Конвертоплан Ми-30 (проект)
Ми-30 – это советский проект многоцелевого конвертоплана, разработка которого началась в 1972 году в МВЗ им. М. Л. Миля, руководителем проекта был М. Н. Тищенко. Внутри КБ у данной конструкционной схемы было собственное обозначение «винтоплан». Главной задачей при создании Ми-30 было обеспечение таких параметров, как дальность и скорость полета, которые превзошли бы показатели вертолетов аналогичного класса. Конвертоплан Ми-30 рассматривался создателями в качестве перспективной замены многоцелевому вертолету Ми-8. В изначальном проекте Ми-30 был рассчитан на перевозку 2 тонн груза и 19 пассажиров, но в дальнейшем грузоподъемность машины была увеличена до 3-5 тонн, а пассажировместимость доведена до 32 человек.
Чтобы понять, о чем же в действительности идет речь, разберемся с тем, что представляет собой конвертоплан. Конвертоплан – это летательный аппарат, обладающий поворотными винтами. Во время взлета и во время посадки винты работают как подъемные, а при горизонтальном полете – как тянущие (при этом подъемная сила обеспечивается при помощи крыла самолетного типа). Конструкция конвертоплана по своей сути достаточно близка самолету вертикального взлета и посадки, но чаще всего их относят к винтокрылым летательным аппарата из-за большого диаметра винтов (сравнимого с размахом крыла) и их конструктивных особенностей. Большие винты, которыми обладают конвертопланы, позволяют им осуществлять вертикальный взлет и посадку. Но в горизонтальном полете они менее эффективны по сравнению с традиционными самолетными винтами меньшего диаметра.
Чаще всего поворотными являются не сами винты, а гондолы с двигателями и винтами (как на американском Bell V-22 Osprey), но можно встретить и такие конструкции, у которых поворачиваются лишь винты, а двигатели остаются неподвижными (к примеру, расположены в фюзеляже). Примером летательного аппарата такой схемы, у которого поворачиваются только винты, можно назвать Bell XV-3. В настоящее время наиболее известным эксплуатируемым конвертопланом является американский военный конвертоплана V-22 Osprey, полетная масса которого составляет 27,4 тонны, а скорость полета в самолетном режиме равняется 463 км/ч, в вертолетном режиме она существенно ниже – 185 км/ч. Данный конвертоплан в состоянии перевести до 24 человек десанта или взять на борт около 5 тонн груза.
Идея постройки винтокрылого летательного аппарата – конвертоплана пришла в крупнейшие авиастроительные фирмы мира во второй половине 40-х годов прошлого века. Эта привлекательная идея подразумевала под собой объединение вертолета и самолета. Конструкторы многих стран бились над созданием машины, которая смогла бы совершить вертикальный взлет и посадку при помощи несущих винтов, как вертолет, а в горизонтальном полете вести себя как обычный самолет, благодаря наличию крыла и аэродинамических рулей. Для реализации данной идеи было построено большое количество экспериментальных моделей.
Однако, к сожалению, большая их часть оказалась либо существенно уступающей по совокупности технико-экономических показателей, либо неработоспособной. К началу 70-х годов XX века все же начала вырисовываться перспективная с практической точки зрения концепция, которая принадлежала вертолетостроительной фирме из США – Bell. В данной компании создавали вертолеты двухвинтовой поперечной схемы, оси несущих винтов которых во время перехода в горизонтальный полет могли поворачиваться вперед, при этом несущие винты становились самолетными тянущими винтами. Применение сравнительно несильно нагруженных вертолетных винтов не только обеспечивало безопасность при аварийной посадке в режиме авторотации (во время отказа силовой установки на взлете или в процессе висения), но и обеспечивало машине большие энергетические преимущества в сравнении с другими видами конвертопланов.
В то же время советские конструкторы, реально оценивая большое количество сложностей, связанных с разработкой преобразуемого аппарата, достаточно длительное время относились к разнообразным «сомнительным» проектам скептически. Но концепция, которая была предложена компанией Bell, показалась им убедительной. Большой опыт, имеющийся в фирме Миля по разработке вертолетов поперечной схемы и решении разнообразных связанных с ней проблем динамики и аэроупругости конструкции позволял инженерам надеяться на успех при разработке на МВЗ преобразуемого винтокрылого летательного аппарата, который имел бы поворачивающиеся оси несущих винтов.
В 1972 году конструкторы МВЗ им. М. Л. Миля в инициативном порядке создали проект-предложение транспортно-пассажирского конвертоплана, получившего название Ми-30. По имеющейся в СССР терминологии он первоначально назывался вертолетом-самолетом, но позднее милевцы придумали ему свое собственное обозначение – винтоплан. Главной задачей при проектировании Ми-30 было обеспечение летно-технических параметров, в первую очередь дальности и скорости полета. Первоначально он должен был перевозить до 2 тонн груза и 19 человек десанта.
В качестве силовой установки для новой машины планировалось использовать 2 двигателя ТВ3-117, размещенных над грузовой кабиной, двигатели должны были приводить в действие с помощью трансмиссии 2 несуще-тянущих винта, имеющих диаметр в 11 м. каждый. Винты были расположены по концам консолей крыла. Расчетная скорость полета Ми-30 оценивалась в 500-600 км/ч, а дальность полета должна была составить 800 км. Взлетная масса машины – 10,6 т. К исследованиям в рамках реализации данной программы милевцы смогли подключить ЦАГИ. Вскоре совместными усилиями была начата постройка аэродинамического стенда для проведения испытаний модели винта. В то же время конструкторы ОКБ Миля создали экспериментальную летающую радиоуправляемую модель винтоплана, чтобы в полете изучить переходные режимы, управляемость и устойчивость аппарата.
В процессе разработки заказчик захотел увеличить грузоподъемность Ми-30 до 3-5 тонн, а пассажировместимость довести до 32 человек. В результате этого проект винтоплана был переделан под использование 3-х форсированных двигателей ТВ3-117Ф. При этом диаметр несуще-тянущих винтов вырос до 12,5 м., а взлетная масса Ми-30 до 15,5 т. К началу 1980-х годов конструкторы и ученые из МВЗ успели проработать ряд возможных схем, компоновок и конструкций агрегатов машины, провели основательные аналитические исследования проблем динамики конструкции, аэроупругости, динамики полета и аэродинамики, характерной для преобразуемых аппаратов.
Учитывая глубину проработки проекта, имеющийся многолетний заводской опыт решения трудных задач, Комиссия Президиума Совмина СССР по вопросам вооружения в августе 1981 года издала постановление о создании вертолета Ми-30 с преобразуемой несущей системой (винтоплана). Созданное техническое предложение было представлено на рассмотрение заказчика и институтов МАП. Военные одобрили создание машины, но потребовали поставить на винтоплан более мощные двигатели – 2 двигателя Д-136, расчетная масса конвертоплана возросла до 30 т.
В последующие годы разработки тип используемой силовой установки несколько раз менялся. Рассматривались варианты с 2-мя и 3-мя двигателями ТВ7-117 или с двумя Д-27. Вместе с этим взлетная масса Ми-30 равнялась соответственно 11, 20 и 30 тоннам. На первоначальном этапе осуществлялись фундаментальные теоретические исследования в области аэродинамики и динамики, области прочности, в том числе расчеты некоторых видов неустойчивости, собственных колебаний аппарата, балансировочных характеристик, автоколебаний типа «воздушный резонанс», режимов вертикальной авторотации, «флаттер гондол», «хордовый флаттер» и т.д. Определялись транспортная эффективность винтоплана, масса несущей системы, подбирались параметры винта, оперения и крыла, КПД винта, параметры лопасти винта и напряжения в ней. Разрабатывались разнообразные варианты конструкции винтов, трансмиссии, крыла и других агрегатов.
В итоге создание Ми-30 было включено в госпрограмму вооружения на 1986-1995 годы. К сожалению, в связи с распадом СССР и возникшими экономическими трудностями, винтоплан Ми-30 так и не выбрался из стадии проведения аналитическо-конструкторских исследований. В последний год существования СССР специалисты ОКБ проектировали 3 различных винтоплана: Ми-30С, Ми-30Д и Ми-30Л, обладавших грузоподъемностью в 3,2, 2,5 и 0,95 тонн соответственно и пассажировместимостью в 21, 11 и 7 человек. Первые 2 конвертоплана имели максимальную взлетную массу в 13 т. их планировалось оснастить силовыми установками из 2-х двигателей ТВ7-117, а третий Ми-30Л (массой 3,75 т.) силовой установкой из 2-х АЛ-34. Велись работы и над созданием боевых вариантов.
В начале 1990-х годов изучалась возможность участия МВЗ им. М. Л. Миля в европейских проектах и программах, в том числе «Еврофар» и «Эврика», которые были направлены на создание конвертопланов аналогичных Ми-30. Но в то время в России еще не было условий для организации такого рода совместных проектов.
Источники информации:
-http://www.mi-helicopter.ru/eng/index.php?id=158
-http://alternathistory.org.ua/proekt-vertoleta-mi-30-rossiya
-http://ru.wikipedia.org/
Чтобы понять, о чем же в действительности идет речь, разберемся с тем, что представляет собой конвертоплан. Конвертоплан – это летательный аппарат, обладающий поворотными винтами. Во время взлета и во время посадки винты работают как подъемные, а при горизонтальном полете – как тянущие (при этом подъемная сила обеспечивается при помощи крыла самолетного типа). Конструкция конвертоплана по своей сути достаточно близка самолету вертикального взлета и посадки, но чаще всего их относят к винтокрылым летательным аппарата из-за большого диаметра винтов (сравнимого с размахом крыла) и их конструктивных особенностей. Большие винты, которыми обладают конвертопланы, позволяют им осуществлять вертикальный взлет и посадку. Но в горизонтальном полете они менее эффективны по сравнению с традиционными самолетными винтами меньшего диаметра.
Чаще всего поворотными являются не сами винты, а гондолы с двигателями и винтами (как на американском Bell V-22 Osprey), но можно встретить и такие конструкции, у которых поворачиваются лишь винты, а двигатели остаются неподвижными (к примеру, расположены в фюзеляже). Примером летательного аппарата такой схемы, у которого поворачиваются только винты, можно назвать Bell XV-3. В настоящее время наиболее известным эксплуатируемым конвертопланом является американский военный конвертоплана V-22 Osprey, полетная масса которого составляет 27,4 тонны, а скорость полета в самолетном режиме равняется 463 км/ч, в вертолетном режиме она существенно ниже – 185 км/ч. Данный конвертоплан в состоянии перевести до 24 человек десанта или взять на борт около 5 тонн груза.
Самый известный существующий конвертоплан V-22 Osprey
Идея постройки винтокрылого летательного аппарата – конвертоплана пришла в крупнейшие авиастроительные фирмы мира во второй половине 40-х годов прошлого века. Эта привлекательная идея подразумевала под собой объединение вертолета и самолета. Конструкторы многих стран бились над созданием машины, которая смогла бы совершить вертикальный взлет и посадку при помощи несущих винтов, как вертолет, а в горизонтальном полете вести себя как обычный самолет, благодаря наличию крыла и аэродинамических рулей. Для реализации данной идеи было построено большое количество экспериментальных моделей.
Однако, к сожалению, большая их часть оказалась либо существенно уступающей по совокупности технико-экономических показателей, либо неработоспособной. К началу 70-х годов XX века все же начала вырисовываться перспективная с практической точки зрения концепция, которая принадлежала вертолетостроительной фирме из США – Bell. В данной компании создавали вертолеты двухвинтовой поперечной схемы, оси несущих винтов которых во время перехода в горизонтальный полет могли поворачиваться вперед, при этом несущие винты становились самолетными тянущими винтами. Применение сравнительно несильно нагруженных вертолетных винтов не только обеспечивало безопасность при аварийной посадке в режиме авторотации (во время отказа силовой установки на взлете или в процессе висения), но и обеспечивало машине большие энергетические преимущества в сравнении с другими видами конвертопланов.
В то же время советские конструкторы, реально оценивая большое количество сложностей, связанных с разработкой преобразуемого аппарата, достаточно длительное время относились к разнообразным «сомнительным» проектам скептически. Но концепция, которая была предложена компанией Bell, показалась им убедительной. Большой опыт, имеющийся в фирме Миля по разработке вертолетов поперечной схемы и решении разнообразных связанных с ней проблем динамики и аэроупругости конструкции позволял инженерам надеяться на успех при разработке на МВЗ преобразуемого винтокрылого летательного аппарата, который имел бы поворачивающиеся оси несущих винтов.
Конвертоплан Ми-30 в горизонтальном полете
В 1972 году конструкторы МВЗ им. М. Л. Миля в инициативном порядке создали проект-предложение транспортно-пассажирского конвертоплана, получившего название Ми-30. По имеющейся в СССР терминологии он первоначально назывался вертолетом-самолетом, но позднее милевцы придумали ему свое собственное обозначение – винтоплан. Главной задачей при проектировании Ми-30 было обеспечение летно-технических параметров, в первую очередь дальности и скорости полета. Первоначально он должен был перевозить до 2 тонн груза и 19 человек десанта.
В качестве силовой установки для новой машины планировалось использовать 2 двигателя ТВ3-117, размещенных над грузовой кабиной, двигатели должны были приводить в действие с помощью трансмиссии 2 несуще-тянущих винта, имеющих диаметр в 11 м. каждый. Винты были расположены по концам консолей крыла. Расчетная скорость полета Ми-30 оценивалась в 500-600 км/ч, а дальность полета должна была составить 800 км. Взлетная масса машины – 10,6 т. К исследованиям в рамках реализации данной программы милевцы смогли подключить ЦАГИ. Вскоре совместными усилиями была начата постройка аэродинамического стенда для проведения испытаний модели винта. В то же время конструкторы ОКБ Миля создали экспериментальную летающую радиоуправляемую модель винтоплана, чтобы в полете изучить переходные режимы, управляемость и устойчивость аппарата.
В процессе разработки заказчик захотел увеличить грузоподъемность Ми-30 до 3-5 тонн, а пассажировместимость довести до 32 человек. В результате этого проект винтоплана был переделан под использование 3-х форсированных двигателей ТВ3-117Ф. При этом диаметр несуще-тянущих винтов вырос до 12,5 м., а взлетная масса Ми-30 до 15,5 т. К началу 1980-х годов конструкторы и ученые из МВЗ успели проработать ряд возможных схем, компоновок и конструкций агрегатов машины, провели основательные аналитические исследования проблем динамики конструкции, аэроупругости, динамики полета и аэродинамики, характерной для преобразуемых аппаратов.
Учитывая глубину проработки проекта, имеющийся многолетний заводской опыт решения трудных задач, Комиссия Президиума Совмина СССР по вопросам вооружения в августе 1981 года издала постановление о создании вертолета Ми-30 с преобразуемой несущей системой (винтоплана). Созданное техническое предложение было представлено на рассмотрение заказчика и институтов МАП. Военные одобрили создание машины, но потребовали поставить на винтоплан более мощные двигатели – 2 двигателя Д-136, расчетная масса конвертоплана возросла до 30 т.
Схема конвертоплана Ми-30С
В последующие годы разработки тип используемой силовой установки несколько раз менялся. Рассматривались варианты с 2-мя и 3-мя двигателями ТВ7-117 или с двумя Д-27. Вместе с этим взлетная масса Ми-30 равнялась соответственно 11, 20 и 30 тоннам. На первоначальном этапе осуществлялись фундаментальные теоретические исследования в области аэродинамики и динамики, области прочности, в том числе расчеты некоторых видов неустойчивости, собственных колебаний аппарата, балансировочных характеристик, автоколебаний типа «воздушный резонанс», режимов вертикальной авторотации, «флаттер гондол», «хордовый флаттер» и т.д. Определялись транспортная эффективность винтоплана, масса несущей системы, подбирались параметры винта, оперения и крыла, КПД винта, параметры лопасти винта и напряжения в ней. Разрабатывались разнообразные варианты конструкции винтов, трансмиссии, крыла и других агрегатов.
В итоге создание Ми-30 было включено в госпрограмму вооружения на 1986-1995 годы. К сожалению, в связи с распадом СССР и возникшими экономическими трудностями, винтоплан Ми-30 так и не выбрался из стадии проведения аналитическо-конструкторских исследований. В последний год существования СССР специалисты ОКБ проектировали 3 различных винтоплана: Ми-30С, Ми-30Д и Ми-30Л, обладавших грузоподъемностью в 3,2, 2,5 и 0,95 тонн соответственно и пассажировместимостью в 21, 11 и 7 человек. Первые 2 конвертоплана имели максимальную взлетную массу в 13 т. их планировалось оснастить силовыми установками из 2-х двигателей ТВ7-117, а третий Ми-30Л (массой 3,75 т.) силовой установкой из 2-х АЛ-34. Велись работы и над созданием боевых вариантов.
В начале 1990-х годов изучалась возможность участия МВЗ им. М. Л. Миля в европейских проектах и программах, в том числе «Еврофар» и «Эврика», которые были направлены на создание конвертопланов аналогичных Ми-30. Но в то время в России еще не было условий для организации такого рода совместных проектов.
Источники информации:
-http://www.mi-helicopter.ru/eng/index.php?id=158
-http://alternathistory.org.ua/proekt-vertoleta-mi-30-rossiya
-http://ru.wikipedia.org/
Информация