Двигатели вертолета как летает - Авто Журнал
Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели вертолета как летает

Первый вертолёт на Марсе

Последовательность первого запуска первого марсианского вертолёта Ingenuity (запланировано в апреле):

  1. Вертолёт отстыковывается от марсохода. Марсоход отъезжает.
  2. Вертолёт взлетает на 13 см, но с кабельным соединением с марсоходом.
  3. Пирозарядом отстреливается провод.
  4. Вертолёт взлётает до 3х метров (скорость набора высоты — 1 м в сек).
  5. 30 секунд зависания (запас хода вертолета 90 секунд).
  6. Посадка.

На вертолете Ingenuity будет кусочек ткани с самолёта Flyer 1 братьев Райт. Ingenuity это не первый аппарат NASA который несёт в себе кусочек Flyer 1 за пределы Земли. Ещё один кусочек слетал на Луну и обратно на борту Apollo 11.

Первый полет с приводом (powered flight) над другой планетой

В 1985 СССР использовал летающие гелиевые шары для исследования Венеры. В рамках миссии Вега два зонда более 46 часов передавали данные с высоты 54 км.

Условия полёта на Марсе

Летать на вертолете в Марсианской атмосфере — это как летать на высоте 30 км над Землей. Ни один вертолёт не взлетал выше 12 км, а рекорд для самолетов — 26 км.

Плотность атмосферы на Марсе составляет 1% от плотности воздуха у поверхности Земли. На Земле кубометр воздуха весит 1,205 кг, тот же объём на Марсе будет весить где-то 15-18 грамм.
Чтобы летать нужен мощный поток. Самое простое решение — быстрее вращать лопасти.

Плотность атмосферы на Марсе — 1% от земной.
Гравитация на Марсе — 38% от земной.

Скорость звука на Земле — 340 м/с.
Скорость звука на Марсе — около 240 м/с.

Скорость вращения лопастей Ingenuity составит 2300-2900 оборотов в минуту (40-50 оборотов в секунду).

Скорость вращения лопастей земного вертолета — 500 оборотов в минуту (9,5 оборотов в секунду.

Есть ограничение: нельзя, чтобы кончики лопастей вертолёта превысили скорость звука, из-за ударных волн возникает нестандартная аэродинамика и трансзвуковые потоки. В расчетах заложена скорость лопасти 70% от скорости звука.

Масса вертолёта — 1,7 кг.

Винты и лопасти

У вертолета Ingenuity две лопасти из пенокартона, покрытого слоем углеволокна. Каждая лопасть весит 35 г. Лопасти вращаются 40 оборотов в секунду во время полёта. Вертолёт рассчитан на 90 секунд полёта.

За основу не взяли квадрокоптер, т.к. лопасти квадрокоптера должны быть такими длинными, что аппарат не поместился бы на Ровере.

Вертолет выполнен по соосной схеме с двумя винтами диаметром 1,2 метра, которые позволят ему парить в воздухе. Два соосных винта — самое простое решение, т.к. они эффективнее образуют подъемную силу, когда находятся друг над другом.

Соосная схема — схема построения вертолёта (или же авиационных винтов), при которой пара установленных параллельно винтов вращается в противоположных направлениях вокруг общей геометрической оси.

На Марсе песчинки переносятся ветром, и они могут накапливать трибоэлектический заряд. Разряд может ионизировать газы у поверхности, что может повлиять на химию атмосферы Марса. Если разряды происходят ночью, то можно увидеть искры.

Трибоэлектрический эффект — появление электрических зарядов в материале из-за трения. Является типом контактной электризации, в которой некоторые материалы становятся электрически заряженными после того, как они входят в фрикционный контакт с другим материалом.

Эффект Коппа-Этчеллса — один из частных случаев триболюминесценции (см. также Triboluminescence). Термин происходит от греческого τρίβειν — «трение» и латинского lumen — «свет». Свет генерируется за счет разрыва химических связей в материале при его разделении, разрыве, дроблении, растирании или ином схожем механическом воздействии.

Один американский журналист заметил необычное свечение, возникающее при посадке или взлёте вертолёта в пустыне из-за трения лопастей вертолета о частички песка и пыли в воздухе. Явление было им названо в честь двух американских солдат — Коппа и Этчелса — погибших в июле 2009 года в Афганистан.

Симулятор разреженной атмосферы и гравитации Марса на Земле

Building 150 — Twenty-Five-Foot Space Simulator

Есть Twenty-Five-Foot Space Simulator, там можно воссоздать любое давление и проверить аэродинамическую составляющую, но нельзя смоделировать пониженную гравитацию.

Twenty-Five-Foot Space Simulator

Чтобы протестировать вертолёт, использовали гравитационную разгрузку. Т.е. подтягивали вертолёт вверх, чтобы он поднимал только 30% своей массы, как будет на Марсе.

Использовали хайтек катушку, щеточный двигатель постоянного тока, датчик крутящего момента и блок, закреплённый высоко под потолком, который тянул за рыболовную леску с нужной силой.

Откачали воздух, включили систему гравитационной разгрузки, по сути, вертолёт оказался «на Марсе», в тех же условиях.

Ранний прототип с управлением с джойстика

Прототипом пытались управлять с помощью джойстика, но это было бы супер сложно сделать даже если бы пилот находился на поверхности Марса (не говоря о задержке сигнала с Земли). Из-за аэродинамики есть задержка между командой и реакцией аппарата, потому человеку сложно его пилотировать. А управлять с Земли невозможно — будет задержка в 20 минут. Вертолету необходимо автоматическое управление.

Вертолёт может летать автономно благодаря гироскопу, акселерометрам, камере, высотомеру и датчику наклона.

Все приборы будут работать в реальном времени. Снимать поверхность, замерять скорость, положение летательного аппарата. Оценка состояния во время полёта происходит непрерывно, это сотни раз в секунду. Данные постоянно поступают в систему обратной связи, чтобы корректировать наклон лопастей согласно поступающим данных.

Ветер

Пылевая буря на Марсе 2018 года.

Скорость ветра на Марсе: 2-7 м/с (лето), 5—10 м/с (осень), 17—30 м/с (пылевой шторм).

Инженеры собрали импровизированную открытую поперечную аэродинамическую трубу из 960 (компьютерных) вентиляторов, стало ясно, что вертолёт выдерживает полёт при ветре 11 м/с.

Батарейка

Вертолетик заряжается за 1 полный марсианский день (сол). Емкость аккумулятора от 35 до 40 Ватт-часов. Это как 3 батарейки смартфона. Но основная часть энергии уходит не на полёт.

Вертолетик должен выдерживать низкие ночные температуры от -80 от -100 градусов по Цельсию. Аккумулятор постоянно обогревается. Его облепили электроникой, чтобы она тоже обогревалась. Примерно 2/3 энергии будет уходить на обогрев и поддержание температурного режима элементов и разогрев частей для работы. Лишь треть энергии уходит на полёт.

Термоизоляция

Сверху установлена солнечная батарея с антенной, ниже находится винтокрылая система, а внизу куб, он же фюзеляж.

Этот куб закрыт.

В центре куба кольцо из батарей. Между батареями и платами есть свободное пространство. Мы закроем фюзеляж и наденем специальную обшивку. Она будет удерживать внутри углекислый газ. Таким образом мы используем углекислый газ как изоляционный материал.

По началу как изоляционный материал рассматривали аэрогель, но оказалось, что углекислый газ полностью отвечает требованиям нашей тепловой модели. Плюс это дополнительный вес.

Путь до Марса

До Марса надо сначала долететь. Вертолёт должен выдержать стартовую перегрузку. Вибрационные нагрузки больше 80 g. Потом 7 месяцев космического радиационного фона.

После 9 g в марсианской атмосфере, аппарат надо ещё распаковать.

Вертолет совершит полет на Марс под днищем марсохода Perseverance, прикрытый щитом, чтобы защитить его во время спуска и посадки. В подходящем месте на Марсе щит упадет. Затем команда распакует вертолет в несколько этапов, чтобы безопасно поставить его на поверхность.

Вертолет отделится от ровера при помощи разрывного болта.

Когда вертолёт окажется на поверхности, Ровер отъедет на 100 м. Потом начинается двухчасовой обратный отсчет. Вертолет ждет радиосигнал от марсохода.

Базовая станция на Ровере отправит сигнал для полёта. Цель первого полёта сделать совместное селфи.

Лучшее время до полёта — 11 часов утра по марсианскому времени. За ночь большая часть заряда батареи уйдёт на обогрев, к 11 батарея восстановится. Плюс Солнце уже встанет, можно сэкономить на разогреве. Вторая половина дня не подходит из-за тепла. После 12 плотность атмосферы падает, поднимается ветер. После первых полетов будет больше данных, для эксперимента мы попробуем взлететь и во второй половине дня. Но безопасное время от 9 утра до 12 дня.

Читать еще:  Чем вредна чиповка двигателя

Команда разработчиков следит за испытаниями.

Зачем

В чем цель этой миссии? Марсокоптер демонстрирует технологию, он призван показать, что полёт на другой планете возможен. Он будет снимать цветные фото и видео, но его цель не научные открытия. Он поможет получить технические данные, чтобы понять, как лучше строить летательные аппараты для будущих миссий.

  • Первая в России серийная система управления двухтопливным двигателем с функциональным разделением контроллеров
  • В современном автомобиле строк кода больше чем…
  • Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
  • McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive

НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.

У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.

В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.

Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.

Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Как устроен радиоуправляемый вертолет: внимание к деталям

Полет радиоуправляемого вертолета завораживает: то он молниеносно поднимается в воздухе, то зависает буквально в метре над поверхностью земли, то проделывает головокружительные трюки, летая «вверх дном».

Конструкция RC-вертолета покажется простой и незатейливой, но это только беглый взгляд для человека, который ни разу не держал в руках пульт ДУ от вертушки, напичканной электроникой.

Радиоуправляемый вертолет – это самая сложная модель в RC. Доказательство – история создания первого вертолета на радиоуправлении. В то время, как судомодели и самолеты на радиоуправлении уже радовали владельцев более 30 лет, инженеры только в апреле 1970 года смогли создать уменьшенную копию, казалось бы, обычного вертолета.

Дальше речь пойдет об особенностях устройства RC-вертушек.

Что снаружи и что внутри: основные компоненты радиоуправляемого вертолета

С момента, когда первая модель вертолета оторвалась от земли и полет-таки оказался удачным (а было это , напомним, в 1970 году), в устройстве этих сложных игрушек ничего не изменилось: все та же рама, голова, канопа, хвостовая балка и роторы. Разве что добавились или видоизменились элементы электроники (например, гироскоп).

Капот-канопа

На переднюю часть модели крепится колпак (как правило, пластиковый), который называют и капотом, и корпусом, и кабиной. Правильное название – канопа.

Этот элемент играет кроме эстетической, еще и защитную функцию для электронной начинки и АКБ при краше.

Кабина радиоуправляемого вертолета выполняет также функцию обтекателя, поскольку законы аэродинамики действуют, как и прежде.

Капот (кабину, канопу, корпус) радиоуправляемого вертолета изготавливают из стекловолокна или (для бюджетных моделей) из пластика, и предлагают в трех вариантах:

под последующую покраску;

неокрашенные, но в комплекте с наклейками.

Рама

Рама – это основа любой модели. В RC-вертолете на раму крепятся все основные узлы машины: двигатель, хвостовая балка, ротор, электронные компоненты.

Этот элемент должен отличаться прочностью (жесткостью) и легкостью. В хоббийных бюджетных моделях рамы изготавливают из пластика, в более дорогих (профессиональных) – из карбона.

Встречаются также рамы из алюминия. Они удобны тем, что при краше, этот металл легко приходит в исходную позицию (легко исправить и снова полететь), чего не скажешь о карбоне или пластике, когда «сломалось – выбрасывай!». Из минусов – слишком большая мягкость материала, который гнется буквально в руках. Такая рама ни от чего не защитит, к сожалению.

Голова

Само название детали говорит о ее важности. Качество настройки, сборки и материала, используемого при изготовлении головы радиоуправляемого вертолета определяет летные параметры модели.

Чаще всего голова изготовлена из металла. Но в случае с RC-вертолетами закон, «чем больше металла – тем лучше», не работает. Если детали головы из пластика – это вовсе не свидетельство дешевки или подделки. Просто производитель таким образом заботится о том, чтобы в случае поломки любую деталь можно было легко снять и заменить.

Хвостовая балка и ротор

Хвост радиоуправляемого вертолета – это несущий элемент летательного аппарата. При краше вероятность повреждения хвостовой балки наивысшая. Поэтому, чем жестче и легче она будет – тем лучше. Изготавливают этот элемент из алюминия, пластика, стеклопластика или карбона.

Для того, чтобы отработать эффектное вращение вертолета, на конце балки установлен хвостовой ротор. Силовой установкой для него может служить основной двигатель (тогда внутри балки проходит привод вращения) или отдельный небольшой двигатель (тогда внутри трубки балки проведены провода от источника питания).

Двигатель (силовая установка)

Без мотора никто не полетит. В радиоуправляемых вертолетах используют бесколлекторные электрические моторы и двигатели внутреннего сгорания (ДВС), которые работают на бензине или нитротопливе.

Устройство и обслуживание ДВС гораздо сложнее и затратнее, поэтому модели с электродвигателями получили наибольшее распространение.

Гироскоп

Новая деталь в современных моделях радиоуправляемых вертолетов. Важность гироскопа можно сравнить со значением двигателя или аккумулятора, это своеобразный стабилизатор полета, с которым пилотирование становится в разы проще и увлекательнее.

Цель гироскопа – заставить хвост оставаться в том положении, в которое мы его поставили. Когда обороты основного и хвостового роторов возрастают, хвост вертолета постоянно норовит уйти в одну или другую сторону. Пилоту нужно постоянно следить за ситуацией и «подруливать». С установленным гироскопом все проще: система самостоятельно следит за положением модели и автоматически выравнивает аппарат в воздухе.

Гироскоп есть в базовой комплектации не всех моделей.

Конечно же, это не все компоненты радиоуправляемого вертолета, иначе его не назвали бы «самой сложной моделью».

Важную роль в работе RC-вертушки играют сервоприводы и регулятор оборотов двигателя, аккумуляторная батарея, приемник и дополнительные электронные фишки, которые устанавливают на модели (например, гувернер и автопилот).

В общем, RC-вертолеты – это сложно и интересно одновременно. Модели вертолетов трудоемки в сборке и настраивании, но их пилотирование – настоящее искусство.

Да, вертолеты на радиоуправлении – для тех, кто не привык отступать и получает удовольствие от жизни по-максимуму.

Система управления полетом.

Управление полетом вертолета осуществляют с помощью четырех органов управления. Это рычаг управления двигателем, рычаг «шаг – газ», ручка управления и педали ножного управления рулевым винтом.

Читать еще:  Электронный датчик температуры двигателя установка

Рычаг управления двигателем регулирует подачу топлива и, следовательно, мощность двигателя.

Рычаг «шаг – газ» служит для регулирования подъемной силы посредством изменения общего шага лопастей несущего винта. Этот рычаг располагается слева от кресла летчика. Поднимая рычаг вверх, летчик увеличивает угол наклона (тангажа) лопастей – одновременно и одинаково сразу на всех лопастях. С увеличением угла тангажа подъемная сила винта возрастает.

Ручка управления используется для изменения направления движения: вперед, назад или вбок. Она расположена непосредственно перед летчиком. Накреняя ручку в желаемом направлении полета, можно в соответствующую сторону наклонить ось диска ротора. При наклоне оси диска вперед нос летательного аппарата наклоняется вниз, и создается ускорение, направленное вперед. При отклонении ручки управления «на себя» летчик поднимает нос летательного аппарата вверх, и вертолет движется назад.

Педали ножного управления рулевым винтом (т.е. рысканием) служат для изменения угла тангажа лопастей хвостового винта, используемого для компенсации крутящего момента. Чем больше угол тангажа лопастей хвостового винта, тем больше его тяга и тем больший крутящий момент от несущего винта он может погасить.

Управляемый полет вертолета возможен даже при остановке двигателя. Воздушный поток, возникающий при движении вертолета вперед или при снижении, поддерживает вращение винта. Это явление называется авторотацией. При относительно большой высоте полета у летчика хватит времени выбрать место для аварийной посадки, подлететь к нему и произвести мягкую посадку. Использование этого явления входит в программу обучения начинающих пилотов.

Вертолеты обладают качествами, которые позволяют применять их в нетрадиционных ситуациях. Для взлета и посадки они могут использовать любые небольшие площадки, включая палубы кораблей, крыши зданий, лесные поляны и пляжи. Для них не нужны специальные взлетно-посадочные полосы. Кроме того, они могут перевозить большие тяжести и опускать их в точно указанное место. Вследствие этого вертолеты способны выполнять разнообразные специфические задания, в частности высотные монтажные работы.

Двигатели вертолета как летает

Новая рубрика — Эксперименты. Мне давно было любопытно узнать некоторые параметры различных моделей вертолетов и в конце концов я решил попробовать их измерить. К сожалению дело оказалось совсем непростым. Вернее, измерить-то просто, но точность полученных измерений получилась чуть больше чем никакая, поэтому все на что они годны — лишь сделать несколько забавных выводов.

Измеряем тяговооруженность

Какой вес может потянуть игрушечный микровертолет? Насколько сильно отличается развиваемая тяга у различных моделей? Эти вопросы наверное интересуют многих. К сожалению, как выяснилось, данные параметры напрямую зависят от аккумулятора — его емкости, состояния, внутреннего сопротивления. Конечно, я старался нивелировать эту разницу и измерять все вертолеты с одним и тем же конкретным аккумулятором, но все же точность замеров получилась очень приблизительной.

Тяга вертолета у земли и в воздухе различается. У земли вступает в действие эффект «воздушной подушки» и тяга немного больше чем в воздухе. Вначале я пытался измерить также и тягу в воздухе (привязывая вертолет ниткой), но делать это было очень уж неудобно, поэтому такое измерения я провел не со всеми моделями. Получившийся результат говорит о том, что для данного класса вертолетов разница тяги у земли и в воздухе отличается примерно на 2-3 грамма.

Методика измерений

Первое измерение — на подъемную силу и тяговооруженность. Мерил с помощью китайских электронных весов с точностью до 0,01 гр.

  • Замер №1: полный вес вертолета с аккумулятором;
  • Замер №2: тяга у земли. Измерялась приклеиванием вертолета к весам, на весы клался дополнительный вес чтобы снизить погрешность, весы калибровались при этом на 0, кратковременно включался газ на полную;
  • Замер №3: более объективный замер подъемной силы. Вертолет привязывал к весам метровой ниткой, измерял тягу двигателей в полете при полностью заряженных аккумуляторах.

Тяговооруженность считал как отношение тяги двигателей у земли к собственному весу, поэтому можно сказать что реальная тяговооруженность даже в начале полета будет немного ниже, а уж после полминуты полета после первоначальной разрядки аккумулятора — значительно ниже.

Результаты:

MCXS300MCX2SoloBravo IIIMSRSolo Pro
Собственный вес, г.26,526,529,52835,52828,5
Тяга у земли, г.4244,555-35*4255,55048
Вес который может оторвать от земли, г.15,51814192219,5
Поднимаемый вес в воздухе, г.1315*12
Тяговооруженность1,581,68*1,51,561.781.68

Любопытная особенность была замечена при измерении тяги у MCX2. При включении газа на полную первоначальная тяга была весьма приличной, однако сразу же плавно снижалась до достаточно низких значений. Такое ощущение что это сделано специально. Вертолет комнатный и обычно летает в помещениях с низкими потолками, в этом случае постоянная большая тяга и не требуется, только кратковременная, поэтому такой «хак» оправдан, чтобы не перегрузить ключи и моторы. Конечно, я могу ошибаться в этом, ведь все это лишь мои догадки и наблюдения.

В остальном, ничего особо увлекательного. Заметно, что у S300 тяга чуть больше чем у MCX, в связи с более обтекаемой канопой. Тяговооруженность у Blade MSR чуть получше чем у Solo Pro.

Измеряем потребляемый ток

Методика измерений

Ну тут все еще проще — включаем мультиметр в цепь питания и меряем ток в различных режимах — ток покоя (питание приемника и электроники), ток потребляемый сервами, ток потребляемый внешней иллюминацией. Самое большое разочарование ждало меня когда я попытался измерить ток потребляемый двигателями на полном газу — мой мультиметр не позволил это сделать, при столь маленьком напряжении питания его внутреннее сопротивление оказалось слишком большим.

Результаты:

MCXMCX2SoloBravo IIIMSRSolo Pro
Ток потребления платы электроники, мА35352636,53629,5
Ток потребления одной сервы в движении, мА6542,570606462
Ток потребления двигателей на полном газу, мА
Ток потребления внешней иллюминации, мА74

Какие любопытные выводы можно сделать отсюда?

«Иллюминация» что на MCX2, что на Bravo III не потребляет хоть сколько-нибудь значительной мощности, поэтому единственный минус от нее — дополнительный вес. Сервоприводы MCX2 потребляют заметно меньший ток чем у остальных вертолетов. Причина ясна — они гораздо медленнее движутся (умышленное ограничение скорости в прошивке платы). В остальном, ничего особо интересного.

Подытоживая все вышенаписанное, можно сказать, что тяга развиваемая микровертолетами лишь чуть больше их собственного веса, поэтому каждый лишний грамм для них критичен. Тяговооруженность микромоделей классической схемы чуть выше, чем у соосников. В целом, характеристики сравнимых моделей у двух производителей — Eflite и Nine Eagles примерно одинаковы.

Какие бывают потолки

Для характеристики возможностей гражданских вертолетов используют теоретический и практический потолок.

Теоретический, или статический, потолок

Это максимальная высота, которую винтокрылая машина может достичь при вертикальном взлете. Данный показатель также называют потолком висения. После достижения теоретического потолка вертолету не хватает мощности двигателя и тяги винта для набора высоты.

Статический потолок характеризует технические возможности вертолета, но на практике не используется. Теоретическая максимальная высота для вертолета Ми-8 равна 3980 м. Это не значит, что пилоты поднимаются почти на 4 км при вертикальном взлете. Для достижения статического потолка двигатель должен работать на пределе возможностей, а лопасти винта ‒ иметь максимальный угол атаки для создания подъемной силы. В такой ситуации существует риск срыва потока и развития внештатной ситуации.

Читать еще:  Чем отличаются двигатели соляриса

Практический, или динамический, потолок

Это максимальная высота, которую вертолет может набрать во время движения в двух плоскостях: вертикальной и горизонтальной. Этот показатель также называют сервисным потолком. Практический потолок считается показателем высоты, на которой конкретное воздушное судно может летать.

На практике гражданские вертолеты в режиме визуального полета редко достигают практического потолка. Показатель для Airbus H175 составляет 6000 м. На этой высоте летает большая авиация: пассажирские и транспортные лайнеры, военные борты. Вертолеты малой авиации летают на высоте нескольких сотен метров.

История создания СВВП

В пятидесятые годы прошлого века промышленность смогла достичь такого уровня развития турбовинтовых и турбореактивных двигателей, что можно было задуматься и о самолетах с вертикальным взлетом/посадкой.

Особенно актуально это было на волне перехода от истребителей, которые могли взлетать и садиться на грунтовые полосы, к современным сверхзвуковым машинам, которым нужна была полоса с твердым покрытием. Такой полосы могло не быть рядом с местом конфликтов и военных действий. Конечно, можно было построить такие полосы, но противник мог легко вывести их из строя. В этом случае, все самолеты на базе становились бы бесполезными игрушками. Кстати, во многом именно из-за военных баз с ВПП влиятельные страны и заводят союзников в разных концах света. Всегда приятно, когда кто-то предоставит аэродром для базирования твоих самолетов.

Перечисленные трудности заставили военных поверить в перспективность проектов самолета нового типа. В первую очередь, эта заинтересованность была именно со стороны военных. Для гражданской авиации это было дорого и не очень нужно. Поэтому прототипы или не вышли в серию, или и вовсе остались только на бумаге. Самым известным из них можно назвать Hawker Siddeley HS-141.

Так мог бы выглядет пассажирский СВВП Hawker Siddeley HS-141

Естественно, были созданы десятки прототипов, большую часть которых видели буквально несколько человек. Они терпели крушение уже во время первого полета, после чего в конструкции вносились изменения и самолет менялся до неузнаваемости.

В середине 1961 года техническая комиссия НАТО огласила требования к единому истребителю-бомбардировщику с вертикальным взлетом/посадкой. Это подтолкнуло отрасль к созданию сверхзвуковых СВВП. По прогнозам, в 60-70-х годах в войска стран, входящих в Альянс, должно было быть поставлено около 5000 новых самолетов.

Как не трудно догадаться, за такой лакомый кусочек военного пирога решили побороться буквально все. Среди компаний, которые занимались проектированием СВВП были такие монстры своего дела, как Мессершмитт, Локхид, Дассо, Ролс-Ройс и даже итальянский Фиат.

Главной проблемой производства единого самолета для всех стран НАТО было то, что компании проектировали самолеты принципиально разного типа. У каждой страны было свое видение того, каким должен быть СВВП — никто не хотели идти на уступки и соглашаться на монополию другого. Это очень сильно затормозило проект общего самолета, и компании продолжили проектировать собственные самолеты, которые иногда были очень причудливыми.

Прототип самолета Ryan X-13 Vertijet. Платформа понималась, после чего самолет не без труда взлетал.

Инженеры даже пытались подойти к делу нестандартно и пробовали реализовать проект, получивший название Ryan X-13 Vertijet. Суть самолета заключалась в том, что его подвешивали вертикально перед запуском. После этого двигатели на максимальной тяге должны были приподнять самолет в воздух. Когда была набрана высота в пару метров, он отходил в сторону от троса и вертикально улетал вверх, как ракета. Для стабилизации на законцовках крыльев располагались газоструйные рули. Для основной тяги и управления, в том числе, при взлете, использовался двигатель с отклоняемым вектором тяги.

Со взлетом самолета все понятно, но посадка была настоящим произведением искусства. У самолета даже на запасной вариант не было шасси. Пилот должен был снова поставить самолет на хвост, после чего подвести его к тросу и, сбросив тягу, повесить самолет на него специальным крюком в носовой части. Так как обзор был очень плохим, в посадке помогал наземный оператор. Сомнительная схема… Таких самолетов было создано всего две штуки, и испытательные полеты продлились меньше года. Весь абсурд идеи осознали достаточно быстро. К счастью, оба самолета уцелели и находятся в музеях США. Были и винтовые аналоги Ryan X-13 Vertijet, но из них и вовсе ничего не получилось.

Самым удачным оказался проект многоцелевого самолета British Aerospace Sea Harrier. Вы могли его видеть в фильме ”Правдивая ложь”. На нем летал герой Арнольда Шварцнегера. Стоит ли говорить, что без подготовки он не смог бы на нем летать?

Кадр из фильма «Правдивая ложь». Герой Арнольда Шварцнегера за штурвалом британского See Harrier

Первый полет этого самолета состоялся 20 августа 1978 года, а завершилась эксплуатация только в мае 2016 года. Всего было произведено 111 самолетов в трех модификациях. Это совсем не много. Для примера, можно сказать, что многоцелевой истребитель F-16 Fighting Falcon, первый полет которого состоялся в 1974 году, выпустили в количестве более 4600 единиц и продолжают выпускать.

«Харриеров» было выпущено всего 111 штук. Даже Як-38 вышел большим тиражом.

Сейчас в версии с возможностью вертикального взлета/посадки выпускается истребитель пятого поколения F-35 Lightning II. Пока их произведено относительно немного, но на него делается большая ставка в ВВС США и других стран НАТО.

Технические характеристики и сравнение

Традиционно в качестве прямых аналогов Ми-1 называют вертолёт Сикорского S-51 (H-5) и британский Bristol-171. При этом массовый выпуск советской машины начался, когда американский уже сняли с производства.

Ми-1H-5Type 171
Взлётная масса (нормальная), тонн2,12,12,5
Пассажиры, человек2-333
Грузоподъёмность, кг255Нет данныхНет данных
Крейсерская скорость, км/ч130130169
Практическая дальность, км430370531

Ми-1, по своим характеристикам был вполне типичным представителем поколения ранних винтокрылых летательных аппаратов. Возможно, он даже был одним из лучших – на «первом» установили почти три десятка мировых рекордов, причём последние из них устанавливались уже после прекращения выпуска вертолёта.

Первым «внутренним» конкурентом «геликоптера Миля» стал Як-100. Эта машина, внешне напоминающая американский S-51, получила положительные отзывы лётчиков-испытателей, и успешно прошла государственные испытания. Но после того, как в серию рекомендовали Ми-1, работы по Як-100 остановились, и выпуск ограничился двумя прототипами.

Позже в СССР параллельно с машинами Миля выпускался и эксплуатировался Ка-18 – машина со схожими характеристиками, но построенная по схеме с соосными винтами и отличавшаяся использованием стеклопластиковых лопастей.

С началом выпуска новых вертолётов они тоже стали выводиться из эксплуатации.

Газотурбинные двигатели Ми-2 были на 40% мощнее поршневого АИ-26, при том, что были гораздо легче, а их размещение над фюзеляжем позволило высвободить весь его объём под грузопассажирский отсек.

Ми-1 был не первым советским вертолётом. Однако он оказался наиболее удачным и пригодным для массового выпуска. Он сыграл большую роль не только в освоении вертолётов советской авиацией (гражданской и военной), и, фактически, превратил небольшое конструкторское бюро Миля в полноценный вертолётный завод. Без «первого» в прямом смысле не было бы таких знаменитых машин, как Ми-8 и Ми-24.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector