Вертолёт, 2003 № 04 - [16]
Оценивая уровень комфортабельности вертолетов, особенно гражданских, важно учитывать такие факторы, как уровень виброперегрузок и уровень шумов на местности. Основной их источник, как известно, – несущие и рулевые винты. У вертолетов первого поколения уровень вибропере грузок и шумов на местности достигал 0,20 g и более 110 EPN дБ. Затем после улучшения конструкции несущих винтов эти показатели снизились до 0,15 g и 100 EPN дБ (второе поколение), 0,10 g и 90 ЕРК дБ (третье поколение), 0,05 g и менее 80 EPN дБ (четвертое поколение).
Прогресс в развитии вертолетостроения отражают еще два показателя, особенно важных для боевых машин. Первый – ранг пилотирования, который представляет собой оценку пилотом соотношения управляемости и физических усилий, необходимых для управления, второй – коэффициент перегрузки, которым оценивается маневренность вертолета. На заре вертолетостроения первый показатель (по десятибалльной шкале) был ниже 4,5 баллов (это значит, что вертолет хорошо управляем, но для этого необходимо прилагать серьезные усилия), коэффициент перегрузки составлял 0,8-1,4. Время внесло свои коррективы и в эти показатели: для вертолетов второго поколения они составляли 3,5 (машиной можно хорошо управлять без особых усилий) и 0,5-2,0, третьего – 3 и 0-3,0, четвертого – до 2 и 0,5-3,5.
S-70 (ОН-60) Black Hawk
AS-332
К первому поколению вертолетов относятся серийные машины, производимые с начала 40-х до середины 50-х годов XX века. Они имели поршневые двигатели и несущие винты смешанной конструкции. Сегодня поршневые двигатели еще применяются на легких вертолетах, а вот металлодеревянные лопасти давно стали анахронизмом. К вертолетам первого поколения можно отнести: американские R-4 (1942 год) или его последующий вариант S-51 (1946 год), Bell-47 (1943 год), советский Ми-4 и т.п.
Типичный представитель этого поколения – одновинтовой вертолет Ми-4, совершивший первый полет в августе 1952 года. Вертолет имеет несущий винт с четырьмя металлодеревянными лопастями диаметром 21 м и поршневой двигатель АШ 82-В мощностью 1250 кВт, имеющий удельный расход горючего 0,38 кг/(кВтч). Максимальный взлетный вес вертолета – 7800 кг, отношение массы пустого вертолета к максимальному весу равно 0,71, максимальная скорость полета – 210 км/ч.
Вертолеты второго поколения (середина 50-х – конец 60-х годов) имели уже турбовальные двигатели и цельнометаллические лопасти вместо металло-деревянных. К этим вертолетам можно отнести французский SR-321 Super Frelon (1962 год), советский Ми-8 (1962 год), американские СН-47А Chinook (1962 год), Bell-209(AH-1G) и т.д.
Вертолет Bell-209 можно считать наиболее типичным представителем этого поколения. Он имеет двухлопастной несущий винт диаметром 13,41 м. Фюзеляж вертолета узкой обтекаемой формы, максимальный взлетный вес – 4309 кг, скорость полета – 277 км/ч. На вертолет установлен турбовальный двигатель T53-L-13 мощностью 1044 кВт, удельный расход горючего 0,353 кгДкВтч). Впервые Bell-209 поднялся в небо в 1965 году.
Первые полеты вертолетов третьего поколения приходятся на начало 70-х – 80-е годы прошлого века. Большинство из них и сегодня в эксплуатации. Вертолеты имеют несущие винты со стеклопластиковыми лопастями и бешарнирными (упруго-шарнирными) втулками, турбовальные двигатели. Наиболее типичными вертолетами третьего поколения являются французский AS-365N Dolphin (1979 год), американский S-70 (UH-60A) Black Hawk, АН-64А Apache (1975 год), русские Ка-50 (1982 год), Ми-28 (1982 год) и т.д. Главное, что отличает третье поколение вертолетов от второго, – наличие композитных лопастей вместо металлических.
Наиболее типичным для этого поколения можно назвать вертолет S-70 (UH-60A). Этот вертолет совершил первый полет в январе 1974 года и теперь широко эксплуатируется в армии США. Четыре стеклопластиковые лопасти вертолета имеют специальный профиль SC-1095 и стреловидную законцовку. На вертолете установлены два двигателя T700-GE мощностью по 933 кВт каждый, удельный расход горючего составляет 0.306 кг/(кВт ч), максимальный взлетный вес вертолета 9185 кг, максимальная скорость полета – 296 км/ч.
Вертолеты четвертого поколения появились в начале 90-х годов XX века. На них устанавливают несущие винты с бе шарнирными и даже бесподшипниковыми втулками и высокотехнологичными композитными лопастями, эти вертолеты имеют современные турбовальные двигатели. К четвертому поколению можно отнести американские вертолеты RAH-66 Comanche (1996 год), S-92 (1998 год) и т.д.
Самый типичный вертолет четвертого поколения – разведывательно-боевой RAH-66, в нем сконцентрированы все достижения современного вертолетостроения. Это первый в мире малозаметный для систем обнаружения вертолет. Его первый полет состоялся з январе 1996 года. Вертолет имеет два турбовальных двигателя T800-LHT-800 мощностью 895 кВт каждый, удельный расход горючего составляет 0,28 кгДкВт ч). Вертолет оснащен несущим, пятилопастным винтом диаметром 11,90 м, лопасти выполнены из композитных материалов. Более 50% фюзеляжа также выполнено с применением композитных материалов. Вес пустого вертолета – 3400 кг, масса вооружения, которое можно установить на вертолет, – до 1600 кг, максимальный взлетный вес машины – 7790 кг, максимальная скорость полета – 328 км/ч.
