На соосном вертолете несущий винт в целом аналогичен крылу самолета в части обеспечения аэродинамической симметрии аппарата. Гироскопические моменты от роторов двигателей в процессе маневрирования, как и на самолете, невелики и не оказывают существенного влияния на пилотирование соосного вертолета. Выполнение пространственных маневров, включающих левые и правые развороты, не имеет различий. Соосный винтокрылый аппарат по своей простой технике пилотирования сопоставим с самолетом первоначального обучения.
Известно, что боевое маневрирование на летательном аппарате призвано решать две основные задачи. Первая заключается в том, чтобы самолет или вертолет в кратчайшее время и в наименьшем объеме воздушного пространства занял наивыгоднейшую позицию для атаки цели. Вторая задача маневрирования должна обеспечить процедуру прицеливания и применение средств поражения. В случае применения неподвижных вариантов стрелково-пушечного и неуправляемого ракетного оружия пилот осуществляет прицеливание, управляя вертолетом для наложения прицельной марки на цель. На одновинтовом вертолете с рулевым винтом этот процесс затруднен из-за переходного колебательного пространственного движения машины, вызванного разбалансировкой относительно осей X, Y и Z.
Кроме того, процедура наложения прицельной марки на цель усугубляется наличием вертикальных и поперечных вибраций на рабочих местах летчиков. Особо досаждает поперечная вибрация с частотой около одного герца, возбуждаемая РВ. Головы летчика и оператора с надетыми ЗШ вынужденно колеблются из стороны в сторону, что бесстрастно зафиксировала кинорегистрация в испытательных полетах. Все это в совокупности приводит к значительным ошибкам в прицеливании. Последствия ошибки в прицеливании можно оценить, например, в случае выполнения стрельбы по площадной мишени с горизонтального полета на высоте 50 м и дальности 1000 м. Допущенное отклонение прицельной марки от изображения цели на индикаторе прицела всего лишь на 0,5° приводит к промаху снарядов по азимуту до ±9 м, а их перелет или недолет окажется около 150 м.
Благодаря отсутствию рулевого винта на соосном вертолете нет постоянно действующей переменной боковой силы. Амплитуды вертикальных вибраций на соосном вертолете меньше, чем на одновинтовом, за счет фазового сдвига верхнего и нижнего винтов друг относительно друга при вращении. Это приводит к тому, что пульсации вертикальных сил, возникающих на винтах с лопастной частотой, частично уравновешивают друг друга.
Простая техника пилотирования вертолета соосной схемы в сочетании с низким уровнем вибраций существенно уменьшает ошибки прицеливания при стрельбе из пушки и пусках НАР. Точностные характеристики оружия благодаря указанным качествам вертолета значительно улучшаются. Это подтверждено результатами испытаний одновинтового Ми-24 и соосного Ка-29, имеющих одинаковые прицелы и неподвижные виды стрелково-пушечного и неуправляемого ракетного вооружения. Точность оружия, по результатам испытаний на Ка-29, оказалась примерно вдвое выше.
Для пояснения сути этого феномена приведу один пример. На одновинтовых вертолетах Ми-24П, Ми-24ПН, Ми-24ВП, Ми-24ВМ и Ми-28 с неподвижными и подвижными пушками калибра 23 и 30 мм удалось добиться точности стрельбы от 3 до 5 миллирадиан. На соосных Ка-50 и Ка-52 точность стрельбы подвижных пушек калибра 30 мм в автоматическом режиме не превышает 2 миллирадиана. На достижении небывалой точности стрельбы из пушки в первую очередь сказалось совершенство винтокрылой авиационной платформы.
Эффективная дальность стрелково-пушечного оружия на боевых машинах марки «Ми» составляет один километр. Это значит, что все снаряды в картинной плоскости (перпендикулярной линии визирования) практически окажутся в круге диаметром от 3 до 5 м. У вертолетов Ка-50 и Ка-52 на этой же дальности снаряды сосредоточатся в круге диаметром около 1,5 м.
Фактическая точность оружия в конкретных боевых условиях будет определяться сочетанием (суммированием) собственных точностных характеристик стрелково-пушечных систем тех или иных моделей винтокрылых машин и индивидуальных ошибок прицеливания летчиков, пилотирующих одновинтовой или соосный боевой вертолет. Вот почему эффективная дальность стрельбы из пушек винтокрылых штурмовиков сосной схемы существенно выше и составляет 2 км.
Пилоты, имеющие опыт полетов на вертолетах одновинтовой схемы с рулевым винтом, отмечают у боевых соосных Ка-50 и Ка-52 высокую маневренность, удачно сочетающуюся с простотой пилотирования. По их словам, вертолеты плотно «сидят» в воздухе и послушны в управлении. Высокие маневренные качества, высокие значения летных данных, простая техника пилотирования и определяют облик боевого вертолета нового поколения.
В ближайшие 10–15 лет вряд ли можно ожидать появления более совершенной винтокрылой платформы для размещения высокоточного оружия. Заслугу конструкторской школы Николая Ильича Камова в создании комфортных условий летчикам для успешного выполнения ими функциональных обязанностей в полете на соосных вертолетах трудно переоценить.
Григорий КУЗНЕЦОВ, канд. техн. наук
Ми-26: посадка на авторотации
Статья посвящается памяти безвременно ушедших коллег по испытаниям вертолета Ми-26 В.А. Изаксону-Елизарову и Б.И. Мешкову
В августе 2005 года исполняется 25лет со дня окончания государственных испытаний вертолета Ми-26. Программу испытаний вертолет прошел за удивительно короткий срок, не только подтвердив заявленные характеристики, но и во многом превзойдя их. Эта уникальная машина, созданная под руководством талантливого конструктора Марата Николаевича Тищенко, по праву стала гордостью российского вертолетостроения и национальным достоянием России.
Вертолет выкатили из сборочного цеха Московского вертолетного завода имени М.Л. Миля 31 октября 1977 года, в декабре бытло выполнено первое висение, 21 февраля 1978 года состоялся первый полет Ми-26. В сентябре 1980 было получено заключение государственной комиссии, рекомендовавшей принять вертолет на вооружение.
К середине 1980 года государственные испытания вертолета Ми-26 подошли к заключительному этапу, на котором должны были проводиться посадки на режиме авторотации с выключенными двигателями. В соответствии с требованиями Норм летной годности каждый новый и внедряемый в эксплуатацию вертолет (вне зависимости от количества двигателей) должен проходить испытания по посадкам на режиме авторотации с выключенными двигателями. Хотя вероятность одновременного отказа двух двигателей и составляет 10-10, однако анализ летных происшествий показывает, что такие отказы случаются, особенно в боевой обстановке.
Ми-26 имеет ряд серьезных отличий не только от других, более легких, вертолетов, но и от достаточно близкого к нему по своим габаритам и массовым характеристикам вертолета Ми-6. Эти отличия в основном определяются следующими параметрами:
1) широким диапазоном эксплуатационных полетных масс — от 30 до 56 т и, соответственно, более широким диапазоном нагрузки на ометаемую площадь: от 37,5 до 69,7 кг/м2;
2) большим количеством лопастей несущего винта и большим коэффициентом заполнения s;
Рис. 1. График уменьшения частоты вращения несущего винта в случае отказа двух двигателей
3) высокой массовой характеристикой лопастей g = 7, которая в 1,5–2 раза выше, чем у других отечественных и зарубежных вертолетов;
4) меньшим относительным моментом инерции вращающихся деталей, что обеспечивается за счет конструктивного совершенства агрегатов несущей системы;