Вертолет, 2004 №2 - Журнал Вертолет (читать книги онлайн полностью без сокращений txt) 📗
— при действии вертолета на ПМВ (Н=5- 15 м) вероятность его поражения практически сводится к нулю (из 28 случаев вертолет был обнаружен средствами ПВО только один раз, причем в течение времени, недостаточном для реакции систем ПВО);
— при действии вертолета на высотах более 15 метров он обнаруживался и поражался с высокой вероятностью (приблизительно 85–90 %) на дальностях 5-10 км, то есть на предельных дальностях применения ПТУР.
Оказалось, что, с одной стороны, выполнение стандартных координированных маневров * в вертикальной плоскости (горки, боевые развороты, повороты на горке и т. д.) не только с максимальными, но и с гораздо меньшими перегрузками приводит к выходу вертолета на высоты более 15 м на время, вполне достаточное для его поражения современными средствами ПВО. С другой стороны, стандартные маневры в горизонтальной плоскости с предельными значениями крена хотя и не увеличивают высоту полета, но значительно ужесточают требования к точности пилотирования: на постоянных высотах полета в «коридоре безопасности» минимальное расстояние от концов лопастей до земли существенно уменьшается, что может привести к катастрофе.
Исходя из этого первоочередную важность приобретает выполнение некоординированных маневров **, поскольку обеспечивается максимальная маневренность в горизонтальной плоскости без выхода на высоты, большие Н = 15 м, и на предельные значения углов крена и тангажа. Стандартные координированные маневры с предельными значениями перегрузок, обеспечивающими максимальные значения угловых скоростей крена и тангажа, становятся на этих высотах менее важными, хотя их значимость, например, в маневренном воздушном бою бесспорна.
Изложенные выше обстоятельства уже в конце 70-х годов, еще на этапе проектирования вертолета Ми-28, позволили определить особенности применения боевых вертолетов и по-иному рассмотреть вопросы прочности, устойчивости и управляемости, боевой живучести, а также сформулировать требования к системе управления для обеспечения гарантированных минимально потребных зазоров между лопастями несущего и хвостового винтов и элементами фюзеляжа, определить состав и расположение экипажа, диаграмму обзора, сформулировать требования по эргономике.
В связи с этим возникла необходимость практически полного исключения перекрестных связей в управлении, присущих вертолетам одновинтовой схемы, внедрения иных принципов компоновки кабины для кардинального улучшения условий обзора и эргономики при выполнении всех режимов во всем диапазоне применения вертолета, особенно при полетах на ПМВ. Также потребовалось создание принципиально новой автоматической системы управления, которая в значительной степени приблизила бы динамику маневренного вертолета к оптимальной (при полетах на ПМВ недопустимы как недостаточная, так и избыточная управляемость: на всех режимах она должна быть оптимальной).
Эти и ряд других требований обеспечивают вертолету, в конечном счете, выживаемость при значительном усилении действия средств ПВО, в принципиально новом виде боевого применения — воздушном бою между вертолетами, при выполнении боевых задач недостаточно опытным летным составом.
При разработке вертолета вариант поперечной схемы (несмотря на возможность дальнейшей модификации вертолета и создания на его базе винтокрыла с максимальной скоростью горизонтального полета Vii t = 450–550 км/ч) отвергли еще на самом первоначальном этапе, так как было доказано, что боевой вертолет не должен иметь большой поперечный размер. При выполнении координированных маневров в горизонтальной плоскости вертолет поперечной схемы всегда (даже при непредельных значениях кренов) будет выходить на высоты, большие Н=15 м.
На некоординированных маневрах в горизонтальной плоскости в силу имеющихся аэродинамических особенностей и перекрестных связей на вертолетах поперечной схемы возможно ухудшение боковой устойчивости и управляемости, что недопустимо для любого вертолета, а тем более боевого, особенно на ПМВ.
Реализуя принцип «обратной унификации» (возможность применения на вертолете Ми-24 более совершенной несущей Системы, хвостового винта и некоторых других агрегатов с Ми-28), диаметр несущего винта вертолета Ми-28 был выбран равным диаметру несущего винта вертолета Ми-24. Таким образом, параметрами, которые можно было реально изменять в процессе предварительных расчетов, оказались КПД несущего винта и масса вертолета, включая его оборудование.
В процессе проектирования требовалось решить сложную задачу: уменьшения массы вертолета на 1000 кг по сравнению с Ми-24. Эта задача решена в первую очередь за счет выбора стратегии значительно большего технического риска при разработке новых технических решений. Для вертолета были разработаны принципиально новые конструкции лопастей и втулок несущего и рулевого винтов, автомата перекоса, главного редуктора, ряда других агрегатов и систем. В конструкции планера были широко применены композитные материалы. Естественно, что период доводки вертолета удлинился, так как в процессе проведения летных испытаний сталкивались с новыми проблемами и явлениями, такими, например, как «хордовый флаттер». В 70-е годы прошлого века с этим явлением столкнулись специалисты фирмы «Локхид» при создании боевого винтокрыла «Шайен» (об этом писали многие западные авиационные издания). В одном из испытательных полетов произошло разрушение вертолета в воздухе, повлекшее за собой гибель экипажа.
«Хордовый флаттер» возник в полете при испытаниях несущего винта Ми-28 на летающей лаборатории — вертолете Ми-24. Благодаря грамотным действиям экипажу удалось выйти из «хордового флаттера», продолжавшегося 35 с, и произвести посадку вне аэродрома. С использованием полетных данных «хордовый флаттер» был воспроизведен на наземном стенде. Встретившись с этим явлением первыми в отечественной вертолетной практике, специалисты МВЗ достаточно быстро решили проблему. Были проведены соответствующие теоретические исследования, доработка втулки несущего винта, цикл наземных и летных испытаний, для которых была разработана новая методика. В результате были даны рекомендации по выходу из «хордового флаттера» в случае его возникновения на вновь создаваемых вертолетах.
Были и другие большие и малые проблемы, которые пришлось решать, причем в сжатые сроки, так как в условиях конкурса на лучший боевой вертолет фактор времени был одним из определяющих. Несмотря на встретившиеся трудности, основная цель была достигнута: взлетная масса вертолета при существующей мощности двигателей и новых профилях несущего винта, разработанных в ЦАГИ, обеспечивала вертолету заданные тактико-технические требования (ТТТ), летно-технические и маневренные характеристики.
* Стандартные координированные маневры — виражи и форсированные развороты, выполняемые без скольжения.
** Некоординированные маневры — виражи, форсированные развороты и другие фигуры, выполняемые как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости со скольжением внешним или внутренним в зависимости от величины отклонения той или иной педали.
Стенд отработки системы выживания экипажа при аварийной посадке
В процессе проектирования вертолетов всех схем рассматриваются концепции с одним и двумя членами экипажа, располагающимися в кабинах по принципу «тандем» и «бок о бок». В основу выбора для Ми-28 двухместной концепции были положены следующие причины:
1) по своим психофизиологическим возможностям экипаж одноместного вертолета не сможет выполнять комплексную задачу на предельно малых высотах (Н=5-15 м) ни днем, ни, тем более, ночью, что к настоящему времени полностью подтверждено материалами отечественных и зарубежных испытаний и исследований;
