Śmigłowiec V-12: dane techniczne i zdjęcia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Historia przemysłu śmigłowcowego w naszym kraju ma głębokie korzenie sięgające początku ubiegłego wieku. Niestety początkowo w ZSRR nie przywiązywali dużej wagi do rozwoju i budowy śmigłowców, co doprowadziło do znacznego opóźnienia w stosunku do Stanów Zjednoczonych. Wszystko zmieniło się po wojnie koreańskiej. Wtedy okazało się, że Amerykanie używali śmigłowców o dużej skuteczności do działań rozpoznawczych i sabotażowych. Dlatego przywódcy kraju wydali rozkaz natychmiastowego przyspieszenia rozwoju krajowego wiropłatu.

Już w połowie lat 50. ubiegłego wieku powstał legendarny Mi-6, znany również jako „Krowa”. Do tej pory śmigłowiec ten uważany jest za mistrza wśród śmigłowców pod względem wielkości i tonażu przewożonego ładunku. Mało kto jednak wie, że w ZSRR powstał także śmigłowiec V-12 (znany również jako Mi-12), którego nośność miała przewyższać legendarną „Krową”!

Krótka informacja o stworzeniu maszyny

Po stworzeniu naprawdę gigantycznego śmigłowca Mi-6, wszyscy prowadząinżynierowie i projektanci OKB, kierowanego przez M. L. Mila, nadal wierzyli, że możliwości zwiększenia rozmiaru i masy wiropłatów są dalekie od wyczerpania. Ponadto armia i gospodarka narodowa, podobnie jak powietrze, potrzebowały nowych samolotów. Kierunek ich startu miał być pionowy, a możliwość przewożenia ładunku – 20 ton lub więcej. Dekretem z góry Biuro Projektowe Mil otrzymało „carte blanche” na opracowanie nowego śmigłowca, którego tworzenie rozpoczęło się w 1959 roku.

W 1961 r. wydano oficjalny regulamin. Polegał na stworzeniu helikoptera zdolnego do podnoszenia ładunków o masie co najmniej 20 lub 25 ton. Ale nawet śmigłowiec B-12 jest daleki od limitu wymagań radzieckich wojskowych i rolników. W tym samym czasie biuro projektowe pracowało nad wersją maszyny zdolnej unieść 40 ton ładunku (V-16 / Mi-16). Zwróć uwagę, że podobne projekty zostały również opracowane przez Amerykanów, ale nie wyszły one poza szkice. Ale praca Biura Projektowego Mil ostatecznie przekonała KC KPZR o realności stworzenia takiego helikoptera.

W 1962 roku ponownie sfinalizowano warunki zamówienia. Inżynierom poinstruowano, aby skupili się na stworzeniu helikoptera z kabiną ładunkową o charakterystyce podobnej do samolotów Biura Projektowego Antonowa. Zakładano, że nowy pojazd będzie służył m.in. do transportu na duże odległości różnego sprzętu wojskowego, w tym międzykontynentalnych rakiet balistycznych modeli 8K67, 8K75 i 8K82. Do tego właśnie został stworzony Mi-12, śmigłowiec głównie do celów wojskowych.

Opcje pierwszego układu

Praktycznie wszyscy krajowi i zachodni luminarze tematu śmigłowca wierzyli, że dobrze zbadany i sprawdzony schemat podłużny najlepiej nadaje się do stworzenia takiego helikoptera. W celu zbadania jego możliwości, Jak-24 został wycofany z wojska. A w USA specjalnie w tym celu zakupiono Boeing-Vertol V-44. To na ich przykładzie inżynierowie w rzeczywistych warunkach badali problemy wzajemnego oddziaływania wirników na siebie. Specjaliści musieli dowiedzieć się, jak zachowywałyby się dwa silniki jednocześnie w różnych warunkach lotu i pracy, jak najbardziej opłacalnie wykorzystać wszystkie zalety schematu podłużnego, unikając jego głównych wad. Cechą B-12 były zsynchronizowane śmigła. Ponieważ w trakcie badań ujawniło się realne niebezpieczeństwo zachodzenia na siebie elementów nośnych, należało je układać z minimalnym zachodzeniem na siebie. W tym celu musieliśmy nawet poświęcić niektóre właściwości aerodynamiczne nowej maszyny. W rezultacie kadłub całkowicie przestał spełniać wymagania specyfikacji technicznych, ponieważ stał się niepotrzebnie duży i nieporęczny. Ale nawet ta okoliczność nie była główną wadą tego projektu. Głównym i fatalnym błędem inżynierów było to, że wloty powietrza jednej grupy silników znajdowały się prawie blisko otworów wydechowych innej. Już podczas testów stwierdzono, że silniki w takich warunkach są podatne na rozwój przepięć. A to, w rzeczywistych warunkach lotu, wiąże się z przeciąganiem i natychmiastową utratą sterowności. Tak więc Mi-12 jest śmigłowcem, podczas którego rozwoju stanęli projektanciz wieloma zawiłościami.

Ponadto dalsza analiza schematu podłużnego doprowadziła do rozczarowujących wniosków: nie pozwala on na osiągnięcie maksymalnego możliwego pułapu lotu. Szybkość i waga podnoszonego ładunku również nie były na odpowiednim poziomie. Stwierdzono również, że w przypadku awarii dwóch z czterech silników samochód spada swobodnie. Udowodniono, że po osiągnięciu pułapu lotu i podczas lotu w niskich temperaturach moc silników gwałtownie spada. Dlatego projektanci jednogłośnie podjęli decyzję o porzuceniu schematu podłużnego.

Badania trwają

M. L. Mil sam zaproponował zmierzenie się z rozważeniem perspektyw dla innych schematów projektowania kadłuba. Po pierwsze, eksperci zasugerowali użycie dobrze zbadanego układu z pojedynczą śrubą. Jednak podczas kolejnych testów stwierdzono, że trzeba będzie zrezygnować ze schematu z napędem strumieniowym wirnika głównego (ze względu na zbyt duże gabaryty). Ale napęd mechaniczny okazał się haczykiem. Podczas testów okazało się, że konstrukcja gearboxa jest zbyt skomplikowana. Najpierw próbowali poradzić sobie z problemem, biorąc dwa konwencjonalne urządzenia z Mi-6 i umieszczając je na jednym wale łożyskowym.

W celu ujednolicenia inżynierowie wykorzystali nawet standardowe łopaty Mi-6 do konstrukcji śmigła. W tym przypadku użyto tylko dłuższych końcówek dolnika. Dlatego starali się jak najbardziej ujednolicić B-12 (helikopter) z resztą modeli sprzętu, aby obniżyć koszty jego tworzenia i utrzymania. Niestety, ale w odpowiednim czasie, aby coś stworzyćto było prawie niemożliwe. Podjęto wówczas decyzję o rozpoczęciu produkcji turbiny wolnostojącej z wałem skierowanym pionowo. Jednocześnie umieszczono go bezpośrednio pod głównym gearboxem. Generator gazu został do niego podłączony specjalnym gazociągiem.

W tej wersji bardzo konstruktywna istota turbiny została znacznie uproszczona, ponieważ nie wymagała już przekładni stożkowych. Problem polegał na tym, że wykonanie wolnoobrotowej skrzyni biegów o średnicy nieco ponad czterech metrów jest również niezwykle trudnym zadaniem. W końcu te ostatnie miały skłonność do samozniszczenia. Swoją drogą możliwe, że do katastrofy śmigłowca w Syrii (12.04.16.) doszło właśnie z powodu awarii silnika skrzyni biegów.

Przejście do konstrukcji kadłuba poprzecznego

W obliczu tych wszystkich szczególnych trudności, w 1962 roku specjaliści z biura projektowego Mil ostatecznie postanowili porzucić ideę „eksperymentów z jednym silnikiem”. Ponownie wrócili do schematu z dwoma silnikami. To prawda, tym razem postanowiono opracować wariant z poprzecznym układem silników. Takim właśnie stał się helikopter „12”, którego zdjęcie znajduje się w naszym artykule.

Oczywiście, w tym przypadku również pojawiły się trudne problemy. Wszystko to pogarszał fakt, że nikt na świecie nie budował helikopterów tej wielkości. W związku z tym radzieccy inżynierowie musieli podjąć ciężką pracę pionierów. Jednak naukowcy z krajów zachodnich wielokrotnie próbowali stworzyć wiropłat według tego schematu. Ale oni raz za razempech ścigany.

Nawet wielu krajowych specjalistów z TsAGI uważało, że nie warto w ogóle grzebać w poprzecznym rozmieszczeniu silników. Nie przestraszyło to wcale samego Mila i jego kolegów. Kompetentni specjaliści z ufnością stworzyli pierwszy projekt i uzasadnili jego wykonalność przed komisją rządową. Następnie największy śmigłowiec na świecie, Mi-12, otrzymał „start w życiu”.

Walka z wibracjami

Po raz kolejny zespół w pełni uwzględnił bezcenne doświadczenie zdobyte przez pracowników Biura Projektowego IP Bratukhin. Najtrudniejszą rzeczą było zaprojektowanie wystarczająco lekkich i mocnych konsol dla grup śmigieł. Opcja z klasycznym prostokątnym skrzydłem samolotu musiała zostać natychmiast odrzucona, ponieważ przy wymaganych wymiarach śmigłowca ta część konstrukcji okazała się niepotrzebnie ciężka i nieporęczna. Należało stworzyć taką konsolę, która byłaby całkowicie wolna od problemu spontanicznych wędrujących wibracji, a także innych niestabilności. Ale najbardziej niebezpieczna była możliwość rozwoju dynamicznego rezonansu powietrza, na który szczególnie podatne były śmigła na elastycznej podstawie. Z tego powodu śmigłowiec B-12, którego charakterystykę opisujemy, miał wszelkie szanse rozpaść się w powietrzu.

Kiedy prace nad pierwszym prototypem zostały ukończone, postanowiono przeprowadzić wstępne testy bezpośrednio w warsztacie, tak aby ewentualne poważne wady można było naprawić natychmiast, bez marnowania czasu. Aby uzyskać efekt lotu, zastosowano specjalne linki dynamiczne i wibratory,symulowanie odczuć rezonansowych, które pojawiają się podczas obracania śrub. Należy zauważyć, że za sam ten wynalazek wszyscy pracownicy mogli być bezpiecznie wynagradzani, ponieważ nic takiego nigdy wcześniej nie zostało zrobione w światowym przemyśle lotniczym. Wkrótce wyniki testów potwierdziły poprawność wszystkich obliczeń. A do 1967 śmigłowiec został uznany za w pełni gotowy do prawdziwych testów w locie.

Podstawowe cechy śmigłowca

Więc śmigłowiec B-12 był czterosilnikowym pojazdem transportowym zbudowanym według rewolucyjnego schematu poprzecznego. Grupy śmigieł zapożyczono z Mi-6. Zostały przymocowane do długich końców konsol. Niestety decyzja ta okazała się nie do końca słuszna, ponieważ śmigło Mi-6, które również nie różniło się szczególnie małymi rozmiarami, było wyraźnie niewystarczające. Musiałem zmusić silniki. Dokładniej, Biuro Projektowe Sołowjowa stworzyło osobną wersję silnika D-25F, którego moc natychmiast zwiększono do 6500 KM. Z. Musiałem też majstrować przy skrzydłach, które otrzymały sekcję V, aby zapewnić lepszą aerodynamikę.

Rewolucyjna skrzynia biegów została zamontowana bezpośrednio w środkowej części, która służyła do łamania wału skrzyni biegów. Jego wyjątkowość nie polegała nawet na doskonałej synchronizacji pracy wszystkich śmigieł, ale na doskonałej pracy tarczy sterującej i zdolności tak równomiernego rozłożenia napięcia, że lot był dozwolony nawet z dwoma niesprawnymi silnikami po jednej stronie! Paliwo było pompowane zarówno do skrzydła, jak i osobnowiszące zbiorniki. Skuteczność tego rozwiązania została udowodniona, gdy największy na świecie śmigłowiec Mi-12 wykonał jednorazowy lot z Moskwy do Achtubinska.

Charakterystyka kadłuba

Kadłub został wyprodukowany zgodnie ze schematem koncepcyjnym półskorupowym. Jak trafnie określił go jeden z zagranicznych ekspertów, któremu pozwolono obejrzeć helikopter, w środku wyglądał jak „gigantyczna gotycka katedra”. Całą przednią część zajmował kokpit, który był dwukondygnacyjny i zapewniał niespotykany wówczas komfort pilotom. W sumie w załodze było sześć osób. Ponadto cztery z nich znajdowały się na pierwszym piętrze, pozostałe na drugim. Sekcja ogonowa posiadała drabinkę zjazdową oraz klapy zamykające.

Ten projekt umożliwił (za pomocą potężnych wyciągarek elektrycznych) podnoszenie nawet lekkich czołgów na pokład bez większego wysiłku. Przecież śmigłowiec B-12, którego przeznaczenie było czysto wojskowe, musiał mieć taką możliwość. Ogromny przedział środkowy mógł pomieścić około 200 w pełni wyposażonych żołnierzy lub 158 rannych (pod warunkiem, że co najmniej ¾ było na noszach). Pod kadłubem znajdowała się jednostka ogonowa, wykonana zgodnie z typem samolotu, wyposażona w windy. Szczególnie ważny był ster, który pozwala znacznie poprawić dokładność sterowania wiropłatem w locie. Działał poprzez synchronizator w tym samym czasie, co mechanizm kontrolujący skok śmigieł.

Ogólnie, schemat sterowania B-12 od tego czasu pozostał typowy dla wszystkich śmigłowców z poprzecznymprojekt. Siła podnoszenia była więc precyzyjnie regulowana poprzez zmianę skoku wirników. Umożliwiło to również kontrolowanie pochylenia helikoptera. Automaty odpowiadały za wskaźniki wyważania wzdłużnego, poprzez cykliczny krok (poprzez zmianę jego wskaźników) można było korygować kierunek ruchu śmigłowca.

Niezawodność jest najważniejsza

Cały system sterowania i okablowania helikoptera został zaprojektowany z uwzględnieniem możliwych odkształceń i wysokich współczynników ich tarcia. Oznacza to, że natychmiast położono nacisk na odporność na zużycie. Został zaprojektowany w dwóch kaskadach. Były więc główne i dodatkowe wzmacniacze hydrauliczne, a także wiele automatycznych synchronizatorów, które znacznie uprościły sterowanie czterosilnikowym helikopterem. Główny układ hydrauliczny znajdował się w tym samym przedziale, co główna skrzynia biegów. Ponadto najważniejsze wzmacniacze były zasilane z systemów rezerwowych zlokalizowanych w prawej i lewej gondoli silnikowej. W sumie były trzy systemy hydrauliczne. Każdy z nich był nie tylko w pełni autonomiczny, ale także osobno powielany. Krótko mówiąc, największy śmigłowiec na świecie, Mi-12, był również najbardziej niezawodny.

Podwozie maszyny od momentu pierwszych szkiców oferowane było jako trójkołowiec. Pod odpowiednio lewą i prawą farmą znajdowały się stojaki. Pod kokpitem znajdował się główny. Po raz pierwszy w krajowym przemyśle lotniczym zastosowano amortyzatory typu „hybrydowego”: na hydraulice i pneumatyce. Ponadto nie zabrakło pomocniczych podpór ogonowych, które wykorzystywano przy załadunku ciężkiego sprzętu. Dla nowychhelikoptera, opracowano całkowicie nowe systemy nawigacyjne, które umożliwiają wykreślenie kursu w najbardziej niesprzyjających warunkach pogodowych. Ponadto nie zabrakło autopilota oraz systemu, który automatycznie koryguje prędkość obrotową śmigieł. Tak więc śmigłowiec B-12, którego konstrukcję opisujemy, można śmiało zaliczyć do najbardziej zaawansowanych przykładów technologii.

Pierwsze loty i rozpoczęcie testów

Pod koniec czerwca 1967 samochód po raz pierwszy wzbił się w powietrze. Należy zauważyć, że już w pierwszym locie stwierdzono, że istnieje inny, specjalny system oscylacji, w którym drgania przekazywane są bezpośrednio na stery. Wynikało to z błędnych obliczeń projektantów, którzy poprzez bezpośrednie połączenie kinetyczne połączyli sterowanie i napędy silników. Z tego powodu olbrzym, który właśnie wzbił się w powietrze, został zmuszony do awaryjnego lądowania. Wszystkie niedociągnięcia zostały szybko przeanalizowane i wyeliminowane poprzez zwiększenie ogólnej sztywności konstrukcji. Tak więc śmigłowiec B-12, którego zaletą była kolosalna nośność, został całkowicie zrehabilitowany.

Należy zauważyć, że zaawansowany czterosilnikowy układ poprzeczny w pełni sprawdził się podczas dalszych testów. W sumie śmigłowiec wykonał 122 loty. Kolejne 77 razy zawisło w powietrzu przez długi czas. Niezawodność systemów i wysokie właściwości pilotażowe, które pierwotnie uwzględniono w obliczeniach, zostały w pełni potwierdzone. Piloci byli zachwyceni łatwością sterowania ogromną maszyną. A wojsko było zdziwione niską żarłocznością silników.

Istnieją dowody, żetesty w locie przeprowadzono na dwóch silnikach, które maszyna również pomyślnie przeszła. Ale głównym triumfem projektantów było to, że przy wymiarach masy zbliżonych do Mi-6, śmigłowiec miał nośność zwiększoną 7,2 razy! Tak więc śmigłowiec B-12 (producent - OKB Mil) miał wszelkie szanse na udaną „karierę” w Siłach Powietrznych ZSRR. W 1970 roku poleciał z Moskwy do Achtubinska iz powrotem, po czym testy państwowe uznano za udane. Pod koniec roku specjalna komisja zarekomendowała uruchomienie śmigłowca w serii. Dlaczego więc nie ma B-12 na niebie współczesnej Rosji? Helikopter niestety okazał się nieodebrany.

Koniec historii

Podczas procesu weryfikacji ujawniono pewne wady konstrukcyjne, przez co jego dopracowanie zostało znacznie opóźnione. Ponadto w hangarze stał drugi egzemplarz śmigłowca z lat 1972-1973, ponieważ dostawcy opóźniali produkcję silników. Różnił się od swojego odpowiednika znacznie sztywniejszą konstrukcją i wzmocnionymi sterami. Niestety, z kilku powodów, w 1974 roku program stworzenia i rozwoju unikalnego śmigłowca został całkowicie skrócony.

Pomimo swoich unikalnych cech, B-12 nigdy nie wszedł do masowej produkcji i eksploatacji. Po pierwsze, pierwotnie stworzony do transportu ciężkich pocisków balistycznych, stracił swoją „niszę docelową”. Opracowano ciężkie samobieżne kompleksy. Po drugie, sama koncepcja bazowania rakiet również uległa drastycznym zmianom ze względu na gwałtowny wzrost ich mocy. Niekonieczne było zbliżenie ich do terytoriów potencjalnego wroga.

Po trzecie, niektóre z ICBM opracowywane równocześnie z B-12 i specjalnie „dla niego” okazały się szczerze nieudane i nigdy nie zostały wprowadzone do użytku. W innych przypadkach znacznie taniej było wysyłać dostawy wojskowe drogą lądową. Po czwarte, zakład w Saratowie, jedyny, w którym można było rozmieścić sprzęt do produkcji śmigłowców w możliwie najkrótszym czasie, od 1972 roku „łeb w łeb” był obciążony innymi zamówieniami państwowymi. Po prostu nie było możliwości produkcyjnych.

Wynik

Tak więc B-12 to helikopter, który pod wieloma względami wyprzedził swoje czasy, ale okazał się być „w niewłaściwym miejscu”. Gdyby taka maszyna została stworzona na początku lat 60-tych, to najprawdopodobniej byłoby dla niej zadanie. W latach 70. zmieniły się priorytety, a unikalny design okazał się nieodebrany. Ale śmigłowiec B-12, którego historię opisaliśmy, dał lotnikom bezcenne doświadczenie.