Авиационно-исторический обозрение - АВИО 03

• Название: АВИО 03
• Автор: Авиационно-исторический обозрение
• Жанр: Транспорт, военная техника

Авиационно-исторический журнал, авиационное обозрение. Оставлены только полные статьи

---

Так родился "в металле" вертолет В-80 , испытанный в 1982 году. Через два года ему предстояло выйти на конкурсные испытания. Стоит отметить, что у камовской машины оказалось сразу два противника -"вражеский" АН-64А Апач и "свой" Ми-28 -детище ОКБ, возглавляемого сейчас М.В.Вайнбергом.

Генеральный конструктор ВНТК им.Камова С.В.Михеев отмечает, что второй противник оказался труднее, и в качестве аргумента указывает на идентичность двигателей, оружия и некоторых элементов авионики. В таких условиях победу можно было одержать, лишь создав действительно лучший вертолет. Кроме того, большое значение имел опыт, накопленный фирмой Миля в создании боевых вертолетов. Шаг за шагом, от машины к машине они пришли к Ми-28, а бригада, возглавляемая Евгением Сударевым, имела на своем счету лишь неосуществленные проекты.

Но такое положение веш/ей имело и свои преимущества - нетрадиционный подход, отсутствие жестких рамок наработанных схем и типовых приемов давало шанс найти оптимальное решение, лучшее за счет своей оригинальности.

Ранние проекты фирмы Какова

Существенно облегчил процесс проектирования обьекта обоим конкурсантам новый подход к формированию технического задания теперь оно содержало подробное описание типовых боевых задач, которые предстояло выполнять новым машинам. Это давало возможность заложить в конструкцию все необходимые свойства еще на стадии проектирования, позволило сразу и достаточно точно определить потребные характеристики вертолета, состав его вооружения и оборудования.

Итак, в основу ставятся высокие летные характеристики. К обычным для любого летательного аппарата скорости, скороподъемности и маневренности добавляется еще и потолок. Этот параметр становится определяющим при дей ствии вертолета в горах. Именно потолок резко ограничил возможность применения Ми-24 в Афганистане - статический потолок "двадцать четверок" последних модификаций составлял всего 1300 метров, а Ми-8, которые могли "висеть" на высоте 2700 м., имели низкую живучесть и несли высокие потери от стрелкового оружия душманов. Схемой, наиболее полно отвечающей требованию достижения высоких летных характеристик, оказалась камовская "фирменная" соосная. Она исключала потерю мощности на рулевой винт, давая на 12% большую тягу, была компактной, не имела перекрестных связей в каналах управления и, обладая аэродинамической симметрией, позволяла совершать такие маневры, которые "не по зубам" обычным вертолетам. В полете у земли, особенно в лесу, в горах или среди строений, летчик не боялся задеть за что -либо рулевым винтом (контролировать это очень сложно, ввиду его расположения и удаленности от места пилота). Все это впоследствии было подтверждено при испытаниях десантно-ударного вертолета Ка-29 в Афганистане - статический потолок новой машины составил 3700 м. Его силовая установка лучше переносила жару, столь сильно мешавшую Ми-24 и Ми-8.

Теперь скорость - ее предстояло значительно поднять по сравнению с Ка-25. Соосная схема сама по себе имеет резерв скорости: длина лопастей такого вертолета меньше, чем у машины классической схемы, а это снижает линейную скорость их концевых частей. Для скоростных вертолетов, концевые части лопастей которых движутся с околозвуковыми скоростями, это уже имеет большое значение. Тем не менее законцовки пришлось сделать стреловидными, чтобы еще более снизить волновое сопротивление ротора.

Соосная схема создает более высокую тягу, а значит и работает в более тяжелых условиях. Лопасти испытывают не только обычные воздушные нагрузки необходимо учитывать также взаимовлияние винтов и исключить возможность их перехлеста при выполнении фигур высшего пилотажа. Создать несущий ротор, отвечающий всем этим требованиям удалось лишь благодаря огромному опыту использования высокопрочных композиционных материалов на графитово-эпоксидной основе. Их характеризует прежде всего высокая жесткость.При этом важно было обеспечить высокий ресурс лопастей в любых условиях, будь то запыленный воздух пустыни или влажный морской климат.

Была существенно упрощена конструкция втулки несущих винтов. Из нее были исключены хрупкие элементы, которые служили причиной поломок вертолетов Ка-25 и Ка-27. Важной особенностью новой втулки является отказ от жидкой смазки пар трения - вероятно основные детали выполняются метолом порошковой металлургии и имеют внутреннюю, например графитовую, смазку.

Требованию достижения максимальной скорости полета была подчинена и аэродинамика фюзеляжа - он выполнен предельно обжатым и довольно обтекаемым, чему способствуют плавные формы, поджимающееся шасси и отсутствие массивной "бороды" пушки, характерной для Ми-28 и АН-64. Сопротивление вертолета при маневрировании уменьшает также довольно крупное крыло, создающее значительную подъемную силу и разгружающее несущие винты. Индуктивное сопротивление самого крыла снижает установка концевых шайб.

Разработчики вертолетов Ми-28 и В-80 располагали лишь одним типом двигателя - турбовальным ТВЗ-117, разработки ленинградского ОКБ им. В.Я.Климова. Этот ТВлД уже значительное время выпускается и используется на вертолетах Ми-24, и отличается высокой степенью надежности и хорошей ресурсностью. Его взлетная мощность составляет 2225 л.с. (двигатель может работать в таком режиме 6 минут), номинальная мощность у земли - 1700 л.с. При этом масса каждого двигателя без коробки приводов составляет всего 289 кг. Даже по сегодняшним меркам это не плохие показатели. Конструктивно ТВЗ-117 состоит из 12-ти ступенчатого осевого компрессора, кольцевой камеры сгорания, двухступенчатой приводной и 2-х ступенчатой свободной турбин. Мотогондола имеет специальную насадку -эжекторное выхлопное устройство (ЭВУ), служащую для снижения теплового излучения выхлопа. Правый и левый двигатели взаимозаменяемы - их сопла выполнены поворотными и могут обеспечивать выхлоп как вправо, так и влево.

Применение осевого компрессора определило сравнительно большие габариты двигателя - его длина составляет 2.085 м., но в то же время позволила достичь высокой мощности при сравнительно небольшой температуре газов перед турбиной ( 975 ОС на взлетном режиме). Более серьезной проблемой является высокая чуствительность такой схемы к запыленности. Наличие специальных пылеулавливателей лишь отчасти решает ее - 25-30% пыли и песка все же попадает в двигатель, кроме того, включение этих устройств "съедает" 4-8% мощности и добавляет в весе по 71 кг. каждое. Встроенные масленки могут обеспечить работу двигателя в течении 20 минут после выхода из строя основной маслосистемы двигателя, которая, кстати, хорошо переносит мелкие повреждения.

Одним словом, ТВЗ-117 полностью отвечает прёдьявленным требованиям и несколько превосходит двигатель Т 700 вертолета АН-64 Апач в части характеристик мощности и, вероятно, высотности. Но ведь "внутренний" конкурент - ОКБ им. Миля располагает тем же двигателем, а значит для получения лучших характеристик необходимо пойти на новый оригинальный шаг, который сможет дать снижение массы конструкции вертолета. Этот запас не только даст возможность улучшить маневренность и высотность, но и разместить дополнительное прицельно-навигационное оборудование и более мощное вооружение. Где же найти этот резерв, если у небольшого винтокрылого штурмовика и так нет ничего лишнего? И здесь камовцев выручил привычный нетрадиционный подход к проектированию - что, если отказаться от экипажа из двух человек?

Бронированная кабина оператора с массой оборудования и двойным управлением не только "тянет" на многие сотни килограммов, но и увеличивает разнос масс относительно оси ротора, делая вертолет более заметным и менее маневренным. А работу оператора вооружения можно переложить на плечи электроники, предельно автоматизировав полет в заданный район, поиск цели и ведение огня.

Дополнительным аргументом в пользу одноместной компоновки стал опыт эксплуатации морских вертолетов Ка-27, способных в автоматическом режиме совершать полет от взлета до точки торпедометания. В его экипаж входит только один пилот, и инженеры фирмы немало потрудились над тем, чтобы типовой четырехчасовой полет не создавал чрезмерных нагрузок на его организм.

Здесь были использованы не только новейшие достижения эргономики, но и самое совершенное электронное оборудование. По тому же пути пошли и при создании В-80. Одноместная схема была тщательно проверена на электронных моделирующих комплексах, "проголосовавших" за нее.

И еще один нюанс. Представьте себе вертолет, летящий со скоростью 300-320 км/ч над пересеченной месностью на высоте 20-50 метров. В такой ситуации пилот, зная куда он направит машину в данный момент времени, как правило первым замечает цель. Однако ведет огонь штурман-оператор, а он, летя "пассажиром", часто не успевает сориентироваться. В результате приходится делать второй заход, будучи уверенным, что зенитные средства обрушат на атакующий вертолет всю мощь своего огня. Это было подтверждено в 1982 году в Ливане, где сирийские Ми-24 часто проскакивали над целью, не успев обстрелять ее. Применение в качестве целеуказателя легких аппаратов лишь частично решило проблему достижения внезапности удара. Отсутствие надвтулочного обзорного комплекса заставляло вести визуальную разведку и появление одиночного вертолета предупреждало израильтян о возможном налете штурмовиков.