Непревзойденный гигант: на что способен самый тяжелый вертолет в мире Ми-26
Ми-26 является самым тяжелым серийным вертолетом в мире: он способен поднимать на внешней подвеске или внутри кабины груз весом до 20 тонн, при этом максимальная взлетная масса самой машины достигает 56 тонн. Телеканал «Звезда» рассказывает о легендарной винтокрылой машине, которую никто так и не смог превзойти.
Двадцать тонн в воздухе
Есть такая легенда, что в начале испытательной программы первый Ми-26 не мог нормально приземлиться из-за эффекта воздушной подушки. Он висел над полосой, несмотря на то что рычаг «шаг - газ» находился в минимально возможном положении. Конечно, опытный летчик-испытатель решил эту проблему и посадил машину, но потом, чтобы избежать этого эффекта, вертолет специально загружали. В него загоняли 11-тонную «аэродромную батарейку» - машину аэродромного питания АПА-5Д.
Ми-26 действительно настолько силен. В дальнейшем была откорректирована мощность двигателей, и вертолет смог нормально приземляться и показывать невероятные летные рекорды. Шутка ли, на висении поднять в воздух 20 тонн. В Ми-26 заложено несколько оригинальных технических решений. Может, это и прозвучит штампованно и банально, но они не имеют мировых аналогов, и подтверждением тому является самый грузоподъемный вертолет планеты. Причем повторить это за 20 лет никто не смог.
Ми-26 представляет собой первый отечественный вертолет нового, третьего поколения. Такие разработки, в том числе и иностранные, отличались от своих предшественников улучшенными технико-экономическими показателями, в первую очередь транспортной эффективностью. Но параметры Ми-26 значительно превосходили как отечественные, так и зарубежные показатели вертолетов с грузовой кабиной. Весовая отдача равнялась 50% (вместо 34% у Ми-6). Практически при тех же геометрических размерах, что и у Ми-6, новый аппарат имел вдвое большую полезную нагрузку и значительно лучшие летно-технические характеристики. При этом увеличение грузоподъемности вдвое почти не отразилось на взлетной массе вертолета.
«За этот вертолет надо сказать огромное спасибо Тищенко Марату Николаевичу. Он и его команда должны были показать, что Милевское КБ может качественно работать и без главного конструктора. Михаила Леонтьевича Миля не стало, но его дело было продолжено - конструкторы сделали невероятный рывок», - рассказал доцент кафедры аэродинамики и динамики полета Сызранского ВВАУЛ (ныне Сызранский филиал ВУНЦ ВС ВВА им. Жуковского и Гагарина) полковник запаса Вячеслав Полуяхтов.
Справка: Тищенко Марат Николаевич. Принимал участие в испытаниях вертолета Ми-6 и разработал программу расчета на ЭВМ аэродинамических характеристик несущего винта. С 1963 года - начальник отдела перспективного проектирования. В 1968 году получил степень кандидата технических наук и был назначен заместителем главного конструктора по вертолету-супертяжеловесу В-12. В 1970 году, после смерти Михаила Миля, был назначен главным конструктором и ответственным руководителем завода. С этого года началось создание вертолета Ми-26. В 1981 году стал генеральным конструктором ОКБ им. М. Л. Миля.
Суперлопасти
«Лопасти несущего винта Ми-26 особые и, кроме геометрической, имеют аэродинамическую "крутку", причем не совсем в привычном понимании этого термина», - говорит Вячеслав Полуяхтов.
Например, на серии Ми-8 применяется профиль NACA 230, и только он. Его толщина меняется от комля лопасти (место крепления к втулке) до законцовки, но тип профиля постоянный. У Ми-26 в отличие от всех других вертолетов используются различные типы профилей. Ведь коньком Марата Николаевича как раз являлись несущие системы вертолетов.
«В комлевой части лопасти применяется профиль, который лучше работает на малых скоростях, в средней - соответственно, на средних, а на законцовках лопастей уже используются трансзвуковые профили. Это невероятно сложная конструкция, но такой подход серьезно повысил эффективность несущего винта и дал вертолету более полутора тонн дополнительной грузоподъемности», - подчеркнул доцент ВВАУЛ.
Инновационная лопасть несущего винта тяжелого вертолета была спроектирована на основе стального лонжерона и стеклопластиковой формообразующей конструкции. Между внутренним слоем стеклопластика и наружной стеклопластиковой обшивкой находились стеклопластиковые силовые пояса и легкий пенопласт. Сзади к наружной обшивке приклеивался хвостовой отсек со стеклопластиковой обшивкой и сотовым заполнителем.
Каждая лопасть была снабжена пневматической системой обнаружения сквозных микротрещин в лонжероне на стадии их образования. Отработка технологии производства лопастей для Ми-26 позволила создать новые композитные лопасти для других наших вертолетов.
Впервые в истории вертолетостроения высоконагруженный несущий винт Ми-26 создавался восьмилопастным. Для того чтобы создать такой винт, рукава втулки пришлось сделать съемными. Крепление лопастей к втулке было традиционным, посредством трех шарниров, однако команда Марата Тищенко ввела в конструкцию осевого шарнира торсион, воспринимающий центробежные нагрузки. Ряд шарнирных узлов выполнялся с применением металлофторопластовых подшипников. Вертикальные шарниры были оснащены пружинно-гидравлическими демпферами. Для снижения массы втулки несущего винта в ее конструкции вместо стали был использован титан. Все это позволило создать восьмилопастной несущий винт с тягой на 30% большей и массой на две тонны меньшей, чем у пятилопастного винта Ми-6.
На вертолете Ми-26 установили пятилопастной рулевой винт с направлением вращения, при котором нижняя лопасть шла навстречу потоку, что повысило запас по путевому управлению. Цельностеклопластиковые лопасти рулевого винта крепились к втулке посредством горизонтального и осевого шарниров с использованием торсиона. Несмотря на увеличение тяги рулевого винта в два раза, его масса осталась такой же, как у винта Ми-6.
Помимо лопастей, стеклопластик использовался в качестве конструкционного материала при изготовлении лонжерона стабилизатора и некоторых несиловых элементов конструкции фюзеляжа.
Двадцать тысяч «лошадей»
Разработанный в конце 70-х годов прошлого века на ЗМКБ «Прогресс» турбовальный двигатель Д-136 под стать вертолету. Он выдавал невероятную мощность - десять тысяч лошадиных сил на взлетном режиме. Современные Д-136 «раскачали» до 11 400 лошадиных сил. Два двигателя - 22 400 лошадиных сил.
Производство двигателя было запущено в 1982 году на ЗПО «Моторостроитель», сейчас это расположенное на Украине запорожское предприятие «МоторСич». Нельзя сказать, что это большая проблема для содержания текущего парка вертолетов Ми-26, но, учитывая текущую политическую ситуацию в соседней стране, у нас озаботились созданием собственного двигателя на базе газогенератора двигателя ПД-14.
Сейчас разработка вертолетного двигателя ПД-12В находится на стадии опытно-конструкторских работ (ОКР). В прошлом году был завершен этап эскизного проектирования этого двигателя. На сегодня уже определены конструктивный облик силовой установки и основные параметры, а также проведена интеграция с вертолетом. Изготовление и испытание первого опытного образца ПД-12В запланированы на 2020 год, а общее завершение ОКР - на 2025 год.
По сравнению с украинским Д-136 российский мотор обеспечит расширение условий базирования вертолета за счет лучших высотных характеристик и возможности форсирования мощности до 14 тысяч лошадиных сил.
Учитывая небольшое количество находящихся в эксплуатации Ми-26Т, экономически нецелесообразно разрабатывать для него новый двигатель, но здесь палочкой-выручалочкой должен стать российско-китайский проект тяжелого транспортного вертолета - AdvancedHeavyLift (AHL). С его помощью вполне можно окупить затраты на НИОКР по новому двигателю.
Невероятная и сложнейшая задача - создать главный редуктор такой мощности. Обычно главные редукторы для вертолетов проектировали двигателисты, а ОКБ выполняло только эскизную компоновку. Но при работе над Ми-26 Запорожское МКБ «Прогресс» не справилось с задачей, и уникальный главный редуктор был разработан на МВЗ им. М. Л. Миля собственными силами.
Рассматривались две кинематические схемы: традиционная планетарная и принципиально новая многопоточная, ранее в отечественном вертолетостроении не применявшаяся. Исследования показали, что новая схема даст значительный выигрыш в массе. В результате трехступенчатый главный редуктор ВР-26, превосходящий используемый на Ми-6 редуктор Р-7 по передаваемой мощности почти в два раза, а по выходному крутящему моменту - более чем в полтора раза, получился тяжелее предшественника всего на 8,5%.
А у кого есть «гребень»?
Первые модели Ми-26 имели проблемы с поперечной и путевой устойчивостью вертолета в полете. Это было связано с тем, что вертолет сам по себе очень высокий и его несущий винт располагается существенно выше центра масс. В результате и возникали сложности в управлении столь тяжелой и мощной машиной.
Как принято в нашей научной и инженерной школе, решение было простым и эффективным. Суперкомпьютеры и искусственный интеллект при этом не привлекались. Проблему путевой устойчивости решили благодаря широкому килю, а более сложная - «устойчивость по крену» - была решена с помощью «аэродинамического гребня».
«"Аэродинамический гребень" - это наплыв, расположенный за втулкой несущего винта. Он расположен выше центра масс вертолета, на уровне втулки, и при горизонтальном полете за счет обтекания воздухом оказывает стабилизирующее воздействие по крену», - сказал Полуяхтов.
Он подчеркнул, что по аэродинамической конфигурации машина доведена до совершенства.
«Конечно, может быть, в будущем появятся более современные профили, и тогда поменяют лопасти и выиграют еще пару тонн грузоподъемности, может, установят двигатели ПД-12В, добившись еще большей мощности и топливной эффективности. Потенциал развития есть, хотя то, что есть, - уже совершенство. 38 лет никто не может сделать подобный вертолет, а это о многом говорит», - отметил авиационный специалист.
Американский «жеребец»
Единственной машиной, которую с очень большой натяжкой можно назвать конкурентом российского вертолета, является «Королевский жеребец» C-53 King Stalion Sikorsky Arircraft. Это совсем новый вертолет, который совершил свой первый полет в конце 2015 года. Введение в эксплуатацию планируется в конце этого года - первый экземпляр был поставлен в Корпус морской пехоты США этой весной.
Вертолет имеет семилопастной несущий и четырехлопастной рулевой винты, «стеклянную» кабину и три турбовальных двигателя General Electric GE38-1B мощностью по 7500 лошадиных сил каждый. По сравнению с Ми-26Т «американец» имеет чуть более высокую, на 25 километров в час, скорость полета, но проигрывает по максимальной дальности полета и уж совсем отстает по ключевому показателю для тяжелых вертолетов - грузоподъемности. 20 тысяч килограммов против 15 900 килограммов.
Ну и, конечно, самое потрясающее в американском вертолете - это цена. «Жеребец» имеет истинно королевскую цену. По этому параметру он даже обогнал распиаренный истребитель пятого поколения F-35 LightingII. Стоимость американского вертолета без учета проведенных НИОКР в рамках установочной партии (LRIP) составляет 122 миллиона долларов. К слову, Ми-26Т2 обходится внешнему покупателю почти в пять раз дешевле - в 25 милионов долларов.
Модернизация
Совсем недавно модернизированный тяжелый вертолет Ми-26Т2В впервые поднялся в ростовское небо и взял курс на Москву, где принял участие в форуме «Армия-2018». Не могу сказать, что Ми-26Т2В произвел фурор - изменения смогли увидеть только профессионалы, но…
Машина настолько совершенна, что фактически изменилось только БРЭО вертолета. Новая, современная электроника позволила сократить число членов экипажа с шести до двух человек. Еще один, третий член экипажа добавляется, если ведутся работы с грузом на внешней подвеске, например при высотном монтаже конструкций.
Директор авиационного кластера Ростеха Анатолий Сердюков сказал, что модернизация значительно расширяет потенциал применения самого грузоподъемного вертолета в мире - Ми-26Т. В государственной программе вооружения на 2018-2027 годы предусматривается оснащение войск тяжелыми вертолетами именно в этой модификации. При этом он уверен, что Ми-26Т2В будет востребован не только в России, но и за ее пределами.
«Нам удалось значительно снизить нагрузку на экипаж, во многом автоматизировав полет и посадку такой большой и сложной машины, - процитировали его в пресс-службе. - Кроме того, значительно повышена живучесть вертолета за счет установки современного бортового комплекса обороны».
Машина оборудована современным интегрированным комплексом бортового радиоэлектронного оборудования НПК90-2, который обеспечивает пилотирование вертолета днем и ночью с выполнением автоматического полета по маршруту, выходом в заранее заданную точку и заходом на посадку, а также предпосадочное маневрирование и возврат на основной или запасной аэродром.
Бортовой комплекс обороны вертолета обеспечит его защиту от поражения ракетными комплексами ПВО и ракетами класса «воздух - воздух» путем обнаружения факта угроз и активного противодействия им.
Начало серийного производства модернизированной версии самого тяжелого в мире вертолета Ми-26Т2В запланировано на 2019 год. В первую очередь модернизированный вертолет придет на смену Ми-26Т, которые сейчас использует Минобороны РФ.
Новый вертолет Ми-26Т2В должен обеспечивать полеты в условиях любого региона, в том числе со сложными физико-географическими и неблагоприятными климатическими условиями, в любое время суток, по оборудованным и необорудованным трассам, а также по маршрутам вне трасс и над безориентирной местностью, в условиях огневого и информационного противодействия противника.
Наличие такого вертолета, как Ми-26Т2В, в наших ВС позволит увеличить мобильность подразделений, особенно при отсутствии подготовленных аэродромов. Полезным он будет и для других ведомств, например для МЧС, ну и, конечно, новая машина однозначно найдет себя в гражданской жизни, ведь такой вертолет в мире пока один.
