Вертолёт, 2002 № 03 - [20]
На фирме КАМОВ, в ЛИИ, ГНИКИ ВВС, ЦАГИ был проведен большой объем модельных и летных исследований соосных вертолетов и винтов на режиме «вихревого кольца». В процессе летных испытаний соосных летательных аппаратов этот режим впервые был исследован летчиком-испытателем нашего ОКБ Д.К. Ефремовым на вертолете на Ка-15. В дальнейшем этот режим выполнялся при испытаниях вертолетов Ка-25 (в ГНИКИ) и Ка-26 (в ЛИИ).
На рис. 9 представлены результаты экспериментальных исследований режима «вихревого кольца» в аэродинамической трубе на соосных и одиночных винтах и в летном эксперименте на соосных вертолетах. Из полученных данных следует:
– верхние границы зон «вихревого кольца» для соосных и одиночного винтов практически совпадают (см. рис. 9). При этом правая и нижняя границы зоны, где признаки этого режима достаточно слабы, для соосных винтов несколько шире;
– верхняя граница зоны «вихревого кольца» существенно зависит от нагрузки на квадратный метр ометаемой площади несущего винта (рис. 10). При этом с увеличением нагрузки растет допустимое в летной эксплуатации значение вертикальной скорости снижения винтокрылой машины. На соосных вертолетах с нагрузкой более 40-50 кгс/м² допустимая вертикальная скорость снижения на малых скоростях планирования такая же, как у одновинтовых вертолетов (не менее 5 м/с);
– попадание соосного вертолета в режим «вихревого кольца» и вывод машины из него являются безопасными, как и у одновинтового вертолета. Для вывода винтокрылой машины любой схемы из режима «вихревого кольца» необходимо иметь определенный запас высоты.
В вопросах обеспечения безопасности полета решающее значение имеет человеческий фактор. Соосные вертолеты безопаснее одновинтовых, так как они более просты в управлении, имеют лучшие характеристики управляемости и маневренности и высокое аэродинамическое качество.
Соосный вертолет с меньшими по сравнению с одновинтовым вертолетом того же класса габаритами более безопасен при маневрировании вблизи препятствий и на малых высотах. Ввиду того, что габариты соосной машины определяются диаметрами несущих винтов, в процессе полета вблизи препятствий повреждение хвостового оперения соосного вертолета практически невозможно. Однако даже повреждение или потеря оперения, например, при грубой посадке, не оказывает существенного влияния на безопасное завершение полета, так как путевая управляемость обеспечивается соосными винтами. На одновинтовом вертолете при повреждении и потере рулевого винта создается ситуация, близкая к катастрофической.
Рис. 9. Характеристики режима «вихревого кольца» на соосных и одиночном винтах (эксперимент ЦАГИ)
Рис. 10. Границы режима «вихревого кольца» на соосных вертолетах
При сравнении безопасности полета соосных и одновинтовых вертолетов оппоненты часто обращают внимание на опасность соударения лопастей на соосных вертолетах. Необходимо отметить, что проблема сближения лопастей с элементами конструкции одинаково актуальна как для соосных, так и для одновинтовых вертолетов и решается известными методами. Необходимо отметить, что на одновинтовых летательных аппаратах также зафиксированы случаи соударения лопастей несущего винта с хвостовой балкой, кабиной экипажа, а также рулевого винта с концевой балкой.
Несущие винты соосных вертолетов конструируются с учетом обеспечения требуемой безопасности полета. Кроме того, в процессе проектирования вертолета предусматриваются конструктивные запасы между лопастями нижнего винта и элементами конструкции вертолета. Расстояние между лопастями верхнего и нижнего винтов и между лопастями нижнего винта и элементами конструкции вертолета скрупулезно и с высокой точностью измеряется в процессе летных испытаний во всем диапазоне эксплуатационных режимов полета, в том числе и при выполнении всех маневров. Эти измерения проводятся с помощью специальной аппаратуры. На основе измерений и обобщения результатов испытаний соосных вертолетов на всех эксплуатационных режимах, в том числе и при выполнении фигур высшего пилотажа, выработаны конструктивные меры по предотвращению опасного сближения лопастей верхнего и нижнего винтов, а также лопастей нижнего винта с элементами конструкции планера.
Эдуард ПЕТРОСЯН, заместитель главного конструктора
Всртолеты военного назначения
Ка-52 «Аллигатор»
На протяжении последних 50 лет происходило непрерывное расширение областей применения вертолетов военного назначения, объемов решаемых ими задач. Из хрупкой конструкции с невысокими летными данными вертолеты за прошедшие годы превратились в эффективные вертолетные комплексы (ВК), успешно выполняющие ударные, транспортно-десантные, разведывательные и специальные задачи. Это было достигнуто, прежде всего, за счет широкого новаторского применения нашими инженерами и конструкторами достижений научно-технического прогресса в области материалов, аэродинамики, прочности, конструкций вертолетов, двигателей, бортового радиоэлектронного оборудования различного назначения, вооружения и средств защиты. Оценивая достигнутые за прошедшие десятилетия успехи военной вертолетной авиации России, следует отметить большой вклад в ее развитие и совершенствование Николая Ильича Камова и возглавляемого им многие годы коллектива ОКБ.
