megatakt.ru - коллекция научной публицистики

Главная 2007 (июль-декабрь)

Восемь мировых рекордов и почти тридцатьлет забвения - такова короткая биография самого большого и самого грузоподъемногов мире вертолета В-12. Винтокрылый гигант, последний в семействе вертолетов,созданных Генеральным конструктором Михаилом Леонтьевичем Милем, вобралв себя целый ряд оригинальных конструкторских новинок и технических решений,которые позже были успешно применены на многих вертолетах и самолетах.О том, как рождалась эта машина, рассказывают дочери генерального конструктораНадежда и Елена Миль. Вместе с другими сотрудниками фонда М. Л. Миля онистремятся сохранить память о создателях отечественных вертолетов. "...Зрелище вертолета В-12, величественноплывущего над Ле Бурже при удивительно низком уровне шума, несмотря насвою мощность 26000 л. с., запрятанную в двигательные гондолы, заставляетзадуматься: неужели почти все вертолетостроение шло по неправильному путиоколо двух десятилетий"."...Дебют русского транспортного вертолета-гигантаВ-12, несомненно, расшевелил вертолетостроение во всем мире... Эксплуатирующиеорганизации обсуждают вопросы, возникшие после его показа широкой публике,например, у кого за пределами Советского Союза может возникнуть необходимостьв эксплуатации такой огромной машины"."...Один из представителей фирмы "Сикорский",пораженный весом вертолета, заявил, что разработка такой машины в США стоилабы 200 миллионов долларов, что немыслимо".Такими были высказывания во французскойи в мировой прессе после демонстрационного полета советского вертолета-гигантаВ-12 на Международном авиационно-космическом салоне в Ле Бурже под Парижемв июне 1971 года. У этого и поныне самого большого в мире винтокрылоголетательного аппарата размах крыльев с двумя несущими винтами достигал67 метров, диаметр винта - 35 метров, длина фюзеляжа - 37 метров, высота- 4,4 метра, диаметр колес шасси - 1,7 метра, максимальный вес - 105 тонн.Он поразил всех не только своими небывалыми размерами, но и новыми конструкторскимирешениями, которые были оценены как самые передовые достижения авиационнойнауки и техники.Вертолет В-12 конструкции Михаила ЛеонтьевичаМиля впервые поднялся в небо весной 1967 года. За короткий срок на этоймашине было установлено 8 мировых рекордов. Главный из них _ рекорд грузоподъемности:в 1969 году В-12 поднял на высоту 2250 метров груз весом 40,2 тонны. Этодостижение занесено в Книгу рекордов Гиннесса и уже тридцать лет остаетсянепревзойденным.Тяжелый транспортный вертолет задумывалсяв начале 1960-х годов как одно из звеньев плана ведения быстрой ядернойвойны. Он должен был доставлять к месту старта в труднодоступные районыракеты и крупногабаритные грузы. Планировалось перевозить их на ближайшийаэродром транспортным самолетом Ан-22 "Антей", затем перегружать на вертолетс фюзеляжем таких же размеров и переправлять на место дислокации. М. Л.Миль писал в своем дневнике: "Концепция НАТО о четырех-пятидневной ядернойвойне. Все факторы безопасности, включая географическую удаленность, ужене действуют. Вместо этого _ постоянная подвижность. Поэтому нужны...мощный вертолет на одном конце поля и самолет на другом". Подобная концепцияразрабатывалась и в США. Там строили тяжелый вертолет НLН фирмы "Боинг",однако он даже не взлетел.К разработке В-12 М. Л. Миль приступилпо заданию правительства СССР в 1963 году. В Опытно-конструкторском бюро,которым он руководил, к этому времени уже было создано несколько типовпервоклассных вертолетов, таких, как Ми-1, Ми-4, Ми-6, Ми-8, Ми-10. Всеони строились по одновинтовой схеме (один несущий винт над фюзеляжем).Использовать такую схему для тяжелой машины конструкторы двигателей Д.М. Кузнецов и П. А. Соловьев посчитали нецелесообразным, поскольку длянее нужно было разрабатывать сверхмощный редуктор и попутно решать другиесложнейшие технические задачи.Подходящую схему Миль искал мучительно,обдумывал одновременно несколько вариантов, анализировал каждое решениесо всех сторон, принимая во внимание все обстоятельства, вплоть до производственныхусловий. Рассматривался, например, одновинтовой вертолет с реактивнымидвигателями на концах лопастей. Редуктор для него был не нужен, однакотребовалось спроектировать новую несущую роторную систему, двигатель, другиеузлы и детали, проще говоря, создать вертолет новой конструкции. Такойвариант тоже не подходил.М. Л. Миль писал в дневнике: "Как создатьследующий, больший по весу вертолет? Вычислить параметры оптимальной конструкциипочти на удается - слишком много противоречивыхсоображений должен взвесить конструктор... Рано или поздно перед ним встаетвопрос о целесообразности дальнейшего увеличения диаметра несущего винтаи переходе на двух- или многовинтовую схему... Комбинаций, по существу,не так много: двухвинтовые (продольная или поперечная схема) и трехвинтовыевертолеты". Рассматривались трехвинтовая и даже четырехвинтовая схемы,но обе были отвергнуты: анализ показал, что необходимую грузоподъемность(25 тонн) можно обеспечить двумя винтами.После выбора схемы предстояло решить, какимобразом строить "мосты", соединяющие несущие винты: поперечно или продольно.Сначала решили проанализировать достоинства и недостатки продольной схемы,использованной на советских вертолетах Як-24 и американском V-44, которыйМ. Л. Миль приобрел по поручению правительстваво время командировки в США в 1960 году. Три Як-24 взяли у военных, пригналииз Торжка на испытательный аэродром в Панки, начали на них летать и изучатьлетные характеристики. Выполняли эту работу летчики-испытатели В. П. Колошенко,Р. И. Капрелян и Г. Р. Карапетян. Во время испытаний были обнаружены неравномернаязагрузка переднего и заднего редукторов, большие вибрации, неустойчивостьвертолета в полете. Те же самые недостатки проявились и при испытанияхамериканского вертолета. После исчерпывающего анализа Миль окончательноостановился на поперечной схеме. Вертолет такой конструкции еще перед войнойпостроил в Германии Генрих Фокке. Его FW-61 выпускался серийно. У нас вертолетыпоперечной схемы проектировали И. П. Братухин и Н. И. Камов.Пять лет работы над В-12 стали для М. Л.Миля годами наивысшего творческого подъема. "Эта машина будет лучшей изтого, что мне удалось создать, верь мне", - говорил он жене. В ОКБ былобъявлен конкурс на лучшее конструкторское решение. В нем участвовали,с одной стороны, А. С. Браверман и А.М. Блок, с другой - М. Л. Миль, О. П. Бахов и другие молодые конструкторы.Началась работа над эскизным проектом. Первым делом нарисовали ферму, наее концах расположили двигатели. Трудность состояла в том, чтобы избежатьнежелательных колебаний, присущих поперечной схеме, и опасных резонансныхколебаний, которые могли вызвать подвешенные на концах фермы двигатели.После проработки нескольких вариантов былопринято блестящее решение: вынести силовые установки на пространственныхфермах в стороны от фюзеляжа, часть поддерживающих их подкосов преобразоватьв так называемые крылья обратного сужения - узкие у фюзеляжа, где скоростивоздушного потока от несущих винтов максимальны, и расширяющиеся к концу,где располагаются двигатели и скорость потока минимальна. Выигрыш в подъемнойсиле достиг 5 тонн. На эту абсолютно оригинальную схему были получены патентыв Англии, во Франции и в Италии.М. Л. Милю предстояло доказать правильностьсвоего выбора в высоких инстанциях и получить возможность работать дальше.Решение принимала специальная комиссия во главе с начальником ЦАГИ, известнымконструктором самолетов В. М. Мясищевым. 21 января 1965 года Миль пишетв дневнике: "Вчера с блеском прошла конференция в Панках. Мой доклад всемпонравился. Были из ЦК Редькин, Максимов, весь аппарат Совмина, Пышновиз ВВС, всего 450 человек. Выступил Вильдгрубе, он охаял В-12,сказал, что, не меняя нагрузку, можно было сделать машину по продольнойсхеме вдвое легче. Мы решили его бить. Выступили Тишенко, Некрасов, Радини я. Повторно выступил Вильдгрубе, его надо было видеть". Через 5 днейновая запись в дневнике: "Уже неделя как почти каждый день с утра приезжаетк нам на полдня начальник ЦАГИ Мясищев со своими помощниками (8 человек).Вместе с Федуловым и Вильдгрубе они разбираются в моей новой схеме, сравниваяее с продольной. А мы, конечно, засиживаемся вечерами. Сегодня уже почтиокончательная победа. Мясищев за нас... Послезавтра комиссия. Вместо тогочтобы оказаться вдвое хуже, наша машина вдвое лучше продольной, да и вообщерешение великолепное".Кончилось все тем, что и В. М. Мясищев,и министр авиационной промышленности П. В. Дементьев поддержали Миля. Порешению правительства на заводе приступили к реализации проекта.Очень интересной была конструкция гондолдля двигателей. Откидной капот позволял обслуживать двигатели без дополнительныхназемных стремянок. Можно было выйти из кабины, пройти по крылу, встатьна откинутый капот гондолы, как на трап, и заняться мотором. Позже такуюкомпоновку применили и на Ми-26. Четыре двигателя ГТД-25ВФ конструкцииП. А. Соловьева, мощностью 6500 л. с. каждый, попарно работали, передаваявращение двум главным редукторам, на выводных валах которых были установленыпятилопастные несущие винты. Двигатели, главные редукторы, втулки и автоматыперекоса взяли из выпускавшихся серийно вертолетов Ми-6 и Ми-10, но непросто поставили их на В-12, а основательно усовершенствовали: двигательстал на 1000 л. с. мощнее, каждая лопасть облегчилась на 300 килограммов,появился новый лонжерон.Чтобы винты не схлестнулись, а их лопастипо проекту заходили друг за друга на 1,5 метра, нужно было добиться абсолютнойсинхронности их вращения. Для этого сконструировали специальный трансмиссионныйвал, соединяющий главные редукторы. На изломе вала в месте стыковки крыльевустановили промежуточный редуктор. Синхронный вал служил для передачи мощностис одного двигателя на другой.Важный вопрос для вертолета поперечнойсхемы - выбор направления вращения винтов. Еще в 1930_1940-х годах М. Л.Миль занимался проблемами балансировки и управляемости автожиров и самолетови был признан одним из ведущих аэродинамиков. Ему удалось с помощью несложныхустройств существенно улучшить системы управления самолетов Ил-2, Ил-4,Ил-16, Ла-5 и Ту-2. Разработанная Милемв те годы теория до сих пор используется при проектировании систем управлениялетательных аппаратов.В работе над В-12 Генеральному конструкторупришлось вспомнить свои старые работы по управляемости. Он рассмотрел аэродинамическиесилы и моменты, действующие на вертолет при вращении винтов в двух направлениях:от фюзеляжа наружу - так называемый тип "брасс" и в противоположном _ тип"баттерфляй". Миль пришел к выводу, что в случае вращения винтов по схеме"брасс" вертолет более управляем, хотямногие специалисты настойчиво подталкивали его к выбору направления вращениявинтов извне к фюзеляжу. Несмотря на успешные полеты вертолета,
М. Л. Милю так и не удалось убедить оппонентовв своей правоте. Тем не менее на заводе эта работа была оценена по достоинствуи считалась открытием.Изучая устойчивость и балансировку вертолета,Генеральный конструктор убедился, что при вращении винтов по схеме "брасс",то есть от фюзеляжа, эффективность управления в момент крена увеличивается.Если же винт вращается в противоположном направлении, то на крене могутвозникнуть такие условия, при которых управление отказывает. Летчик доупора отклоняет ручку вправо, полностью "выжимает" педаль, а машина, выполняяспираль, все равно опрокидывается через левое крыло.Полеты показали очень хорошую управляемостьи устойчивость В-12. Пилотирующий его летчик В. П. Колошенко рассказывал,что вертолет устойчиво летал с брошенной ручкой управления от трех до семиминут. Он запомнил и необычные для вертолетчика ощущения: не было мельканияперед глазами лопастей винта, вибраций и шума: "Я будто плыл на огромномкорабле". И все это благодаря тому, что двигатели удалены от кабины и числооборотов несущих винтов втрое меньше, чем у других вертолетов.Построенный вертолет было решено превратитьв испытательную модель и проверить на ней все возможные нежелательные колебания.Вместо лопастей на втулки винтов поставили вибраторы -электромоторы с несбалансированным грузом, а чтобы смоделировать условияполета, подвесили вертолет на амортизационных шнурах. Его буквально напичкалиисследовательской аппаратурой. Испытания проводили по ночам, а днем обрабатывалиполученную информацию. Так продолжалось целый месяц. За время доводки машиныМихаил Леонтьевич подписал множество актов и протоколов испытаний, подтверждающихее готовность к полетам. Он говорил: "Я хочу нести всю полноту ответственности".В это же время М. Л. Миль в соавторствес молодыми конструкторами А. В. Некрасовым, А. С. Браверманом, Л. Н. Гродкои
М. А. Лейкандом написал и опубликовалкнигу "Вертолеты. Расчет и проектирование", которую считал главным трудомсвоей жизни. В ней обобщен и проанализирован огромный опыт проектированиявертолетов в возглавляемом им конструкторском бюро и прослежена вся историяразвития вертолетостроения с начала 20-х годов.Весной 1967 года увидеть первый полет В-12в заводской летно-испытательный комплекс съехались создатели вертолета,представители НИИ, заводов и смежных предприятий, министерства авиационнойпромышленности, военные. Под марш авиаторов "Мы рождены, чтоб сказку сделатьбылью" мощный тягач вытащил вертолет из цеха. Он не мог там развернутьсяи выезжал хвостом вперед. Кто-то сказал тихо: "Плохая примета". МихаилЛеонтьевич услышал это и помрачнел, он был суеверен. Пилот В. П. Колошенкоразвернул вертолет против ветра, порулил вправо, влево _ машина слушалась.Затем он начал наращивать обороты двигателей, подготавливаясь к старту.Наконец, вертолет плавно оторвался от земли и повис. И вдруг машина заплясала,начала медленно раскачиваться из стороны в сторону, затем накренилась и,не подчиняясь ручке управления, так с перекосом и пошла вниз. Когда вертолеткоснулся земли, покрышки загнулись на одну сторону и колеса ударились обетон ребордой. Одна из них сломалась, и камера с громким хлопком лопнула...Столько надежд рухнуло!Очень скоро после неудачи Миль заболел,и недостатки системы управления В-12,обнаруженные после аварии, исправляли без него, хотя регулярно и обстоятельнодокладывали обо всем Генеральному и получали в ответ указания и советы.Наконец, настал день, когда решили сноваподнять машину в воздух. Опять собралось много народу, приехал и МихаилЛеонтьевич. На этот раз полет прошел успешно, хоть и вытаскивали вертолетиз ангара, как и в первый раз, хвостом вперед. Громадина весом около 100тонн поднялась с удивительной легкостью, в небе она была необыкновеннокрасива. В сопровождении двух Ми-10 вертолет перелетел на испытательныйаэродром, откуда совершил больше ста полетов. Все запланированные испытаниябыли закончены, началась подготовка новой машины к серийному производству.У В-12 не было конкурентов. Мощные вертолетыМи-10К (или В-10), Сикорский S-64-F,Боинг-Вертол СН-47С "Чинук" поднимали груз 11-15 тонн. За успехи в созданиисамого грузоподъемного вертолета Конструкторскому бюро М. Л. Миля был присужденучрежденный Американской вертолетной ассоциацией второй Международный призимени Игоря Сикорского. Сын выдающегося авиаконструктора, представительего фирмы в Европе Сергей Сикорский писал: "Перед инженерно-техническимдостижением, каким является вертолет
В-12, можно только снять шляпу... Этотвертолет является единственным в своем роде и будет использоваться длявыполнения уникальных операций. Я имею в виду экспедиции в районы Арктикиили поиски нефтяных месторождений. Вертолет заменит железную дорогу там,где до сих пор еще не ступала нога человека".Несмотря на все достижения и самую высокуюоценку, машина в серию не пошла. Военные, а именно на них делалась ставка,отказались от В-12 - перед ними стояли уже иные стратегические задачи.М. Л. Миль предполагал, что, помимо военных целей, вертолет вряд ли можетнайти применение, хотя не исключал его использования для перевозки крупногабаритныхгрузов, например нефтяных платформ или сваренных в заводских условиях плетейгазопроводов. Но такие редкие уникальные операции можно было осуществитьдвумя-тремя вертолетами меньшей грузоподъемности. Налаживать производствоВ-12 было слишком дорогостоящим удовольствием. Стех пор, уже почти 30 лет, самый большой и самый грузоподъемный в миревертолет стоит на вечной стоянке в Музее авиации и космонавтики в подмосковномМонино. Инженер Н. МИЛЬ и доктор биологических наук Е. МИЛЬ. Один из последних снимков М. Л. Миля.1969 год.

Вертолет В-12 в демонстрационном полетена Международном авиационно-космическом салоне в Ле Бурже под Парижем.Июнь 1971 года.

В конструкторском бюро М. Л. Миля идетобсуждение одного из вариантов конструкции тяжелого транспортного вертолета.На снимке (справа налево): А. К. Котиков, В. А. Кривякин, В. Г. Альперович,М. Н. Тищенко (ведущий конструктор вертолета В-12, преемник М. Л. Миля),М. О. Фасолькин, М. Л. Фрид, В. В. Кронштадтов, Е. В. Полонский, В. Г.Корецкий, М. Н. Пивоваров, Е. К. Толкушкин, А. Г. Другов, два представителясмежников, А. М. Варшавский (последний слева). В центре сидят Генеральныйконструктор М. Л. Миль (справа) и конструктор двигателей П. Ф. Зубец.

Под крылом В-12 транспортный вертолет Ми-2.

Вертолет В-12 весом 105 тонн поднималив воздух четыре двигателя ГТД-25ВФ мощностью 6500 л. с. каждый конструкцииП. А. Соловьева. Они попарно размещались на вынесенных в стороны от фюзеляжафермах-крыльях в специально сконструированных гондолах с откидными капотами.

Вертолет-гигант мог нести груз весомдо 40 тонн. На снимке: в грузовой отсек В-12 загружается военная техника.

1

2

3 4

5 По эскизам и карандашным наброскам М.Л. Миля можно проследить этапы создания конструкции новой машины.Вариант вертолета с реактивными двигателямина концах лопастей (1).Вертолет поперечной схемы с шестью двигателями.На двух маленьких рисунках справа М. Л. Миль изобразил, как тяжелый груз,предназначенный для В-12, поднимают два и три вертолета меньшей грузоподъемности."Как кран не годится, два Ми-6 - лучше",- написал М. Л. Миль на этом рисунке (2).Набросок гондолы с двумя двигателями(3).Варианты многовинтовых вертолетов (4).Рисунок к расчету управляемости и устойчивостивертолета при боковой балансировке (5).Карикатура С. Б. Брена, ведущего сотрудникаЛетно-испытательного института, подаренная М. Л. Милю в день его 60-летия,иллюстрирует борьбу создателя В-12 с ярыми оппонентами проекта. Рисуноксопровождала переделанная басня И. А. Крылова "Слон и моська":Бывает басня, что от были,Ее не отличишь подчас...По улицам слона водили.Ни за границей, ни у насСлоны такой величиныЕще ни разу не ходили.Как в старой басне у Крылова,Тут сноваТакой поднялся визг и лай,Хоть уши затыкай.А слон идет вперед походкой твердойИ бьет всемирные рекорды.Ми-1МНХ (ГРАЖДАНСКИЙ МНОГОЦЕЛЕВОЙ)Ми-4П (ПАССАЖИРСКИЙ)Ми-2 (ТРАНСПОРТНО-САНИТАРНЫЙ)Ми-6П (ПАССАЖИРСКИЙ)Ми-8СП (ПРАВИТЕЛЬСТВЕННЫЙ САЛОН)В-12 (ТЯЖЕЛЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ)Ми-34П (ПАТРУЛЬНЫЙ)Ми-10К (ВЕРТОЛЕТ-КРАН)В-14 (ВЕРТОЛЕТ-КРАН)Ми-26 (ДЕСАНТНО-ТРАНСПОРТНЫЙ)Ми-24А (ТРАНСПОРТНО-БОЕВОЙ)За полвека в конструкторском бюро имениМ. Л. Миля создано 15 моделей (около 100 модификаций) вертолетов серии"Ми". Большинство из них выпускались тысячами.Ми-1 (1950-1965): 15 модификаций, 2694вертолета;Ми-2 (выпускается с 1965 года): 5 модификаций,более 5440 вертолетов;Ми-4 (1952-1979): 11 модификаций, 3852вертолета;Ми-6 (1959-1980): 10 модификаций, 926вертолетов;Ми-8 (выпускается с 1965 года): 11 модификаций,более 8160 вертолетов;Ми-8МТ, Ми-17 (выпускаются с 1977 года):4 модификации, 2900 вертолетов;Ми-10 (1967-1975): 5 модификаций, 55вертолетов;Ми-24 (выпускается с 1970 года): 14модификаций, 2570 вертолетов;Ми-26 (выпускается с 1980 года): 4 модификации,более 280 вертолетов;Ми-34 (выпускается с 1993 года): 4 модификации,более 15 вертолетов.