Авиация и время 1995 03

При выборе общей компоновки В-12 своеобразным ограничителем области поиска стал громоздкий поршневой двигатель. Расположение его за редуктором не оставляло места для грузовой кабины, установка над кабиной приводила к непомерному увеличению высоты вертолета Наиболее удачным признали расположение АШ-82 в носовой части фюзеляжа (подобную компоновку имел и S-55).

Первоначально собирались использовать двигатель мощностью 1000 л.с., разработку которого предполагалось поручить ОКБ А.Г.Ивченко. Но взаимоотношения Миля и Ивченко еще при создании Ми-1 сложились не лучшие, и альтернативой стало применение вертолетного варианта двигателя АШ-82. А.Д Швецов, желая расширить область применения своей техники, принял предложение Миля и взялся доработать не только мотор, но и сделать редуктор Правда, вертолетчиков поначалу пугала большая мощность АШ-82 (1700 л.с ), но время показало, что успех Ми-4 в немалой степени был связан именно с ним.

При разработке АШ-82В (вертолетный вариант)потребовалось создать систему запуска и опробования двигателя на земле без передачи крутящего момента, для чего мотор снабдили двумя муфтами – сцепления и фрикционной. Для охлаждения при работе на земле и во время висения двигатель оснастили осевым вентилятором и сконструировали специальные внутренние капоты для организации воздушного потока.

Принципиальную схему и предварительную компоновку главного редуктора Р-5 выполнили инженеры А.К Котиков и В Т.Корецкий. Это был первый отечественный авиаредуктор, рассчитанный на крутящий момент более 6003 кг-м. В эксплуатации он проявил себя как исключительно надежный агрегат и практически не подвергался доработкам С незначительными изменениями использовался на вертолете Як-24.

При проектировании втулки несущего винта и автомата перекоса учли опыт создания и эксплуатации Ми-1. Компоновку втулки выполнили А.Э.Малаховский и М.А.Лейканд. Горизонтальные шарниры расположили так, чтобы нагрузка на их подшипники на наиболее тяжелых и продолжительных режимах полета оказалась примерно одинаковой. Все шарниры снабдили резиновыми уплотнениями. Карданный механизм управления углами установки лопасти не предусматривался. Осевой шарнир скомпоновали так, чтобы лопасть крепилась к его наружному корпусу глухим днищем При вращении несущего винта центробежная сила прижимала смазку к глухому днищу, не

продавливая ее через уплотнения с противоположной стороны. Это резко снизило потери смазки и позволило применять жидкие масла. что увеличило ресурс упорных подшипников. Для уменьшения свеса лопастей применили центробежные ограничители Демпферы вертикальных шарниров, как и на Ми-1, остались фрикционными. Конструкция автомата перекоса по сравнению с Ми-1 значительно упростилась. Ми-4 стал первым в мире вертолетом, в систему управления которого включили гидроусилители (бустеры), и первым в СССР летательным аппаратом с необратимым бустерным управлением[ 2*]. Проектированием этой системы занимался И.С Дмитриев.

Ведущим конструктором машины назначили М.Н Пивоварова. К 12.03.1952 г выпуск рабочих чертежей был завершен Два опытных вертолета строились в Люберцах и еще два – в Саратове, причем один из них – для ресурсных испытаний.

1* Вертолет десантный на 12 человек.

2* На первых экземплярах Ми-4 управление было частично обратимым

30 апреля 1952 г в Подмосковье началась серия испытаний В-12 на привязи. При первой же раскрутке несущего винта до 100-110 об/мин лопасти начали произвольно взмахивать с возраставшей амплитудой и, изгибаясь, грозили задеть фюзеляж. Несомненно, это был флаттер, хотя по расчетам он мог наступить только при частоте вращения 500 об/мим. что поставило в тупик многих специалистов, которые даже отказывались признать это грозное явление. Однако М.Л Миль, поручив теоретикам разобраться в причинах, без колебаний назвал увиденное флаттером и спроектировал балансиры, которые на следующий день установили на лопастях Взмахи прекратились.

Первый свободный полет выполнил летчик В.В.Винницкий. С июля по август прошли заводские испытания, в ходе которых В-12 выполнил 57 полетов. Одновременно в Саратове прошли трехсотчасовые ресурсные испытания статмашины. В июне оттуда прибыл второй летный экземпляр вертолета, оснащенный экспериментальными шумопламегасителями на выхлопных трубах.

С 12 сентября по 16 ноября В-12 выполнил 117 полетов по программе госиспытаний. В целом по своим ЛТХ вертолет соответствовал заданию. Выявились и дефекты: недостаточная прочность лопастей, самопроизвольное разъединение валов трансмиссии, повышенный износ текстолитовых втулок горизонтальных шарниров рулевого винта, неэффективное продольное управление (из-за ограниченного диапазона отклонений лопастей автоматом перекоса), а также малый зазор между концами лопастей несущего винта и хвостовой балкой. На ликвидацию обнаруженных дефектов потребовалось около полутора месяцев Одновременно по требованию госкомиссии провели испытания на полную выработку ресурса (150 ч) основных агрегатов вертолета.

Испытания на привязи первого прототипа В-12

В декабре 1952 г , не дожидаясь подписания акта по госиспытаниям (состоялось лишь 28.05.1953 г.), в Саратове начали серийное производство вертолета, получившего обозначение Ми-4. С 1953 г к его выпуску подключили Казанский авиазавод, который вскоре стал головным Производство Ми-4 в СССР продолжалось до 1966 г.

Серьезной проблемой при доводке Ми-4 стало создание высокоресурсных лопастей несущего винта. Вначале они имели смешанную конструкцию со стальным трубчатым лонжероном, обшивкой из фанеры и полотна, а их ресурс не превышал 150 ч. В 1955-56 гг. этот показатель удалось поднять сначала до 300, а затем до 500 ч. Большую роль в этом сыграли опыт и наработки прочностной лаборатории ЦАГИ во главе с И В Ананьевым.

В 1957 г появились лопасти с упрочненным лонжероном, что позволило установить новый предел – 600 ч. С ними вертолет, получивший наименование Ми-4А. стал эталоном для серии 1958г. На нем также устанавливался стабилизатор увеличенной площади и автопилот АП-31, который, к сожалению, оказался ненадежным. К 1959 г.. благодаря совершенствованию технологии(индукционной закалке лонжерона, полировке его внутренней поверхности и наклепу внешней, креплению к нему нервюр на клее), ресурс лопастей достиг 800 ч.

В 1959-60 гг. изготовили, испытали и запустили в серию цельнометаллические лопасти с прессованным дюралевым лонжероном и задней частью трехслойной конструкции с сотовым заполнителем Ресурс удалось поднять до 2000-2500 ч. Кстати, подобные лопасти имели и вертолеты S-58, один из которых был закуплен СССР и проходил сравнительные испытания в 1960 г.