Airbus испытала вертолет с поршневым двигателем. Вертолетный двигатель поршневой


Советский многоцелевой вертолет Ми-4: история, описание и характеристики

Ми-4 – это советский многоцелевой вертолет с поршневым двигателем, созданный конструкторами ОКБ Миля в начале 50-х годов. Эта машина стала первым транспортным вертолетом, принятым на вооружение советской армией.

Внешне Ми-4 очень напоминал американский вертолет Sikorsky S-55, принятый на вооружение ВВС США несколькими годами раньше. Не вызывает сомнения, что во время своей работы советские конструкторы во многом копировали американскую машину. Однако по своим характеристикам Ми-4 превосходил своего зарубежного визави: он имел значительно большую грузоподъемность, да и весил советский вертолет гораздо больше.

В этой машине впервые был использован грузовой люк, находящийся в задней части вертолета.

Вплоть до начала 70-х годов Ми-4 являлся основным транспортным вертолетом советской армии и вооруженных сил стран-участниц Варшавского договора. Производство Ми-4 было завершено в 1966 году, всего было изготовлено более 3900 единиц (включая китайскую лицензионную копию) этой машины. В Китае по советской лицензии этот вертолет выпускался под наименованием Harbin Z-5. Он до сих пор находится на вооружении армии Северной Кореи.

Ми-4 неоднократно совершенствовался и модернизировался, существует большое количество его модификаций.

В СССР отдельные машины эксплуатировались вплоть до конца 80-х годов, решение о полном списании устаревшей техники было принято только в 1988 году после катастрофы вертолета этой модели, произошедшей в Читинской области.

Разработка Ми-4 была проведена в рекордные сроки: от начала проектных работ до серийного производства прошел всего лишь один год. На первых порах в вертолетной гонке СССР был в роли догоняющего, поэтому перед конструкторами были поставлены очень жесткие сроки. Серийным изготовлением этих машин занимался Казанский вертолетный завод.

История создания

Впервые массово использовать вертолеты на поле боя начали американцы во время Корейской войны. Поначалу военные скептически отнеслись к новым машинам, сочтя их недостаточно надежными и защищенными. Однако вскоре выяснилось, что вертолет – это прекрасное средство для осуществления разведки, корректировки огня, связи и эвакуации раненых с поля боя.

Советские военные поначалу также не восприняли вертолеты слишком серьезно, однако успешный опыт их применения в Корее доказал, что новый тип машин можно очень успешно использовать в боевых условиях. В СССР еще до войны занимались созданием винтокрылых машин, но это были автожиры. Созданием вертолетов в конце 40-х годов занялись коллективы под руководством Миля и Камова.

В 1948 году в небо поднялся первый советский серийный вертолет Ми-1. Чтобы начать его серийное производство потребовалось вмешательство самого Сталина.

Ми-1 не уступал своим зарубежным аналогам, но это был легкий вертолет, способный перевозить не более трех пассажиров или незначительный груз. Военным нужен был вертолет среднего класса, который бы имел большую грузоподъемность.

У американцев такой вертолет был: в 1950 году компания Sikorsky Aircraft начала поставлять армии США вертолет S-55/H-19 Chickasaw, который мог перевозить 12 десантников или 960 кг груза. Эти машины весьма успешно применялись американцами в ходе Корейской войны, особенно хорошо они себя показали во время десантной операции в Инчхоне.

Разработка вертолетов большей грузоподъемности в ОКБ Миля началась еще в конце 40-х годов. Однако в то время подобные идеи не нашли особого понимания у советских военных. Однако вскоре ситуация кардинально изменилась. В сентябре 1951 года в Кремле, под председательством Сталина состоялось совещание, на котором рассматривался вопрос об отставании СССР в области вертолетостроения от потенциальных противников.

На этом совещании Миль представил свой проект нового вертолета В-12, который мог брать на борт 12 десантников. Проект был одобрен. В задании конструкторам предписывалось создать вертолет, который мог бы перевозить 12 десантников, легкое орудие или автомобиль. Грузоподъемность вертолета должна была составлять 1200 кг или 1600 кг при перегрузе. На постройку машины конструкторам отводился всего лишь один год.

Чтобы уложиться в этот срок, людям пришлось работать по 14-16 часов в сутки и ночевать прямо на рабочих местах.

Для будущей машины была выбрана одновинтовая схема и двухэтажная компоновка, аналогичная той, что была на американском S-55. В качестве основы для силовой установки был выбран авиационный двигатель АШ-82В с четырнадцатью цилиндрами (двойная звезда). Его взлетная мощность составляла 1700 л. с., а номинальная – 1400 л. с. Большую часть фюзеляжа занимала грузовая кабина, которая заканчивалась большим люком в кормовой части вертолета. Это было новое (и очень удачное) решение в мировом вертолетостроении.

Уже в начале марта 1952 года были готовы чертежи новой машины, а в апреле – первый летный экземпляр вертолета. В конце этого же месяца начались заводские испытания машины. После их завершения вертолет был передан на государственные испытания, которые стартовали в августе 1952 года. Еще до их окончания началось серийное производство вертолета. Он получил обозначение Ми-4. В следующем году машина была принята на вооружение.

Первоначально серийное производство проводилось на Саратовском заводе №292, где было изготовлено 154 машины. Позже оно было перенесено на Казанский вертолетный завод, на счету которого 3155 Ми-4. Заводской филиал ОКБ Миля занимался усовершенствованием вертолетов и разработкой новых модификаций машины.

В 1956 году лицензионное производство Ми-4 началось в Китайской Народной Республике, именно эта машина дала начало вертолетостроению в КНР. Китайская модификация вертолета получила наименование Z-5 и выпускалась до 1979 года. Всего было изготовлено 545 вертолетов.

Однако не все было так быстро и гладко. Вертолетостроение было новой отраслью авиационной промышленности не только в СССР, но и в мире. Поэтому конструкторам пришлось столкнуться с целым рядом сложных технических задач. Им нужно было решить проблему усталости металла конструкции, повысить прочность рулевого винта и устранить резонанс машины с землей. Однако самым сложным вопросом был недостаточный ресурс лопастей несущего винта, который очень долго не удавалось увеличить более 150 часов. Лишь после нескольких лет поисков и испытаний удалось создать лопасти с 300-часовым ресурсом, позже его удалось повысить до 1 тыс. часов, а затем и до 2,5 тыс.

Весьма сложной проблемой стало ранее не встречающееся явление – флаттер лопастей винта. Именно во время работы над Ми-4 конструкторы смогли понять суть этого явления и найти противоядие от него.

Следует отметить, что отработанная конструкция лопастей стала типовой для последующих машин, созданных в ОКБ Миля, и это позволило сделать вертолеты марки «Ми» одними из самых надежных в мире.

На Ми-4 были впервые проведены исследования, связанные с принципиальной возможностью установки на вертолеты автопилота и уже в 1957 году серийные машины стали оснащаться этим прибором.

В ВВС эксплуатация машины началась в 1953 году. Позже из этих вертолетов стали формировать отдельные полки, несколько из них имелось в каждой группе войск или округе. Примерно в это же время Ми-4 начали использовать и в гражданской авиации, причем очень скоро Ми-4 стал одной из основных машин гражданского флота. Он использовался наряду с Ми-1, эти вертолеты прекрасно дополняли друг друга.

Вертолет Ми-4 применялся для пассажирских и грузовых перевозок, в санитарной авиации, для тушения пожаров и проведения спасательных работ. Эта машина успешно работала и в Арктике, и в Антарктике. Ми-4 экспортировали в более чем тридцать стран мира. На вертолете было установлено несколько мировых рекордов.

Вертолет Ми-4 использовался в ходе военных конфликтов: в начале 60-х годов, во время вторжения советских войск в Венгрию, в Индии в 1961-1962 гг., в Пакистане в 1965 году, во время ирано-иракского конфликта, в Эфиопии. Эта машина применялась советскими войсками и в Афганистане, однако вскоре ее заменили более современными вертолетами Ми-8 и Ми-24. Еще в середине 1995 года в вооруженных силах различных государств использовалось около 550 вертолетов Ми-4.

За время эксплуатации Ми-4 было создано более тридцати модификаций этой машины, обычно они предназначались для выполнения узких специализированных задач.

В СССР Ми-4 начали постепенно выводить из эксплуатации только после появления следующей великолепной машины ОКБ Миля – вертолета Ми-8.

Описание

Вертолет Ми-4 выполнен по схеме с одним несущим и одним рулевым винтом. Он оснащен одним поршневым двигателем и четырехопорным шасси. Экипаж Ми-4 состоит из трех человек.

Фюзеляж Ми-4 типа полумонокок, поршневой двигатель устанавливается в носовой части машины. Центральную часть фюзеляжа вертолета занимает грузовой отсек, он имеет объем 16 кубических метров и люк с грузовым трапом, расположенным в задней части. Его створки открываются в стороны. На левой стороне корпуса находится дверь, в которую можно установить электролебедку для подвеса груза.

В грузовой кабине установлены откидные сидения для десантников, вертолет может принять на борт двенадцать человек. Кабина пилотов расположена над грузовой кабиной. По большей части она состоит из стеклянных панелей и имеет хороший обзор.

Сразу за кабиной пилотов находится топливный бак и главный редуктор. Внутри грузового отсека можно установить дополнительный бак, что существенно увеличивает дальность полета машины. Основной топливный бак имеет емкость 1 тыс. литров.

Хвостовая балка имеет коническую форму и овальное сечение, концевая балка отклонена вверх.

Несущий винт вертолета Ми-4 четырехлопастной, он состоит из стальных лонжеронов и деревянного каркаса. Его диаметр 21 метр. На поздних модификациях вертолета лопасти несущего винта изготавливались из алюминиевого сплава (лонжерон) и приклеенных секций из сотового наполнителя. Новая конструкция лопасти имеет ресурс до 2,5 тыс. часов.

Рулевой винт имеет три лопасти, он изготовлен из дерева. Большинство движущихся элементов вертолета и кабина экипажа оснащены противообледенительными системами.

Шасси Ми-4 четырехопорное. Главные опоры имеют ферменную конструкцию и оснащены масляно-воздушными амортизаторами, колеса на передних опорах самоориентирующиеся, на конце хвостовой балки снизу установлена предохранительная опора.

Силовая установка Ми-4 состоит из двухрядного поршневого двигателя АШ-82В воздушного охлаждения, расположенного в носовой части вертолета.

Ми-4 стал одним из первых вертолетов, на котором были установлены гидроусилители управления.

Навигационно-пилотажное оборудование машины состоит из радиокомпаса, радиостанции, радиовысотомера РВ-2, РЛС, переговорного устройства СПУ-2. Оно позволяет управлять вертолетом в сложных погодных условиях и в любое время суток. Ми-4 оснащался кислородным оборудованием, позволявшим экипажу выполнять высотные полеты.

У военных модификаций машины под фюзеляжем устанавливался пулемет калибра 12,7 мм. Для стрелка была предусмотрена специальная гондола. На вертолет могли быть установлены ПТУР «Фаланга», неуправляемые реактивные снаряды или четыре бомбы по 250 кг каждая.

Характеристики

Ниже представлены характеристики Ми-4.

Модификация  Ми-4А
Диаметр главного винта, м  21
Длина, м  26
Высота, м  4,4
Ширина, м  2
Масса, кг
  Пустого  5100
  нормальная взлетная  7150
  максимальная взлетная  7550
Двигатель  АШ-82В
Мощность, кВт  1 х 1250
Макс. скорость, км/ч  185
Крейсерская скорость, км/ч  140
Дальность действия, км
  при номинальном топливе  410
  с максимальным запасом топлива  500
  с 1 ПТБ  660
Макс. скороподъемность, м/мин  336
Практический потолок, м  5500
Статический потолок, м  2000
Экипаж, чел.  1-2
Полезная нагрузка:  12-16 солдат или 1200 кг груза (с перегрузом
 — 1600 кг)

militaryarms.ru

Поршневой или газотурбинный? / АвиаПорт.Дайджест

Об экономии и эффективности, как правило, вспоминают во времена кризисов. К примеру, в памятном 2008 году ряд западных телекомпаний из-за нехватки денег пересадили свои новостные группы на вертолеты с поршневыми двигателями вместо газотурбинных.

Однако, как ни странно, это решило лишь локальные проблемы в виде экономии средств телекомпаний, да еще помогло продвинуть на рынки легкие вертолеты. И все. Ни о каком глобальном повороте в сторону энергоэффективности речи больше не заходило. А ведь именно он, поворот, вполне мог бы и средства сохранить, и добавить вертолетам так необходимую им топливную всеядность, помноженную на преимущества поршневых двигателей.

Если снять экологический "ошейник"

И дело тут не только в доступном автомобильном бензине. У авиации как кость в горле застряли ограничения на токсичность двигателей.

- По газотурбинным авиадвигателям такой вопрос стоит очень остро, - говорит Дмитрий Онищенко, заместитель декана факультета "Энергомашиностроение" МГТУ имени Баумана, доцент. - Хотя, очевидно, что это скорее политика и экономика, чем забота об экологии. При этом на поршневые двигатели особых экологических ограничений нет. Да, в ряде стран они прописаны, но гораздо менее жестко, чем нормы для автомобильных двигателей. И этот факт, несомненно, надо использовать.

Действительно, если с поршневого двигателя снять экологический "ошейник", то его характеристики станут значительно интереснее для потребителя. И главное - мощность, про которую вспоминают все, пересевшие с поршневого на более тяговооруженный газотурбинный вертолет, например, с Robinson R44 на R66.

Иллюстрацией подобного подхода к перспективе поршневых двигателей для легких вертолетов может стать концепткар компании Ferrari, построенный в 1995 году.

- Уникальность этого автомобиля в том, что его силовая установка была основана на двухтактном двигателе с непосредственным впрыском бензина в цилиндр, оснащенным турбокомпрессором с высокой степенью повышения давления, поясняет наш собеседник из МГТУ. - А ведь двухтактные двигатели на тот момент уже считались, чуть ли не отжившими свой век, к тому же "грязными" реликтами. Правда, идея Ferrari не нашла дальнейшего применения. Основная причина одна - экологичность, в смысле ее отсутствие. Такой двигатель имел высокую токсичность и даже не вписывался в норму Евро-0 по показателям концентрации оксидов азота. Кроме того, из-за очень больших тепловых нагрузок на основные детали камеры сгорания снижался ресурс двигателя в целом. А вот в авиации подобный вариант развития событий был бы очень неплох. И конечно, за этим будущее.

Керамика вместе с конструкционной оптимизацией

Точно таким же образом, применяя современные технологии, и уникальные методы оптимизации процессов, которыми обладают отечественные разработчики, вполне можно вывести комбинированную поршневую силовую установку на очень высокий уровень удельных мощностей.

- Единственным ограничением в данном случае являются предельные температуры работы сплавов, из которых изготовлены ответственные элементы двигателя - поршни, головки или крышки блока цилиндров и так далее - продолжает Дмитрий Онищенко. - Но и эти проблемы решаемы применением новых материалов, которые обладают низкой теплопроводностью. Данные материалы способны существенно снизить количество теплоты, отводимое от рабочего тела и приблизить работу двигателя к идеальному циклу Карно, что в свою очередь обеспечивает максимально высокий термический КПД.

В данном случае разговор идет исключительно о двигателях воздушного охлаждения, так как кроме повышения мощности требуется максимальное снижение веса и размеров силовой установки. Чего трудно добиться при жидкостном охлаждении.

- И здесь, с учетом тех требований, которые предъявляются к современной силовой установки для малых и средних вертолетов, без теплоизоляции стенок камеры сгорания уже не обойтись, - говорит Дмитрий. - Не обойтись, к примеру, без керамики или иных похожих материалов с низким коэффициентом проникновения тепла. И в нашей лаборатории, используя керамические покрытия некоторых частей двигателя, мы действительно добивались повышения температуры рабочего тела в камере сгорания. Только в итоге из-за большой разности коэффициентов линейного расширения металлов и керамики, на них наносимой, последняя зачастую отслаивалась. Кроме того, работы по так называемым "адиабатным" двигателям, (или более корректно их все же называть двигатели с уменьшенным теплоотводом) велись во многих странах и были прекращены. Но жизнь не стоит на месте, и в результате использования новых методов проектирования и расчета, математического моделирования мы пришли к выводу, что если частичную теплоизоляцию совмещать с некоторыми методами конструкционной оптимизации, проблема решается весьма успешно. Тот есть, помимо теплоизоляции необходимо менять угол закрутки потока, фазы газораспределения, характеристику впрыска топлива, диаметр и количество сопловых отверстий наконечника распылителя форсунки. Все это дает достойный прирост мощности и снижение расхода топлива. И самое главное - мы добиваемся очень серьезного увеличения удельной мощности поршневого двигателя, делающего его сопоставимым по тяговооруженности с малоразмерным газотурбинным.

Но, как было сказано, повышение мощности поршневого двигателя происходит при снятии экологических ограничений. То есть, в отработавших газах такого двигателя концентрация оксидов азота окажется значительно выше. Хотя концентрация других вредных веществ, например, твердых частиц, недогоревших углеводородов (СН), и естественно, монооксида углерода, будет падать, потому что полнота сгорания возрастет.

Несмотря ни на что экономить надо

В таком случае закономерен вопрос: "Отчего до сих пор, даже при наличии практически готовых решений, поршневые моторы для вертолетов не находят достойного применения?"

- Вероятно, с одной стороны это связано с тем, что промышленникам и экономистам привычней "дожимать" уже готовые решения в двигателестроении, максимально извлекая из них прибыль. Второй момент парадоксальный - оказывается мало кому хочется, даже в "сытые" времена делать инвестиции в развитие, особенно если речь идет об использовании так называемых "старых" решений. Хотя пример Ferrari говорит об обратном. Зачастую взгляд на "старые" решения под углом современных технологий дает поистине выдающиеся результаты.

По мнению Дмитрия Онищенко из-за невнимания к авиационным поршневым двигателям со стороны производителей и эксплуатантов, степень новаций, которая существует в авиационном поршневом моторостроении, застыла на уровне автомобильных двигателей конца 80-х, начала 90-х годов. А всегда было наоборот - авиационные технологии тянули за собой автомобильные.

Вместе с тем в настоящее время в Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ) идет активная проработка увеличения возможностей двигателя АШ-62, существовавшем также в вертолетном варианте.

- Фактически этот известный двигатель взят в качестве базы для испытаний, - поясняет эксперт. - Одно из направлений которых - заставить его работать на обычном автомобильном бензине. Надо понимать, что возможность использовать автомобильный бензин для поршневых авиационных двигателей может существенно повысить привлекательность этой техники. Главным образом, из-за снижения затрат и удобства эксплуатации. Хотя, конечно, современный владелец небольшого вертолета зачастую не сильно обременен стоимостью авиационного топлива для него. Но если говорить о массовом применении такой техники в масштабах страны, то экономия и удобство эксплуатации очевидны.

Дело в том, что тот же авиационный бензин сегодня в России не производится, а ввозится из Европы. Причина проста - во времена Совета экономической взаимопомощи (СЭВ) производство авиационных бензинов было вынесено в Чехословакию. Поэтому сегодня его покупают там же, правда, по очень высокой стоимости.

- Кроме этого существует еще одно основание, говорящее в пользу поршневых двигателей для легких вертолетов, - продолжает наш собеседник из "Бауманки". - Если брать силовую установку вместе с редуктором, то не надо забывать, что у газотурбинного двигателя очень высокие обороты. Особенно у небольших двигателей. У поршневых, напротив, обороты более комфортны для редукторов, которые и по массе, и по размерам становятся меньше. Это еще раз говорит в пользу экономии и безопасности. Ну, и конечно, нельзя не сказать про запас мощности. Фокус в том, что использование комбинированного двигателя с повышенным тепловыделением в камере сгорания, с силовой турбиной, а также с гибкой системой управления позволит характеристики поршневого двигателя сделать более приспособленными для вертолета, а фактически сопоставимыми с небольшими газотурбинным, с учетом размеров и массы всей силовой установки. И в России создание такой силовой установки вполне реально. Поэтому, видимо, не стоит быть зацикленным на газотурбинных двигателях. Это не панацея, а лишь частный случай.

 

Дайджест прессы за 21 сентября 2012 года | Дайджест публикаций за 21 сентября 2012 года

Авторские права на данный материал принадлежат организации «Ассоциация вертолетной индустрии». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.

Связи: Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова, Robinson R66, R44, Самолетостроение (в процессе тестирования)

www.aviaport.ru

Вертолетные двигатели: теперь наши

Разработан план развития и модернизации авиационных вертолетных двигателей. Начальник отдела малоразмерных газотурбинных двигателей Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ) Юрий Фокин обозначил основные проблемы вертолетного двигателестроения и перспективы развития отрасли, сообщает информационный портал Aviaport.

По словам эксперта, сегодня рассматривается возможность разработки двигателя ПД-12В для новых тяжелых вертолетов (включая Ми-26) и ВК-800В для более легких «собратьев». ПД-12В — это перспективный мотор, который планируется построить на базе авиационного самолетного двигателя ПД-14. Более того, в ЦИАМе стартовали работы по формированию вертолетного двигателя будущего, который будет значительно отличаться от существующих. Пока проект не проходил экспертизу, но уже известно, что мотор будет значительно мощнее ТВ7-117В с FADEC.

Юрий Фокин рассказал, что проблема создания двигателей для винтокрылых машин образовалась еще в начале 1990-х, когда после развала СССР в стране не осталось серийного производства силовых установок для вертолетов. Большинство моторов делали зарубежные компании, в том числе основной авиадвигатель семейства ТВЗ-117 (изготовитель — украинский завод «Мотор Сич»). С 1990-х в РФ почти не разрабатывали новые двигатели, а многие перспективные проекты так и остались незавершенными, например РД-600.

В итоге сегодня у российских машин на большинстве вертолетов стоит иностранный двигатель. Ими оснащены Ка-226, Ка-226Т, «Ансат», «Ансат-У», Ка-62, Ми-26. Ситуация сдвинулась с мертвой точки после старта программы импортозамещения, которая привела к созданию отечественного мотора ТВ7-117В и пересмотру процесса сборки ВК-2500. За короткое время ОДК смогла освоить серийную сборку этих агрегатов, а также создала глубоко модернизированные версии — ВК-2500П/ПС1, ВК-2500ПС-03 для новейшего Ми-171А2 и ВК-2500 — ВК-2500П для модернизированного Ми-28НМ.

Юрий Фокин подчеркнул, что на ближайшие 12 лет у Объединенной двигателестроительной корпорации стоит множество задач по созданию перспективных моторов. У двигателей планируется снизить потребление топлива на 20%, массу — на 30%, повысить надежность в два-три раза, к 2035 году сделать силовые установки более доступными для покупателей.

Двигатели должны стать более технологичными за счет упрощения конструкции, применения композитных материалов, замещения множества механических агрегатов электрическими, использования систем без смазки и неохлаждаемых подшипников.

По мнению эксперта, помочь достигнуть поставленных целей поможет разрабатываемый в ЦИАМе комплекс прорывных технологий по разработке высокооборотных редукторов МГТД, электрических МГТД, камер сгорания из композитов, роторно-поршневого двигателя, экспериментальных двухступенчатых ЦБК, беспроводных датчиков САУ, гибридных подшипников, неохлаждаемых турбин и масляных опор.  

stimul.online

Складной вертолет Ка-56 - Мастерок.жж.рф

Активные работы в создании сверхлегких вертолетов приходятся на 40-е и 50 годы уходящего столетия. Наша страна не была исключением и первым, кто приступил к решению этой проблемы был Н.И. Камов.

В 1946 году под его руководством был построен первый в Советском Союзе одноместный вертолет Ка-8 «Иркутянин» — «воздушный мотоцикл», как его назвали журналисты после демонстрации на воздушном параде в Тушино 25 июля 1948 г. . Вертолет был построен по соосной схеме несущих винтов с мотоциклетным двигателем мощностью 38 л.с.

После успешных полетов вертолета Ка-8 Н.И. Камову поручается создание на его базе вертолета наблюдения и связи для кораблей Военно-Морского Флота. И в октябре 1948 года организуется новое вертолетное ОКБ. Н.И. Камов существенно улучшает конструкцию Ка-8 и создает новый одноместный вертолет Ка-10, но уже с авиационным поршневым двигателем АИ-4Г главного конструктора Ивченко А.Г..

Соосная схема несущих винтов, в виду отсутствия рулевого винта, обеспечивала вертолету высокое аэродинамическое качество, а аэродинамическая симметрия несущей системы соосных винтов исключала перекрестные связи в системе управления и делала более простой технику пилотирования вертолета, повышала его маневренность, обеспечивала низкий уровень вибраций конструкции. Совокупность этих отличительных факторов соосной схемы вертолета в дальнейшем были подтверждены и на последующих вертолетах ОКБ Камова различных весовых категорий и назначений.

 

В 1971 году Решением Правительства коллективу ОКБ была задана разработка сверхлегкого одноместного вертолета в интересах Вооруженных Сил СССР. Руководство работами поручается Заместителю главного конструктора Фомину Сергею Николаевичу. В соответствии с Техническим Заданием вертолет должен был быть спроектирован так, чтобы обеспечивал укладку его в транспортировочный контейнер цилиндрической формы диаметром не более 500 мм. Это требование определялось базированием вертолёта как на надводных, так и подводных судах Военно-Морского флота и транспортировкой к месту эксплуатации самоходными средствами через торпедные аппараты судов.

Из транспортировочного состояния в эксплуатационное вертолет должен приводиться одним человеком в течении 15 минут. И еще одно немаловажное требование — полная автономность длительной эксплуатации вертолета вдали от мест базирования. Эти требования сразу определили концепцию конструктивного решения вертолета — вертолет должен быть складным с минимальным количеством отсоединяемых элементов.

Были рассмотрены различные компоновочные решения, изучен опыт американцев, которые в 1956-57 годах провели конкурс на одноместный вертолёт, по которому прошли испытания вертолеты одновинтовой схемы фирмы Хиллер и соосной схемы фирмы Гиродайн. К серийному производству не был принят ни один из вертолётов, и вертолёты эти были только легко разбираемые.

 

 

В результате большого объема расчетно-конструкторских работ коллективом ОКБ вертолет Ка-56 Оса был выполнен по схеме «складского угла» с размещением пилота по типу как на вертолете Ка-10. Вертолет оснащен роторно-поршневым двигателем воздушного охлаждения и колесным шасси с хвостовой упругой опорой.

Применение роторно-поршневого двигателя с воздушным охлаждением и работающем на автомобильном топливе решало многие задачи, начиная от малых габаритов двигателя, по сравнению с обычным поршневым двигателем, более равномерной его работой и низким уровнем вибрации и шума, устойчивостью к запуску в условиях низких температур наружного воздуха. Кроме того, упрощалась задача обеспечения вертолета топливом и маслами в условиях отдаленных от мест базирования.

В процессе разработки был построен полномасштабный макет вертолета, на котором до мельчайших подробностей отрабатывались на уровне рабочей документации основные компоновочные решения и конструкция узлов складывания агрегатов и элементов вертолета.

Параллельно с макетом был создан опытный образец основного модуля вертолета — двигатель, редуктор, соосная несущая система.

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструктивно, решения узлов складываемых элементов вертолета были выполнены по схеме одноподвижных кинематических пар, и таких пар, которые обеспечивали процесс складывания или развертывания вертолета в эксплуатационное состояние на вертолете всего шесть.

Отделяемыми элементами конструкции являлись только 4 лопасти соосного несущего винта. Стыковка лопастей осуществлялась быстроразъемным пальчиковым соединением с фиксирующей пружиной задвижкой.

Несущая система (за исключением лопастей) и система управления вертолетом не требовали никаких регулировочных работ после развертывания вертолета в эксплуатационное состояние.

В результате натурной отработки конструкции вертолета, удалось добиться того, что время приведения вертолета из транспортировочного положения в эксплутационное одним человеком составило менее 10 мин.

 

 

При взлетной массе 220 кг. вертолет поднимал полезную нагрузку более 110 кг. при мощности роторно-поршневого двигателя 40 л.с.

Вертолет мог преодолеть расстояние до 150 км со скоростью 110 км/ч на высотах полета до 1700 м.

К сожалению, вертолет не удалось довести до летных испытаний из-за недоведенности роторно-поршневого двигателя и вообще отсутствия у нас в стране авиационного поршневого двигателя малой мощности.

Затем наступили новые времена и перед ОКБ были поставлены новые задачи.

 

 

Модификация   Ка-56
Диаметр несущего винта, м
Длина,м
Высота ,м
Масса, кг  
  пустого   110
  нормальная взлетная   220
Тип двигателя   1 ПД
Мощность, л.с.   1 х 40
Максимальная скорость, км/ч   110
Практическая дальность, км   150
Скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м   1700
Экипаж, чел   1

 

 

 

[источники]

источник текстаhttp://www.airwar.ru/enc/oh/ka56.html

Напомню вам   Историю вертолета В-12, он же Ми-12, а так же что из себя представляет эффектный Тяжелый транспортник Ми-26. Ну и классический уже Вертолет Boeing CH-47 Chinook Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=24459

masterok.livejournal.com

Airbus испытала вертолет с поршневым двигателем

h220

Фотография: Airbus Helicopters

Перспективный гражданский вертолет h220, оснащенный поршневым турбированным двигателем внутреннего сгорания, совершил первый полет. Согласно сообщению европейской компании Airbus Helicopters, разрабатывающей машину, h220 впервые поднялся в воздух 6 ноября 2015 года со взлетной площадки аэропорта «Марсель Прованс» в Мариньяне во Франции. Вертолет провел в воздухе 30 минут. Испытания машины признаны успешными.

На h220 был установлен двигатель внутреннего сгорания типа V8 с двумя блоками цилиндров, в каждом из которых цилиндры расположены под углом 90 градусов друг к другу. Каждый блок оснащен турбокомпрессором. В силовой установке реализована система прямого впрыска топлива типа Common Rail. Она обеспечивает давление впрыска топлива в 1800 бар (1776 атмосфер). Общий объем двигателя составляет 4,6 литра. Эта силовая установка использует для работы обычный авиационный керосин.

Двигатель разрабатывается австрийской компанией Austro Engine, а трансмиссия — французской TEOS Powertrain Engineering. Блоки цилиндров новой силовой установки выточены из алюминия, шатуны — выполнены из титана, а поршни и вкладыши — из стали. В двигателе установлена жидкостная система охлаждения и система смазки с сухим картером. Последняя позволяет эффективно подавать масло в силовую установку даже при маневрировании на больших скоростях.

Ранее сообщалось, что до конца 2015 года Airbus Helicopters планирует провести испытания версии вертолета h220 с дизельным турбированным двигателем. Объем этой силовой установки составляет 4,6 литра. Двигатель оснащен турбокомпрессором. Его мощность составляет один киловатт на 0,8 килограмма массы. Разработкой силовой установки, получившей обозначение AE440, занимается Austro Engine. Масса двигателя составляет 187 килограммов.

Сегодня на вертолеты устанавливаются турбовальные двигатели, являющиеся разновидностью газотурбинных силовых установок. В них газы, образующиеся в результате сгорания топливной смеси, вращают турбину, которая в свою очередь приводит в движение воздушные винты и несколько дополнительных агрегатов. Разработка поршневых двигателей с турбокомпрессорами ведется в рамках европейской программы Clean Sky. Она подразумевает создание семейства экологичных легких пассажирских вертолетов вместимостью до пяти человек.

nplus1.ru

Вертолет Ка-56.

вертолет Ка-56

Активные работы в создании сверхлегких вертолетов приходятся на 40-е и 50 годы уходящего столетия. Наша страна не была исключением и первым, кто приступил к решению этой проблемы был Н.И. Камов.

В 1946 году под его руководством был построен первый в Советском Союзе одноместный вертолет Ка-8 «Иркутянин» — «воздушный мотоцикл», как его назвали журналисты после демонстрации на воздушном параде в Тушино 25 июля 1948 г. . Вертолет был построен по соосной схеме несущих винтов с мотоциклетным двигателем мощностью 38 л.с.

После успешных полетов вертолета Ка-8 Н.И. Камову поручается создание на его базе вертолета наблюдения и связи для кораблей Военно-Морского Флота. И в октябре 1948 года организуется новое вертолетное ОКБ. Н.И. Камов существенно улучшает конструкцию Ка-8 и создает новый одноместный вертолет Ка-10, но уже с авиационным поршневым двигателем АИ-4Г главного конструктора Ивченко А.Г..

Соосная схема несущих винтов, в виду отсутствия рулевого винта, обеспечивала вертолету высокое аэродинамическое качество, а аэродинамическая симметрия несущей системы соосных винтов исключала перекрестные связи в системе управления и делала более простой технику пилотирования вертолета, повышала его маневренность, обеспечивала низкий уровень вибраций конструкции. Совокупность этих отличительных факторов соосной схемы вертолета в дальнейшем были подтверждены и на последующих вертолетах ОКБ Камова различных весовых категорий и назначений.

В 1971 году Решением Правительства коллективу ОКБ была задана разработка сверхлегкого одноместного вертолета в интересах Вооруженных Сил СССР. Руководство работами поручается Заместителю главного конструктора Фомину Сергею Николаевичу. В соответствии с Техническим Заданием вертолет должен был быть спроектирован так, чтобы обеспечивал укладку его в транспортировочный контейнер цилиндрической формы диаметром не более 500 мм. Это требование определялось базированием вертолёта как на надводных, так и подводных судах Военно-Морского флота и транспортировкой к месту эксплуатации самоходными средствами через торпедные аппараты судов.

Из транспортировочного состояния в эксплуатационное вертолет должен приводиться одним человеком в течении 15 минут. И еще одно немаловажное требование — полная автономность длительной эксплуатации вертолета вдали от мест базирования. Эти требования сразу определили концепцию конструктивного решения вертолета — вертолет должен быть складным с минимальным количеством отсоединяемых элементов.

Были рассмотрены различные компоновочные решения, изучен опыт американцев, которые в 1956-57 годах провели конкурс на одноместный вертолёт, по которому прошли испытания вертолеты одновинтовой схемы фирмы Хиллер и соосной схемы фирмы Гиродайн. К серийному производству не был принят ни один из вертолётов, и вертолёты эти были только легко разбираемые.

В результате большого объема расчетно-конструкторских работ коллективом ОКБ вертолет Ка-56 Оса был выполнен по схеме «складского угла» с размещением пилота по типу как на вертолете Ка-10. Вертолет оснащен роторно-поршневым двигателем воздушного охлаждения и колесным шасси с хвостовой упругой опорой.

Применение роторно-поршневого двигателя с воздушным охлаждением и работающем на автомобильном топливе решало многие задачи, начиная от малых габаритов двигателя, по сравнению с обычным поршневым двигателем, более равномерной его работой и низким уровнем вибрации и шума, устойчивостью к запуску в условиях низких температур наружного воздуха. Кроме того, упрощалась задача обеспечения вертолета топливом и маслами в условиях отдаленных от мест базирования.

В процессе разработки был построен полномасштабный макет вертолета, на котором до мельчайших подробностей отрабатывались на уровне рабочей документации основные компоновочные решения и конструкция узлов складывания агрегатов и элементов вертолета.

Параллельно с макетом был создан опытный образец основного модуля вертолета — двигатель, редуктор, соосная несущая система.

Конструктивно, решения узлов складываемых элементов вертолета были выполнены по схеме одноподвижных кинематических пар, и таких пар, которые обеспечивали процесс складывания или развертывания вертолета в эксплуатационное состояние на вертолете всего шесть.

Отделяемыми элементами конструкции являлись только 4 лопасти соосного несущего винта. Стыковка лопастей осуществлялась быстроразъемным пальчиковым соединением с фиксирующей пружиной задвижкой.

Несущая система (за исключением лопастей) и система управления вертолетом не требовали никаких регулировочных работ после развертывания вертолета в эксплуатационное состояние.

В результате натурной отработки конструкции вертолета, удалось добиться того, что время приведения вертолета из транспортировочного положения в эксплутационное одним человеком составило менее 10 мин.

При взлетной массе 220 кг. вертолет поднимал полезную нагрузку более 110 кг. при мощности роторно-поршневого двигателя 40 л.с.

Вертолет мог преодолеть расстояние до 150 км со скоростью 110 км/ч на высотах полета до 1700 м.

К сожалению, вертолет не удалось довести до летных испытаний из-за недоведенности роторно-поршневого двигателя и вообще отсутствия у нас в стране авиационного поршневого двигателя малой мощности.

Затем наступили новые времена и перед ОКБ были поставлены новые задачи.

Модификация   Ка-56
Диаметр несущего винта, м  
Длина,м  
Высота ,м  
Масса, кг  
  пустого   110
  нормальная взлетная   220
Тип двигателя   1 ПД
Мощность, л.с.   1 х 40
Максимальная скорость, км/ч   110
Практическая дальность, км   150
Скороподъемность, м/мин  
Практический потолок, м   1700
Экипаж, чел   1

спасибо

feldgrau.info