Перенос опоры ЛЭП к месту установки
Несмотря на мнение крупнейших отечественных и зарубежных специалистов, настоятельно рекомендовавших для тяжелых вертолетов двухвинтовую продольную схему, М.Л. Миль предпочел строить машину с одним несущим винтом. Он принял смелое решение проектировать пятилопастный несущий винт диаметром свыше 30 м. Диаметры винтов самых больших вертолетов того времени не превышали 25 м. Не было опыта и создания редуктора для такого тяжелого аппарата. Кроме того, первоначальные исследования показали, что использовать обычные поршневые двигатели для винтокрылых машин подобного класса невозможно. Предстояло осваивать новые турбовинтовые двигатели. ВМ-6 проектировался под ГТД ТВ-2В, создававшийся в ОКБ-19 главного конструктора П.П. Соловьева на базе самолетного турбовинтового двигателя ТВ-2Ф ОКБ-278 Н.Д. Кузнецова. Схема вертолетного ГТД со свободной турбиной позволяла регулировать частоту вращения несущего винта в диапазоне, обеспечивающем максимальную экономичность и наибольший радиус действия вертолета. По проекту двигатель размещался под грузовым отсеком. Вынос его вперед относительно главного редуктора обеспечивал необходимую центровку вертолета. ВМ-6 должен был стать первым в мире вертолетом с ГТД, а разработанная для него компоновка силовой установки считалась в дальнейшем классической.
В ходе согласования проекта с заказчиком грузоподъемность вертолета была увеличена в полтора раза, и размеры ВМ-6, соответственно, существенно возросли. Вследствие этого ОКБ пришлось перепроектировать машину под два двигателя ТВ-2В. Кроме того, заказчик предполагал использовать десантно-транспортный вертолет для выполнения некоторых операций, предусматривавших полет со скоростями до 400 км/ч. Поэтому ОКБ пришлось прорабатывать и «модный» в то время вариант скоростного винтокрыла, снабженного демонтируемым крылом с высокоразвитой механизацией и двумя тянущими винтовыми установками. Такое крыло позволяло не только обеспечить скорости полета, сопоставимые со скоростями транспортных самолетов, но и разгрузить в полете несущий винт. Разгрузка винта приводила бы к уменьшению напряжений в лопастях и снижению уровня вибраций конструкции.
К концу 1953 года аванпроект десантнотранспортного ВМ-6 с двумя ТВ-2Ф был уже готов, но М.Л. Милю еще предстояло убедить заказчиков в его реальности. Постановление Совета министров о разработке воздушного гиганта последовало через полгода – 11 июня 1954 года. В соответствии с ним В-6 (с этого времени ВМ-6 стал называться В-6) рассматривался как «новое средство переброски войсковых соединений … и почти всех видов дивизионной артиллерийской техники» и должен был перевозить 6 т груза при нормальной взлетной массе, 8 т при перегрузочной и 11,5 т в случае полета на укороченную дистанцию.
Вертолет разрабатывался сразу в транспортном, десантном и санитарном вариантах. Впервые предусматривалась перевозка грузов на внешней подвеске. Одновременно задание на проектирование винтокрылого летательного аппарата примерно того же класса получило и ОКБ Н.И. Камова. В то время как милевцы отказались от экономически невыгодной схемы комбинированного винтокрылого аппарата, оставив в своем проекте лишь небольшое «разгрузочное» крыло, камовцы создали проект винтокрыла Ка-22 поперечной схемы с двумя несущими винтами сравнительно небольшого диаметра.
К концу 1954 года в ОКБ М.Л. Миля подготовили эскизный проект В-6. Облик машины был определен окончательно, и 1 июня 1955 года правительственная комиссия утвердила макет. Вскоре на заводе №329 началось изготовление частей первого экземпляра вертолета, получившего официальное название Ми-6 (изделие 50). Причем габариты этих частей были столь велики, что приходилось даже разбирать стены цехов. Постройкой руководил ведущий конструктор М.Н. Пивоваров, последующими летными испытаниями – ведущий инженер Д.Т. Мацицкий. Заместителем главного конструктора по новому тяжелому десантно-транспортному вертолету был назначен Н.Г. Русанович.
Уникальность проекта определила и новизну конструктивных решений практически всех частей и узлов Ми-6. Инженеры ОКБ разработали принципиально новую конструкцию цельнометаллических лопастей, состоящую из стального лонжерона с отдельными секциями каркаса, крепившимися к лонжерону только в одной средней точке, не имевшими жесткого соединения между собой и поэтому не нагружавшимися при общем изгибе лопастей. Это освобождало каркас от значительных переменных нагрузок. Лонжерон состоял из трех труб, соединенных по фланцевым стыкам. Лопасти имели трапециевидную форму в плане. В дальнейшем, в 1959-1962 годах, была изготовлена и внедрена в производство цельнотянутая труба с переменной толщиной стенок (переменного сечения), позволившая заменить трудоемкий в изготовлении и более тяжелый сборный лонжерон. Технология изготовления трубы-лонжерона постоянно совершенствовалась с целью увеличения его динамической прочности и ресурса; дорабатывать также конструкция каркаса и его крепления к лонжерону. Хвостовые части отсеков стали изготавливать с сотовым заполнителем из фольги. Лопасть получила прямоугольную форму в плане. В результате доработок улучшились летно-технические характеристики, ресурс лопасти был доведен с 50 ч (в 1957 году) до 1500 ч (в 1971). Требование высокой скорости полета обусловило применение на концевых частях лопастей скоростных профилей. Для защиты от обледенения лопасти снабжались электротепловой противообледенительной системой. Лопасти крепились к втулке с помощью трех шарниров: осевого, вертикального и горизонтального. Впервые на втулке Ми-6 были применены гидравлические демпферы. Рулевой винт АВ-63 имел четыре деревянные трапециевидные лопасти, которые крепились к втулке посредством осевых и горизонтальных шарниров. Противообледенительная система рулевого винта была спиртовой.
Мощность двигателей через четырехступенчатый планетарный главный редуктор Р-6 распределялась на приводы несущего и рулевого винтов, вентилятора, генераторов, насосов гидросистемы и других вспомогательных механизмов. Крутящий момент на выходе редуктора достигал 60000 кг/м. Столь же мощный редуктор за рубежом удалось создать только спустя 17 лет. Первые опытные Ми-6 оснащались двумя газотурбинными вертолетными двигателями ТВ-2ВМ. Они развивали на взлетном режиме мощность по 5500 л.с., а на номинальном – 4700 л.с. В 1959 году на серийных вертолетах двигатели ТВ-2ВМ заменили на новые двигатели Д-25В той же мощности, созданные в ОКБ П.А. Соловьева на основе самолетного газотурбинного двигателя Д-20П. Д-25В имели меньшие длину и массу, а также измененное направление вращения свободных турбин. В связи с этим на вертолет был установлен новый главный редуктор Р-7 с измененной системой маслопитания.
Хорошо обтекаемый фюзеляж представлял собой цельнометаллический клепанный полумонокок. Он состоял из четырех основных частей: носовой части, центральной с гидравлически управляемыми задними створками и трапами, хвостовой и концевой балок. Килевидная форма концевой балки разгружала рулевой винт и улучшала пилотажные характеристики Ми-6. В носовой части находилась кабина экипажа, состоявшего из двух летчиков, штурмана, бортмеханика и радиста, большая часть основного оборудования и стрелковая установка НУВ-1М с крупнокалиберным пулеметом ТКБ-481 (А-12,7). Центральную часть занимали верхние отсеки: двигательный, редукторный и топливных баков, а под ними располагалась грузовая кабина объемом 80 м3 . По размерам грузовая кабина Ми-6 (12х2, 65х2,5 м) была аналогична грузовым кабинам транспортно-десантных самолетов Ан-8 и Ан-12. Вдоль бортов и посередине кабины могли устанавливаться 61, а на более поздних модификациях – 65-90 легкосъемных откидных сидений. В санитарном варианте в ней можно было разместить 41 больного на носилках и двух медработников. Такая вместимость была не предельной, в экстремальных ситуациях при эксплуатации в странах третьего мира на вертолете размещались до 150 человек.
Усиленный пол со швартовочными узлами обеспечивал перевозку в грузовой кабине различных видов техники и тяжеловесных грузов. Колесно-гусеничная техника могла загружаться в вертолет своим ходом. Вертолет Ми-6 доставлял к месту посадочного десантирования две самоходные установки АСУ-57, либо бронетранспортер БТР-152, различные виды пушек и гаубиц со своими штатными артиллерийскими транспортерами, либо инженерную технику массой до 12 т. В полу грузовой кабины находился люк для системы внешней подвески и спасательногрузовой лебедки. Демонтируемая система внешней подвески обеспечивала перевозку крупногабаритных грузов массой до 8 т. Под полом грузовой кабины размещались 8 основных мягких топливных баков, 3 расходных бака находились над потолком кабины. Их общая емкость составляла 8150 л. Еще два подвесных металлических бака по 2250 л предусматривалось устанавливать по бокам фюзеляжа на кронштейнах.