Вертолеты Том I: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Гражданские вертолеты по сравнению с военными отличаются несколько меньшим числом типов, из которых основными являются легкие многоцелевые вертолеты, средние и тяжелые транспортные и пассажирские вертолеты, а также специализированные транспортные вертолеты – летающие краны и пассажирские вертолеты с повышенной комфортабельностью для особо важных лиц – VIP (Very Important Person), почтовые и связные вертолеты, палубные вертолеты для ледовой разведки и поисково-спасательных работ, сельскохозяйственные вертолеты, противопожарные вертолеты, патрульные вертолеты для патрулирования движения на автодорогах и для полиции, для взятия атмосферных и радиологических проб и т. п.

Удовлетворение растущих потребностей народного хозяйства и вооруженных сил в вертолетах обусловило создание у нас нобой подотрасли авиационной промышленности – вертолетостроения, имеющей ряд новых специализированных производств и развитую научно-исследовательскую и экспериментальную базу. О масштабах серийного производства вертолетов свидетельствуют статистические данные, показывающие, что оно быстро стало сопоставимым с производством самолетов и в ряде случаев даже превосходить его. Достаточно указать, что отечественные вертолеты стали составлять значительную часть экспорта нашей авиационной промышленности и эксплуатируются в 42 странах, а в США авиакосмической промышленностью в течение ряда лет, во время военных действий во Вьетнаме, производилось для вооруженных сил больше военных вертолетов, чем самолетов.

Более того, если раньше в качестве примера наиболее распространенного в мире летательного аппарата назывался известный самолет Дуглас DC-3, построенный огромной для послевоенного времени серией из 10 500 самолетов (включая все модификации), то уже давно первенство в масштабе производства перешло к вертолету Белл UH-1 и его многочисленным модификациям, которые построены серией более 16 000 вертолетов и серийное производство которых еще продолжается. Следующим по распространенности в мире среди вертолетов является наш вертолет Ми-8, построенный серией более 8000 машин.

По статистическим данным общее число построенных в мире вертолетов превосходит 85 000, из них за рубежом построено примерно 65 000 вертолетов и более 20 000 вертолетов у нас, причем в прогнозах развития авиации за рубежом и у нас указывается, что и в последующие годы производство вертолетов будет сохраняться на высоком уровне. Необходимо при этом отметить, что западное вертолетостроение идет в основном по пути развития легких вертолетов, составляющих большую часть общего производства, причем и в будущем на Западе прогнозируется также преобладающее производство легких и средних вертолетов.

Отличительной особенностью развития отечественного вертолетостроения является создание наряду с легкими и средними вертолетами тяжелых вертолетов большой грузоподъемности, производимых большой серией. Западное вертолетостроение так и не сумело создать тяжелые транспортные вертолеты, сопоставимые по грузоподъемности с вертолетами Ми-6 и Ми-10 и тем более с Ми-12 и Ми-26, на которых были установлены все международные рекорды грузоподъемности и которые получали неоднократно высокую оценку за рубежом. Если сопоставить, например, по общей грузоподъемности находящийся в эксплуатации парк гражданских и военных отечественных вертолетов с парком вертолетов всех капиталистических стран, то преимуществом будут обладать отечественные вертолеты, несмотря на то, что за рубежом в эксплуатации находится значительно больше вертолетов, чем у нас.

Широкому распространению вертолетов способствовало непрерывное совершенствование их конструкции и летно-технических характеристик, особенно их надежности и экономичности. Растущие потребности народного хозяйства и вооруженных сил обусловили интенсивное развитие вертолетов, характеризующееся созданием уже нескольких поколений, и улучшение их летных данных. За последние 30 лет максимальные крейсерские скорости вертолетов возросли в 2,5 раза (от 120 до 300 км/ч), значительно увеличились их скороподъемность, статический и динамический потолки, дальность и перевозимая нагрузка, повысились вдвое их аэродинамическое качество и весовая отдача и соответственно экономичность. У современных серийных вертолетов транспортная производительность в два-три раза выше, чем у вертолетов первого поколения, созданных в 1950-х годах, а стоимость местокилометра существенно ниже, хотя цена их значительно возросла.

Несмотря на это в настоящее время осуществляется ряд новых программ, предусматривающих замену хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации вертолетов второго и третьего поколений, созданных в 1960-1970 гг., новыми вертолетами четвертого и пятого поколений, качественным отличием которых являются усовершенствованная конструкция и более высокая производительность.

Вертолеты первого поколения, появившиеся в эксплуатации в 1950-х годах, были снабжены поршневыми двигателями и имели небольшую скорость, дальность, малые статический потолок и грузоподъемность. К ним относятся у нас вертолеты Ми-1 и Ми-4, а также Ка-Ю, Ка-15 и Ка-18, а за рубежом вертолеты Белл 47 и HSL-1, Сикорский S- 51, S-55 и S-58, Каман НТК-1, Пясецкий PV-3, Н-21 и HUP-2, Хиллер Н-23 и Хьюз 269 в США, Бристоль 171 и 173 и Саундерс – Ро «Скитер» в Великобритании, «Алуэтт» I во Франции и другие.

Вертолеты второго поколения, появившиеся в эксплуатации в 1960-х годах, отличались прежде всего использованием турбовальных газотурбинных двигателей, что позволило не только изменить их компоновку, но и значительно улучшить летные характеристики и увеличить грузоподъемность. Вертолеты второго поколения отличались также улучшенной конструкцией несущих и рулевых винтов и использованием систем автоматической стабилизации, что позволило значительно расширить области применения вертолетов. К ним относятся у нас вертолеты Ми-2, Ми- 8, Ми-6 и Ми-10, винтокрыл Ка-22 и вертолеты Ка-25 и Ка-26 (снабженные ПД), а также зарубежные вертолеты Белл 204, 205, 206 и 209, Сикорский S-61, S-62, S-64 и S-65, Каман НН-43 и UH-2, Хиллер ОН- 5 и Хьюз QH-6 в США, Уэстленд «Уэссекс», «Уосп» и «Скаут» в Великобритании и Аэроспасьяль «Алуэтт» II и III, «Фрелон» и «Супер Фрелон» во Франции и другие.

К вертолетам третьего поколения, появившимся в эксплуатации в конце 1960-х – начале 1970-х годов, относится значительное число новых вертолетов, например, у нас Ми4, Ми-24 и Ка-32, а за рубежом Белл 222/230 и Сикорский S-70, Хьюз/Макдонелл-Дуглас АН-64 в США, Бельков Во-105 в Германии, Уэстленд «Линкс» в Великобритании, Агуста А-109 и А-129 в Италии, Аэроспасьяль «Газель», «Дофэн» и «Пума» во Франции и другие, дополненные усовершенствованными модификациями вертолетов второго поколения: у нас Ми-8 и Ми-17, а за рубежом Белл 212 и 214, Боинг- Вертол СН-46-С и СН^17С и D, Сикорский СН-53Е и другие. Эти вертолеты, являясь развитием вертолетов второго поколения, отличаются усовершенствованной конструкцией, оборудованием и более высокой экономичностью.

Вертолеты четвертого и пятого поколения, появившиеся в 1980- 1990 гг., характеризуются новыми компоновочными решениями и значительно отличаются по конструкции от вертолетов третьего поколения широким использованием композиционных материалов, усовершенствованное оборудование обеспечивает пилотирование в сложных метеорологических условиях и ночью, широко применяются многофункциональные дисплеи; усовершенствованные системы автоматического управления и цифровые системы управления двигателями. Вертолеты оснащаются усовершенствованными системами управления вооружения, в состав которого входит пушка или пулемет на турельной установке, ПТУР, НАР и даже управляемые ракеты класса «воздух-воздух» или противокорабельные ракеты. Военные вертолеты оснащаются также средствами радиоэлектронной борьбы и отличаются высокой маневренностью, позволяющей им вести воздушный бой.

К новым вертолетам относят у нас Ми-26, Ми-34 и Ми-38, Ка-27, 29 и 31 и особенно Ка-50, а за рубежом вертолет-самолет Белл-Боинг V-22 и Сикорский RAH-66 в США, в Европе Еврокоптер «Тигр», а также новые вертолеты ЕН-101, NH-90 и ЕС-120, созданные по международным программам, и ряд разрабатываемых вертолетов.

В 1992 г. департаментами авиационной промышленности и гражданской авиации с участием Российского Союза «Авиапром» был разработан проект программы развития гражданской авиационной техники в 1992-2000 гг., предусматривавший производство следующих типов гражданских вертолетов: легкие вертолеты Ми-34 с ПД и ГТД, легкие вертолеты Ка-62 с ГТД, легкие и средние вертолеты Ка-226 и Ка-32 с ГТД, средние транспортные вертолеты Ми-8 МТБ и Ми-17, тяжелые транспортные вертолеты Ми-26 и Ми-46.

За рубежом, где традиционно преобладало производство легких вертолетов с ПД и ГТД, в 1992- 2000 гг. прогнозировалось производство 5500 вертолетов всех классов, в том числе 2800 легких однодвигательных (51 %), 1270 легких двухдвигательных (23%), 1230 двухдвигательных промежуточного класса (22%) и только 200 средних и тяжелых двухдвигательных вертолетов (15%).

Для отечественных вертолетов прогнозировалось, наоборот, ограниченное производство легких вертолетов с ПД и ГТД, всего 17%, а также промежуточного класса вертолетов 13%, но зато преобладающее производство средних и тяжелых вертолетов – 70% от общего числа вертолетов. При этом следует учесть, что за рубежом под тяжелыми вертолетами для гражданского применения подразумеваются гражданские варианты вертолетов Сикорский S-70 и Боинг-Вертол V-114 с ограниченной грузоподъемностью, а производство вертолетов типа Ми-26 с грузоподъемностью 20-28 т прогнозами вообще не предусматривается.

Среди новых разрабатываемых российских гражданских вертолетов, представленных в 1995 г. на Международном авиакосмическом салоне МАКС в г. Жуковский, были легкие многоцелевые двухместные вертолеты Ми-34 с поршневым двигателем М-14 или двумя роторно-поршневыми двигателями BA3-430 и легкий многоцелевой вертолет Ка-62 с двумя ГТД для перевозки 14-16 пассажиров, выполненный с широким применением композиционных материалов и снабженный рулевым винтом-вентилятором в вертикальном оперении. Оба вертолета планировалось серийно производить с 1996 г. В разработке находится проект легкого многоцелевого вертолета Ми-54 с двумя ГТД, предназначенного для замены вертолетов Ми-2 и Ми-4 для перевозки 10-12 пассажиров, который планируется для серийного производства в 1999 г.

Для замены самых массовых отечественных вертолетов Ми-8 разрабатывается вертолет Ми-38, который будет превосходить их в 2,5 раза по транспортной эффективности и будет обладать более высоким уровнем безопасности благодаря использованию двух ГТД, которые смогут работать на чрезвычайном режиме, и дублированию основных систем. Вертолет Ми-38 будет удовлетворять международным нормам летной годности и сможет стать конкурентоспособным на мировом рынке.

Для замены транспортных вертолетов Ми-6 и вертолетов-кранов Ми-10К разрабатывается тяжелый вертолет Ми-46 с двумя ГТД грузоподъемностью 10т, серийное производство которого может начаться в 2000 г. Разработана новая модификация тяжелого транспортного вертолета Ми-26М с улучшенными летно-техническими характеристиками, особенно при эксплуатации при повышенной температуре и в высокогорных районах, а на базе вертолета Ми-26 разработан проект вертолета-крана Ми-26К грузоподъемностью 25 т.

Демонстрация российской военной техники, и особенно новых боевых самолетов и вертолетов, на последних международных авиационно-космических выставках вызвала огромный интерес специалистов и прессы. Особое внимание было обращено на новые российские боевые вертолеты Ми-28 и Ка-50, которые были представлены генеральными конструкторами М. В. Вайнбергом и С. В. Михеевым.

Вертолеты Ми-28 и Ка-50 относятся к новому поколению боевых вертолетов и обладают более высокой боевой эффективностью, чем вертолеты Ми-24, и лучшими летно-техническими характеристиками, в первую очередь высокой маневренностью, вызвавшей восхищение в демонстрационных полетах на международных выставках.

Будучи разными по конструкции и выполненными по традиционным для ОКБ им. М. Миля одновинтовой схеме и для ОКБ им. Н.И. Камова двухвинтовой соосной схеме, вертолеты предназначены для решения близких задач, из которых важнейшие – поиск и уничтожение бронетанковой техники и живой силы на поле боя, а также воздушных целей в сложных погодных и природных условиях. Оба вертолета снабжены уникальными навигационно-прицелъными комплексами в сочетании с ЭВМ, но у вертолета Ми-28 экипаж состоит из двух человек – летчика и оператора систем вооружения, а у вертолета Ка-50 только из одного человека, выполняющего функции и летчика, и оператора, что требует высокого уровня автоматизации и впервые в мировой практике осуществлено для боевых вертолетов. Следует отметить, что многие проблемы для вертолетов Ми-28 и особенно Ка-50 решены впервые в мировой практике.

Проблему использования экипажа из одного летчика-оператора для боевого вертолета неоднократно пытались решить за рубежом, где проводили испытания вертолетов с одноместной кабиной, стараясь таким образом снизить потери экипажей в боевых условиях, которые удваиваются при неудачном исходе боя. Известно, что подготовка одного военного летчика требует много времени и средств, например, в США это стоит несколько миллионов долларов.

Оба вертолета имеют мощное бронирование кабины экипажа и основных систем и безопасно повреждаемую конструкцию основных агрегатов, позволяющую противостоять повреждениям от пуль и снарядов калибром 20 мм. Конструкция шасси и крепления кресел экипажа обеспечивает безопасную аварийную посадку, значительно уменьшая воздействующие перегрузки. На вертолете Ка-50 впервые в практике вертолетостроения использовано катапультное кресло, обеспечивающее катапультирование летчика с предварительным отстрелом лопастей несущего винта.

Вооружение вертолетов состоит из автоматической пушки калибром 30 мм, кроме того, для борьбы с бронетанковой техникой вертолеты могут нести до 16 сверхзвуковых ПТуР «Штурм» с лазерным наведением с дальностью 8 км или 4 блока по 20 НАР. Вертолеты могут быть также вооружены ракетами класса «воздух-воздух» для борьбы с самолетами и вертолетами, что делает их универсальной системой оружия, не только конкурентоспособной, но и превосходящей лучшие зарубежные боевые вертолеты.

На базе вертолета Ми-28 разработан перспективный вертолет Ми-40, выполняющий функции боевой машины пехоты и предназначенный для аэромобильных частей быстрого развертывания. Имея несущую систему, трансмиссию и силовую установку вертолета Ми-28, вертолет Ми-40 имеет больший по размерам фюзеляж, в бронированных кабинах которого кроме экипажа из двух человек может быть до 8 десантников, которые могут вести огонь через люки из штатного оружия. Вооружение вертолета составляет пушка калибром 23 мм на турельной установке, а также ПТУР или блоки с НАР.

За рубежом наибольшим парком военных вертолетов располагают вооруженные силы США, имея в своем составе примерно 10 200 вертолетов, что превосходит парк военных вертолетов во всех других странах за рубежом. Наибольшее число вертолетов, примерно 5000, используется в армии США, в то время как во флоте с корпусом морской пехоты используется 1840 вертолетов, а в ВВС – только 355. Следует отметить, что число военных вертолетов в вооруженных силах США с 1978 г. стало превосходить число военных самолетов, причем ожидается, что это соотношение сохранится и в дальнейшем, т. к. в связи с распадом СССР и уменьшением военной угрозы численность парка военных самолетов будет уменьшаться быстрее, чем вертолетного парка.

В армии США наибольшее распространение получили легкие многоцелевые вертолеты Белл UH-1 (более 3000) и многоцелевые и транспортные вертолеты Сикорский UH-60 (более 1200). Следующая по численности группа боевых вертолетов из 900 Белл АН-1 и 700 Макдоннелл-Дуглас АН-64, которые взаимодействуют с 1200 разведывательными вертолетами Белл ОН-58 и 330 Хьюз ОН-6А. Для транспортных перевозок используется парк из 480 военно-транспортных вертолетов Боинг-Вертол СН-47 и 70 устаревших вертолетов -летающих кранов Сикорский СН-54. Начаты поставки новых типов вертолетов ЕН-60 для радиопротиводействия и МН-50 и МН-47 для сил специального назначения с усовершенствованным оборудованием.

С 1983 г. в США ведется интенсивная разработка усовершенствованного легкого разведывательно-боевого вертолета Боинг-Сикорский RAH-66 для замены боевых вертолетов АН-1 и разведывательных ОН-58 и ОН-6, предусматривающая поставки 1292 вертолетов RAH-66 с 2001 г. и отличающаяся беспрецедентной стоимостью более 34 млрд долларов, включая НИОКР и материально-техническое обеспечение.

Изучаются требования к легкому многоцелевому тактическому транспортному вертолету UTARS для замены многоцелевых вертолетов UH-1 и тяжелому транспортному вертолету или вертикально взлетающему самолету АСА грузоподъемностью 10-15 тонн для замены транспортных вертолетов СН-47 в армии и десантно-транспортных Сикорский СН-53 во флоте после 2010 г.

Во флоте и корпусе морской пехоты США наибольшее применение получили эксплуатируемые с палубы авианосцев и вертолетоносцев десантно-транспортные вертолеты Боинг-Вертол СН-46 и Сикорский СН-53 и противолодочные вертолеты Каман SH-2 и Сикорский SH-3, которые в дальнейшем были частично заменены усовершенствованными противолодочными вертолетами Сикорский SH-60, а также поисково-спасательные вертолеты Сикорский НН-3, НН-53 и НН-60 и боевые вертолеты Белл АН-1.