Авиация и космонавтика 2012 02 - Журнал Авиация и космонавтика (книги онлайн бесплатно без регистрации полностью .TXT) 📗
Конструкторы избрали путь регулировки компрессора, избавляемого от вредных влияний посредством управляемого входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов трех первых ступеней, а также клапанов перепуска воздуха. Регулируемый направляющий аппарат был новинкой, позволяя повысить запасы устойчивости компрессора, «настраиваемого» в зависимости от режима работы двигателя и обеспечивающего бессрывное протекание потока. Впервые в практике отечественного двигателестроения использовалась конструкция опущенных замков турбинных лопаток для улучшения охлаждения и снижения напряжений в дисках турбин. Полки турбинных лопаток выполнялись с лабиринтами, демпфировавшими переменные напряжения в лопатках и повышавшими к.п.д… Ротор компрессора имел цельную жесткую конструкцию, точеную из титанового сплава. Для предотвращения раскрутки свободной турбины управление двигателем включало систему защиты, контролировавшую выход на критические обороты.
Двигатель ТВ2-117 проходил отработку параллельно вертолету и его Госиспытания были завершены в 1964 году. Взлетная мощность ТВ2- 117 была доведена до 1500 л.с., крейсерская мощность продолжительного полета, при котором время работы двигателя не ограничивалось, составляла 1000 л.с. Двигатель отличался небольшим весом в 330 кг и компактностью, имея поперечный размер в пределах 550 мм (для сравнения — поршневой мотор Ми-4 имел 1300 мм в поперечнике). Силовая установка из двух ТВ2-117 по сравнению с одним мотором ALU-82B обладала мощностью на три четверти большей и весила на 400 с лишним килограммов меньше, давая более чем 40 % выигрыш весовых характеристик.
Конструкторам изотовского КБ было чем гордиться. Экономичность, обычно «хромающую» у малоразмерных двигателей, создателям ТВ2- 117 удалось довести до весьма приемлемых показателей: на крейсерском режиме удельный расход топлива составлял 0,310 кг/л.с. час против 0,343 кг/л.с. час у гораздо более мощного Д-25В на Ми-6. Такие характеристики удалось обеспечить благодаря прогрессивным конструктивным решениям. Степень сжатия компрессора ТВ2-117, выглядевшего буквально игрушечным по сравнению с «настоящим» Д-25В, превосходила соответствующий показатель того, достигая значения 6,6 против 5,6 у вертолетного гиганта. Расход воздуха, обеспечиваемый малогабаритным компрессором ТВ2-117, на взлетном режиме составлял 6,6 кг в секунду. Что касается весовой отдачи, то у ТВ2-117 она была доведена до уровня полноразмерных турбовальных двигателей: с килограмма веса двигателя при взлетной мощности «снималось» 4,37 л.с. (у Д-25В параметр равнялся 4,42 л.с./кг). Применительно к предшественнику Ми-4 с его поршневой силовой установкой весовая отдача находилась на уровне 1,60 л.с./кг, тем самым эта характеристика у газотурбинного двигателя возросла без малого втрое.
Коллектив создателей В-8 у своего детища
Серийное производство двигателей ТВ2-117 было организовано на моторостроительном заводе в Перми. Поскольку газотурбинный двигатель имел намного большие рабочие обороты, чем поршневые моторы (частота вращения ротора ТВ2-117 впятеро превосходила обороты коленвала АШ-82В), требовался редуктор с качественно иными характеристиками. Примечательным достижением явилось создание нового двухвального редуктора ВР-8, сконструированного двигателистами и имевшего трехступенчатую планетарную схему с передаточным отношением 1:62,6. Крутящий момент со свободных турбин передавался на несущий и рулевой винты через трансмиссию, включавшую главный, промежуточный и хвостовой редукторы. Устройство главного редуктора обеспечивало распределение потока мощности на несущий и рулевой винты, «пропуская» 3000 л.с. (у Ми-4 планетарный двухступенчатый редуктор Р-5 был рассчитан на мощность не более 2000 л.с.).
Редуктор имел собственную маслосистему для смазки и охлаждения шестеренчатых механизмов и подшипников, располагавшую собственными насосами и радиаторами охлаждения отводимого масла. При испытаниях выяснилось, что механизмы редуктора спроектированы с таким запасом выносливости, что способны переносить даже непредусмотренные жесткие условия, в частности, работая при утечке смазки на одной лишь масляной пене.
При отработке редуктора случилось событие, вовсе немыслимое при нормальной эксплуатации: в ходе очередной «гонки» изделия в него по оплошности механиков забыли залить масло. Промашка осталась незамеченной, и редуктор запустили на стенде, где он отработал целых полчаса, после чего всё же «выразил своё возмущение», пойдя вразнос. Происшествие имело все шансы завершиться скандальным разбирательством и карами за преступную халатность, но кому-то из незадачливых испытателей пришла в голову мысль представить результаты эксперимента как исследование работы редуктора в нештатных условиях и на критических режимах, благо и результаты были налицо — можно было считать доказанным, что редуктор оставляет шансы пусть и недолго, но продолжать полет даже в аварийной обстановке, позволяя дотянуть до места, подходящего для вынужденной посадки.
Новые двигатели ТВ2-117 поступили на опытное производство милевского ОКБ летом 1962 года. Сообразно новой силовой установке была перекомпонована верхняя часть фюзеляжа. Соответственно возросшей мощности потребовалось переделать ряд узлов трансмиссии, а также устройство отсека силовой установки и рамы, несущей редуктор. Несущий винт, однако, все еще оставался прежним, четырехлопастным, аналогичной Ми-4 цельнометаллической конструкции.
Силовая установка вертолета с двумя двигателями ТВ2-117
1 — двигатели: 2 — редуктор; 3 — стойки крепления двигателя в передней его части; 4 — приспособление для удержания двигателя при снятии редуктора с вертолета; 5 — сферическая опора редуктора для крепления двигателя в передней его части; 6 — подкосы рамы крепления редуктора
Хорошее капотирование силовой установки обеспечивало отменный доступ к агрегатам двигателей и редуктору, служа рабочими площадками-трапами при обслуживании
Отработка новой силовой установки была проведена довольно быстро и в конце июля 1962 года вертолет вывели на испытания. Эта машина также представляла собой пассажирский вариант с большими боковыми окнами. 2 августа 1962 года вертолет В-8А под управлением летчика-испытателя Н. В. Лешина выполнил подлет на привязи, впервые оторвавшись от земли. Этот день по праву можно считать днем рождения будущей «восьмерки» в её привычном обличье. Избегая неожиданностей, сопутствующих спешке, испытания старались не форсировать. На отработку силовой установки и оценку управляемости вертолета ушло полтора месяца, и лишь убедившись в надежности машины, В-8А выпустили в свободный полет. Первый «настоящий» полет вертолет выполнил 17 сентября. Уже несколькими днями спустя Главный конструктор рапортовал руководству страны о выполнении задания, представив машину на Центральном аэродроме Н.С. Хрущеву и представителям коммунистических и рабочих партий соседних стран. Поводом явилось проходившее в Москве совещание «передовых сил современного мира», участникам которого решено было представить достижения советского авиапрома. От милевского ОКБ в презентации руководству страны и дружественных государств, кроме В-8А, были выставлены Ми-6 и проходивший в это время испытания прототип будущего Ми-2. Любопытно, что спустя несколько лет практически во всех этих странах летали милевские вертолеты. Перед показом В-8А получил дизайнерски выглядевшие обтекатели основных колес и стоек, а его борт украсила надпись «Аэрофлот». К слову, верный себе Миль, придававший вопросам художественного проектирования большой смысл, лично занимался схемами окраски вертолетов, спорил с коллегами о подборе цветов, и опытная «восьмерка» при показах сменила несколько «парадных мундиров», побывав и в красно-бело-синей окраске, и в кремовой.
