V-12-helikopter: specifikationer och bilder

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Helikopterindustrins historia i vårt land har djupa rötter som går tillbaka till början av förra seklet. Tyvärr, till en början i Sovjetunionen lade de inte mycket vikt vid utveckling och konstruktion av helikoptrar, vilket ledde till en betydande eftersläpning efter USA. Allt förändrades efter Koreakriget. Sedan visade det sig att amerikanerna använde helikoptrar med hög effektivitet för spaning och sabotageverksamhet. Därför gav landets ledning order att omedelbart påskynda utvecklingen av inhemska rotorfarkoster.

Redan i mitten av 50-talet av förra seklet skapades den legendariska Mi-6, även känd som "Ko". Hittills anses denna helikopter vara mästaren bland helikoptrarna när det gäller dess storlek och tonnage av den transporterade lasten. Men få människor vet att V-12-helikoptern (även känd som Mi-12) också skapades i Sovjetunionen, vars bärförmåga var tänkt att överstiga den legendariska "ko"!

Kort information om skapandet av maskinen

Efter skapandet av en verkligt gigantisk Mi-6-helikopter, allt ledandeingenjörer och konstruktörer av OKB, med M. L. Mil i spetsen, fortsatte att tro att möjligheterna att öka storleken och massan på rotorfarkoster var långt ifrån uttömda. Dessutom behövde armén och den nationella ekonomin, liksom luft, nya flygplan. Riktningen för deras start skulle vara vertikal och förmågan att bära last - 20 ton eller mer. Genom dekret från ovan fick Mil Design Bureau "carte blanche" för att utveckla en ny helikopter, vars skapelse startade 1959.

1961 utfärdades det officiella direktivet. Det innebar skapandet av en helikopter som kan lyfta laster som väger minst 20 eller 25 ton. Men även B-12-helikoptern är långt ifrån gränsen för kraven från den sovjetiska militären och bönderna. Så samtidigt arbetade designbyrån på en version av en maskin som kan lyfta 40 ton last (V-16 / Mi-16). Observera att liknande projekt också utarbetades av amerikanerna, men de gick inte längre än till skisser. Men Mil Design Bureaus arbete övertygade slutligen SUKP:s centralkommitté om verkligheten av att skapa en sådan helikopter.

År 1962 slutfördes anvisningarna återigen. Ingenjörer instruerades att fokusera på skapandet av en helikopter med en lasthytt, liknande egenskaperna hos Antonov Design Bureau-flygplan. Det antogs att det nya fordonet skulle användas bland annat för långväga transporter av diverse militär utrustning, inklusive ballistiska interkontinentala missiler av modellerna 8K67, 8K75 och 8K82. Det är vad Mi-12 skapades för, en helikopter främst för militära ändamål.

Första layout alternativ

Praktiskt taget alla inhemska och västerländska armaturer inom helikoptertemat trodde att ett väl studerat och väl beprövat longitudinellt schema skulle vara bäst lämpat för att skapa en sådan helikopter. För att studera dess kapacitet togs Yak-24 från armén. Och i USA köptes en Boeing-Vertol V-44 speciellt för detta. Det var på deras exempel som ingenjörer under verkliga förhållanden undersökte problemen med rotorernas ömsesidiga inflytande på varandra. Specialisterna behövde ta reda på hur två motorer skulle bete sig samtidigt under olika flyg- och driftsförhållanden, hur man mest lönsamt använder alla fördelarna med det längsgående schemat, samtidigt som man undviker dess huvudsakliga nackdelar. En egenskap hos B-12 var synkroniserade propellrar. Eftersom det under testerna avslöjades en verklig risk för överlappning av de bärande elementen, måste de placeras med minimal överlappning. För detta var vi till och med tvungna att offra några av de aerodynamiska egenskaperna hos den nya maskinen. Som ett resultat upphörde flygkroppen helt att uppfylla kraven i de tekniska specifikationerna, eftersom den blev onödigt stor och krånglig. Men även denna omständighet var inte den största nackdelen med denna design. Den huvudsakliga och ödesdigra missräkningen av ingenjörerna var att luftintagen från en grupp av motorer var nästan nära avgasportarna på en annan. Redan under testerna fann man att motorerna under sådana förhållanden är benägna att utveckla överspänning. Och detta, under verkliga flygförhållanden, är fyllt med stopp och en omedelbar förlust av kontrollerbarhet. Således är Mi-12 en helikopter, under utvecklingen av vilken designerna stod införmed många komplexiteter.

Dessutom ledde ytterligare analys av det longitudinella schemat till nedslående slutsatser: det tillåter inte att nå det högsta möjliga flygtaket. Hastigheten och vikten på lasten som lyftes var inte heller i nivå. Det konstaterades också att om två av de fyra motorerna faller faller bilen i fritt fall. Och det bevisades att när flygtaket nås och när man flyger vid låga temperaturer, minskar kraften hos motorerna kraftigt. Det är därför formgivarna enhälligt beslutade att överge det längsgående schemat.

Forskning fortsätter

M. L. Mil föreslog själv att ta tag i övervägandet av utsikterna för andra flygplanskonstruktioner. Först föreslog experter att använda en väl studerad enkelskruvslayout. Men under efterföljande tester fann man att schemat med en jetdrivning av huvudrotorn måste överges (på grund av alltför stora dimensioner). Men den mekaniska drivningen visade sig vara en hake. Under testerna visade det sig att utformningen av växellådan är för komplicerad. Först försökte de lösa problemet genom att ta två konventionella enheter från Mi-6:an och placera dem på en lageraxel.

För att förena använde ingenjörerna till och med standard Mi-6-blad för propellerdesignen. I det här fallet användes bara längre rumpspetsar. Så de försökte förena B-12 (helikopter) så mycket som möjligt med resten av utrustningsmodellerna för att minska kostnaderna för att skapa och underhålla den. Tyvärr, men i tid för att skapa någotdetta var nästan omöjligt. Det var då som beslutet togs att börja tillverka en fristående turbin med vertik alt riktad axel. Samtidigt placerades den direkt under huvudväxellådan. Gasgeneratorn var ansluten till den genom en speciell gasledning.

I den här versionen förenklades den mycket konstruktiva essensen av turbinen avsevärt, eftersom den inte längre krävde koniska växlar. Problemet var att tillverkningen av en lågvarvig växellåda med en diameter på drygt fyra meter också är en oerhört svår uppgift. Den senare hade trots allt en tendens till självdestruktion. Det är förresten möjligt att helikopterkraschen i Syrien (12.04.16.) inträffade just på grund av haveriet i motorväxellådan.

Kommer till den tvärgående skrovdesignen

Inför alla dessa specifika svårigheter, 1962 beslutade specialisterna på Mil Design Bureau slutligen att överge idén om "enmotoriga experiment". De återvände till systemet med två motorer. Det är sant att den här gången beslutades att utarbeta en variant med ett tvärgående arrangemang av motorer. Det är precis vad helikoptern "12" blev, vars foto finns i vår artikel.

Självklart fanns det några svåra problem även i det här fallet. Allt detta förvärrades av det faktum att ingen någonsin hade byggt helikoptrar av denna storlek i världen. Följaktligen var sovjetiska ingenjörer tvungna att ta på sig pionjärernas hårda arbete. Men forskare i västerländska länder har upprepade gånger försökt skapa rotorfarkoster enligt detta schema. Men de gång på gångotur jagat.

Till och med ett antal inhemska specialister från TsAGI ansåg att det inte var värt att bråka med det tvärgående arrangemanget av motorer alls. Detta skrämde inte Mil själv och hans kollegor alls. Kompetenta specialister skapade med tillförsikt det första utkastet och underbyggde dess lönsamhet inför regeringskommissionen. Därefter fick den största helikoptern i världen, Mi-12, en "start i livet."

Kämpa mot vibrationer

Återigen tog teamet fullt hänsyn till den ovärderliga erfarenhet som de anställda på Design Bureau of IP Bratukhin fått. Det svåraste var utformningen av tillräckligt lätta och starka konsoler för propellergrupper. Alternativet med den klassiska flygplanets rektangulära vingen måste omedelbart kasseras, eftersom med de erforderliga dimensionerna på helikoptern visade sig denna del av strukturen vara onödigt tung och besvärlig. Det var nödvändigt att skapa en sådan konsol som skulle vara helt fri från problemet med spontana vandrande vibrationer, såväl som andra instabiliteter. Men det farligaste var möjligheten att utveckla dynamisk luftresonans, som propellrar på en elastisk bas var särskilt mottagliga för. På grund av detta hade B-12-helikoptern, vars egenskaper vi beskriver, alla möjligheter att falla sönder i luften.

När arbetet med den första prototypen var klart beslutade man att genomföra de inledande testerna direkt i verkstaden, så att eventuella grova brister, om några, kunde åtgärdas omedelbart, utan att slösa tid. För att uppnå effekten av flygning användes speciella dynamiska sladdar och vibratorer,simulerar de resonansförnimmelser som uppstår när skruvarna vrids. Det bör noteras att enbart för denna uppfinning kunde alla anställda belönas på ett säkert sätt, eftersom inget liknande tidigare hade gjorts i världens flygindustri. Snart bekräftade testresultaten riktigheten av alla beräkningar. Och 1967 erkändes helikoptern som helt redo för riktiga flygtester.

Helikopterns grundläggande egenskaper

Så, B-12-helikoptern var ett fyrmotorigt transportfordon byggt enligt ett revolutionerande tvärgående schema. Propellergrupperna lånades från Mi-6:an. De var fästa vid de långa ändarna av konsolerna. Tyvärr visade sig detta beslut inte vara helt korrekt, eftersom Mi-6-propellern, som inte heller skilde sig i särskilt små storlekar, var helt klart otillräcklig. Jag var tvungen att tvinga motorerna. Mer exakt skapade Solovyov Design Bureau en separat version av D-25F-motorn, vars kraft omedelbart ökades till 6500 hk. Med. Jag var också tvungen att mixtra med vingarna, som fick en V-sektion för att säkerställa bättre aerodynamisk prestanda.

En revolutionerande växellåda installerades direkt i mittsektionen, som användes för att bryta transmissionsaxeln. Dess unika var inte ens i den utmärkta synkroniseringen av driften av alla propellrar, utan i den utmärkta driften av swashplate och förmågan att fördela spänningen så jämnt att flygning var tillåten även med två havererade motorer på ena sidan! Bränsle pumpades in i både vinge och separathängande tankar. Effektiviteten av denna lösning bevisades när världens största Mi-12-helikopter gjorde en engångsflygning från Moskva till Akhtubinsk.

Fuselage egenskaper

Flygkroppen tillverkades enligt det semi-monokock konceptuella schemat. Som en av de utländska experterna som fick inspektera helikoptern träffande uttryckte det, såg den inuti ut som en "gigantisk gotisk katedral". Hela den främre delen ockuperades av cockpiten, som var två våningar och gav oöverträffad komfort för piloterna vid den tiden. Tot alt var det sex personer i besättningen. Dessutom låg fyra av dem på första våningen, resten - på andra. Stjärtsektionen hade en kraftstege för nedstigning och stängningsklaffar.

Denna design gjorde det möjligt (med hjälp av kraftfulla elektriska vinschar) att lyfta även lätta tankar ombord utan större ansträngning. När allt kommer omkring var B-12-helikoptern, vars syfte var rent militärt, skyldig att ha en sådan möjlighet. Det enorma centrala facket kunde rymma cirka 200 fullt utrustade soldater eller 158 skadade (förutsatt att minst ¾ var på en bår). Under flygkroppen fanns stjärtenheten, gjord efter flygplanstyp, utrustad med hissar. Rodret var särskilt viktigt, vilket gör det möjligt att avsevärt förbättra noggrannheten för att kontrollera rotorfarkosten under flygning. Den fungerade genom en synkronisator samtidigt som mekanismen som styrde propellrarnas stigning.

I allmänhet har B-12-kontrollsystemet sedan dess förblivit typiskt för alla helikoptrar med en tvärgåendedesign. Så, lyftkraften reglerades exakt genom att ändra stigningen på rotorerna. Det gjorde det också möjligt att kontrollera helikopterns snedställning. Automaterna var ansvariga för indikatorerna för longitudinell balansering, genom cykliskt steg (genom att ändra dess indikatorer) var det möjligt att korrigera helikopterns rörelseriktning.

Tillförlitlighet kommer först

Helikopterns hela kontroll- och ledningssystem utformades med hänsyn till möjliga deformationer och höga friktionshastigheter. Det vill säga att betoningen omedelbart lades på slitstyrka. Den designades i två kaskader. Så det fanns huvud- och ytterligare hydrauliska förstärkare, såväl som många automatiska synkronisatorer, vilket avsevärt förenklade kontrollen av en fyrmotorig helikopter. Huvudhydraulsystemet var placerat i samma fack som huvudväxellådan. De viktigaste förstärkarna matades dessutom från reservsystem placerade i höger och vänster motorgondol. Det fanns tre hydraulsystem tot alt. Var och en av dem var inte bara helt autonom, utan duplicerades också separat. Kort sagt, den största helikoptern i världen, Mi-12, var också den mest pålitliga.

Maskinens chassi från ögonblicket för de första skisserna erbjöds som trehjuling. Under vänster respektive höger gård fanns ställ. Under sittbrunnen fanns den huvudsakliga. För första gången i den inhemska flygplansindustrin användes stötdämpare av en "hybrid" typ: på hydraulik och pneumatik. Dessutom fanns det extra stjärtstöd, som användes vid lastning av tung utrustning. För det nyahelikopter, har fundament alt nya navigationssystem utvecklats som gör det möjligt att rita en kurs under de mest ogynnsamma väderförhållandena. Dessutom fanns en autopilot och ett system som automatiskt korrigerar propellrarnas rotationshastighet. Så B-12-helikoptern, vars design vi beskriver, kan säkert rankas bland de mest avancerade exemplen på teknik.

Första flyg och teststart

I slutet av juni 1967 tog bilen upp i luften för första gången. Det bör noteras att redan under den första flygningen upptäcktes att det finns ett annat, speciellt system av svängningar, när vibrationen överfördes direkt till kontrollerna. Detta berodde på konstruktörernas missräkningar, som genom en direkt kinetisk koppling kopplade ihop motorernas styrning och drivningar. På grund av detta tvingades jätten som just lyft upp i luften nödlanda. Alla brister analyserades snabbt och eliminerades genom att öka strukturens totala styvhet. Så B-12-helikoptern, vars fördel var dess kolossala bärförmåga, rehabiliterades fullständigt.

Det bör noteras att den avancerade fyrmotoriga tvärgående layouten helt motiverade sig under ytterligare tester. Tot alt flög helikoptern 122 gånger. Ytterligare 77 gånger hängde länge i luften. Tillförlitligheten hos systemen och höga pilotkvaliteter, som ursprungligen ingick i beräkningarna, bekräftades till fullo. Piloterna var nöjda med den lätta kontrollen av en enorm maskin. Och militären var förvånad över motorernas låga glupska.

Det finns bevis för detflygtester genomfördes på två motorer, som maskinen också klarade. Men designernas främsta triumf var att, med viktdimensioner nära Mi-6, hade helikoptern en bärkapacitet ökad med 7,2 gånger! Således hade B-12-helikoptern (tillverkare - OKB Mil) alla chanser till en framgångsrik "karriär" i USSR Air Force. 1970 flög han från Moskva till Akhtubinsk och tillbaka, varefter de statliga testerna erkändes som framgångsrika. I slutet av året rekommenderade en särskild kommission lanseringen av helikoptern i en serie. Så varför finns det ingen B-12 i det moderna Rysslands himmel? Helikoptern visade sig tyvärr inte vara uttagen.

Slut på berättelse

Under verifieringsprocessen avslöjades en del designfel, på grund av vilka finjusteringen försenades kraftigt. Dessutom stod det andra exemplaret av helikoptern från 1972 till 1973 i hangaren, eftersom leverantörer försenade tillverkningen av motorer. Den skilde sig från sin motsvarighet i en mycket styvare struktur och förstärkta kontroller. Tyvärr, av ett antal skäl, 1974 begränsades programmet för att skapa och utveckla en unik helikopter helt.

Trots dess unika egenskaper gick B-12 aldrig i massproduktion och drift. För det första, ursprungligen skapad för att transportera tunga ballistiska missiler, har den förlorat sin "målnisch". Tunga självgående komplex utvecklades. För det andra har själva konceptet med att basera missiler också genomgått drastiska förändringar på grund av en kraftig ökning av deras kraft. Intedet var nödvändigt att föra dem närmare en potentiell fiendes territorium.

För det tredje visade sig några av de ICBM som utvecklades samtidigt med B-12 och specifikt "för det" vara uppriktigt misslyckade och togs aldrig i bruk. I andra fall var det mycket billigare att skicka militära förnödenheter landvägen. För det fjärde, anläggningen i Saratov, den enda där det var möjligt att distribuera utrustning för produktion av helikoptrar på kortast möjliga tid, sedan 1972, var "head to head" laddad med andra statliga order. Det fanns helt enkelt ingen produktionskapacitet kvar.

Resultat

B-12 är alltså en helikopter som var före sin tid på många sätt, men som visade sig vara "på fel plats". Om en sådan maskin hade skapats i början av 60-talet, så hade det troligen funnits ett jobb för den. På 1970-talet ändrades prioriteringarna och den unika designen visade sig vara outtagna. Men B-12-helikoptern, vars historia vi beskrev, gav flygarna ovärderlig erfarenhet.