нашла воплощения, в то же время можно сделать вывод о том, что этот был первый настоящий прототип вертолёта. Учёному удалось только сделать физический прибор для демонстрации принципа вертикального полёта. Вот что сказано в протоколе конференции Академии Наук (1754, июля 1; перевод с латинского) и в отчёте М.В. Ломоносова о научных работах в 1754 году (1755)
...Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретённую им машину, называемую им аэродинамической [воздухобежной], которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух [отбрасывать его вниз], отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха, с той целью, чтобы можно было обследовать условия [состояние] верхнего воздуха посредством метеорологических машин [приборов], присоединённых к этой аэродинамической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, [машина] поднималась в высоту и потом обещала достижение желаемого действия. Но это действие, по суждению изобретателя, ещё более увеличится, если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом он [изобретатель] обещал позаботиться... / № 5 ...Делал опыт машины, которая бы, поднимаясь кверху сама, могла поднять с собою маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине, которая хотя с лишком на два золотника облегчилась, однако к желаемому концу не приведена.
Проект д’Амекура (ок.1860)
В 1853—1860 годах во Франции Понтон д’Амекур разработал проект летательной машины — «аэронефа». Аэронеф должен был подниматься вверх с помощью двух винтов, насаженных на одну вертикальную ось и вращающихся в противоположные стороны.
Вертикальный полёт (29 сентября 1907)
Первый в истории вертикальный полет состоялся 24 августа (по другим источникам, 29 сентября) 1907 года и продолжался одну минуту. Вертолёт, построенный братьями Луи и Жаком Бреге (Louis & Jacques Bréguet) под руководством профессора Шарля Рише (Charles Richet), поднялся в воздух на 50 см. Аппарат имел массу 578 кг и был оснащён двигателем Antoinette мощностью 45 л.с. Gyroplane имел 4 несущих винта диаметром 8,1 м, каждый винт состоял из восьми лопастей, попарно соединённых в виде четырёх вращающихся бипланных крыльев. Суммарная тяга всех винтов составляла 560—600 кг. Максимальная высота полёта на режиме висения — 1,525 м была достигнута 29 сентября. Также существуют данные о том, что в 1905 году француз М. Леже создал аппарат с двумя противоположно вращающимися винтами, который мог на некоторое время отрываться от земли.
Первый лётчик (13 ноября 1907)
Первым человеком, поднявшимся в воздух на вертолёте, был французский производитель велосипедов Поль Корню (Paul Cornu). 13 ноября 1907 он построил вертолёт, поднявший его вертикально в воздух на высоту 50 см и провисевший в воздухе 20 секунд. Основное достижение Корню состояло в попытке сделать вертолёт управляемым (нельзя сказать, правда, что эта попытка увенчалась полным успехом), для чего изобретатель установил под винтами специальные поверхности, которые, отражая поток воздуха от винтов, давали аппарату определённый запас манёвренности. Но и этот вертолёт был плохо управляемым.
Схема с автоматом перекоса (1911)
До изобретения автомата перекоса ни о каком управляемом полёте на вертолёте не могло быть и речи. 18 мая 1911 года выдающийся инженер Б. Н. Юрьев опубликовал «схему одновинтового вертолёта с рулевым винтом и автоматом перекоса лопастей». До настоящего времени этот механизм используется на большинстве вертолётов. В 1912 году Юрьев построил первую модель одновинтового вертолёта с рулевым винтом. Однако, из-за отсутствия денег он не смог запатентовать свои изобретения и продолжить разработки.
Устойчиво управляемый полёт (1922)
В 1922 году профессор Георгий Ботезат, эмигрировавший после революции из России в США построил по заказу армии США первый устойчиво управляемый вертолёт, который смог подняться в воздух с грузом на высоту 5 м и находиться в полёте несколько минут.
Россия (1908)
Игорь Сикорский построил в России два вертолёта[11]— в 1908 и 1909 годах. Вертолёт поднимался в воздух, но был недостаточно силён, чтобы поднять пилота. Поэтому Сикорский охладел к вертолёту и занялся конструированием аэроплана. Сикорский вернулся к вертолётам только в 1938 году, пытаясь сохранить свою компанию на плаву. Первый более-менее завершённый летающий образец вертолёта Сикорского VS-300 (S-46) появился в 1939 году. СССР
«Геликоптерная группа» (1926)
В 1926 году в России в ЦАГИ была сформирована «геликоптерная группа», которую возглавил А.М. Черёмухин. Результатом работы этой группы стал первый управляемый вертолёт ЦАГИ-1ЭА, совершивший свой первый полёт в сентябре 1930 года. Силовая установка ЦАГИ-1ЭА включала два РПД М-2 по 120 л. с. каждый. Взлётная масса — 1145 кг. Полёт прошёл на высоте 10—12 м над землей. Позднее на этом аппарате были достигнуты мировые рекорды: высота полёта — 605 м (в 5 раз больше, чем ранее), продолжительность — 14 минут, максимальная дальность — 3 км, скорость полёта — 21 км/ч. Для первых лётных испытаний было предложено прикрепить вертолёт к горизонтальному тросу, чтобы не дать вертолёту взлететь на высоту более нескольких метров и исключить опасность крушения в случае падения его с высоты.
Первый серийный (1952)
Первый серийный советский вертолёт — Ми-1 ОКБ под руководством М.Л. Миля. В 1948 году лётчик-испытатель М.К. Байкалов совершил на Ми-1 первый полёт с поступательной скоростью. В 1950 году были завершены государственные испытания, вертолёт пошёл в серийное производство. Ми-1 начал выпускаться с 1952 года на Казанском вертолётном заводе, что положило начало крупносерийному производству вертолётов в нашей стране. В мае 1954 года вертолёт был введён в эксплуатацию в Гражданской авиации. 8 января 1956 года Ми-1 совершил свой первый полёт в Антарктиде.
4. Основные качества вертолета
Основные принципы
Самолёт способен летать благодаря специальной изогнутой форме крыла, которое движется в потоке набегающего воздуха. Подъёмная сила создаётся за счёт того, что путь, проходимый воздухом над крылом, больше пути потока воздуха под крылом, и, соответственно, скорость верхнего потока выше. Согласно закону Бернулли, на крыло начинает действовать сила, направленная в сторону потока с большей скоростью. Вертолёт использует тот же принцип, но роль крыльев у него играют лопасти несущего винта.
Вращение несущего винта создаёт подъёмную силу, но оно же создаёт вращательный (реактивный) момент, стремящийся закрутить фюзеляж вертолёта в обратном направлении. Чтобы компенсировать реактивный момент, обычно используется дополнительный вертикальный рулевой винт (схема с рулевым винтом). Поскольку ЛА такой схемы появились первыми, такая схема называется классической. Если рулевой винт выполнен в виде вентилятора, встроенного в вертикальное хвостовое оперение, то его называют фенестроном.
Другим вариантом компенсации реактивного момента является два несущих винта, вращающихся в противоположных направлениях на одной оси (соосная схема). Второй винт называется аэродинамически симметричным соосным несущим винтом. Этот вариант использован, например, в российском Ка-50. Вертолёты такой схемы обладают меньшей эффективностью, по сравнению с одновинтовыми схемами, за счет интерференции винтов. Но у вертолета с соосной схемой диаметр несущих винтов примерно в два раза меньше, чем у вертолета с классической схемой (при сравнимой механической мощности на валу). Это обусловило применение таких вертолетов в условиях стесненного пространстра, например, для палубной авиации. Нельзя забывать, что у соосной схемы есть неустранимый конструктивный порок — повышенная вероятность схлёстывания лопастей винтов при резком манёвре. Это связано с тем, что гироскопические моменты винтов разнонаправлены. Легко видеть, что при любом маневре (например, переводе вертолета Ка-50 из горизонтального полета в кабрирование), конус лопастей верхнего винта заваливается в правую сторону, а нижнего — в левую. При достаточно резком маневре лопасти перехлестываются.
Очень интересны вертолёты, которые для компенсации реактивного момента используют эффект Коанды. Эти вертолеты обходятся вообще без дополнительных винтов (проект NOTAR). Вкратце: эффект Коанды состоит в том, что струя жидкости или газа «прилипает» к обтекаемой твердой поверхности. На вертолетах такой схемы часть реактивного момента компенсируется за счет взаимодействия струи от несущего винта со струей воздуха, выпускаемой через узкую щель, проходящую по всей длине хвостовой балки, часть — за счет реактивной тяги щелевого сопла, расположенного в конце хвостовой балки. Пример такого вертолета — MD 500.
Максимальная скорость вертолёта ограничена ввиду недопустимости постоянного достижения скорости звука на крайних участках лопастей (общая максимальная скорость на краю лопасти равна радиусу диска вращения ротора, умноженному на обороты в секунду + скорость самого вертолёта), что привело бы к разрушению конструкции.
Когда вертолёт летит вперёд, лопасти, движущиеся вперёд, имеют бо́льшую скорость относительно воздуха, чем движущиеся назад. В результате одна из половин винта создаёт бо́льшую подъёмную силу, чем другая, и возникает дополнительный кренящий момент. Чтобы этого не происходило, используется механизм компенсации, встроенный в автомат перекоса, чтобы угол наклона лопастей в левой и правой половине винта различался.
Кроме того, для снижения этого эффекта применяют дополнительные крылья — аэродинамическая схема «винтокрыл» (например, на Ми-6 и частично на Ми-24 — у этого вертолета роль дополнительных крыльев выполняют пилоны подвесного оружия). За счет дополнительной подъёмной силы на крыльях удается разгрузить несущий винт, снизить общий шаг винта и несколько снизить интенсивность эффекта кренения, а максимальную скорость — увеличить.
Кроме того, винт создаёт вибрацию, угрожающую разрушением конструкции. Поэтому в большинстве случаев применяется активная система гашения возникающих колебаний.
Преимущества и недостатки
Главным достоинством вертолётов является их манёвренность: вертолёты способны к вертикальному взлёту, вертикальной посадке, зависанию в воздухе и даже к полёту «задом наперёд». Вертолёт может приземлиться (и взлететь) в любом месте, где есть ровная площадка размером в полтора диаметра винта. Кроме того, вертолёты могут перевозить груз на внешней подвеске, что позволяет транспортировать очень громоздкие грузы, а также выполнять монтажные работы.
К недостаткам вертолётов по сравнению с самолётами можно отнести меньшую максимальную скорость, сложность в управлении, высокий удельный расход топлива и, как следствие, более высокую стоимость полёта в расчёте на пассажирокилометр или единицу массы перевозимого груза.
Классификация вертолётов
Вертолёты обычно разделяют по аэродинамической схеме, по грузоподъёмности, по назначению. По аэродинамической схеме:
Одновинтовые с рулевым винтом. Для компенсации реактивного момента используется рулевой винт, создающий тягу в направлении вращения НВ. Традиционно эту схему называют «классической схемой». По этой схеме построено большинство существующих вертолётов;
Одновинтовые со струйной системой управления. Для компенсации реактивного момента используется система управления погранслоем на хвостовой балке и реактивное сопло на конце. На Западе известна как NOTAR, англ. No Tail Rotor — «без хвостового винта», что несколько некорректно ввиду наличия множества схем, подпадающих под это определение. Пример: MD 520N; MD 900 Explorer.
Одновинтовые с реактивным принципом вращения лопастей. Также именуются реактивными вертолётами. Двигатели расположены на лопастях и на вал несущего винта не передается сильных моментов, как в случае расположения двигателей в фюзеляже. Такая схема исключает наличие реактивного момента от несущего винта . Существуют различные варианты этой схемы: с установкой прямоточных воздушно-реактивных двигателей на законцовках лопастей (собственно реактивный вертолёт), либо с соплами на законцовках лопастей и подачей горячего выхлопа на них от расположенного в фюзеляже газотурбинного двигателя («привод горячего цикла»), либо компрессорный привод «холодного цикла»: газотурбинный двигатель в корпусе вертолёта приводит компрессор, а сжатый воздух от него подводится через трубопроводы к соплам на законцовках лопастей. Было построено несколько экспериментальных машин с реактивным приводом. Пример: вертолёт ОКБ Миля В-7, Hiller YH-32 Hornet.
Только привод компрессорного типа использовался на серийно строившемся вертолёте. Пример: Sud-Ouest SO.1221 «Djinn».
Двухвинтовые продольной схемы. Компенсация реактивного момента происходит за счёт наличия двух одинаковых винтов, вращающихся в противоположные стороны и расположенных в передней и задней частях фюзеляжа. Данную схему называют также «летающий вагон». Пример: CH-47 Chinook, Як-24.
Двухвинтовые поперечной схемы. Аналогична предыдущей, но винты расположены на фермах либо крыльях по бокам фюзеляжа. Пример: В-12 (самый крупный из когда-либо взлетавших вертолётов).
Двухвинтовые соосной схемы. Компенсация реактивного момента происходит за счёт наличия двух одинаковых винтов вращающихся в противоположные стороны и расположенных на одной оси. Пример: Большинство вертолётов УВЗ им. Камова.
Двухвинтовые с перекрещивающимися плоскостями роторов. Также именуются синхроптерами. Оси вращающихся в противоположные стороны роторов наклонены по отношению друг к другу, плоскости вращения роторов пересекаются, для исключения столкновения лопастей вращение их синхронизировано. Пример: Kaman HH-43 Huskie.
Многовинтовые (вертолётные платформы). Компенсация происходит за счёт наличия равного количества противоположно вращающихся винтов.
Винтокрылы. Эта схема отличается от вышеперечисленных тем, что для создания пропульсивной тяги используется тянущий/толкающий винт или реактивный двигатель. Тут название «винтокрыл» означает, что при горизонтальном полёте винт используется как крыло (не создаёт пропульсивную силу). Пример: Ка-22, Fairey Rotodyne.
Конвертопланы. Эта схема переходного летательного аппарата, который взлетает как вертолёт с помощью винта, а в горизонтальном полете летит как самолёт, используя винты как пропеллеры. Конвертопланы разделяются на аппараты:
с поворотной винтомоторной группой (тилтротор) — крыло неподвижно, поворачивается двигатель (если он расположен на крыле) с винтом (Пример: V-22 Osprey);
с поворотным крылом (тилтвинг) — поворачивается крыло вместе с расположенной на нём винтомоторной группой;
вертикальные — элементы конструкции не поворачиваются, но аппарат стоит «на хвосте» (Heinkel Lerche II, Wespe — не построены по причине поражения Германии во Второй мировой войне). Последний тип, однако, скорее можно отнести к самолётам вертикального взлёта и посадки с кольцевым крылом.
По грузоподъемности
лёгкие — регламентируются авиационными правилами АП-27;
средние — регламентируются авиационными правилами АП-29;
тяжёлые.
Вертолет спасательной службы EC 145, базирующийся в Rega
По назначению:
Многоцелевые — большинство вертолётов на данный момент подпадают под эту категорию. Это делается из экономических соображений;
Пассажирские/административные — предназначены для перевозки пассажиров на небольшие расстояния (например, аэротакси);
Транспортные — предназначены для перевозки различных грузов в грузовой кабине и на внешней подвеске;
Вертолёты-краны — предназначены для монтирования конструкций в недоступных горных районах и высотных зданиях;
Разведывательные — предназначены для проведения различного рода разведывательных операций, как правило являются барражирующими;
Боевые — предназначенные для проведения военных операций, имеют свою классификацию
Управление
Управление по крену и тангажу на большинстве существующих вертолётов осуществляется с помощью циклического изменения угла установки лопастей (шага) несущего винта, называемого циклическим шагом с помощью автомата перекоса. При изменении циклического шага создаётся момент, наклоняющий вертолёт, в результате чего вектор тяги несущего винта отклоняется в заданном направлении. На конвертопланах управление осуществляется по-самолётному. Также возможны иные методы управления по крену и тангажу, но они не применяются на существующих вертолётах.
Управление по рысканью разнится в зависимости от аэродинамической схемы вертолёта и может быть реализовано с помощью рулевого винта (у вертолётов классической схемы), разницы общего шага винтов (у двухвинтовых вертолётов), с помощью реактивного сопла (у вертолётов со струйной системой), а также при горизонтальном движении с помощью вертикального оперения.
Для управления циклическим шагом в кабине вертолёта установлена вертикальная ручка. Её отклонение вперед/назад обеспечивает управление по тангажу, влево/вправо — по крену. Для изменения общего шага несущего ротора (соответственно, подъёмной силы вертолёта) используется отклоняемая вверх ручка «шаг-газ» под левой рукой лётчика. Управление по рысканью осуществляется педалями.
5. Легкие многоцелевые вертолеты. Назначение, особенности конструкции. Сравнение отечественных и зарубежных вертолетов этого класса
Ми-2 (по классификации НАТО Hoplite) — советский многоцелевой вертолёт, разработанный ОКБ М. Л. Миля в начале 1960-х годов. Широко применяется для выполнения множества гражданских и военных задач. В 1965 году было развёрнуто серийное производство в Польше. Построено свыше 5400 единиц. Даже в настоящее время Ми-2 принимает участие в тендерах, соревнуясь со своими преемниками Ка-226 и «Ансатом».
История
В конце 1950-х годов в Вооружённых силах и народном хозяйстве Советского Союза широкое распространение получил небольшой, лёгкий вертолёт Ми-1, он был оснащён поршневым двигателем АИ-26В, что уже не соответствовало требованиям того периода. Появились проекты усовершенствования вертолёта Ми-1 (в том числе с одним газотурбинным двигателем), однако они не получили одобрения. Во время проектных работ у работников ОКБ-329, руководил которым Михаил Леонтьевич Миль, родилась идея использования на новом вертолёте силовой установки, которая состояла бы из двух газотурбинных двигателей. Это бы значительно повысило надёжность и безопасность во время полёта. Этот проект, позднее стал известен как В-2.
Изначально, самую большую инициативу в работе над В-2 проявляли руководители ГВФ, но позже созданием нового лёгкого вертолёта заинтересовались и военные. В результате 30 мая 1960 года, ОКБ Миля было поручено правительственное задание по созданию вертолёта в сельскохозяйственной, пассажирской, транспортно-санитарной и учебной модификациях. Новый вертолёт курировал заместитель главного конструктора В.А. Кузнецов. Главным конструктором стал А.Х. Серман (позднее его заменил А.А. Бритвин), ведущим инженером по лётным испытаниям был назначен В.В. Макаров. При создании и доводке В-2 работники ОКБ Миля старались как можно больше применять детали и агрегаты Ми-1, такие как: несущий винт, узлы главного редуктора, трансмиссию и т. п.
Работы по проектированию силовой установки для В-2 было поручено ленинградскому ОКБ-117 во главе с конструктором С.П. Изотовым. Для него разработка столь малых газотурбинных двигателей была совершенно непривычной. ОКБ создало двигатель ГТД-350 мощностью 400 л.с. По своим характеристикам ГТД-350 сильно уступал иностранным двигателям, однако его создание дало возможность сотрудникам ОКБ Миля, как можно быстрее спроектировать новый лёгкий вертолёт второго поколения, равный по габаритам Ми-1, однако имевший бо́льшую пассажировместимость (8 человек вместо 3) и в большей степени превосходящий его по лётно-техническим параметрам. В январе 1961 года госкомиссия одобрила макет В-2, и в конце лета этого же года работники сборочного цеха, завода № 329 завершили работы по созданию первого опытного экземпляра.
Испытания
22 сентября 1961 года лётчик-испытатель Г.В. Алфёров совершил на В-2 первое зависание у земли и 15-минутный полёт на небольшой скорости. Уже в следующем месяце этот вертолёт стал тестироваться на государственных испытаниях.
В декабре того же года лётчиком-испытателем В.И. Аноповым был испытан второй опытный В-2, а в начале 1962 года этот вертолёт был отправлен уже на государственные испытания. Во время лётных испытаний 14 мая 1963 года лётчиком-испытателем В.И. Аноповым и инженером-испытателем НИИ ГВФ Л. Бабаджановым на втором прототипе был установлен рекорд скорости среди вертолётов этого класса (253,818 км/ч на расстоянии 100 км). Для рекордного полёта специальное оборудование было удалено, чтобы снизить любое сопротивление, колёса главных стоек шасси были заменены роликами, а носовые колёса — лыжами. Позже, в 1965 году лётчицей Т.В. Русиян на той же
В сентябре 1962 года первый опытный экземпляр был представлен членам советского правительства и представителям Польской Народной Республики. После этой демонстрации было решено начать серийный выпуск Ми-2 в Польше, силами концерна «Пезетел» (PZL — Parlstwowe Zaklady Lotnicze, Государственные авиазаводы). В отличие от другой советской авиатехники, на производство которой Польшей была получена лицензия (Ан-2, МиГ-15бис, МиГ-17Ф/ПФ), эта машина ещё не производилась в СССР.
Массовое производство
Переговоры представителей авиапромышленности обоих государств на счёт серийного изготовления вертолёта Ми-2 были начаты в 1963 году. В начале 1964 года был заключён договор о передаче полякам лицензии на постройку новых вертолётов и двигателей к ним. По этому договору Советский Союз давал гарантию на закупку в Польше достаточного числа этих машин, а также двигателей и запасных частей к ним.
Заводам в Свиднике и Жешуве пришлось в сжатые сроки освоить новые технологии производства. Советский Союз оказывал содействие в организации изготовления поставками оборудования и запчастей. Для работы в Польшу были отправлены советские конструкторы и специалисты.
26 августа 1965 года в Свиднике был поднят в воздух первый серийный Ми-2, изготовленный из советских деталей. Первый полёт Ми-2, который был полностью построен в Польше, состоялся 4 ноября 1965 года; вертолётом управлял экипаж в составе лётчиков В. Мерцика, К. Московича и X. Яровского.
Первые вертолёты были переданы в СССР для тестовых полётов. Внешним видом серийные Ми-2 имели отличия от доработанного второго прототипа (В-2): на них отсутствовала килевая поверхность на хвостовой балке и отличалась форма отверстий в передней части «кабана» под воздухозаборником маслорадиатора (они были не овальными, а прямоугольными). Помимо этого было изменено расположение антенн радиостанции и проблескового огня.
Уже в следующем году серийное изготовление Ми-2 было начато на полную мощность. Первый серийный вертолёт был возвращён ВВС Польши 29 декабря 1966 года после четырёхмесячных заводских тестов. К сожалению, этот экземпляр не сохранился.
За помощь в освоении изготовления Ми-2, работники Московского вертолётного завода получили польские государственные награды, а Генеральный конструктор М.Л. Миль и Н.С. Отделенцев, который внёс значительный вклад при внедрении Ми-2 в производство — Командорские Кресты Возрождения Польши.
Массовое производство вертолётов Ми-2 завершилось в 1992 году, к тому моменту было построено свыше 5400 единиц.
В 1967 году состоялась международная премьера, где представлял новый вертолёт не Советский Союз, а Польша. Серийный Ми-2П польского изготовления (регистрация SP-PSC, зав. № 530322047) был показан на 27-м Международной авиакосмической выставке в Ле-Бурже под номером Н-152.1 В связи с этим Комитет НАТО по согласованию авиационных стандартов (ASCC) дал Ми-2 кодовое название «Хоплайт» (Hoplite — гоплит, в армии Древней Греции — воин-пехотинец). В Польше Ми-2 дали название «Marabut» (аист марабу), однако оно не получило распространения.
Экспортные поставки
В 1965 году Ми-2 начал поставляться на экспорт. В основном эти вертолёты поставлялись в СССР и другие страны социалистического содружества. Кроме Советского Союза, Ми-2 закупали Бирма, Болгария, Венгрия, ГДР, Египет, Ирак, КНДР, Куба, Лесото, Ливия, Никарагуа, Румыния, Сирия, Чехословакия и Югославия. В 1978 году один Ми-2 в сельскохозяйственном варианте оказался даже в США, получив регистрационный номер N51946.
Позже благодаря реэкспорту Ми-2 появились и в других государствах, таких как Джибути, Турция, Венесуэла и др.
Конструкция
Фюзеляж
Фюзеляж Ми-2 имеет полумонококовую конструкцию, в него входят три части: носовая часть, где расположена кабина экипажа, центральная — с пассажирским салоном и хвостовая, в неё входят хвостовая балка с управляемым стабилизатором.
Силовая установка
Ми-2 имеет цельнометаллическую конструкцию. Силовая установка находится в большой надстройке над фюзеляжем вертолёта — так называемом «кабане» (от фр. cabane — шалаш). Спереди трёхступенчатого главного редуктора находится два двигателя ГТД-350, а сверху — вентилятор, охлаждающий маслорадиатор и главный редуктор.
Топливная система
Топливная система вертолёта включает в себя один топливный бак ёмкостью 600 литров, находящийся под полом кабины, также предусматривается установка двух дополнительных баков по бокам фюзеляжа, ёмкостью по 238 литров. Маслосистема включает в себя маслоблок ёмкостью 25 литров и маслорадиатор с вентилятором для охлаждения.
Несущая система
Несущая система включает в себя трёхлопастный несущий винт с прямоугольными лопастями и двухлопастный рулевой хвостовой винт. На несущем винте установлены гидравлические демпферы. Управление общим и циклическим шагом несущего винта осуществляется при помощи гидроусилителей. В случае отказа гидросистемы пилот может применять ручное управление.
Кабина экипажа
Кабина экипажа одно-двухместная, чаще всего, лётчик сидит на сиденье слева, в учебно-тренировочной модификации лётчик и курсант сидят рядом, в таком случае управление вертолёта сдвоено.
Салон
Места пилота и пассажира размещаются в передней части фюзеляжа, там же были расположены аккумуляторы и различное оборудование. Позади находится грузопассажирская кабина с дверью по левому борту. Она имеет размеры 2,27 х 1,2 х 1,4 м и оборудована системой кондиционирования. К полу кабины крепится контейнер топливного бака, одновременно служащий точкой крепления для двух трёхместных диванов. Для ещё одного (восьмого) пассажира к задней стенке корпуса крепится откидное сиденье. При перевозке грузов пассажирские сиденья могут быть убраны. В санитарной модели в салоне могут быть установлены до четырёх носилок, а также имеется место для сопровождающего медработника.
Лётное оборудование
Лётное оборудование на вертолёте Ми-2 стандартное и включает в себя радиокомпас, гирокомпас, радиовысотомер, СВ и КВ радиостанции. На военные варианты в носовую часть монтируется радиолокационный приёмник.
Дополнительное оборудование
По обеим сторонам фюзеляжа могут устанавливаться два дополнительных цилиндрических топливных бака. Вертолёт оборудован грузовой стрелой-лебёдкой и системой внешней подвески грузоподъёмностью до 800 кг. На хвостовой балке находится управляемый стабилизатор; угол его поворота изменятся автоматически в соответствии с изменением шага лопастей несущего винта.
На сельскохозяйственном варианте установлена система распыления жидких химикатов, в неё входят: баки по бокам корпуса, общей ёмкостью 1000 литров и штанга опрыскивателя длиной 14 м, со 128 соплами, которые обеспечивают разбрызгивание химикатов на площади шириной 40—45 м, либо распыление сухих химикатов общим весом 750 кг, которые содержатся в двух контейнерах с распылителями.
На поисково-спасательной модификации имеется электрическая лебёдка грузоподъёмностью 120 кг, а на транспортной вариант — с крюком для внешней подвески грузов, весом до 800 кг. На варианте, предназначенном для контроля окружающей среды, имеется тепловизионная аппаратура фирмы «АСА».
Шасси
Трёхопорное шасси состоит из двух пирамидальных главных опор и двухколёсной передней опоры с рычажной подвеской. На стойках шасси установлены однокамерные, пневмомасляные амортизаторы. Зимой может устанавливаться лыжное или колёсно-лыжное шасси.[7] Шасси позволяет вертолёту осуществлять руление, а также совершать взлёт и посадку по-самолётному.
Электрооборудование
Источники постоянного тока: два аккумулятора по 24 В, и два стартер-генератора СТГ-3 по 3 кВт, 27 В. Источники переменного тока: генератор 16 кВт, 208 В, 400 Гц, работающий от главного редуктора. Сети переменного тока 36 В и 115 В в штатном режиме питаются от преобразователей, которые питаются от сети постоянного тока. В аварийном режиме — от генератора переменного тока через трансформатор. Самый мощный потребитель — противообледенительная система — питается от генератора переменного тока.
Вооружение
Военные варианты, предназначенные для боевых операций, могут быть оснащены пушкой НС-23 и 6 пулемётами, пушкой НС-23 и 2х16 НАР С-5, пушкой НС-23, 2 пулемётами и 4 противотанковыми управляемыми ракетами «Малютка», пушкой НС-23, 2 пулемётами и 4 самонаводящимися зенитными ракетами «Стрела-2М».
Ми-2 в сравнении с другими многоцелевыми вертолётами.
Эксплуатация
На настоящий момент сотни вертолётов Ми-2 находятся в постоянной эксплуатации более чем в двух десятках стран. СССР, а затем и Россия были одними из основных заказчиков Ми-2. Вертолёты успешно применялись как в гражданских, так и в военных целях и долгие годы составляли основу лёгкой винтокрылой авиации в «Аэрофлоте» и Вооружённых Силах.
В «Аэрофлоте» Ми-2 стали получать регистрационные номера в сериях 14, 15, 20 и 23 (например, СССР-14089, −15207, −20320 и −23309), но были и вертолёты с номерами в серии 81500. В связи с распадом СССР и значительным ограничением вооружений Ми-2, находящиеся в ВВС стали переводить в гражданскую авиацию и к частным владельцам. После 1973 года, изначальные красно-бело-серая и зелёно-белая цветовые раскраски были заменены на сине-бело-серую по новому единому стандарту «Аэрофлота». Ми-2, летавшие на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, были покрашены в оранжево-синий цвет для большей заметности на фоне снега и льда в случае вынужденной посадки.
На праздновании 55-летия 14-й армии ВВС и ПВО в Новосибирске (Толмачёво).
Ми-2 может применяться как в сельскохозяйственных целях (для опрыскивания и опыления лесных и сельскохозяйственных угодий), так и для грузопассажирских перевозок. Существуют также поисково-спасательный и полярный варианты — на них установлено радиотехническое и навигационное оборудование для работы в сложных метеоусловиях. Специально для спецслужб создан патрульный вариант, он используется для облёта границ и оснащён громкоговорителем. В морской авиации Ми-2 применялся на ледоколах для разведки ледовой обстановки, а также для связи между кораблями. Кроме того, на базе Ми-2, существуют вертолёты огневой поддержки и вертолёты палубного базирования.
Благодаря перепродажам Ми-2 оказались в различных странах, таким образом, он стал применяться в Алжире, Джибути, Турции, Венесуэле и т. д. Самой массовой модификацией была грузопассажирская, но использовались и другие. В 1974 году Чехословакия приобрела Ми-2 со специальным оборудованием для контроля дорожного движения. В Болгарии Ми-2 оснащённые радиолокационным оборудованием применялись для контроля за загрязнением акватории Чёрного моря. Так же широкое распространение получил сельскохозяйственный вариант, он использовался[8] в СССР, Польше, Венгрии, ГДР, Ираке, Иране, Югославии и Ливане.
Ми-2 также применялся и в качестве боевого вертолёта, например во время арабо-израильской войны 1973 года, немного применялся в войне в Афганистане, вооружённом конфликте Перу с Эквадором (1995 г.), вооружёнными силами Джибути против сепаратистов, против наркомафии в Перу, Мексике, Мьянме, против морских пиратов в Индонезии. В 1986 году некоторое число Ми-2 применяли во время ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС.
Помимо этого, начиная с 1978 года, Ми-2 принимает участие на чемпионатах мира по вертолётному спорту, включая чемпионат 2005 года, прошедший во Франции.
На территории России находится в эксплуатации более тысячи Ми-2. Не менее 300 вертолётов применяются в других странах СНГ. Десятки этих машин числятся в воздушных флотах государств дальнего зарубежья. Проведённые исследования состояния парка вертолётов Ми-2 показывают, что большая часть этих вертолётов выработала на сегодняшний день лишь около половины своего ресурса и срока службы. Лишь в России свыше трёхсот этих машин способны прослужить ещё 10-15 лет с наработкой 5000-7000 лётных часов. При проведении комплекса технических работ по продлению ресурсов и календарных сроков службы около 400 этих машин сможет прослужить ещё от 18 до 25 лет, а в среднем их наработка составит 10000-12000 лётных часов.
В 2006 году 12 вертолётов Ми-2 были доставлены в Ирак, для нужд сельского хозяйства (распыления[12] пестицидов над полями). За две недели эти вертолёты смогли распылить пестициды на площади свыше 28 000 га.
В качестве экспонатов вертолёты Ми-2 различных вариантов находятся в музеях в Москве, Монино, Ульяновске, Минеральных Водах, Киеве, Котбусе и др. Как памятники, Ми-2 установлены в Кургане, Санкт-Петербурге, Якутске, Нижневартовске.
Модификации
Ми-2А
Вертолёт Ми-2А является модернизированным вариантом вертолёта Ми-2. Он построен по одновинтовой схеме с трёхлопастным несущим винтом и двухлопастным хвостовым винтом.
Вместо газотурбинных двигателей ГТД-350 (которые были на базовой модели) в качестве силовой установки на вертолёте Ми-2А использованы два турбовальных двигателя АИ-450, спроектированные в украинском ЗМКБ «Прогресс», или «Arrius-2MI», разработанными французской фирмой «Турбомека». В результате установки этих двигателей были заметно улучшены лётно-технические характеристики вертолёта.
Новые двигатели, по сравнению со старыми ГТД-350, имеют сравнительно низкий удельный расход топлива, высокий ресурс, большую надёжность, низкий уровень шума и эмиссии загрязняющих веществ. В связи с установкой новых двигателей, была изменена и трансмиссия вертолёта. Установлены новые главный ГР-2А и объединяющий ОР-2А редукторы, а также соединительный вал для передачи крутящего момента от ОР-2А к ГР-2А. Трансмиссионные валы, промежуточный и хвостовой редукторы не изменились.
На вертолёте имеется современное приборное и радиооборудование: радиостанция KB-диапазона «Кристалл», радиостанция УКВ-диапазона «Юрок», автоматический радиокомпас, радиовысотомер, переговорное устройство, самолётный ответчик СО-94, магнитофон П-503Б, система спутниковой навигации GPS-195, бортовое устройство регистрации БУР-CЛ1. Установленные электро, радио и приборное оборудования позволяют использовать вертолёт в трудных метеорологических условиях, в любое время суток.
Также были улучшены топливная система, маслосистема, система охлаждения, противопожарная система, система электроснабжения. Остальные — остались без изменений.
Ми-2П
Пассажирская модификация вертолёта Ми-2. Ми-2П (Мі-2Р, то есть pasazerski) — пассажирский вариант. Он отличается от транспортного Ми-2Т отсутствием грузовой лебёдки и наличием пассажирской кабины. Ещё одним пассажирским вариантом этого вертолёта стал Ми-2П «Салон», это был служебный вариант с повышенным комфортом для перевозки особо важных персон.
Ми-2Т
Транспортная модификация вертолёта Ми-2. Была разработана польской фирмой «PZL Swidnik». Ми-2Т (Mi-2T), то есть transportowy («транспортный») — является базовым транспортным вертолётом, предназначенным для перевозки восьми человек или груза. В центральной части фюзеляжа размещены спинками друг к другу два трёхместных дивана. Ещё один пассажир может разместиться рядом с лётчиком, а другой — с правой стороны грузовой кабины (напротив двери). Над дверью грузовой кабины имеется лебёдка, способная поднимать 100—200 кг груза. Вертолёт может нести груз массой до 700 кг в грузовом отсеке или до 800 кг на внешней подвеске.
Ми-2Р
Разведывательный вариант, вертолёта Ми-2. Mi-2R, то есть rozpoznawczy («разведывательный») — вертолёт, предназначенный для ведения тактической фоторазведки. Так же может выполнять плановую и перспективную фотосъёмку местности. У прототипа Ми-2Р был бортовой номер 0607 (зав. № 570607127). Помимо этого, ещё была создана разведывательная модификация с обозначением Ми-2РС (Mi-2RS).
Ми-2УПР
Этот вариант предназначен для огневой поддержки войск. Он был разработан польской фирмой «PZL Swidnik». Ми-2УРП (Mi-2URP), то есть uzbrojony w rakiety przedwpancerne («вооружённый противотанковыми ракетами»), оснащён противотанковой пушкой НС-23КМ, двумя пулемётами РПК и четырьмя противотанковыми управляемыми ракетами типа 9М14М «Малютка» на внешней подвеске. ПТУР наводятся по проводу и управляются оператором с пульта, который расположен на приборной панели. Сиденье оператора размещено справа от пилота.
Ми-2С
Санитарная модификация (Mi-2S, то есть samtarny). Этот вертолёт способен перевозить до четырёх больных на носилках, они размещаются в два яруса по обоим бортам фюзеляжа. Также на вертолёте имеются контейнеры с кислородными баллонами, дезинфицирующими препаратами и сумка с медикаментами. В пассажирской кабине имеется универсальное подъёмное сиденье для сопровождающего медработника. Санитарная авиация Польши (Lotnicze Pogotowie Ratunkowe) получила эти первые два вертолёта 25 августа 1972 года; они применялись в Варшаве и Катовице. До 13 октября 1981 года Санитарной авиации было поставлено ещё 49 вертолётов этого типа, которые полностью заменили SM-1 и SM-2.
Ми-2РМ
Ми-2РМ является палубным поисково-спасательным вариантом вертолёта Ми-2. (Mi-2RM), то есть ratowniczy, morski («спасательный», «морской»). Этот вертолёт оснащён электрической лебёдкой, грузоподъёмностью 120 кг. Внешним отличительным признаком этой модификации является большой цилиндрический корпус моторедуктора лебёдки, находящийся над дверью пассажирской кабины и кронштейн, который служит для перевозки сбрасываемых контейнеров с надувными спасательными плотами, они размещены по левому борту. Ми-2РМ использовался ВМС Польши и ГДР; там он иногда обозначался как Mi-2 See (Ми-2 «морской»). Польские машины имели особую оранжево-бело-зелёную окраску, но в конце 1990-х годов некоторые Ми-2РМ были покрашены в красно-бело-синий цвет, наподобие вертолётов береговой охраны США.
Ми-2РХР
Вертолёт химразведки, или как его ещё называют «Ми-2 химический» (Mi-2 chemiczny) — вариант предназначен для ведения радиационно-химической разведки, для этого на нём установлено специальное оборудование, для отбора и анализа проб воздуха. В СССР эту машину назвали Ми-2РХР.
Существовала также ещё одна модификация этого вертолёта — Ми-2Х (Mi-2Ch) — вариант для постановки дымовой завесы с целью камуфлирования сухопутных войск; обозначение «Х» — «Химический», т.к. средства постановки дымзавес в Советской армии традиционно относились к химвойскам. К выхлопным трубам двигателей этого вертолёта прикреплены направленные вниз длинные трубы, куда из доработанных подвесных баков, размещённых по бокам фюзеляжа, осуществляется подача дизельного топлива. По мере его сгорания в горячих выхлопных газах образуется густой, белый дым.
Ми-2М
Модернизированный вариант Ми-2. Снабжён двумя газотурбинными двигателями 350П мощностью 450 л.с. (331 кВт). Произведён в четырёх модификациях: сельскохозяйственный, учебно-тренировочный и вертолёт для аэрофотосъёмки. PZL «Kania» — польский модернизированный вариант Ми-2. Снабжён двумя газотурбинными двигателями 250-С20В (компания «Allisson») мощностью 426 л.с. (314 кВт). У этой модификации увеличены размеры кабины, усовершенствовано оборудование, улучшены лётные характеристики. Масса увеличена до 3550 кг. Произведён в следующих вариантах: транспортный, сельскохозяйственный, санитарный, патрульный, спасательный и разведывательный.
Страны, где используется Ми-2
Венгрия
Украина
Ирак
Латвия
Ливия
Литва
Мексика
Мьянма (20 военных Ми-2)
Никарагуа
КНДР
Польша
Перу (6 военных Ми-2)
Россия
Словакия
Сирия
Югославия
США
4 вертолёта Ми-2 имеются в Музее холодной войны, в Далласе, штат Техас.
Ещё 13 вертолётов Ми-2 находятся в частной собственности, однако, только 3 из них — в исправном состоянии.
Интересные факты
На вертолёте Ми-2 были установлены мировые рекорды скорости: на 100 км маршрута весной 1963 года — 254 км/ч., летом 1965 г. — женский рекорд 269 км/ч.
Ми-2 — единственный советский вертолёт, который не производился в СССР.
6. Современное название вертолетостроения
Более полувека назад Игорь Сикорский сказал, что никогда вертолет не сможет выполнять работы, которые делает самолет, но и самолет никогда не выполнит то, что сможет вертолет.
Основной принцип вертикального подъема с возможностью достаточно быстрого горизонтального полета, который присущ всем типам вертолетов, последнее время становится наиболее подверженный изменениям. Большинство компаний-производителей вертолетов стараются увеличить скорость машины, комфортабельность и безопасность. Приятно отметить, что на последней выставке, организованной Международной Ассоциации Вертолетостроения прошедшей в Houston, закончившейся всего лишь несколько дней назад, подтвердила приоритет компании носящей имя русского вертолетостроителя.
Фирма Сикорского, по всей видимости, решила изменить крылатую фразу основателя компании и создала новый аппарат вертикального взлета под названием X2 имеющего в своей основе соосный вертолет с толкающим хвостовым винтом, позволяющий обеспечить максимальную скорость, достигающую более 250миль/час, что является фактически наибольшей на сегодняшний день скорости вертолетов.
Современные технологии, используемые в вертолетостроении, обеспечивают высокий уровень безопасности и наработки на отказ, которые в прошлом были практически невозможны. Технологии, используемые как в вертолетостроении, так и в самолетостроении давно уже космические. То, что компании Сикорского удалось обеспечить приоритет на ближайшие годы это, естественно разработки не вчерашнего дня, несколько десятилетий опытного конструирования привело к созданию этого прототипа. Хотя достигнутый результат уже сейчас впечатляет, но все же реальная эксплуатация данного вертолета станет, возможна в серийном объеме только через четыре-пять - лет как сказал Сергей Сикорский (сын Игоря Сикорского). Так же хотелось бы отметить стремлении минимизировать прямые эксплуатационные расходы на воздушные суда, которые, в конечном счете начинают уже быть сопоставимы с эксплуатацией хорошего внедорожника. Всем авиакомпаниям, которые эксплуатируют на сегодняшний день самолеты хотелось бы обеспечить пассажирам удобное месторасположение аэропорта. Безусловно, автомобиль помогает, но отсутствие иногда приемлемых по качеству дорог выматывает пассажиров больше, нежели он этого бы хотел. Здесь вертолет может быть весьма интересной связкой для эксплуатантов, выполняющих чартерные или деловые рейсы. Вертолет, приписанный к какому-либо аэропорту и работающий в режиме heli-taxi, мог бы быть вписан в общую экономическую составляющую чартера, и обеспечить повышенный комфорт заказчику. Конечно в таких мегаполисах как Москва, необходимо иметь возможность летать, и судя по тому какие силы, стремятся реализовать программу полетов над Москвой, этот момент не столь далек.
Вертолетное сопровождение, на мой взгляд, позволит стабильно обеспечивать полёты корпоративных заказчиков от их места жительства до аэропорта и принесет дополнительный доход.
Хотелось бы обратить внимание уважаемых коллег на то что уровень комфорта на прямую будет зависеть не только от количества пассажиров, но и от объема перевозимого багажа .
Современные вертолеты наиболее приспособлены для выполнения таких чартерных корпоративных перевозок. Это машины взлетной массы до 3тонн и четырех основных производителей. Это компании Augusta, Bell, MD Helicopters и Eurocopter. Все вертолетные компании всегда стремятся обеспечить максимальный комфорт. Другое дело, что понятие комфорта, для человека привыкшего располагаться на заднем сиденье Bentley всегда будут непонятны тем, кто привык гонять на Porshe довольствуясь достаточно спартанскими условиями. Поэтому если Вы как эксплуатанты заинтересованы в обслуживании всего спектра пассажиров так называемой «V.I.P. категории», то необходимо рассматривать вопрос эксплуатации как минимум хотя бы двух типов вертолетов.
То, что основная тенденция при V.I.P.-перевозках тяготеет к двух-двигательным машинам вполне понятна, хотя статистика наработки на отказ двух-двигательных машин и однодвигательных, в последнее время при достижении производителями, в частности двигателей, на столько радикально изменились, что позволяют нам уверенно декларировать безопасность эксплуатации и на однодвигательном вертолете. Принципиальное отличие заключается в том, что двух-двигательные машины всегда рассматривались как вертолеты с обеспечение таких режимов как длительное висение. Где-нибудь в горах, с лебедкой вытащить туриста…это, безусловно, должно выполняться двух-двигательной машиной. В случае эксплуатации вертолетов в режиме аэро-такси (линейные полеты из точки А в точку Б), то даже такие службы как медицинская перевозка, в частности, в Америке, последнее время разрешена перевозка страховыми компаниями на однодвигательных вертолетах, что показывает тенденцию подтверждающую высокий уровень безопасности однодвигательных машин.
Но все же, исходя из того, что двух-двигательные вертолеты по своей конструктивной особенности позволяют поднять большую массу, то и, соответственно, пространство, внутренний объем салона создают больший комфорт.
В фюзеляже возможно размещение шести пассажиров, но также можно быстро установить 4 vip кресла, что сразу создает более высокий комфорт. Если говорить о современных машинах, то я бы рекомендовал и обоснованно указал на вертолеты, которые на сегодняшний день уже имеют опыт эксплуатации в России. Безусловно, это вертолеты класса Eurocopter 350, 135; Augusta 119 и 109power и как её развитие Grand; Bell407 и 429, а также MD600, и Explorer, который будет возможно наиболее полно представлен здесь, поскольку компания GALSAERO, которую я здесь представляю, является в России и странах СНГ генеральным дистрибьютором.
Принципиальное отличие вертолетов MD от всех прочих заключается в одном уникальном техническом решении – NOTAR – это отсутствие хвостового винта. Сегодня это единственный в мире вертолет обладающий реактивным стабилизатором курса компенсирующим скручивающий момент, возникающий от вращения несущего ротора.
В чем же принципиальное отличие от всех прочих вертолетов? В более высокой степени безопасности. Основные проблемы, возникающие с вертолетами – это выход из строя хвостового винта, следствие либо разрушения хвостового винта от попадания посторонних предметов в него, это могут быть кусты, деревья, при перемещении на низкой высоте, на взлетном режиме и при линейном полете это могут быть птицы и может быть механическое повреждение редуктора хвостового винта.
Редуктор с хвостовым винтом являются наиболее уязвимой частью вертолета. Что и подтверждает статистика. Более 80 % вертолетных происшествий связаны с выходом из строя хвостового винта. У вертолетов компании MD Helicopters данная проблема абсолютно устранена поскольку хвостовой винт отсутствует, а вместо него применяется система NOTAR. Это балка трубчатой формы выполненная из углепластика, через которую вентилятором нагнетается воздух и за счет изменения направления вытекающего воздушного потока, осуществляется управление по курсу.
На конце хвостовой балки MD Explorer имеет два разнесенных вертикальных стабилизатора. Как и на самолете, пилот управляет по курсу педалями, что позволяет экономить топливо на режиме линейного пилотирования. Нагнетающий вентилятор на крейсерском режиме флюгируется по потоку и минимально расходует энергию двигателя.
В тенденциях, которые на сегодняшний момент начинают доминировать, а именно строительство вертолетных площадок рядом с домами, также нужно учитывать такой значимых фактор эксплуатации, как шум. Вертолеты MD безусловно являются самыми приемлемыми, поскольку у них в два раза снижено шумовое воздействие на окружающую среду. Именно хвостовой винт создает максимальный шум, особенно во взлетном режиме. Вертолеты с NOTAR меньше беспокоят соседей, что важно в режиме эксплуатации на частных аэродромах, которые в последнее время строятся на многих крупных коттеджных поселках.
Кроме того, данные вертолеты снабжены лыжами и имеют более прочную платформу при посадках, нежели вертолеты имеющие шасси. Если рассматривать специальные асфальтированные площадки, подготовленные для посадок, то здесь ответ не очевиден. Но практика показывает – для полетов на неподготовленные площадки с подбором лыжные шасси предпочтительны.
Мне кажется, наиболее востребованными будут те вертолеты, которые оборудованы навигационными комплексами IFR, позволяющими эксплуатировать их круглосуточно. В России практика показывает что те частные владельцы, которые тяготеют к эксплуатации вертолетов в максимальном режиме, со временем стараются либо дооснастить вертолеты всем необходимым включая и локационные станции и метеорадары.
При полетах на низких высотах желательно ставить резаки проводов, что дает шанс сохранить жизнь. Также дополнительные баки, которые необходимы для максимального увеличения дистанции полетов. Основные тенденции, которые формируют vip-салон, это полнокомфортные кресла, это кондиционирование, это возможность просмотра видеопрограмм во время полета. Все это делается и предположительно те, кто планирует эксплуатировать вертолеты легитимно, рекомендация – готовить эти машины уже на сертифицированных станциях, безусловно, это будет существенно дороже, но это обеспечит легитимную возможность эксплуатации, поскольку, по всей видимости, тенденция движения России к ВТО вынудит нас всех соответствовать европейским нормам летной годности. Это, по сути, будет возможно только при соблюдении всех установочных нормативов на доп. оборудование от заводов-производителей.
Сегодня сертифицированных станций технического обслуживания в России практически не существует. Те же службы, которые сегодня существуют – это по большей части линейное обслуживание причем это 200-300 часов регламентных работ, не более. Также при эксплуатации необходимо учитывать что современный вертолет – это сложное электронное устройство имеющее не один компьютер на борту, что принципиально отличает его от советских вертолетов класса Ми-2 или Ми-8. Когда мы предполагаем эксплуатацию в режиме аэро-такси, то желательно базирование вертолета в ангарном помещении. Это не только сохраняет лако-красочное покрытие, но и предотвращает образование конденсата. Общая задача, которую ставит себе каждый оператор это обеспечение вылета в назначенные сроки, поэтому желательно держать вертолет в теплом ангаре. Это одинаково рекомендуется как на базовых аэропортах, так и частным владельцам вертолетов.
Мы готовы предоставить вашему вниманию быстровозводимые ангарные модули канадской компании SPRUNG, которые могут трансформироваться, просты в сборке, имеют возможность при необходимости разбираться и без потери своих качеств собираться вновь. В России уже имеется многолетний опыт эксплуатации уже более 28 конструкций в разных климатических зонах (от +50 до -60 градусов C). Компании, эксплуатирующие ангары SPRUNG более пяти лет, отмечают то, что стартовые расходы на эти модули позволяют экономить в будущем, так как поддержание высококачественного внешнего вида со временем не требует ни покраски, ни обновления.
Данная конструкция состоит из арки алюминиевого профиля, наружной мембраны, обеспечивающей самосброс снега, утеплителя 200мм, и еще одной внутренней мембраны. Это создает уникальные теплопроводные характеристики, фактически создавая «термос» что по теплоизоляционным свойствам сравнимой с кладкой 60 см кирпича.
Возвращаясь к теме размерности вертолетов, хотелось бы остановиться на машинах для 5 пассажиров. Это модель однодвигательного вертолета MD600. Сегодня имеется большой опыт эксплуатации данных машин. Мы работаем с ними с 2005года.
Прямые операционные затраты без учета страховки, зарплаты пилота и базирования, составляют 423 доллара на летный час, что являлется максимально экономичным. Принципиальным для вертолета MD600 также является достаточно просторный багажник, рассчитанный на объем двух стандартных европейских чемоданов 900*600*300мм. Плюс остается пространство под сумки. Вертолет может летать со скоростью 245-260км/ч.
Операторы деловой авиации в основном работают с максимально сольвентной категорией пассажиров, которые весьма требовательны к комфорту. При использовании вертолета MD-Explorer вполне возможно удовлетворить самых взыскательных.
MD Explorer был разработан компанией Boeing, которая в свое время владела компанией McDonnell Douglas Helicopters, исходя из следующих требований: самый безопасный; самый просторный салон с максимальным багажником; самый тихий вертолет.
В 1992 году вертолет MD900 был сертифицирован и запущен в серийное производство с двигателями Pratt Witney.
Со временем они были заменены на более мощные той же компании и на сегодняшний день модель имеет название MD-Explorer. Это единственный в мире вертолет, имеющий фюзеляж из углепластика. Внутри фюзеляжа размещена имплантированная противомолниевая защита. Вертолет снабжен мощным полосковым шасси, обеспечивающим ему посадки на неподготовленные площадки. Два двигателя с суммарной мощностью 1420л.с. обеспечивают крейсерскую скорость 250км/ч и дальность с доп.баком до 850км. Практически потолок – 2700км. Максимальная скорость 280км/ч. Объем багажного отсека 1,4куб.м, то позволяет комфортно разместить 6 пассажиров + 1 пассажир рядом с пилотом в случае необходимости. Если данный вертолет можно рассматривать в качестве vip-конфирурации, то ставятся 4 кресла повышенной комфортности с электрическими регулировками, что позволяет трансформировать кресло и подремать во время полета.
Опыт эксплуатации MD-Explorer показал великолепные ЛТХ в разных климатических условиях от +50 до -42 градусов.
Операционные расходы, декларированные производителем на сегодняшний момент, составляют $659,42.
Основные производители вертолетов предлагают поставки своих машин через 2-3 года. GALS AERO готов осуществить поставку через 14-16 месяцев.
На сегодняшний день MD Explorer является визитной карточкой компании MDHelicopters.