Вертолет, 2003 № 03

Задняя часть лопасти образована хвостовыми секциями, приклеенными к лонжерону. Каждая секция состоит из стеклопластиковой обшивки и пенопластового заполнителя. Лопасть сравнительно легко поддается доводке, требуемой по результатам. стендовых и летных испытаний. Не меняя конструкции, размеров и массы лопасти, можно, варьируя силовым набором лонжерона, получать требуемые ее жесткостные и частотные параметры.

Приоритет ОКБ Камова в создании конструкции и способа изготовления лопастей из полимерных композиционных материалов подтвержден авторским свидетельством № 431733 от 27 мая 1963 года. Впоследствии были получены патенты в пяти ведущих в области авиации странах: США, Англии, Франции, Германии и Италии.

Рис. 1. Варианты конструкции стеклопластиковых лопастей

Сразу же после отработки конструкции и технологии приступили к изготовлению малой серии лопастей для уточнения заданных параметров и проведения стендовых и летных испытаний. В ходе летных испытаний вертолета с лопастями из ПКМ исследовали их влияние на тягу вертолета, распределение нагрузок и напряжений в лопастях и в элементах управления несущей системой аппарата.

Замеры напряжений в лопастях в полете и динамические испытания натурных образцов показали, что срок службы лопастей по условиям выносливости (ресурса) составляет более 5000 часов, о чем 21 февраля 1966 года Ухтомский вертолетный завод и ЦАГИ оформили «Заключение по предварительному сроку службы опытных лопастей Б-7 вертолета Ка-15 по условиям выносливости».

Благодаря большей жесткости стеклопластиковой лопасти (по сравнению с деревянной) уменьшилась ее динамическая крутка и увеличилась эффективность управления вертолетом. Летные испытания шести комплектов лопастей на вертолете при скорости до 170 км/ч показали отсутствие признаков колебаний типа «флаттер». С деревянными лопастями ЛД10-М вертолеты Ка-15 и Ка-18 имели ограничение по скорости до 130 км/ч, с лопастями Б-7 это ограничение было снято. Результаты летных испытаний одного и того же вертолета в одинаковых условиях с деревянными, металлическими и стеклопластиковыми лопастями показали: стеклопластиковые лопасти увеличивают тягу на 4,6% см. рис. 2, статический потолок – на 141%, коммерческую нагрузку – на 87,5%. Из табл. 2 видно, что экономический показатель эксплуатации стеклопластиковых лопастей в 6,7 раза выше, чем. аналогичный показатель металлических лопастей.

С 1965 года в подразделениях гражданской авиации под контролем ОКБ началась эксплуатация стеклопластиковых лопастей на вертолетах Ка-15 и Ка-18. Первые четыре комплекта наработали по 3000 часов, после чего было проведено исследование технического состояния лопастей. Оно было признано удовлетворительным, лопасти могли эксплуатироваться дальше. К концу 1970 года серийный завод в Улан-Удэ изготовил 150 комплектов стеклопластиковых лопастей, и парк вертолетов Ка-15 и Ка-18 был обеспечен этими лопастями до конца эксплуатации.

Успехи, достигнутые при создании лопастей Б-7 в части обеспечения надежности, низкой стоимости летного часа и большого ресурса, позволили разработать более совершенные лопасти из ПКМ для многоцелевого вертолета Ка-26. Изготовление лопастей для вертолетов Ка-26 на серийном заводе в городе Кумертау было начато в 1967 году, и это был уже второй тип стеклопластиковых лопастей, выпускаемых серийно. Конструкция и технология производства этих лопастей, получивших обозначение Н-1, были аналогичны конструкции и технологии лопастей Б-7. Вертолеты Ка-26 с этими лопастями эксплуатируются до сих пор.

Высокая надежность и безопасность эксплуатации, а также стабильность основных технических характеристик в серийном производстве лопастей из ПКМ подтверждены сертификатом летной годности, выданным международной организацией гражданской авиации ICAO. Хорошие летно-технические и эксплуатационные свойства лопастей не – однократно отмечались дипломами на многих советских и международных выставках.

Профили лопастей (сверху вниз): Ка-26, Ка-27 и Ка-32, Ка-50

Рис. 2. Тяга несущих винтов Ка-15 с различными лопастями

Рис. 3. Поляры несущих винтов с лопастями Б-7 и ЛД-10