Евгений Ружицкий - Американские самолеты вертикального взлета

• Название: Американские самолеты вертикального взлета
• Автор: Евгений Ружицкий
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2000

В данном издании собраны все (во всяком случае доведенные до экспериментальных аппаратов) "вертикалки", разрабатывавшиеся в США.Вообще складывается впечатление, что реализация вертикально взлетающего самолета была в США чем то вроде навязчивой идеи. Пожалуй, количество доведенных до "железа" аппаратов составляет половину таковых во всем мире. Хотя первую успешную и производимую серийно "вертикалку" пришлось брать у англичан (Харриер).

Перевод не всегда точен в терминах. Например, общепринятый термин "авторотация" переведен как "самовращение". Невысокое качество скана - лучшее из найденных в сети.

---

Министерство обороны США уделяет большое внимание финансированию программы СВВП V-22, оставив ее среди наиболее приоритетных программ. Общая стоимость ассигнований на НИОКР в 1984- 1998 ф.г. по программе V-22 уже превысила 5 млрд. долл. Общая стоимость НИОКР и производства 458 СВВП оценивается в 35,4 млрд. долл., что делает ее самой дорогостоящей из существующих программ СВВП, а расчетная цена серийного самолета без учета стоимости НИОКР и эксплуатации составит 44 млн. долл., что значительно выше расчетной.

В 1998-1999 гг. продолжалась оценочные испытания СВВП в вооруженных силах, которые проходили успешно: демонстрировалось выполнение различных боевых заданий. Однако 8 апреля 1990 г. во время посадки СВВП MV-22 для корпуса морской пехоты он потерпел катастрофу, в которой погибли четыре члена экипажа и 15 десантников. На высоте 110 км (OCR:так в тексте - явная ошибка!), когда винты были повернуты на 90°, СВВП имел скорость 77 км/ч и продолжал снижаться. Предполагается, что во время снижения воздушные винты попали в режим вихревого кольца, в результате чего произошло резкое уменьшение силы тяги винтов и началось неуправляемое падение.

В 1999 г. фирмы «Белл» и «Боинг» начали разработку тактического военно-транспортного СВВП, создаваемого для замены известного военно-транспортного самолета С-130, В предполагаемом проекте СВВП выполнен по схеме с двумя тандемно расположенными крыльями и четырьмя поворотными винтами от СВВП V-22. Разработка нового СВВП, получившего обозначение QTR (Quart Tilt Rotor - четыре поворотных винта), поддерживается вооруженными силами США,

С 1985 г. в США министерство обороны, Федеральное управление гражданской авиации (РАЛ) и NASA проводили исследова ния проектов гражданских СВВП с поворотными винтами, разрабатываемых на базе проекта СВВП Белл-Боинг V-22 «Оспри». В 1993 г. в конгрессе США представи телями FAA и министерства транспорта США был сформирован комитет, занимающийся изучением возможностей разработки и экономической целесообразности гражданских СВВП с поворотными винтами. Фирмы «Белл» и «Боинг» провели демонстрацию гражданского варианта СВВП V-22, который был признан чрезмерно большим и дорогим для гражданского применения, поэтому фирмами была начата совместная разработка нового гражданскою СВВП ВВ.609, меньшего, чем V-22, и приближающегося но размерам к экспериментальному СВВП XV-15.

Демонстрация эксплуатации СВВП V-22 на авианосце «Уосп»

Конструкция

СВВП выполнен по схеме высокоплана с прямым крылом, двухкилевым оперением, двумя ГТД и поворотными винтами в гондолах на концах крыла и трехопорным шасси.

Фюзеляж имеет конструкцию типа «полумонокок» с прямоугольным сечением. Длина фюзеляже 17,47 м. Конструкция изготовлена из алюминиевых и титановых сплавов и отличается высоким применением КМ - до 41% (масса фюзеляжа 1800 кг).

СВВП CV-22 для отрядов специального назначения

В носовой части расположена трехместная кабина экипажа, в которой установлены бронекресла, способные выдерживать попадание пуль калибром 12,7 мм и перегрузку 30g в продольном направлении и 14,5д - в вертикальном. С правой стороны фюзеляжа в передней части находится входная двухсекционная дверь; верхняя секция открывается вверх и внутрь кабины, а нижняя - вниз наружу и имеет встроенный трап. В кабине размером 7,37x1,83x1,8 и объемом 24,3 м3 могут разместиться па сиденьях вдоль бортов 24 десантника с вооружением или 12 раненых на носилках с сопровождающими санитарами или грузы массой до 9070 кг, для загрузки которых имеется лебедка с усилием 907 кг и задний грузовой люк с опускающейся рампой, а в иолу предусмотрены роликовые направляющие. Боковые обтекатели используются для уборки основных опор шасси и размещения дополнительных топливных баков и оборудования систем кондиционирования.

Крыло высокорасположенное, кессонного типа, с двумя лонжеронами и постоянной хордой, равной 2,54 м, имеет небольшой угол обратной стреловидности. Крыло почти полно стью изготовлено из графито-эпоксидных КМ со стыковыми узлами из титановых сплавов. Верхняя и нижняя панели обшивки монолитной конструкции с отфрезерованными нервюрами и стрингерами. Трехсекционные носки консолей крыла изготовлены из алюминиевого сплава с сотовым заполнителем «номекс». Механизация крыла состоит из четырех секций элевонов, внешняя пара которых используется для поперечного управления. Площадь элевонов 4,12 м2. Привод элевонов осуществляется с помощью ЭДСУ и гидроусилителей. Крыло крепится к круговой опоре диаметром 2,3 м, выполненной из нержавеющей стали и обеспечивающей на 90° поворот крыла, устанавливаемого вдоль фюзеляжа при размещении СВВП на палубе авианесущего корабля.

Использование V-22 в боевых операциях

Поворотные винты трехлопастные, с шарнирным креплением лопастей трапециевидной формы в плане. Корневая хорда 0,87 м, концевая - 0,56 м, крутка лопасти 45°. Лопасти изготовлены из угле- и стеклопластика. В конструкции шарниров лопастей используются эластомерные подшипники. Винты имеют сие темы торможения и складывания лопастей. Вращение винтов связано между собой синхронизирующим валом, проложенным внутри крыла. Поворот гондол на 97,5° осуществляется с помощью гидропривода с винтовым механизмом.

Оперение двухкилевое, полностью выполнено на графитоэпоксидного материала. Стабилизатор (размах 5,61 м, площадь 8,22 м2) установлен над хвостовым обтекателем фюзеляжа. Общая площадь двух вертикальных килей 12,45 м.

Шасси трехопорное, убирающееся, со спаренными колесами. Носовая опора убирается назад в отсек иод передней частью фюзеляжа. Основные опоры убираются в боковые обтекатели. Конструкция шасси рассчитана на посадку с вертикальной скоростью 4,5 м/с Колеса основных опор имеют дисковые углеродные тормоза. База шасси 6,59 м, колея шасси 4,62 м.

Применение СВВП MV-22 для десантирования солдат

Силовая установке состоит из двух ГТД Аллисон T406-AD-400, установленных в поворотных гондолах на концах крыла вместе с винтами. Турбовальный ГТД имеет 14-ступенчатый осевой компрессор, кольцевую камеру сгорания, двухступенчатую турбину газогенератора и двухступенчатую силовую турбину. Расход воздуха 16,1 кг/с, степень повышения давления 14, удельный расход топлива на режиме максимальной продолжительной мощности - 0,19 кг/л.с.-ч. Двигатель имеет редуктор и систему управления FAD ЕС Длина двигателя (без редуктора) 1,96 м, ширина - 0,67 м, высота - 0,86 м.

Масса сухого двигателя 440 кг.

Топливная система имеет 13 баков-отсеков общей емкостью 7627 л. В каждом боковом обтекателе фюзеляжа в передней части имеется по одному баку-отсеку; в нравом обтекателе в задней части имеется дополнительный бак. В кессонах консолей находятся 10 баков-отсеков, пара внешних баков служат в качестве расходных. На носке правой консоли крыла расположен штуцер заправки топливом под давлением; на верхней поверхности каждой консоли имеется по одной горловине системы заправки самотеком. Сбоку в нижней части носовой секции фюзеляжа предусмотрен узел крепления штанги заправки топливом в полете. Для перегоночных полетов в грузовой кабине возможна установка четырех дополнительных топливных баков с общим объемом 9220 л.

Компоновочная схема СВВП V-22

Система управления. Для управления на вертолетных режимах применяются системы управления общим и циклическим шагом поворотных винтов. В крейсерском полете для поперечного управления используются два внешних элевона. Для продольного управления служит одно-секционный руль высоты площадью 4,82 м², а для путевого - два руля направления площадью по 1,64 м² на вертикальных килях. Привод поверхностей управления осуществляется с помощью гидроусилителей и электродистанционной системы управления с тройным резервированием.

Бортовое оборудование включает две независимые и одну запасную гидравлическую систему с рабочим давлением 350 кгс/см². В состав электросистемы входят два генератора переменного тока (40 кВА), два генератора переменного тока (50/80 кВа), выпрямители, преобразователи, аккумуляторная батарея емкостью 15 А/ч. Носки крыла и вертикальных килей имеют противообледенительную систему с надувными протекторами. Лобовое остекление, передние кромки воздухозаборников двигателей, лопасти и коки винтов имеют электрообогрев. В поисково-спасательном варианте на правой передней двери устанавливается спасательная лебедка.

Заправка топливом в полете СВВП MV-22

Радиоэлектронное оборудование состоит из навигационной системы TACAN, систем VOR/ILS, радиосвязного оборудования УКВ и KB диапазонов, системы опознавания и др. Информация от системы ТА CAN, VOR/ILS, радиовысотомера, гировертикали выводится на четыре цветных дисплея. В кабине имеется пятый дисплей для отображения карты местности. Используется РАС AN/APO-174 для обеспечения полетов в режиме следования рельефу местности. На самолете установлены две ЭВМ AN/AYK-14 для обработки боевого задания. Для экипажа предусмотрено использование систем, обеспечивающих пилотирование в ночных условиях, и нашлемных очков ночною видения. Для предупреждения об атаке ракетами «воздух-воздух» имеется система AN/AAR-47.