Евгений Ружицкий - Вертолеты Том I

Вертолет Ми-38 спроектирован как вертолет следующего поколения, который должен превосходить вертолет Ми-8 по транспортной производительности и топливной эффективности в два-три раза и отличаться повышенной безопасностью, эксплуатации за счет большей надежности основных агрегатов, увеличенной энерговооруженности, резервирования основных систем и использования усовершенствованного оборудования.

Первоначально для вертолета были выбраны ГДД ТВ7-117В взлетной мощностью 1690 кВт/2300 л. с. и ВСУ ВД-100, предназначенные для нового пассажирского самолета Ил-114, однако позже было решено установить более совершенные двигатели ТВД-300 взлетной мощностью по 1535 кВт/2500 л. с. и кратковременно развиваемой чрезвычайной мощнотью 2750 кВт/3750 л. с., что должно обеспечивать безопасность эксплуатации вертолета не только в полете, но и при взлете и посадке, выдерживание летных характеристик в широком диапазоне температур, высот и взлетных масс и большие потенциальные возможности модернизации вертолета. Благодаря этому максимальная расчетная взлетная масса была увеличена с 14 750 до 15 600 кг., а максимальная масса перевозимой нагрузки в кабине и на внешней подвеске – до 6000 кг, что позволит вертолетам Ми-38 заменить в ряде случаев вертолеты Ми-6 (на краново-монтажных и транспортных операциях).

При проектировании и последующем серийном производстве вертолета должны использоваться новейшие технические и технологические решения, обеспечивающие создание конструкций с минимальной массой, что позволит увеличить долю полезной нагрузки до 42% при нормальной взлетной массе и до 47% при максимальной. Масса конструкции вертолета Ми-38 будет в 3,5 раза меньше, чем у Ми-6, при перевозимой нагрузке 6 т в одинаковых условиях.

При разработке вертолета выполнен большой объем исследований в ЦАГИ по усовершенствованию аэродинамики несущего винта и планера вертолета и оптимизации геометрии лопастей несущего и рулевого винтов, в ЦИАМ – по оптимизации силовой установки, в ВИАМ и НИАТ – по применению композиционных материалов и новых технологических процессов, а в ГосНИИ ГА – по оптимизации оборудования для кабины экипажа и грузовой кабины для обеспечения низкой себестоимости эксплуатации.

Вертолет сможет эксплуатироваться в различных климатических условиях, для чего будет снабжен набором сменного бортового оборудования. Для обеспечения эксплуатации над водой вертолет будет иметь конструкцию, позволяющую совершать посадку на воду, и будет снабжен съемными надувными баллонетами, а также спасательным оборудованием (плот и жилеты).

Вертолет Ми-38 планируется производить в следующих вариантах:

транспортном – для гражданского и водного применения с грузоподъемностью до 6 т при внутреннем или внешнем размещении нагрузки;

пассажирском-для перевозки 30 пассажиров или повышенной комфортности с салоном для восьми пассажиров и четырех стюардесс;

санитарном – для перевозки шести больных на носилках и четырех на сиденьях в сопровождении четырех медицинских работников;

воздушного наблюдения и разведки.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет выполнен по одновинтовой схеме с рулевым винтом, двумя РТД и трехопорным шасси. Компоновка вертолета оптимизирована для уменьшения вредного сопротивления и обеспечения лучших условий эксплуатации. Благодаря использованию улучшенных аэродинамических обводов фюзеляжа и обтекателя силовой установки, капотированию втулки несущего винта и автомата перекоса, уборки шасси и использованию подсасывающего эффекта выхлопных струй двигателей вредное сопротивление по сравнению с вертолетом Ми-8 уменьшено в 1,5 раза.

В конструкции фюзеляжа широко использованы композиционные материалы и трехслойные панели с наружной металлической и внутренней пластиковой обшивкой с сотовым заполнителем, что позволило по сравнению с обычной каркасной конструкцией в 3 раза уменьшить число шпангоутов, стрингеров и стыковых узлов.

Двухместная кабина экипажа отличается улучшенной компоновкой с применением новейших средств радиоэлектроники и отделена от грузовой кабины отсеком радиооборудования.

Схема вертолета Ми-38

Грузовая кабина размерами 8.7 х 2,4 х 1,85 м объемом 29,5 м³ больше, чем на Ми-8, имеет большую сдвижную дверь размерами 1,45 х 1,68 м с левого борта, задний грузовой люк с грузовой рампой шириной 1,8 м и большие окна прямоугольной формы. В основном транспортном варианте в кабине установлены 32 легкосъемных сиденья, в пассажирском – размещается 30 кресел с багажными полками, туалет, гардероб, буфет и багажное помещение.

Фюзеляж плавно переходит в хвостовую балку монококовой конструкции, изготовленную из КМ методом спиральной намотки и имеющую только два стыковых шпангоута. На балке установлен управляемый стабилизатор размером 2.7 м и отогнутый вправо киль с рулевым винтом.

Шасси трехопорное, убирающееся, со сдвоенными колесами на главных опорах с пневматиками низкого давления. Носовая опора убирается в отсек под полом кабины, а главные опоры – в обтекатели по бокам фюзеляжа. Колея шасси 3,3 м, база шасси 6,61м.

Несущий винт такого же диаметра, как на Ми-8, но шесгилопастный, с шарнирным креплением лопастей, втулка несущего винта имеет сферические эластомерные подшипники и гидравлические демпферы. Лопасти, целиком изготовленные из КМ, имеют хорду 0,52 м, большую нелинейную крутку, переменные по длине профили и стреловидные законцовки. Экспериментальные исследования моделей несущего винта, проведенные в ЦАГИ, показали, что КПД несущего винта на режиме висения 0,75 при сохранении высокой несущей способности при полете с большой скоростью и при маневрах. Окружная скорость концов лопастей 215 м/с.

Рулевой винт диаметром 3,84 м, четырехлопастный, с Х-образно расположенными лопастями, состоит из двух двухлопастных винтов с лопастями с хордой 0,28 м, изготовленными из КМ, и втулки с эластомерными и металлофторопластовыми подшипниками. Окружная скорость концов лопастей 215 м/с.

Силовая установка состоит из двух турбовальных двигателей ТВД-300 взлетной мощностью по 1840 кВт/2500 л. с., установленных рядом сверху фюзеляжа за редуктором несущего винта, с воздухозаборниками, расположенными по бокам обтекателя и снабженными ПЗу. В передней части обтекателя размещены ВСУ ВД-100 и агрегаты гидравлической, электрической и других систем.

ТВД-300 имеет модульную конструкцию с двумя ступенями центробежных компрессоров и четырехсгупенчатую турбину и отличается низким удельным расходом топлива 0,279 кг/кВт-ч/0,205 кг/л. с.-ч. Взлетная мощность двигателя вертолета 1840 кВт/2500 л. с., максимальная продолжительная мощность 1545 кВт/2100 л. с., чрезвычайная мощность, развиваемая в течение 30 мин – 2133 кВт/2900 л. с., 2 мин – 2648 кВт/3600 л. с. и 30 с – 2758 кВт/3750 л. с. Длина двигателя 1,545 м, ширина 0,69 м, высота 0,98 м.