Вертолет 2003 01

… Приступая к проектированию нового вертолета, Михаил Леонтьевич Миль всесторонне прорабатывал концепцию его применения, пытаясь учесть и возможные перспективы его использования. «Я сейчас проектирую, а через двадцать лет вертолет еще должен летать», – любил повторять он. По воспоминаниям его сотрудников, предварительная работа перед эскизным проектированием составляла 4-5 лет. «У главного конструктора, – записал Миль в дневнике, – две задачи: найти решение, обеспечивающее высокие тактические данные при заданном весе полезной нагрузки и хорошие летные данные с точки зрения управляемости, построить машину, хорошую для летчика; создать машину, хорошую в эксплуатации – простую, надежную, с высоким ресурсом» (в статье приводятся выдержки из дневников конструктора 1964- 1965 годов).

В конце 50-х годов массовой серией строился Ми-4 – вертолет первого поколения с поршневым двигателем. Он успешно применялся в гражданской и военной авиации, продавался на внешнем рынке. «При создании вертолета Ми-4 проблемами были: проектирование хвостового винта, флаттер несущего винта, проектирование гидросистемы. Мы овладели серьезно наукой и решили эти проблемы», – писал М.Л. Миль.

Однако жизнь поставила перед конструкторами новую задачу, которая была связана уже не с устранением принципиальных технических недостатков машин, а с решением вопросов экономики. «Года два назад перед нами со всей остротой встал вопрос о том, что созданные с таким трудом и с большим вложением сил и средств всей страны вертолеты, которые использовались к тому времени достаточно широко в ВВС, очень мало применяются в народном хозяйстве. Наши попытки предложить вертолеты для использования в гражданском воздушном флоте встретили в свое время большое сопротивление. Это не было безыдейной оппозицией вертолетам, нет, возражения ГВФ базировались на вопросах, связанных с экономикой, на вопросах рентабельности, – говорил М.Л. Миль, выступая на первой конференции по вертолетостроению в 1957 году. – В народном хозяйстве не может применяться даже самая великолепная техника только потому что она необходима, если это экономически не оправдано. Поставив вопрос о более широком применении вертолетов в народном хозяйстве, мы вынуждены были принять на себя обязательство значительно увеличить ресурс наших вертолетов. Это и заставило нас заняться проблемами экономики, в первую очередь – ресурсом… При рассмотрении вопросов экономики со всей остротой ставится вопрос о модернизации двигательных установок, применяемых на вертолетах, ибо ближайший наиболее крупный шаг в отношении повышения экономичности (т.е. снижения стоимости тонно-километра и пассажиро-километра перевозок на вертолете) – это применение более совершенных турбовинтовых двигателей».

В 1957 году поднялся в небо вертолет- гигант Ми-6 с переделанным для вертолета самолетным турбинным двигателем конструкции Соловьева. Так было и при модернизации вертолета Ми-4: был переделан в вертолетный вариант выпущенный для самолетов турбовинтовой двигатель АИ-24 мощностью 1900 л.с. конструкции А.Г. Ивченко.

Успех Ми-4 позволил с использованием той же несущей системы перейти к созданию вертолетов второго поколения с турбовинтовыми двигателями. Вместо 1,6 т (16 десантников) на расстояние 400 км теперь можно было перевезти 2,5-3 т груза или 25-28 десантников. Для этого необходимо было увеличить фюзеляж вертолета, его энерговооруженность. Чтобы убедить военных заказать такой вертолет и получить финансирование, M.J1. Милю пришлось прибегнуть к хитрости: представить проект как модернизацию вертолета Ми-4 с газотурбинной установкой. При этом несущая система, рулевой винт и большинство других агрегатов оставались неизменными.

Специалисты ЦАГИ предлагали создавать военно-транспортную машину по продольной схеме, как это делали американцы. M.JI. Милю пришлось бороться на два фронта: убеждать и ЦАГИ, и военных. Военные настаивали на создании вертолета типа S-61, а ЦАГИ – типа В-107. Миль был вынужден согласиться на однодвигательный вариант прототипа В-S (Ми-8).

Первый полет прототипа В-8 с одним двигателем АИ-24В на привязи. М.Л. Миль – первый слева

Рис. 1

Конструктор полагал, что со временем «вертолеты будут в большей степени использоваться для транспортных целей, в связи с чем установятся некоторые определенные типы или, вернее, классы машин, как это имело место в автотранспорте. Только освоенные или доведенные образцы того или иного класса будут затем приспосабливать и для выполнения дальнейших специальных задач, подобно тому, как освоенный тип автомобиля приспосабливается для перевозки молока или уборки улиц». По замыслу М.Л. Миля, будущий вертолет Ми-8 должен был на внутренних авиалиниях заменить легкие самолеты, доставляя пассажиров на расстояния до 400 км, или в военном варианте перевозить взвод из 24 десантников с вооружением. Время показало, что М.Л. Миль угадал наиболее востребованный в практической жизни типоразмер вертолета среднего класса, способного поднимать груз весом 3 т, перевозить 25-30 человек. Удачными оказались также выбранные внутренние размеры грузовой кабины: высота 1,8 м, ширина 2,3 м, длина 5,34/6,36 м. Человек среднего роста спокойно, не нагибаясь, входил внутрь салона.

Рис. 2

М.Л.Миль с сотрудниками в цехе Московского вертолетного завода

Высота хвостовой балки была достаточной для проезда внутрь грузовой кабины автомобиля. Легкие откидывающиеся створки и

откидывающийся трап облегчали въезд. Вместительная и удобная грузовая кабина обеспечила успех вертолета при выполнении специальных работ в различных областях народного хозяйства.

Начальник отдела весов ОКБ Владимир Вячеславович Кронштадтов вспоминал, что «проектирование вертолета началось в 1957-1958 годах, задолго до изготовления турбовинтового двигателя и утвержденного заказчиком задания. Делали предварительные расчеты при разных мощностях двигателя, выбирали диаметр несущего винта, длину хвостовой балки. Считали весовые характеристики до начала эскизного проектирования – выбирали вариант при наибольшей весовой отдаче. Аэродинамики рассчитывали тягу. В то время конструкторское бюро разрабатывало также вертолет Ми-6 с двумя турбовинтовыми двигателями. Методика аэродинамических расчетов была усовершенствована в процессе испытаний вертолета Ми-6. Прежнюю методику расчета по классической теории Глауерта было невозможно применить из- за больших окружных скоростей лопасти и скоростей полета. Следует отметить, что все достижения конструкторского бюро М. Миля были использованы при проектировании вертолетов второго поколения Ми-2 и Ми-8».

Конструкторское бюро, занятое разработкой тяжелых вертолетов Ми-6 и Ми-10, долго не могло приступить к модернизации легких и средних вертолетов Ми-1 и Ми-4 из-за отсутствия подходящих турбинных двигателей. М.Л. Миль в своей работе «Экономичность авиационной техники» показал, что применение турбинных двигателей на вертолете дает этому типу летательных аппаратов больше преимуществ, чем самолетам. «Применение турбовинтовых двигателей произведет в вертолетостроении революцию, более бурную, чем в самолетостроении». Новая силовая установка вертолета оказалась в 4-5 раз легче прежней. Снижение веса двигателей автоматически потянуло за собой снижение веса конструкции самого вертолета.

Первый вариант вертолета Ми-8 строился с одним газотурбинным двигателем АИ-24В конструкции ОКБ А.Г. Ивченко. Мощность двигателя – 1900 л.с. Самолетный АИ-24, модернизированный для вертолетов, имел недостаточно высокую весовую отдачу и большой удельный расход топлива.