FUN-SPACE.ru

Восемь мировых рекордов и почти тридцать лет забвения – такова короткая биография самого большого и самого грузоподъемного в мире вертолета В-12. Винтокрылый гигант, последний в семействе вертолетов, созданных Генеральным конструктором Михаилом Леонтьевичем Милем, вобрал в себя целый ряд оригинальных конструкторских новинок и технических решений, которые позже были успешно применены на многих вертолетах и самолетах.

Военная промышленность в СССР во времена «холодной войны» активно развивалась. Когда появилась острая необходимость в преимуществе ядерного оружия, стране понадобились средства доставки составных частей баллистических ракет в трудно доступные районы страны. Народное хозяйство и особенно вооруженные силы часто нуждались в перевозке неразъемных грузов массой свыше 20 т с помощью летательных аппаратов вертикального взлета и посадки Конструкторское бюро им. Миля предложило свое решение этой нелегкой задачи. На свет появился самый большой вертолет в мире — Ми-12, который известен под заводским шифром В-12. Задумывалась транспортная пара «Ан-22 – В-12». «Антей» должен был доставлять боевую технику на аэродром, а В-12 – на близлежащую позицию. Исходя из этого, размеры грузовой кабины обеих машин предполагалось сделать одинаковыми.

Разработка сверхтяжелого двухвинтового вертолета поставила перед милевцами ряд сложных проблем, специфических для поперечной схемы, которые к тому же усугублялись большими размерами проектируемого аппарата. Как известно, именно эти проблемы стали причиной неудач многих талантливых конструкторских коллективов в разных странах, пытавшихся строить винтокрылые машины поперечной схемы. Ряд крупнейших специалистов авиационной промышленности, в том числе видных ученых ЦАГИ, считали, что такая схема бесперспективна. Тем не менее, М. Л. Миль и его единомышленники взялись за решение этой задачи и уверенно отстаивали свою правоту перед компетентными правительственными комиссиями.

При проектировании сверхтяжелого В-12 конструкторы ОКБ М. Л. Миля максимально учитывали опыт строительства вертолетов ОКБ И. П. Братухина. Труднейшей из проблем поперечной схемы было проектирование достаточно легких, обеспечивающих минимальные индуктивные потери от обдувки винтами, и в тоже время жестких и прочных консолей для винтомоторных групп. От подкосного прямоугольного «самолетного» крыла, применяемого на некоторых вертолетах и винтокрылах, пришлось сразу отказаться из-за его большой массы и значительных потерь тяги винтов на режиме висения. Необходимо было создать консольную ферму такой конструкции, которая исключала бы появление самовозбуждающихся колебаний, высоких переменных напряжений и вибраций, а также и других видов динамической неустойчивости конструкции, в том числе одного из опаснейших – воздушного резонанса несущего винта на упругом основании. Вероятность его возникновения на вертолете поперечной схемы увеличивалась из-за наличия тяжелых гондол с винтомоторными установками на концах консолей, вследствие чего собственные частоты колебаний конструкции оказывались соизмеримы с частотой вращения несущих винтов. С помощью разработанного в ОКБ метода расчета параметров конструкции из условий обеспечения ее минимальной массы и исключения возможности возникновения воздушного резонанса к середине1963 г. была спроектирована жесткая и легкая конструкция ферменной консоли с крылом, сужение которого меньше единицы (концевая хорда больше корневой). М. Л. Миль называл его «крылом обратного сужения». Такое решение обеспечивало минимальную хорду крыла в зоне максимальных индуктивных скоростей потока от несущих винтов и максимальную хорду вблизи осей винтов, что уменьшало потери подъемной силы от обдувки крыла и препятствовало обратному перетеканию воздушного потока. Эта ферма дала, по сравнению с обычном крылом, выигрыш в полезной нагрузке около девяти тонн и позволила обеспечить требуемую грузоподъемность. Созданная конструктивная схема вертолета была оформлена как изобретение, и на нее были получены патенты в США, Великобритании и ряде других стран.

Серьезной задачей был и выбор направления вращения винтов. Исследования показали, что для «гармоничного» сочетания поперечного и путевого управления необходимо обеспечить такое вращение винтов, при котором наступающие лопасти несущих винтов проходили бы над фюзеляжем.

Для проверки расчетов жесткостных и частотных характеристик конструкции планера проводились исследования на динамически подобных моделях В-12, изготовленных в масштабе 1:10. Началось строительство натурного испытательного стенда для доводки несущей системы, трансмиссии и силовой установки. Проводились продувки моделей вертолета в аэродинамических трубах ЦАГИ. К разработкам привлекались многие смежники. В апреле1965 г. последовало постановление Совета Министров о строительстве первого опытного вертолета. На фирме М. Л. Миля значительно усилили производственную и экспериментальную базы, пополнили штат новыми сотрудниками, а на саратовском авиационном заводе была начата подготовка к выпуску первой войсковой серии из пяти вертолетов В-12. В конце того же года на натурном макете В-12 военный заказчик исследовал возможность размещения 36 видов тяжелой боевой техники. В апреле1966 г. государственная комиссия окончательно одобрила натурный макет, и началась сборка первого опытного образца.

В-12 успешно прошел все запланированные заводские испытания, выполнил 122 полета и 77 висений, в которых полностью подтвердились расчетные летные данные и надежность систем. Его отличали хорошие пилотажные характеристики как с включенным, так и с выключенным автопилотом, низкая потребная мощность двигателей в поступательном полете, высокие показатели управляемости на режиме авторотации, низкий уровень вибраций и шума, комфорт пилотской кабины. Вертолет продемонстрировал способность продолжать полет при выходе из строя двух двигателей, возможность существенного повышения грузоподъемности при взлете с разбегом. Несмотря на то, что по сравнению с Ми-6 объем грузовой кабины В-12 увеличился в 7,2 раза, его удельные весовые характеристики оказались на уровне показателей Ми-6.

Воздушный гигант В-12 представлял собой четырехдвигательный транспортно-десантный вертолет двухвинтовой поперечной схемы. Винтомоторные группы от Ми-6 крепились на концах ферменных консолей. Диаметр готовых несущих винтов оказался недостаточным для этого вертолета, что потребовало форсирования исходный силовых установок. В ОКБ П. А. Соловьева для В-12 создали специальную модификацию серийного двигателя Д-25Ф мощностью6500 л.с. Крылья с сужением меньше единицы имели небольшой угол поперечного V для улучшения пилотажных характеристик вертолета. В центроплане был установлен промежуточный редуктор, обеспечивавший излом трансмиссионного вала. Трансмиссионный вал синхронизировал вращение имевших трехметровое перекрытие несущих винтов и передавал мощность с одного редуктора на другой при управлении по крену и в случае отказа одного или даже двух двигателей с одной стороны. Горючее размещалось в крыльевых и наружных подвесных топливных баках.

Фюзеляж В-12 был выполнен в виде полумонокока и походил внутри, по образному выражению одного из иностранных специалистов, на гигантский готический собор. Его переднюю часть занимала двухэтажная кабина экипажа. На нижнем этаже располагались два летчика, бортинженер и бортэлектрик, на верхнем – штурман и бортрадист. В хвостовой части фюзеляжа находились силовой трап и боковые створки, которые при раскрытии образовывали проем для въезда самоходной техники и погрузки различных грузов с помощью мощных электролебедок и тельферов. Центральную часть фюзеляжа занимал большой грузовой отсек размером 28,15 х 4,4 х4,4 м. В нем могли разместиться 196 солдат или 158 раненых.

Однако, несмотря на свои уникальные характеристики, В-12 так и не поступил в серийное производство и эксплуатацию. Причин тому было несколько. Главная заключалась в том, что задача, для выполнения которой создавался В-12, – обеспечение мобильного базирования баллистических ракет стратегического назначения – к концу 60-х годов потеряла актуальность. Другие виды военных грузов не нуждались в таком дорогостоящем средстве доставки, как вертолет. Кроме того, Саратовский авиационный завод, готовившийся к производству В-12, к моменту принятия решения о запуске гиганта в серию оказался загруженным изготовлением другого вида продукции. Началась разработка тяжелого вертолета третьего поколения Ми-26, уступающего В-12 по грузоподъемности, но превосходящего его по технико-экономическим показателям. Конструкция. Вертолет выполнен по двухвинтовой схеме с четырьмя ГТД и трехопорным шасси.

Фюзеляж полумонококовой конструкции имеет грузовую кабину, как у самолета Ан-22, размером 28.15 x 4.4 x 4.4м с задним грузовым люком с опускающимся трапом и боковыми створками и электролебедками и тельферами для загрузки различной техники. В кабине могло разместиться 196 солдат или 158 раненых на носилках. Кабина экипажа двухэтажная, в нижней кабине размещаются два летчика, бортинженер и бортэлектрик, в верхней — штурман и бортрадист.

Крыло верхнерасположенное, размахом 28.4м, отличается обратным сужением (концевые хорды вдвое больше корневых) и большим поперечным V (-), поддерживается ферменными подкосами, соединенными с фюзеляжем и опорами шасси.

Оперение самолетного типа, с большим килем, с рулем направления и стабилизатором, с рулями высоты и концевыми шайбами.

Шасси трехопорное, неубирающееся, со сдвоенными колесами на всех опорах и пневмомаслянными амортизаторами. Колея шасси 13.1м, база 12.9м, на фюзеляже перед рампой грузового люка имеются дополнительные опоры, используемые при загрузке вертолета.

Несущие винты пятилопастные, имеют такую же конструкцию, как на Ми-6, и расположены с минимальным перекрытием ~3м, цельнометаллические лопасти от Ми-6 были заменены новыми лопастями композитной конструкции со стальным лонжероном, стеклопластиковой носовой частью и секциями задней части с фольгированным сотовым заполнителем. Чтобы винты не схлестнулись, а их лопасти по проекту заходили друг за друга на 1.5 метра, нужно было добиться абсолютной синхронности их вращения. Для этого сконструировали специальный трансмиссионный вал, соединяющий главные редукторы. На изломе вала в месте стыковки крыльев установили промежуточный редуктор. Синхронный вал служил для передачи мощности с одного двигателя на другой.

Силовая установка состоит из четырех форсированных ГТД Д-25ВФ, специально разработанных в ОКБ генерального конструктора П. Д. Соловьева. Двигатели установлены попарно в гондолах на концах крыла. Очень интересной была конструкция гондол для двигателей. Откидной капот позволял обслуживать двигатели без дополнительных наземных стремянок. Можно было выйти из кабины, пройти по крылу, встать на откинутый капот гондолы, как на трап, и заняться мотором. Позже такую компоновку применили и на Ми-26. Четыре двигателя ГТД-25ВФ конструкции П. А. Соловьева, мощностью6500 л. с. каждый, попарно работали, передавая вращение двум главным редукторам, на выводных валах которых были установлены пятилопастные несущие винты. Двигатели, главные редукторы, втулки и автоматы перекоса взяли из выпускавшихся серийно вертолетов Ми-6 и Ми-10, но не просто поставили их на В-12, а основательно усовершенствовали: двигатель стал на1000 л. с. мощнее, каждая лопасть облегчилась на 300 килограммов, появился новый лонжерон

Топливная система включает основные топливные баки в крыле и подвесные топливные баки.

Система трансмиссии отличается большой сложностью, с редукторами двигателей и промежуточным редуктором в центроплане и трансмиссионными валами для синхронизации и передачи мощности в случае отказа одного или даже двух двигателей с одной стороны. Система управления двухкаскадная с основными и промежуточными гидроусилителями, отличается большой протяженностью и включает автоматические устройства для регулирования нагрузки. Управление типовое для вертолетов поперечной схемы: продольное управление осуществляется одновременным изменением циклического шага обоих винтов и их наклоном, путевое — дифференциальным изменением шага винтов и их наклоном в разные стороны; поперечное — дифференциальным управлением общим шагом винтов. Управление общим шагом несущих винтов синхронизировано с управлением рулями высоты, а отклонение руля направления повышает эффективность путевого управления. Для вертолета был специально спроектирован автопилот АП-44, дополненный автопилотом АП-34Б-1.

Всего изготовлено два экземпляра.

22 февраля1969 г. в ходе государственных испытаний экипаж В.П. Колошенко установил абсолютный мировой рекорд грузоподъемности, подняв груз 31 т на высоту2350 м, а 6 августа того же года экипаж В.П. Колошенко на В-12 поднял груз 40,2 т на высоту2250 м. Этот рекорд не побит до сих пор. Всего на В-12 установлено семь мировых рекордов.

Первый В-12 с регистрационным номером CCCP-21142/H-833 был показан на выставке в Ле Бурже в 1971 году. За создание сверхгрузоподъемного В-12 Американское геликоптерное общество наградило ОКБ М. Миля «Призом И. И. Сикорского», присуждаемого за выдающиеся достижения в вертолётной технике (В-12 по размерам более чем вдвое, а по весу — более чем в четыре раза превосходил самые тяжелые американские вертолеты: CH-53 Сикорского и Боинг-Вертол «Чинук»). Всего было построено два прототипа (в некоторых источниках упоминается третий прототип В-12, который якобы разбился во время испытаний, но эта информация никак не подтверждается).

Первый полет В-12 состоялся 10 июля 1968-го

В 1969-м на В-12 экипаж летчика Колошенко установил семь мировых рекордов.

Модификации

В ОКБ исследовался ряд проектов сверхтяжелых вертолетов, являвшихся развитием В-12 с грузоподъемностью 40 — 50т и предназначавшихся для перевозки неразъемных народнохозяйственных грузов и для транспортировки межконтинентальных баллистических ракет:

• Ми-12М — развитие В-12 для транспортировки грузов массой 40т на 200км с двумя ГТД Д-303 мощностью по 20000л.с. и шестилопастными несущими винтами;

• В-16 — с максимальной грузоподъемностью 50т с двумя мощными ГТД с тихоходными турбинами и шестилопастными несущими винтами.

Исследовался также проект В-16 трехвинтовой схемы с шестью ГТД Д-25ВФ, однако дальнейшая разработка его и других проектов была сочтена нецелесообразной из-за прекращения программы В-12.

Двигатель (кол-во, тип, марка) 4 x Д-25ВФ
Взлетная мощность, л.с. 4х6500
Экипаж 6
Пассажиры 196
Макс. взлетная масса, кг 105000
Норм. взлетная масса, кг 97000
Масса пустого, кг 69100
Нагрузка в кабине, кг 20000
Нагрузка на подвеске, кг 16000
Макс. скорость, км/ч 260
Крейсерская скорость, км/ч 240
Стат. потолок, м 600
Практический потолок, м 3500
Дальность, км 500
Размеры кабины
Длина, м 28,15
Высота, м 4,4
Ширина, м 4,4
Диаметр НВ, м 35 Источник