В России разрабатывается перспективный скоростной вертолет

12 августа военно-воздушные силы России отметили свой праздник. Накануне праздника главком ВВС генерал-полковник Виктор Бондарев рассказал о настоящем и будущем этого вида войск. Командующий рассказал о последних достижениях военно-воздушных сил, об обновлении техники и других аспектах их работы. Кроме того, он затронул тему перспективных проектов. В интересах военной авиации разрабатываются несколько новых проектов, представляющих большой интерес. Среди прочего идут научно-исследовательские работы по тематике перспективных вертолетов с высокой скоростью полета.

Генерал-полковник Бондарев рассказал, что в настоящее время продолжаются работы по новому проекту, целью которого является значительное повышение максимальной скорости полета вертолетов. Уже имеется двигатель, который позволит осуществить этот проект. Исследуемые сейчас технологии и технические решения в будущем позволят увеличить максимальную скорость вертолетов в 1,5-1,8 раза. Таким образом, у перспективных винтокрылых машин этот параметр может превышать 350-400 км/ч, что обеспечит им более высокие летные характеристики в сравнении с существующей техникой.

Подробности этих работ и примерные сроки их завершения пока остаются неизвестными. Некоторые особенности нового проекта можно выяснить из предыдущих заявлений российских чиновников. Так, в феврале этого года вице-премьер Дмитрий Рогозин говорил о разработке перспективного скоростного вертолета, который предполагается использовать в транспортных целях. Эта машина будет призвана заменить заслуженные, но устаревающие Ми-8. Кроме того, не исключалась возможность создания боевой модификации вертолета.

Разработка новых скоростных вертолетов является одним из наиболее перспективных направлений в области вертолетостроения. Подобными проектами занимаются все ведущие мировые производители подобной техники. Не стали исключением и российские вертолетостроители, изучающие эту тематику в течение нескольких последних лет. Известно о существовании трех проектов отечественных конструкторских бюро, целью которых была проработка облика вертолетов с высокой скоростью полета. Эти разработки известны под индексами Ми-Х1 (МВЗ им. М.Л. Миля), Ка-92 и Ка-90 (ОАО «Камов»). Похожие проекты существуют и за рубежом, причем некоторые из них смогли дойти до стадии испытания прототипа.

Фактически для создания скоростного вертолета инженерам необходимо решить только одну проблему, однако это решение оказывается чрезвычайно трудным. Дело в том, что при увеличении скорости горизонтального полета постепенно ухудшается обтекание лопастей воздушного винта. По достижении определенной скорости, связанной с характеристиками винта конкретного вертолета, происходит т.н. срыв на отступающей лопасти винта. Это означает, что концевая часть лопасти, двигающейся к хвосту вертолета, развивает сверхзвуковую скорость относительно воздуха с последующим срывом потока и резким падением подъемной силы. На протяжении последних десятилетий авиаконструкторы пытаются повлиять на этот процесс и «оттянуть» срыв до достижения вертолетом требуемой скорости.

О существовании проекта фирмы «Миль» под обозначением Ми-Х1 стало известно в конце 2007 года. Через несколько месяцев вертолетостроители поделились некоторыми подробностями этой разработки. В рамках проекта предлагались сразу несколько различных мер, направленных на повышение скорости полета, а также на исключение срыва потока на требуемых режимах полета. Для этого предлагалось оптимизировать аэродинамический облик машины, использовать т.н. систему локального подавления срыва на отступающей лопасти, а также использовать дополнительный толкающий воздушный винт.

Интересен тот факт, что все современные проекты перспективных скоростных вертолетов подразумевают использование дополнительных тянущих или толкающих винтов. Основная причина их появления – необходимость разгрузить несущий винт и снизить его обороты, что позволяет расширить ряд режимов, на которых не наблюдаются срывные явления. Кроме того, толкающий/тянущий винт в сравнении с несущим имеет гораздо большую эффективность в роли движителя в горизонтальной плоскости. На определенных режимах несущий винт может использоваться исключительно в роли источника подъемной силы, а толкающий/тянущий способен выполнять функции рулевого, компенсирующего реактивный момент.

На имеющихся фотографиях макета, изготовленного в рамках проекта Ми-Х1, видны общие черты перспективной машины. Она должна иметь обтекаемый фюзеляж с достаточно крупной кабиной для грузов или пассажиров. Над кабиной предусмотрено место для силовой установки и смонтирован несущий винт, втулка которого прикрыта обтекателем. Хвостовое оперение является основанием для толкающего винта, заключенного в кольцевой канал.

По имеющимся данным, проект Ми-Х1 позволял создать многоцелевой грузопассажирский вертолет с нормальной взлетной массой около 10 тонн и максимальной до 11-12 т. Машина должна была получить два турбовальных двигателя ВК-2500 мощностью до 2700 л.с. на чрезвычайном режиме. При использовании такой силовой установки перспективный вертолет мог бы брать на борт 3-4 тонны груза или 20-25 пассажиров. Расчетная крейсерская скорость Ми-Х1 достигала 475 км/ч, максимальная – 520 км/ч. Практический потолок – 3500 м, дальность – свыше 1500 км.

На выставке HeliRussia 2008 представители МВЗ им. М.Л. Миля утверждали, что при своевременном завершении всех работ испытания опытного вертолета Ми-Х1 могут стартовать в 2014-15 годах. Тем не менее, информация о строительстве прототипа этой машины отсутствуют. Вероятно, по неким причинам проект остановился на стадии научно-исследовательских или конструкторских работ и пока не дошел до стадии строительства прототипа.

На выставке HeliRussia 2009 ОАО «Камов» представило свой вариант скоростного вертолета под названием Ка-92. По своей архитектуре этот летательный аппарат в значительной мере напоминал Ми-Х1, однако его предлагалось строить с использованием ряда технических решений, свойственных вертолетам марки «Ка». Общая компоновка Ка-92 такая же, как у Ми-Х1. Фюзеляж отдан под размещение грузов или пассажиров, а в его верхней части имеется объем для силовой установки. В хвосте машины предлагалось установить толкающий движитель.

Как и другие вертолеты фирмы «Камов», скоростной Ка-92, должен был иметь соосные несущие винты с характерными обтекателями втулки. По такой же схеме предлагалось делать и хвостовой толкающий винт. Хвостовое оперение Ка-92 должно было состоять из стреловидного стабилизатора и двух шайб-килей на его концах. Винты должны были располагаться на хвостовом обтекателе фюзеляжа, кольцевой канал не предусматривался.

Сообщалось, что на вертолетах Ка-92 могут устанавливаться два двигателя ВК-2500, но не исключалась возможность использования перспективного ВК-3000 мощностью более 3000 л.с. Вертолет новой модели мог бы летать с крейсерской скоростью около 420-430 км/ч, при необходимости развивая до 500 км/ч. Дальность полета задавалась на уровне 1400 км. При максимальном взлетном весе около 16 тонн Ка-92 должен был брать на борт до 30 пассажиров.

Как и Ми-Х1, вертолет Ка-92 несколько раз демонстрировался на выставках исключительно в виде макета и рекламных материалов. Какая-либо информация о дальнейшей реализации проекта отсутствует. Вероятно, работы остановились на одной из ранних стадий проекта, до начала подготовки к строительству прототипа.

Скоростные вертолеты Ми-Х1 и Ка-92 даже внешне напоминают технику, которая может в самое ближайшее время подняться в небо. Другой проект ОАО «Камов» – Ка-90 – привел к появлению макета необычного футуристического вида и нескольких смелых идей. Более того, некоторые особенности этого летательного аппарата не позволяют однозначно классифицировать его как вертолет. Возможно, широкое распространение такой концепции (если, конечно, оно произойдет) приведет к появлению нового термина для обозначения подобной техники.

Скоростной вертолет Ка-90 должен взлетать при помощи воздушного винта, как все прочие машины этого класса. При горизонтальном движении на малых скоростях в качестве движителя должен использоваться несущий винт. При дальнейшем разгоне машины предлагается включать турбореактивный двигатель, установленный в хвостовой части фюзеляжа. После достижения определенной скорости сравнительно широкие лопасти несущего винта должны останавливаться и поворачиваться назад, занимая положение вдоль фюзеляжа. Дальнейший полет на высокой скорости предлагалось осуществлять без использования несущего винта.

Согласно представленной информации, летательный аппарат Ка-90 на скорости до 400 км/ч должен был использовать несущий винт, а в конфигурации со сложенными лопастями мог бы разгоняться до 700-800 км/ч. Такая концепция перспективного летательного аппарата, способного взлетать и садиться на небольшие площадки и летать с высокой крейсерской скоростью, представляет определенный интерес, а также вызывает некоторые вопросы.

Главный вопрос – механизм создания подъемной силы на крейсерском режиме полета со сложенным несущим винтом. Отсутствие четкой информации по этому поводу может ставить под сомнение весь проект. В этом контексте следует вспомнить фантастический фильм «6-й день» (США-Канада, 2000 г., реж. Р. Споттисвуд), в котором использовались летательные аппараты Whispercraft со складным несущим винтом. Вымышленные инженеры из кино оригинально решили проблему уборки винта и обеспечения требуемой подъемной силы: при переходе на крейсерский режим широкие лопасти несущего винта поворачивались в нужное положение и превращались в стреловидное крыло.

Облик перспективных скоростных вертолетов, представленных отечественными конструкторами в последние годы, позволяет строить некоторые предположения о будущем этого направления. Судя по всему, новая техника этого класса, которую предстоит строить и испытывать в обозримом будущем, будет создана на основе проектов Ми-Х1 и Ка-92. Оригинальный и интересный Ка-90 пока слишком смел и сложен для воплощения в металле и испытаний. О перспективах схемы, использованной в проектах Ми-Х1 и Ка-92, могут говорить высказывания генерал-полковника В. Бондарева о примерной скорости полета перспективной техники.

Возможно, в скором времени испытателям придется поднимать в воздух вертолеты Ми-Х1 и Ка-92. Кроме того, нельзя исключать возможность создания новых проектов на основе этих разработок. С уверенностью пока можно говорить только о том, что работы в этом направлении ведутся и уже следует ждать начало строительства опытных вертолетов, способных разгоняться до рекордных скоростей.


По материалам сайтов:
http://itar-tass.com/
http://vz.ru/
http://lenta.ru/
http://xliby.ru/
http://paralay.com/
http://alternathistory.org.ua/

Источник: http://topwar.ru