Ультралегкий “Соловей”

А есть ли альтернатива?

Ультралегкие летательные аппараты (УЛЛА) все интенсивнее используются в разных целях. Однако развитие классических схем летательных аппаратов уже приблизилось к критическому барьеру, преодолеть который можно только качественными изменениями. Таким и предполагается “Соловей”. Основное его достоинство - принципиальное упрощение сверхсложной конструкции соосных винтов.

Примечательно само обращение к соосной схеме: два несущих винта, вращающихся в разных направлениях, исключают необходимость в хвостовом рулевом винте, то есть, как говорят специалисты, делают вертолет аэродинамически симметричным. А это прежде всего - простота управления. По мнению пилотов, на одновинтовом Ми-2 уже трехчасовая работа приводит к ощутимой усталости, в то время как на соосном Ка-26 у летчика не возникает особых проблем на протяжении восьмичасового рабочего дня. Экипажи строевых частей, воевавшие в Чечне, дали Ка-50 (“Черная акула) такую оценку: “Это не полет, а какая-то фантастика!” “Полет на соосном вертолете не составляет труда и, по существу, выполняется так же рефлекторно, как и ходьба, высвобождая все человеческие ресурсы для решения тактической задачи”, - считает заслуженный летчик-испытатель России Герой Советского Союза Николай Бездетнов. Соосный вертолет более безопасен при маневрировании вблизи препятствий и на малых высотах. А его коэффициент полезного действия на 16-22% выше, чем у одновинтового.

Многие брались за проектирование соосных вертолетов - привлекали принципиальные преимущества: инженерная разумность, компактность конструкции, высокие летные качества. Но из-за сложной системы управления винтами эти машины не получили распространения в мировом вертолетостроении. Зарубежным конструкторам удалось довести до массового производства и широкой эксплуатации только одновинтовые вертолеты с рулевым винтом. Эта схема и обозначилась как классическая.

Вертолет одновинтовой схемы аэродинамически несимметричен и требует в полете непрерывного внимания летчика. С этим смирились как с неизбежной платой за простоту технического решения. Однако история показала, что простота эта кажущаяся. Создание простой и эффективной рулевой системы - чрезвычайно сложная проблема, которая актуальна и сегодня.

Идет и поиск альтернативы классической схеме. Например, рулевой винт в профилированном канале - так называемый фенестрон. Но это - усложнение конструкции, увеличение массы, уменьшение высоты полета и вертикальной скороподъемности. Другой способ обеспечения путевой балансировки - система NOTAR (реактивная струя, бьющая из сопла в хвостовой балке) - означает повышенные затраты мощности и сильный шум.

Исторически российская тема

В 1947 году строптивую соосную тему взяло советское ОКБ Николая Камова (занятно, что большой вклад в развитие вертолетов соосной схемы был сделан еще до 1917 года и именно в России: на этом пути отметились Выгорницкий, Таньский, Сикорский, Антонов, Левицкий, Морозов, Эйда - так исторически и обозначилось, что эта схема стала считаться прерогативой России). Первенцем и родоначальником целого семейства соосных вертолетов Николая Камова стал Ка-8. Он сразу вызвал пристальный интерес прежде всего военных моряков. Они по достоинству оценили исключительно малые габариты аппарата, его высокую маневренность и хорошие взлетно-посадочные характеристики.

Вообще же за 50 с лишним лет камовская фирма создала и внедрила в серийное производство целый ряд соосных вертолетов. Области их применения определялись их характерными особенностями - малыми габаритами, высокими тяговооруженностью и маневренностью, аэродинамической симметрией. Эти свойства обеспечили им удобное базирование на малоразмерных взлетно-посадочных площадках кораблей различного назначения. В начале 80-х “Камов” создала Ка-50, спроектированный в интересах армейской авиации. Летные испытания подтвердили высокие характеристики летательного аппарата и показали его преимущества по сравнению с боевыми вертолетами, построенными по одновинтовой схеме. О соосных вертолетах “Камова” заговорили в мире, вокруг них разгорелись споры и дискуссии.

К соосному техническому решению все чаще обращаются крупнейшие мировые авиапроизводители. Например, компания Sikorsky Airсraft анонсировала планы по созданию легкого соосного вертолета принципиально нового класса - Х2. Предполагается, его скорость будет достигать 480 км/ч (для вертолетов - небывалый скачок). Технология Х2 позволит на долгое время зависать в воздухе, а также выполнять сложные маневры на низких скоростях. Sikorsky подчеркивает, что эти достижения стали возможны благодаря комплексу новых технологий, основная из которых - два несущих винта, расположенных друг над другом.

Любопытно, что лет пять назад Sikorsky Aircraft была намерена продвигать на мировой рынок легкий вертолет “Ансат”, разработанный Казанским вертолетным заводом. С корпорацией United Technologies (в нее входят Sikorsky Aircraft и Pratt&Whitney, делающая двигатели для “Ансата”) был подписан соответствующий протокол. При этом подчеркивалось, что Sikorsky Aircraft, производящая вертолеты тяжелого и среднего класса, не создаст себе конкуренцию на мировом рынке, участвуя в продажах “Ансата”.

Эпоха “малюток”

Что касается ультралегких вертолетов, то они имеют весьма широкое применение: обучение пилотов, контроль продуктопроводов и линий электропередач, аэрофотосъемка, патрулирование, перевозка медицинского персонала и частных лиц, работы на рыболовецких промыслах, спортивные соревнования и так далее. Эти задачи решаются с помощью Ми-2, Ка-26, а часто и Ми-8, что крайне невыгодно с экономической точки зрения. Более того, вертолеты Ми-2 и Ка-26 уже не выпускают серийно и с каждым годом парк этих машин сокращается.

Большой интерес в США, Западной Европе, а теперь и в России проявляется к легким двухместным аппаратам типа Exec-162F, Robinson R-22, Schweizer 300CВ, Baby Belle (Safari) и другим. Экономия очевидна: цена двухместных поршневых вертолетов в среднем в 60 раз ниже, а стоимость летного часа в 5-10 раз меньше по сравнению с тяжелыми газотурбинными машинами. Летный час Ми-2 - стоит более $350, Ка-26 - $211, Ми-8 - $800. А стоимость летного часа вертолета Robinson R-22 - $80, Exec-162F - $76, Schweizer 300CВ - $56,2.

Все хорошо, если бы не одно “но”. К недостаткам зарубежной техники можно отнести ее высокую стоимость - импортный двухместный вертолет в среднем стоит около $ 120 тысяч. И, что немаловажно, не развивается собственная промышленность. Создание отечественного легкого надежного двухместного вертолета простой конструкции с низкими эксплуатационными расходами и уникальными характеристиками позволит заинтересовать потенциальных покупателей - сегодня на мировом рынке отсутствуют вертолеты соосного типа ультралегкого класса.

Из досье “ВиД”. Технические характеристики “Lark”. Максимальная скорость - 170 км/ч, топливо - бензин АИ-95, дальность полета - 500 км, потолок - 2 тысячи м. На вертолете установлена быстродействующая парашютная спасательная система МВЕН “Кобра”-500, в случае аварии плавно опускающая аппарат на землю. Проработан вопрос складывания вертолета для хранения или транспортировки в контейнере. Сборка машины занимает 30 минут, после чего не требуется никаких регулировок. До 70% материалов для производства вертолета - отечественные. Авионика приобретается у представителей зарубежных фирм, расположенных в России. Общая стоимость проекта - 15 миллионов рублей. Предполагаемая стоимость машины - 1 миллион 539 тысяч рублей (без НДС). Ориентировочная себестоимость набора для самостоятельной сборки - 810000 рублей.