Генеральный конструктор Сергей Михеев: «Скорость 500 км/ч доступна не только конвертоплану»

Генеральный конструктор Сергей Михеев: «Скорость 500 км/ч доступна не только конвертоплану»

Прокомментировать недавнюю демонстрацию в Фарнборо конвертоплана «Оспри» редакция нашего журнала попросила признанного эксперта в области вертолетостроения – Генерального конструктора фирмы «Камов» Сергея Михеева. Предоставляем ему слово.

Успехи и проблемы «Оспри»

Самая амбициозная, самая дорогостоящая и самая длительная по времени разработки программа в истории мирового вертолетостро- ения по созданию преобразуемого летательного аппарата успешно завершена. Эффектные демонстрационные полеты в Фарнборо двух серийных машин V-22 «Оспри» фирм «Белл» и «Боинг» привлекали внимание специалистов и посетителей выставки и вызывали неподдельный интерес.

Не одно поколение конструкторов фирмы «Белл» занималось этой проблемой начиная с 1955 г. За прошедшее полстолетия был проведен огромный объем исследований, включающий и создание нескольких экспериментальных летных образцов. Программа неоднократно останавливалась по техническим и финансовым причинам, но в конечном итоге в 1986 г. Пентагоном было принято решение о создании десантно-транспортного аппарата для транспортировки 24 полностью оснащенных десантников или груза массой 9 т с боевым радиусом полета 690 км – именно такого, как демонстрировался в Фарнборо командой «Белл-Боинг». С учетом первоначально выделенного из бюджета 2,5 млрд. долл. в 1988 г. потраченная сумма составила уже 30 млрд. долл.

Первый полет «Оспри» совершил в марте 1989 г. С сентября 2005 г. он запущен в полномасштабные серийное производство.

В полете V-22 «Оспри» выглядит, как самолет, только обращают на себя внимание две мощные мотогондолы на концах крыла и странные «переразмеренные» тянущие винты. На аппарате взлетной массы 23,5 т (класс самолета Ан-24) установлены два двигателя мощностью по 6150 л.с. каждый и два тянущих винта диаметром по 11,6 м. Они то, повернутые вертикально вместе с мотогондолами, и обеспечивает аппарату вертикальный взлет и посадку.

Для критиков это самое уязвимое место, а для создателей аппарата – самая главная проблема и главный недостаток. Такие диаметры тянущих винтов не позволяют садиться и взлетать «по-самолетному», а с другой стороны, как несущие винты с очень большой нагрузкой на ометаемую площадь, не обеспечивают посадки на авторотации при отказе двигателей. Надежда – только на высочайшую надежность всех систем и агрегатов.

При таких колоссальных затратах на разработку и стоимости серийного образца в 70 млн долл. летно-технические характеристики «Оспри»- более чем скромные. В конечном итоге производительность и экономическую целесообразность применения любого транспортного средства определяет крейсерская скорость, которая составляет на «Оспри» 396 км/ч, а на современных вертолетах типа ЕН101 фирмы «Агуста-Уэстланд» и S-92 компании «Сикорский» она достигает 260 км/ч. А если вспомнить, что абсолютный мировой рекорд скорости вертолета, установленный в 1986 г. на британском «Супер Линксе», составляет 400,87 км/ч, то можно с уверенностью считать, что у вертолетчиков еще есть резервы, чтобы свести это преимущество «Оспри» к нулю.

Демонстрационные полеты «Оспри» на Фарнборо преследовали цель найти покупателя. И эта цель не скрывалась – об этом было заявлено на пресс-конференции Пока Майкл Ткач, вице-президент фирмы по вертолетной тематике, отказался назвать потенциальных заказчиков. Но нет сомнения, что они будут. К приобретению V-22, кроме Корпуса морской пехоты США, проявляют интерес Израиль, Сингапур и даже Австралия.

Альтернативы

Совершенно иную позицию в достижении высоких скоростей на вертолетах занимает фирма «Сикорский». В ее проекте вертолет остается вертолетом. Отсутствие преобразований конфигурации- принципиальная позиция. Если на предыдущих выставках в Париже и Берлине выставлялась только модель демонстрационного аппарата Х2 с соосными жесткими винтами, рассчитанного на достижение крейсерской скорости 450 км/ч, то в Фарнборо фирма распространила уже информацию о состоянии разработки реального аппарата.

«Мы абсолютно определенно сможем облетать демонстрационный образец в 2006 г.»,- заявил новый президент фирмы «Сикорский» Джефф Пино,- «Детальное проектирование всех основных систем завершено. Первый этап испытаний несущего винта завершен. Основные валы и трансмиссия находятся на стадии изготовления, и в июле мы начнем наземные испытания вертолета».

По его словам, фирма уже решила ключевые технические задачи по разработке вертолета с новой полностью дистанционной системой управления, который может летать со скоростью более 460 км/ч, не теряя при этом всех возможностей традиционного вертолета.

Основное достоинство предложения фирмы «Сикорский» как раз и заключается в сохранении скоростным аппаратом характеристик традиционного вертолета, в первую очередь возможности длительного висения над точкой, неограниченных по времени полетов на малых скоростях, возможности совершения посадки на авторотации при отказе двигателей. Очень важным моментом является факт отсутствия переходного режима с висения к горизонтальному полету, что на «Оспри» приходится выполнять дважды – после взлета и перед посадкой в условиях жесткого ограничения по времени.

В концепции фирмы «Сикорский» в качестве несущего винта и своего рода «крыла» в горизонтальном полете используется жесткий соосный несущий винт», подобный винту самолета Ту-95, но только большего диаметра. Соосная комбинация винтов нужна для уравновешивания реактивного момента, который возникает на жестком одиночном винте в полете. Вызвано это тем, что на половине диска, где лопасти идут навстречу воздушному потоку, подъемная сила растет, а на другой половине диска, где лопасти идут по потоку, величина подъемной силы с увеличением скорости полета уменьшается. Возникает кренящий момент, который уравновешивается, если взять два винта, вращающихся на одной оси, но в разные стороны, т.е. соосные винты.

Возможность достижения максимальной скорости полета порядка 500 км/ч на жестких соосных несущих винтах фирмой «Сикорский» была продемонстрирована еще в 80-х гг. во время летных испытаний экспериментального летательного аппарата ХН-59А. Горизонтальная сила тяги тогда создавалась двумя реактивными двигателями, установленными по бокам фюзеляжа. В демонстрационном образце Х2 для создания горизонтальной силы тяги будет использоваться обычный толкающий винт самолетного типа.

По «Технологии Х2» фирмой «Сикорский» предлагаются аппараты различного назначения: боевые, транспортные, беспилотные и пассажирские разных весовых категорий, в т.ч. и тяжелый транспортный вертолет, рассчитанный на перевозку 20 т груза с крейсерской скоростью 450 км/ч.

Работы по программе создания демонстрационного образца Х2, по оценке руководителя проекта, идут успешно и включают также широкий фронт исследований по созданию новых методов расчета скоростных винтов.

Демонстрационный образец Х2 сам по себе не является готовым товарным продуктом: он предназначен стать первым в серии новых проектов – пилотируемых и беспилотных, различных весовых категорий и конфигураций, – которые смогут летать быстрее, дальше и поднимать больший груз. Фирма «Сикорский» считает, что «Технология Х2» способна привнести свои уникальные качества в любой класс военных и гражданских вертолетов.