Вертолёт, 2000 № 04 - [8]
Мы, как и все отечественное вертолетостроительное братство, надеемся, что жизнь Марата Николаевича будет очень и очень долгой на благо главного дела всей его жизни – вертолетостроения.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Может ли Ми-26 выполнить функции JTR?
Продолжение. Начало в № 3/2000
В истории вертолетостроения существует много примеров, показывающих очень высокую эффективность модификации созданных ранее вертолетов. В их числе – постоянно совершенствующийся российский вертолет Ми-8, заслуженно завоевавший репутацию надежной машины с высокими летно-техническими характеристиками, а также американские вертолеты Sea Stallion и Chinoock. Благодаря модификациям эти машины значительно улучшили свою грузоподъемность и другие летно-технические характеристики. Очевидно, что по критерию «стоимость-эффективность» модификация до тех пор, пока ее возможности не исчерпаны, имеет значительное преимущество перед созданием нового вертолета.
Модификация вертолета Ми-26 может проводиться в следующих направлениях:
– установка новых, более мощных и экономичных двигателей;
– разработка новых композиционных лопастей с улучшенными аэродинамическими характеристиками;
– установка эластомерных подшипников во втулки несущего и рулевого винтов;
– модернизация главного редуктора для обеспечения работы при более высоких значениях мощности;
– установка убирающегося шасси;
– модернизация или полная замена радио-, электронного, электрического и гидравлического оборудования.
Проведение модификации вертолета по указанным направлениям позволяет надеяться на получение следующих результатов:
– увеличится мощность двигателей и снизится удельный расход топлива;
– повысится аэродинамическое качество несущего винта и всего вертолета;
– улучшится весовая отдача вертолета;
– улучшатся эксплуатационные качества и сроки службы основных агрегатов и систем.
Для достижения требуемых характеристик висения на высоте 1219 м с обеспечением вертикальной скороподъемности 2,54 м/с необходимо, как показывают расчеты, увеличить мощность каждого из двигателей на указанной высоте и в условиях MCA+200 до уровня 12000 л.с.
Это означает, что в стандартных условиях такой двигатель должен развивать мощность приблизительно 14800 л.с. Однако это номинальное значение, так как такая мощность не будет востребованной при принятых значениях взлетной массы и статического потолка. Возможно, в особых случаях такая мощность будет принята в качестве чрезвычайной для однодвигательного полета при отказе одного из двигателей. Во всех приведенных ниже расчетах принято, что максимальная мощность каждого двигателя ограничивается крутящим моментом, соответствующим 12000 л.с.
Одной из сложных проблем, решаемых конструктором вертолета, является изыскание оптимального двигателя для разрабатываемого проекта. При разработке Ми-26 удалось создать двигатель для вертолета путем использования газогенератора самолетного двухконтурного двигателя. Это позволило существенно снизить расходы на разработку нового двигателя и значительно сократить сроки его создания без ущерба для тактико-технических характеристик. Такой же подход может быть осуществлен при изучении возможных вариантов модернизации.
Анализ характеристик двигателей Д-27 {для транспортного Ан-70), Д-436 (для пассажирского Ту-334) и РД-33 (для истребителя МиГ-29) показал, что создание двигателя с требуемым уровнем мощности – задача реально осуществимая. Срок создания вертолетной модификации может составить от полутора до трех лет. Лучший из перечисленных выше двигателей (на базе двигателя Д-27) может иметь удельный расход топлива 165 г/л.с. ч на максимальном взлетном режиме.
Поэтому изложенные ниже результаты были рассчитаны для гипотетического будущего двигателя, способного в стандартных условиях на высоте Н=0 развить максимальную взлетную мощность 14800 л.с. при удельном расходе топлива 165 г/л.с. ч. В расчетах принято, что на высоте 1219 м при температуре, на 20° превышающей стандартную, мощность двигателя будет равна 12000 л.с. Двигатель будет оборудован измерителем крутящего момента, ограничивающим пропускаемую в трансмиссию мощность до 12000 л.с. (рис. 1).
Следует отметить, что если бы можно было ограничиться режимом висения вне зоны влияния земли на заданной высоте и при заданной температуре и не совершать набор высоты со скоростью 2,54 м/с, то требуемые мощности были бы меньше. В стандартных условиях вместо 14800 потребовалось бы только 14050 л.с., и на высоте 1219 м при повышенной температуре (MCA +20) вместо 12000 потребовалось бы 11400 л.с.
Повышение аэродинамического качества может стать существенным фактором в улучшении летно-технических характеристик модернизируемого вертолета. Эта цель может быть достигнута при реализации описанных ниже мер.
Совершенствование несущего винта вертолета может осуществляться за счет применения новых оптимизированных аэродинамических профилей. Последние разработки ЦАГИ позволяют рассчитывать на существенное продвижение в этой области.
