TraserH3.ru
Актуально
Реклама

Купить инструменты, мультитулы Leatherman

В продаже
Приглашаем авторов

Краповый берет

Счётчики

Яндекс.Метрика

Военное время

 

        Ноябрь 2012 года
     
Технологии: Конвертопланы страны Советов
 
 

Сегодня в мировой истории авиации принято считать, что первыми идею конвертопланов предложили западноевропейские и американские конструкторы. Однако в зарубежных источниках не упоминают о том, что отечественные инженеры активно занимались проработкой ЛА данной конструкции еще до Второй мировой войны.

Технологии: Конвертопланы страны Советов

Первые известные проекты в данной области прорабатывались в Советском Союзе в рамках Московского авиационного института (МАИ) и Военно-воздушной инженерной академии (ВВИА) имени Н. Е. Жуковского под общим руководством Бориса Николаевича Юрьева, изобретателя автомата перекоса, академика (1943 год) и генерал-лейтенанта инженерно-технической службы (1944 год).
Первым в 1936 году проект ЛА, который можно причислить к конвертопланам, предложил студент МАИ Ф. П. Курочкин, защитивший по этой теме дипломный проект (научный руководитель Б. Н. Юрьев). Речь шла об одноместном двухвинтовом истребителе вертикального взлета и посадки, который назвали «Сокол» (вероятно, по той причине, что МАИ находится как раз в московском районе Сокол).
Конструктивно аппарат представлял собой моноплан со средним расположением крыла и фюзеляжем традиционной для истребителей того времени формы (внешне самолет, исключая винты на крыле, был похож на знаменитый Ла-5), с четырехопорным убирающимся шасси: основная одноколесная стойка и хвостовой костыль убирались в фюзеляж, а на земле роль боковых опор выполняли снабженные амортизаторами задние части обтекателей поворотных редукторов основных воздушных винтов.
В средней части фюзеляжа, непосредственно за кабиной пилота, находился поршневой двигатель компании «Испано Сюиза» типа 12 JBRS, развивавший мощность 860 л. с. и посредством трансмиссии приводивший в действие два четырехлопастных подъемно-маршевых воздушных винта диаметром 4 м, которые располагались на поворотных концевых частях крыла. При этом имевшийся в составе трансмиссии двухскоростной центральный редуктор позволял получить максимально возможный КПД воздушных винтов на обоих главных режимах. В носовой части фюзеляжа был расположен радиатор системы охлаждения двигателя с вентилятором для обдува радиатора в режиме висения. Отличительной особенностью было наличие в хвосте еще одного воздушного винта диаметром 2 м, который вращался в горизонтальной плоскости.
Максимальная взлетная масса истребителя — 1850 кг; размах крыла — 5,8 м; площадь крыла — 9,28 м2; длина самолета — 7,53 м; высота — 2,67 м.
Впрочем, дипломный проект студента-выпускника так и остался на бумаге, не вызвав особого интереса со стороны военных или авиационных КБ, а начавшаяся вскоре Вторая мировая война совсем не располагала к экспериментам — фронтам требовались истребители, штурмовики и бомбардировщики традиционной конструкции и в огромном количестве. Не вызвал интереса и проект Б. Н. Юрьева, предложившего конвертоплан, о котором в общем известно, что он представлял собой ЛА с двумя расположенными тандемно крыльями, между которыми располагались поворотные воздушные винты. Уже после войны под руководством Б. Н. Юрьева были разработаны проекты еще нескольких конвертопланов, но и они не нашли заказчика. В те годы советское руководство бросило все силы на реактивные самолеты и вертолеты, было не до сложных в разработке, постройке и эксплуатации преобразуемых ЛА.
Примечательно, что годом позже защиты дипломного проекта Ф. П. Курочкина в Югославии в целом схожий проект конвертоплана предложил русский эмигрант Н. И. Жученко. Югославский аналог «Сокола» был также одноместным, имел размах крыла 6,7 м, длину 5,78 м, массу без груза 355 кг, максимальную взлетную массу 425 кг, оснащался двигателем «Вальтер Микрон» мощностью 50 л. с. и должен был развивать максимальную скорость полета 200 км/ч, тогда как расчетный практический потолок составлял 5000 м.
Проект Жученко оказался более удачлив. В 1939 году был построен опытный аппарат, получивший название «Аэростатоплан». В сентябре его испытания начались под Белградом. Буквально сразу выяснилось, что конвертоплан недостаточно тяговооружен, а механизм поворота частей крыла подвержен частым поломкам. Причем попытка облетать «Аэростатоплан» успехом не увенчалась — конвертоплан так и не оторвался от земли. Командование ВВС Югославии быстро разочаровалось в проекте, государственное финансирование его прекратилось, а в апреле 1941 года «Аэростатоплан», как утверждается, был уничтожен, чтобы он не достался немецким оккупантам.
Следующая попытка создания конвертоплана была предпринята в Советском Союзе только в 1944 году и вновь в дипломной работе, правда, уже выпускника Тбилисского авиационного техникума. В дипломной работе «Самолет особой схемы» Ш. Н. Хуцишвили предложил проект одноместного истребителя, получившего наименование «Геликоптер самолет» и имевшего два двигателя, поворотное крыло и воздушные винты диаметром 5 м. Получив квалификацию «техник», автор проекта был зачислен в МАИ без приемных экзаменов (благодаря своей дипломной работе). Позже, в 1947 году, он предложил новый проект самолета вертикального взлета и посадки, но на этот раз он должен был оснащаться двумя поворотными двигателями, установленными на концевых частях консолей крыла и приводившими в действие воздушные винты большего, чем ранее, диаметра.
В том же году еще один проект конвертоплана был предложен авиаконструктором Александром Яковлевичем Щербаковым. В отличие от предшественников и зарубежных аналогов, данный ЛА, получивший обозначение ВСИ («Высокоскоростной истребитель»), должен был оснащаться поворотными британскими турбореактивными двигателями (ТРД) типа «Нин» тягой по 2270 кгс. ВСИ представлял собой моноплан с высоко поднятым хвостовым оперением и высокорасположенным крылом малого размаха, на концах которого были установлены двигатели, поворачивавшиеся в вертикальной плоскости на угол до 120° и оснащавшиеся газовыми рулями. Шасси — трехопорное, убиралось в фюзеляж. Согласно расчетам разработчиков, тяга двух ТРД должна была обеспечить ВСИ взлет без разбега, крутой набор высоты, горизонтальный полет, снижение с торможением и посадку при вертикальном положении двигателей без пробега.

Технологии: Конвертопланы страны Советов
ВСИ — очередной проект советского конвертоплана

Конструкция ВСИ была смешанная: фюзеляж и крыло — с ферменным каркасом, сварным из хромансилевых труб, а обшивка и оперение — из нержавеющей стали. Расчетные характеристики: максимальная полетная масса — 5000 кг, максимальная скорость — 1500 км/ч, максимальная дальность — 1000 км.
А. Я. Щербаков сформулировал идею проекта в 1946 году, а проработал его в 1947 году — уже после закрытия опытного конструкторского бюро. Проект ВСИ получил поддержку Б. Н. Юрьева и В. С. Пышнова из ВВИА имени Н. Е. Жуковского, а также командования ВВС. В 1948 году в упрощенном варианте был построен опытный ЛА, и тогда же были начаты его стендовые испытания на учебном аэродроме ВВИА имени Н. Е. Жуковского. При этом вместо дефицитных двигателей «Нин» на стенде пришлось использовать полученные от ВВС трофейные Jumo-004 тягой 900 кгс, что было существенно ниже требуемой.
Впрочем, через непродолжительное время работы по ВСИ были прекращены как не имеющие перспективы. Аналогичная судьба постигла и проект конвертоплана «Электрогеликоптер», который был разработан в конце 1940-х — начале 1950-х годов в академии Жуковского под руководством академиков Б. Н. Юрьева и Андроника Гевондовича Иосифьяна (руководитель Всесоюзного электротехнического института) и оснащался не механической, а электрической трансмиссией. Группа разработчиков смогла в инициативном порядке даже изготовить модели конвертоплана для проведения испытаний в аэродинамической трубе, а также демонстрационную модель, но дальнейшие работы по теме были все же прекращены.

Милевский конвертоплан

Новый этап работ по конвертопланам в СССР начался в 1950-е годы. В 1955–56 годах под руководством Ивана Павловича Братухина, работавшего в то время руководителем Бюро научно-технической информации ЦАГИ, проводились исследования транспортных ЛА вертикального взлета и посадки. В частности, был предложен проект конвертоплана с поворотным крылом малого удлинения, что позволяло расположить почти всю его поверхность в потоке от воздушных винтов (в свою очередь, это позволяло снизить возможность срыва потока на больших углах атаки, что является особенно важным на переходных режимах полета конвертоплана). При взлете и посадке по-вертолетному крыло могло поворачиваться на угол 90°. Силовая установка включала два ТВД НК-12 MB мощностью по 12000 л. с., что позволяло обеспечить конвертоплану способность перевозить полезный груз массой до 5 т на крейсерской скорости 700 км/ч на дальность до 1250 км. Расчетная максимальная взлетная масса — 30 т.
Кроме данной, базовой конструкции, в ЦАГИ изучалась возможность постройки еще и конвертопланов с двумя, четырьмя и даже шестью соосными воздушными винтами, также установленными на поворотном крыле. Изучалась и схема с двумя поворотными крыльями, расположенными тандемом с установленными на них воздушными винтами, как на немецких VC-400 и VC-500. Вариант конвертоплана с четырьмя ТВД, установленными на поворотном крыле (одном), в 1963 году был также предложен в МАИ (вероятно, также в дипломной работе), но ни он, ни проекты И. П. Братухина дальше бумажной стадии не продвинулись.
В течение пяти лет, с 1965 по 1970 год, работы по ЛА с вертикальным или коротким взлетом и посадкой велись также в таганрогском ОКБ Георгия Михайловича Бериева. В частности, в 1970 году был предложен проект конвертоплана с поворотным крылом — военно-транспортного самолета короткого взлета и посадки Бе-32. Правда, это все же был не конвертоплан в полном его понимании — крыло могло поворачиваться в вертикальной плоскости только на угол 15°, тогда как основная работа по созданию подъемной силы при вертикальном взлете и посадке возлагалась на установленные в крыле четыре подъемных ТРД РД36–35 ФВ тягой по 2900 кгс. Более подробно мы здесь на данном ЛА, работы по которому также не перешли в практическую плоскость, останавливаться не будем (более подробно с проектом можно ознакомиться в книге Г. С. Панатова, А. Н. Заблотского и А. И. Сальникова «Самолеты ТАНТК им. Г. М. Бериева: 1968–2002 гг.»), а перейдем к главному, пожалуй, советскому проекту в области конвертопланостроения.

Технологии: Конвертопланы страны Советов
Самолет с коротким взлетом и посадкой Бе-32 имел крыло, способное поворачиваться на 15°

В 1972 году на МВЗ им. М. Л. Миля под руководством генерального конструктора предприятия Марата Николаевича Тищенко в инициативном порядке был разработан проект транспортно-пассажирского конвертоплана Ми-30. Первоначально его классифицировали как «вертолет-самолет», а затем — «винтоплан». В случае успешных результатов испытаний Ми-30 рассматривался как перспективная замена многоцелевым вертолетам семейства Ми-8 — задачи оставались фактически теми же, но с обеспечением превышения «восьмерки» по ряду важных параметров, в первую очередь по дальности и скорости полета. Взлетная масса Ми-30 должна была составить 10,6 т, расчетная скорость полета — 500–600 км/ч, а дальность полета — 800 км.

Технологии: Конвертопланы страны Советов
Конвертоплан Ми-30

В рамках работ по Ми-30 специалистами МВЗ, как указывается в книге Вадима Михеева «Московский вертолетный завод имени М. Л. Миля», была спроектирована экспериментальная радиоуправляемая летающая модель «винтоплана», на которой предполагалось изучить все вопросы, связанные с переходными режимами, а также общей устойчивостью и управляемостью машины. Совместно со специалистами ЦАГИ был спроектирован также аэродинамический стенд для испытаний модели нового несуще-тянущего винта, приводить который в действие должен был турбовальный двигатель ТВ3–117. Два двигателя располагались над грузовой кабиной и посредством трансмиссии приводили в действие два винта диаметром 11 м, установленных на концах крыла.
В ходе осуществления разработки Ми-30 заказчик, вероятно МАП или Минобороны, пожелал увеличить грузоподъемность Ми-30 до 3–5 т, а вместимость — с 19 до 32 человек. В связи с новыми требованиями конструкторам пришлось перепроектировать проект под новую силовую установку — в составе трех форсированных двигателей ТВ3–117 Ф, а также применить новые несуще-тянущие винты диаметром 12,5 м. Взлетная масса конвертоплана выросла до 15,5 т.

Технологии: Конвертопланы страны Советов
Конвертоплан Ми-30

В августе 1981 года комиссия по военно-промышленным вопросам при Совмине СССР приняла решение о разработке «вертолета с преобразуемой несущей системой (винтоплана)» Ми-30, после чего техпредложение было представлено на рассмотрение институтов Министерства авиационной промышленности и Министерства обороны. Военные в целом проект одобрили, но потребовали применить более мощную силовую установку — два двигателя Д-136, благодаря чему расчетная масса конвертоплана могла быть увеличена до 30 т. Состав силовой установки пересматривался и позже, были варианты с двумя или тремя ТВ7–117, либо двумя Д-27 (максимальная взлетная масса соответственно — 11 т, 20 т или 30 т).
Специалистами МВЗ им. М. Л. Миля был проведен огромный объем фундаментальных теоретических исследований, выполнены расчеты режимов вертикальной авторотации, автоколебаний типа «воздушный резонанс», «хордовый флаттер» и «флаттер гондол», а также просчитывались транспортная эффективность Ми-30 в сравнении с традиционными вертолетами и самолетами сравнимой массы. Были проработаны различные варианты конструкции винтов, крыла, трансмиссии и других агрегатов, что позволило создать серьезный задел по проекту и дало возможность военно-политическому руководству страны включить тему Ми-30 в программу вооружения на 1986–95 годы.
Однако последовавшие изменения в стране, а затем и развал Советского Союза, сопровождавшиеся сокращением финансирования Вооруженных сил и оборонно-промышленного комплекса, привели к тому, что проект отечественного конвертоплана так и не вышел из стадии аналитическо-конструкторских исследований. Даже несмотря на то, что по состоянию на 1991 год в высокой степени проработки находились проекты трех типов конвертоплана: Ми-30 С (два двигателя ТВ7–117, максимальная взлетная масса 13 т, грузоподъемность 3,2 т, вместимость 21 человек), Ми-30 Д (два ТВ7–117, 13 т, 2,5 т и 11 человек) и Ми-30 Л (два АЛ-34, 3,75 т, 0,95 т и 7 человек). В стадии предварительной проработки находились также боевые варианты Ми-30. Попытка реанимировать тему была предпринята в начале 1990-х годов в рамках совместного российско-европейского проекта «Еврофар» — по программе «Эврика» предусматривалось создание конвертоплана, схожего по конструктивной схеме с Ми-30, но и эта попытка потерпела неудачу.

Владимир Щербаков
Фото из архива автора

Traser

Поиск
Поиск по сайту
Реклама
Мысль
Больше доблести в том, чтобы словами убивать войны, чем железом — людей.

Августин

Реклама

Тритиевые маркеры GlowForce

Самоактивируемая подскетка Trigalight

momentum