Примененная китайцами схема в российскей технике называется термином «винтокрыл». Это означает, что летательный аппарат имеет отдельный несущий винт, удерживающий машину в воздухе, и отдельную систему для сотворения горизонтальной тяги. Главное преимущество таковой схемы кроется в отсутствии необходимости разработки и производства сложной втулки винта с автоматом перекоса. Не считая того, горизонтальная тяга становится «обязанностью» отдельной системы, а не несущего винта и, как следствие, мощность мотора расходуется более отлично, что позволяет достигнуть еще огромных скоростей полета. Все достоинства вертолета, как то возможность висения и взлета/посадки на малые площадки, сохраняются полностью. До определенного времени винтокрылы практически на равных соревновались с вертолетами за право стать главным классом летательных аппаратов вертикального взлета, но по ряду обстоятельств – сначала из-за относительно сложной коробки – проиграли. Все же, разработка винтокрылов продолжилась, хотя по количеству они не могут соперничать с вертолетами.
Fairey Rotodyne
Одним из первых проектов винтокрыла, имевшим отличные перспективы практического использования, был британский Fairey Rotodyne, сделанный посреди 50-х годов. Целью этого проекта было изготовка многообещающего многоцелевого (сначала транспортного) летательного аппарата, способного перевозить полезную нагрузку с более высочайшей скоростью, чем имевшиеся тогда вертолеты. При всем этом по скорости нужный аппарат уступал имевшихся самолетам, но не добивался огромных площадок для взлета и посадки. После недолгих раздумий над видом будущей машины инженеры конторы «Фейри» вспомнили старенькую идею с отдельным несущим и отдельным тянущим винтами. В итоге исследовательских работ и конструкторских работ в 1957 году был построен 1-ый макет машины Rotodyne. Он представлял собой нечто, соединяющее внутри себя черты вертолета и самолета. В высшей части сигарообразного фюзеляжа был установлен пилон для винта. По краям аппарата находилось два крыла с мотогондолой на каждом. В хвостовой части фюзеляжа предусмотрели стабилизатор с 2-мя килями-шайбами.
Особенный энтузиазм представляет силовая установка «Ротодайна». Аппарат имел целых 6 движков. 1-ые два из их – турбовинтовые Napier Eland NE1.7 мощностью по 2800 л.с. – располагались в мотогондолах на крыле. Через собственные редукторы они крутили тянущие винты. Раскрутка несущего винта осуществлялась за счет 4 маленьких реактивных движков (по одному на каждой лопасти) своей разработки. На турбовинтовых движках установили систему отбора воздуха, который поступал в движки на лопастях, где смешивался с топливом. Сгоравшая смесь приводила несущий винт во вращение. Такая система была довольно сложной и необыкновенной для авиационной техники, но внедрение реактивного привода винта позволило упростить конструкцию всего Rotodyne благодаря отсутствию необходимости в хвостовом винте, парирующем реактивный момент винта несущего. Не считая того, в силовой установке «Ротодайна» была предусмотрена возможность отключения привода несущего винта, после этого аппарат мог лететь подобно автожиру и растрачивать всю мощность мотора на горизонтальную тягу. Получившийся винтокрыл Rotodyne имел приличные габариты: поперечник несущего винта в 27,5 метра, общая длина практически 18 метров и сухая масса 7200 килограмм. Сначало разрабатывался только вариант для перевозки пассажиров. В кабине аппарата могло поместиться до сорока человек с багажом. При наибольшей загрузке взлетный вес «Ротодайна» мало не дотягивал до пятнадцати тонн.
6 ноября 1957 года 1-ый макет винтокрыла поднялся в воздух. В процессе первых полетов «по-вретолетному» в очередной раз была испытана маневренность: дело в том, что управление по рысканью производилось не тягой хвостового винта, которого не было, а раздельным конфигурацией шага тянущих винтов. 1-ые же полеты проявили жизнеспособность таковой системы. До конца первого шага испытаний «Ротодайн» достигнул скорости в 250 км/ч и высоты 2100 метров. При всем этом все полеты происходили без отключения движков несущего винта и без использования тянущих винтов. Весной 1958 года начался 2-ой шаг испытаний, в процессе которого винтокрыл стал перебегать на режим авторотации и летать с помощью турбовинтовых движков. В самом начале 1959 года Fairey Rotodyne установил рекорд скорости для аппаратов с несущим винтом. На замкнутом 100-километровом маршруте он разогнался до 307 км/ч. Это было практически на 80 км в час резвее предшествующего рекорда для вертолетов. При всем этом расчеты демонстрировали, что без конфигурации конструкции «Ротодайн» способен взять планку в 400 км/ч.
Rotodyne был в первый раз продемонстрирован публике на авиасалоне Farnborough 1958, где его необыкновенная конструкция сходу завлекла огромное внимание. Но не считая любознательных «простых» гостей им заинтересовались и потенциальные заказчики. Еще до окончания испытаний несколько больших авиаперевозчиков выказали желание получить такую технику, а канадская компания Okanagan Helicopters (сейчас CHC Helicopters), не дожидаясь окончания салона, подписала подготовительный договор на поставку, как минимум, 1-го нового винтокрыла. Более того, многообещающей машиной заинтересовались даже Пентагон и Царские ВВС Англии. Но много заказчиков вожделело получить машину с большей грузоподъемностью. Расчеты экономистов конторы «Фейри» еще в самом начале работ проявили, что более действенным в финансовом плане будет вариант винтокрыла, способный перевозить 60-65 пассажиров. Конкретно на 65 местах настаивали несколько компаний-перевозчиков. Переработка проекта добивалась приличных денежных вливаний – порядка 8-10 миллионов фунтов стерлингов. Из-за этого проект Rotodyne в самом конце 50-х попал в очень неудобную ситуацию. Потенциальные заказчики не вожделели оплачивать конструкторские работы, а собственных средств у Fairey Aviation не было.
Не считая собственных заморочек с финансированием проекта по «Ротодайну» стукнули планы английского правительства. Сокращение муниципальных заказов вынудило компанию Fairy Aviation войти в состав конторы Westland, а последняя не имела планов по развитию программки Rotodyne. Финансирование многообещающего винтокрыла было недостающим, что привело к затягиванию испытаний. Из-за этого большая часть компаний-перевозчиков отказалось от собственных планов. В 1962 году, невзирая на изначальные планы по запуску серийного производства, проект Rotodyne был закрыт. Увлекательный и смелый летательный аппарат не сумел совладать с бюрократией, финансовыми неуввязками и недоверием коммерсантов.
Камов Ка-22
Практически сразу с созданием британского «Ротодайна» частично схожий проект начался в нашей стране. Точнее, приблизительно совпали только сроки главных конструкторских работ, а задумки обоих проектов появились еще в конце 40-х годов. 1-ый русский винтокрыл с подходящими для использования на практике чертами вырос из идеи буксирования самолетом вертолета. В таком случае буксируемая машина могла перейти на режим авторотации и сберечь много горючего. Но практическое применение связки «самолет-вертолет» смотрелось не совершенно комфортным. Было принято решение создать летательный аппарат, который мог соединить внутри себя все положительные черты имеющихся типов.
К маю 1952 года конструкторское бюро Н.И. Камова окончило подготовительный проект грядущего винтокрыла под заглавием Ка-22. Уже на ранешних стадиях летательный аппарат предлагалось делать двухвинтовым, с поперечным расположением несущих винтов. Кроме относительной простоты конструкции планера это позволяло существенно упростить коробку: расположенные в мотогондолах под несущими винтами движки сразу могли приводить в движение и тянущие винты. Практически самой сложной частью коробки был синхронизационный механизм, обеспечивавший одновременное однообразное вращение обоих несущих винтов и, в случае отключения 1-го из движков, распределявшего мощность оставшегося. При всем этом схема Ка-22 в то время числилась не совершенно применимой для массовой эксплуатации. Все прошлые вертолеты поперечной схемы мучались от одной и той же препядствия – сильных вибраций. Тогда появилось мировоззрение, что колебания конструкции являются органическим недочетом поперечного расположения винтов.
Необходимо отметить, кроме вибраций многообещающий проект имел ряд других заморочек. Например, расчеты демонстрировали необходимость сотворения силовой установки и коробки, способной работать на мощностях порядка 12 тыщ лошадиных сил. Также пришлось издержать много времени на исследование винтов. При скорости полета около 400 км/ч скорость потока на концах лопастей несущих винтов превосходила скорость звука, что существенно усугубляло их свойства. Все же, конструкторы КБ Камова и сотрудники ЦАГИ совладали с аэродинамическими и инженерами неуввязками. Через 10 лет после тех работ Н.И. Камов защитил докторскую диссертацию, которая отчасти касалась проекта Ка-22. По словам М.Л. Миля, за этот проект необходимо было сходу давать степень доктора технических наук.
Законченный проект смотрелся последующим образом. На фюзеляже сечения, близкого к прямоугольному, монтировалось хвостовое оперение из стабилизатора и киля. В средней части фюзеляжа установили крыло размаха 23,8 метра, на концах которого расположили две мотогондолы для движков Д-25ВК мощностью по 5500 лошадиных сил. В мотогондолах также располагались системы коробки, распределявшие мощность на несущие и тянущие винты. Пустой Ка-22 весил практически 26 тонн. Наибольшая нужная нагрузка превосходила 16 тонн. При всем этом в ряде всевозможных случаев винтокрыл мог перевозить менее 5 тонн груза – в таком случае достигалась применимая дальность полета.
1-ый макет винтокрыла Ка-22 был построен в 1958 году, но после передачи на летно-испытательную станцию пригодились некие доработки. Из-за их 1-ый полет состоялся исключительно в середине 59-го года. К концу года к полетам «по-вертолетному» добавились летные задания, подразумевавшие включение тянущих винтов. 29 апреля 1960 года 1-ый полет по кругу закончился скоро после начала. Экипаж летчика Д.К. Ефремова через несколько секунд после взлета ощутил сильную вибрацию и был обязан сесть поблизости аэродрома. Предпосылкой проблем стал отрыв обшивки одной из лопастей правого несущего винта. В предстоящем тесты Ка-22 не один раз прерывались на маленькое время из-за неизменных технических недочетов и доработок. Все же, в ноябре 1961 года новый винтокрыл установил мировой рекорд, подняв 16485 килограмм груза на высоту 2557 метров.
Самая суровая трагедия в процессе испытаний Ка-22 случилась в конце лета 1962 года, когда разбился перегонявшийся с Ташкентского авиазавода в Москву опытнейший экземпляр винтокрыла. При заходе на аэродром Джусалы летательный аппарат завалился на бок и свалился на землю, похоронив под собой семь человек экипажа. Предпосылкой происшествия оказалось рассоединение крепежной муфты троса управления шагом правого несущего винта. 2-ой перегонявшийся винтокрыл выслали на обследование и доработку. Тесты возобновились только весной будущего года. Новый шаг полетов по собственной программке повторял прошлые: сначала взлеты с помощью несущих винтов, а потом пробные полеты «по-самолетному». Последние тесты были признаны в целом успешными, но винтокрыл как и раньше добивался доводки для использования в военно-воздушных силах. В процессе испытаний машина достигнула наибольшей скорости в 356 км в час. Предстоящее ускорение полета было связано с определенным риском, но планка в расчетные 400 км/ч все еще могла быть покорена.
Все же, доводки не пригодились, а скорость в четыре сотки км в час осталась недостигнутой. Даже в конце 1963 года проект Ка-22 оставался на стадии испытаний опытнейших образцов. К этому времени его главный соперник, вертолет Ми-6, пошел в серию и был принят на вооружение. Ка-22 вначале разрабатывался в качестве кандидатуры для нового вертолета большой грузоподъемности. Трудности в проектировании и испытаниях готового винтокрыла в конечном итоге сказались на сроках воплощения проекта, что в конечном счете поставило на нем крест. Управление авиационной индустрии и министерство обороны утратили энтузиазм к сложному и долговременному проекту в 1964 году. Работы по Ка-22 закончили.
Lockheed AH-56 Cheeyenne
Компания Lockheed всегда славилась своими передовыми разработками. Часто воплощение новых мыслях обходилось заказчику в огромные суммы либо останавливалось из-за технических заморочек, но это практически не воздействовало на «рвение» конструкторов. В 60-х годах сотрудники «Локхида» попробовали себя в деле сотворения винтокрылых машин. Стоит гласить, что проект вышел увлекательным и в определенной мере смелым? Получившийся винтокрыл AH-56 Cheeyenne до сего времени завлекает внимание профессионалов, но фактическая судьба проекта оказалась грустной.
Посреди 60-х годов прошедшего века Пентагон возжелал получить новый ударный вертолет с неплохими летными и боевыми чертами. Программка военного ведомства получила обозначение AAFSS и к ней было привлечено 12 проектных организаций. В финишную стадию конкурса вышли только две компании – Lockheed со своим проектом AH-56 Cheeyenne и Sikorsky с S-66. В технических требованиях к новенькому вертолету значилась высочайшая скорость. Военные подразумевали, что новый ударный вертолет должен растрачивать малое количество времени на выход в район атаки. По этой причине оба проекта предугадывали установку толкающего винта в хвостовой части вертолета. Данный факт делает из рассматриваемых вертолетов летательный аппарат класса «винтокрыл». Броско, что инженеры компаний Lockheed и Sikorsky избрали различные методы парирования реактивного момента несущего винта. «Локхид» поступили просто: к хвостовому управляющему винту с 4-мя лопастями добавили трехлопастный толкающий, расположенный на самом конце хвостовой балки. На фирме «Сикорский» спроектировали особый механизм, разворачивавший управляющий винт на 90°. После такового разворота несущий винт переходил в режим авторотации и не создавал реактивный момент. Но заказчик посчитал схему вертолета S-66 очень сложной. В 1966 году этот проект закрыли в пользу Lockheed AH-56 Cheeyenne.
Сравнительная простота сборки хвостовой части «Шайенна» с лихвой компенсировалась общей смелостью иных технических решений. Вертолет-винтокрыл получил узкий фюзеляж с выпуклым остеклением кабины. За известные соответствующие очертания винтокрыл обзавелся прозвищем Dragonfly – «Стрекоза». Вверху фюзеляжа устанавливалась втулка винта низкого профиля, на которой навешивались три лопасти. Для вертолетов тех пор трехлопастный винт был довольно смелым решением. Большая часть винтокрылых машин тех пор имело четное количество лопастей для более обычный балансировки и уменьшения вибраций. В средней части фюзеляжа, сзади от втулки винта, размещался турбовальный движок. На первых экземплярах AH-56 это был General Electric T64-GE-16 мощностью чуток наименее 3000 лошадиных сил. При наивысшем взлетном весе порядка 7700 кг «Шайенн» мог нести до 1700 л. керосина. Это давало винтокрылу уникальную наивысшую дальность – до 1400 км. Невзирая на малый вес, принципиальные агрегаты вертолета и экипаж имели противопульную и противоосколочкую броню. Экипаж из 2-ух человек размещался в общей кабине; рабочее место пилота размещалось сзади и выше рабочего места штурмана-стрелка.
Понимая огромное будущее боевых вертолетов и винтокрылов, конструкторы компании Lockheed не стали «мелочиться» с авионикой. Основным ее элементом стала прицельно-наблюдательная система General Electric XM-112. В состав этой системы входило 12 перископов, лазерный дальномер и устройство ночного видения. Благодаря XM-112 штурман-стрелок мог держать под контролем сектор шириной в 210° впереди машины. Разворотом по рысканью можно было обеспечить радиальный обзор. Система XM-112 была объединена с комплексом наведения только что сделанных противотанковых ракет BGM-71 TOW. Ракеты и другое вооружение располагалось на 6 пилонах под крылом. Также в систему наблюдения и управления вооружением были интегрированы три радиостанции для связи с базой и наземными соединениями, аппаратура системы опознавания «свой-чужой», радиовысотомер, автомат курса и прочее нужное радиоэлектронное оборудование. Соответствующей чертой авионики «Шайенна» стала наибольшая интеграция всей аппаратуры. Большее в сопоставлении с прошлыми вертолетами количество различной электроники фактически не сказывалось на удобстве воззвания с ней. Единственный минус продвинутой авионики – большая стоимость всего комплекса. Но в те времена южноамериканские военные не скупились на боевую технику.
Возможный эксплуатант винтокрыла Sheeyenne мог избрать вооружение из довольно широкого диапазона. Так, в носовой части боевой машины расположили дистанционно управляемую турель компании Emerson Electric. Под шарообразным кожухом турели можно было расположить шестиствольный пулемет винтовочного калибра системы Гатлинга XM-196, 40-мм автоматический гранатомет XM-129 либо автоматическую пушку XM-52 калибра 30 мм. Боекомплект разных ствольных систем отличался, но в носовой части винтокрыла было довольно места для размещения ящиков с патронами либо снарядами. На 6 узлах наружной подвески можно было нести еще 907 килограмм вооружений, к примеру, блоки неуправляемых ракет либо ПТУР TOW. В общем, боевой потенциал «Шайенна» приметно превосходил способности не так давно сделанной «Кобры» AH-1.
Выше были и летные свойства нового винтокрыла. На высоту в тыщу метров AH-56 подымался наименее чем в минуту и мог лететь на дальность до 1400 км. В процессе испытаний была достигнута наибольшая скорость в 407 км в час. 21 сентября 1967 года в воздух поднялся 1-ый летный макет вертолета. Он наглядно показал удобство мотора большой мощности и примененной системы с 2-мя хвостовыми винтами. Но при переходе из висения в горизонтальный полет, также в процессе последнего «Шайенн» вел себя неустойчиво. Малозначительные доработки перемежались с тестовыми полетами. Такая практика просуществовала до весны 1969 года: 12 марта 3-ий летный экземпляр потерпел крушение. Во время полета началась вибрация несущего винта, из-за чего он стукнул по фонарю. Удар был таким сильным, что пилот Д. Бейл, находившийся в верхней кабине, сходу умер. После чего инцидента появилось предложение оснастить винтокрыл катапультными креслами и системой отстрела лопастей. К этому времени полное количество построенных либо строящихся Cheeyenne приравнивалось восьми.
У «Шайенна» оставалось много заморочек технического и эксплуатационного нрава. Сотрудники «Локхида» интенсивно работали над их ликвидацией, но война во Вьетнаме уже вошла в активную стадию. Южноамериканским военным срочно требовался ударный вертолет, коим скоро стал AH-1 Cobra. К концу весны 69-го года Пентагон порвал договор с Lockheed. Прибыльное предложение на сумму порядка 100 миллионов баксов получила компания Bell. Позднее последовали другие договоры на несколько сотен ударных «Кобр». Что касается AH-56, то компания Lockheed в деятельном порядке и за собственный счет продолжила проект. «Шайенн» в версии AH-56A имел освеженное шасси, новый четырехлопастный винт и поболее мощнейший движок General Electric T64-GE-716. Не считая того, был скорректирован состав оборудования и малость облегчена разработка производства. В согласовании с новым проектом выстроили два винтокрыла. В 1972 году «Локхид» представили военным освеженную боевую машину, но они уже не показали никакого энтузиазма. Проект совсем закрыли, а скоро Пентагон начал новейшую программку, результатом которой стал вертолет AH-64 Apache.
1-ый винтокрылый летательный аппарат компании «Локхид» вышел очень сложным и смелым для собственного времени. Не считая того, «Шайенну» не подфартило показаться в необходимое время. Из-за боев во Вьетнаме основной заказчик растерял энтузиазм к многообещающей машине, пусть даже и непривычного класса «винтокрыл». Из 10 построенных AH-56 до наших дней дожило только четыре экземпляра, которые на данный момент являются музейными экспонатами.
По материалам веб-сайтов:
http://china-defense.blogspot.ru/
http://militaryparitet.com/
http://airwar.ru/
http://aviastar.org/
http://globalsecurity.org/
http://pkk-avia.livejournal.com/