– С 27 марта по 4 апреля в Чили, в традиционном авиашоу FIDAE. Это крупнейшая южно-американская выставка, здесь наша продукция была представлена совместно с «Росвооружением».
S-61
S-70
S-61
Super Lynx
K-Max
Bell 406
AS-350
С 11 по 14 апреля наш стенд размером в 48 кв. м с полной гаммой продукции вновь можно было увидеть в Малайзии, в столице страны Куала-Лумпур. Акцент в экспозиции был сделан на военную продукцию.
THAI-2000 – так называется выставка, которая пройдет в Таиланде с 17 по 21 мая. КВЗ представит свой стенд.
Один из крупнейших международных авиасалонов – ILA – пройдет в Берлине с 5 по 12 июня. В этой выставке мы принимаем участие уже не первый раз, представляя всю продукцию Казанского вертолетного завода.
И конечно, Farnborough – апофеоз авиасезона-2000, который состоится в конце июля. Надеюсь, что и здесь КВЗ будет выглядеть достойно.
Беседовала Наталия КРАЕВА
ИСТОРИЯ
Проблемы несущего винта
При запуске в серийное производство вертолета Ми-4 проблем по всем агрегатам было множество, но самыми важными и сложными были вопросы, связанные с изготовлением лопастей несущего винта. Постоянного представительства ОКБ на Казанском вертолетном заводе тогда не было, и все возникавшие в процессе работы вопросы решали приезжающие на завод москвичи.
В начале 1954 г. завод приступил к летным испытаниям головной машины Ми-4. 27 февраля на очередном, восьмом, полете произошла катастрофа, вызванная разрушением лопастей. Погибли пилот Владимир Стародубцев и бортинженер Александр Куроптев. Я помню, как подавлены и ошеломлены были этим трагическим событием заводчане. На завод приехала государственная комиссия, в работе которой участвовал Михаил Леонтьевич Миль.
После осмотра упавшего вертолета и исследования характерных повреждений фюзеляжа Миль определил, что причиной разрушения лопастей был флаттер – опасное самовозбуждающееся колебание лопастей несущего винта изгибно-крутильного характера. Это явление возникает на предельных режимах в случае недоведенности конструкции лопасти по центровке.
Всю ответственность за случившееся взял на себя Генеральный конструктор. В ОКБ начались расчетно-исследовательские работы по устранению обнаруженного дефекта. Были увеличены противофлаттерные грузы, переносившие вперед, к носку, центр тяжести в сечениях лопасти, введена наземная контрольная проверка лопасти на флаттер, во время которой на триммер в хвостовике лопасти устанавливался груз, смещавший назад, во вредную сторону, центр тяжести. Так обеспечивался необходимый и надежный запас в центровке лопасти, гарантирующий отсутствие флаттера в полете.
Вскоре после выпуска опытного образца вертолета завод перешел к серийному производству Ми-4. Но было очевидно, что лопасти вертолета нуждались в дальнейшей доводке и усовершенствовании.
Это обстоятельство понимало и руководство Казанского вертолетного завода. Для всех инженерных служб и работников цехов-изготовителей производство лопастей стало главной работой.
Конструкция лопасти, разработанная М.Л. Милем, для своего времени была совершенной по технологическим, весовым и прочностным характеристикам.
Приведем ее краткое описание.
Лопасти вертолета – смешанной конструкции. Их основной стержневой элемент – лонжерон – был выполнен из закаленной хромансилевой трубы. Эта труба длиной в десять метров имела переменную толщину и сужающийся к концу профиль сечения. К лонжерону на хомутах и розетках крепились 57 нервюр из соснового переклея.
В самом носке профиля лопасти была установлена стальная пластина, груз-противовес, крепившийся к лонжерону на хомутах и кронштейнах. Груз окантован носовым буковым стрингером. По нервюрам и стрингерам лопасть оклеивалась полуторамиллиметровой фанерой и полотном. Затем шпатлевалась, полировалась, окрашивалась.
Возник вопрос: как крепить нервюры к лонжерону? Болтами – нежелательно: не хотелось дырявить лонжерон. Сварка тоже отпадала. Осталась безвредная на первый взгляд припайка стальных розеток хомутов нервюр к лонжерону с местным лужением зон контакта.
Лонжерон лопасти – цельная труба – был заказан на Первоуральском трубном заводе, но освоение такой трубы задерживалось. Первые опытные и серийные вертолеты Ми-4 пришлось делать, используя лонжероны, состыкованные из трех частей: наконечника, комлевой и эллипсовидной. Их соединение – стыковка на заклепках – было вынужденной и сложной операцией. К тому же, какой бы идеальной ни была конструкция состыкованного лонжерона, в условиях постоянно действующей в полете знакопеременной нагрузки стык – источник повышенной опасности.
Значение цельных лонжеронов для вертолетных лопастей было трудно переоценить, и когда на Первоуральском трубном заводе заработала установка, выдававшая прокат цельной десятиметровой трубы переменного сечения, все вздохнули с облегчением.
Итак, первым успехом было внедрение цельных лонжеронов, которые КВЗ начал получать с начала 1957 г. Однако лонжерон после прокатки требовалось прокаливать. На заводе была создана уникальная шахтная установка для закалки трубы в вертикальном положении. Труба, вращаясь вокруг своей оси, медленно опускалась внутри индукционной катушки высокочастотного нагрева. После закалки она поступала в масляную ванну, расположенную внизу. Перед сборкой свежекаленую трубу лонжерона правили, устраняли отклонения от прямолинейности и по закрутке.
К производству предъявлялись строгие требования по чистоте наружной и внутренней поверхности трубы. Трубу зачищали, полировали, по внутренней поверхности она просматривалась специальным перископом. Поверхности отверстий под болты крепления трубы с наконечником упрочнялись методом дорнования (формирование поверхностного наклепа).
С годами при эксплуатации возникали непредвиденные случаи поломок несущего винта. Работа лопастей в полете – чрезвычайно сложный процесс. Вращаясь, каждая лопасть то встречает, то провожает встречный поток воздуха, изгибаясь вверх и вниз. Это движение совершается миллионы раз всего за сотни летных часов.
Хотя в конструкцию лопасти заложены свойства, обеспечивающие ее динамическую прочность и сводящие к минимуму опасные последствия усталости, из-за знакопеременных нагрузок в лонжероне усталость материала все же накапливается, что приводит к разрушению. К этому добавляются возможные отклонения при изготовлении трубы-лонжерона, погрешности в ходе сборочных работ, также снижающие прочность лопасти.
По результатам летных испытаний опытного образца машины и ресурсных испытаний был определен срок безопасной эксплуатации вертолета. Первоначально это было 150 летных часов, затем 300, после чего лопасти должны были заменяться.
Тем не менее, в эксплуатации вновь возникли отказы, проявлялись дефекты у лопастей, не выработавших своего ресурса. В 1961 году под Ленинградом из-за разрушения лопастей, имевших небольшую наработку в эксплуатации, упал вертолет Ми-4. Вскоре после этого произошла еще одна катастрофа «четверки», в которой погибли генерал Колпакчи и сопровождавшие его офицеры.
На завод приехали М.Л. Миль и Председатель Госкомитета по авиационной технике П.В. Дементьев. Правительственная комиссия начала работать на месте катастрофы, а затем на Казанском вертолетном заводе. Была приостановлена эксплуатация всего парка вертолетов Ми-4, остановлено производство лопастей.