Ми-38 МВЗ им. МИЛЯ
Ми-38 МВЗ им. МИЛЯ
Многоцелевой вертолет
Многоцелевой вертолет Ми-38
В 1980-х годах в МВЗ начались исследования нового многоцелевого вертолета для замены вертолетов Ми-8, серийно выпускавшихся с 1962 г. и хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации. В 1987 г. началось эскизное проектирование вертолета, завершившееся в 1989 г. В 1989 г. модель нового вертолета, получившего обозначение Ми-38, демонстрировалась на авиационно- космическом салоне в Париже, а в 1992 г. на Московской авиационной выставке «Мосаэро-шоу» был представлен впервые натурный макет вертолета. В 1993 г. на Казанском вертолетном заводе приступили к изготовлению двух опытных вертолетов; первый полет опытного вертолета был запланирован на 1995 г., однако из-за финансовых затруднений он был перенесен сначала на 1996 г., а затем на 1998 г., поэтому в 1995 г. на МАКС-95 демонстрировался только доработанный макет вертолета Ми-38.
В принятой правительством России «Программе развития гражданской авиации до 2000 г.», предусматривалось начало серийного производства вертолетов Ми-38 в 1996 г., а первые поставки – в 1999 г., в течение 10 лет предполагалось выпустить около 1000 вертолетов, однако в дальнейшем сроки начала производства и поставок были сдвинуты до 2000 г., а программа производства была сокращена до 400 вертолетов, из которых 300 будут предназначены для стран СНГ. Для поддержки программы вертолета Ми-38 в 1990 г. МВЗ начал переговоры с концерном «Еврокоптер», результатом которых явилось создание в 1994 г. совместного предприятия «Евромиль», в его состав вошли МВЗ им. М.Л. Миля, концерн «Еврокоптер», Казанский вертолетный завод и Санкт-Петербургское НПО им. В.Я. Климова, владеющие каждый по 25% акций, причем концерн «Еврокоптер» отвечает за оснащение вертолета оборудованием и международную сертификацию.
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 м? 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.
Топливная система состоит из двух подсистем, обеспечивающих независимое питание каждого двигателя с равномерной выработкой топлива и возможностью автоматического перекрестного питания.
Топливо содержится в шести мягких топливных баках общей емкостью 3796 л под полом кабины. Возможна установка ПТБ. Предполагается использование в качестве топлива сжиженного газа.
Трансмиссия отличается уменьшенными габаритами и массой. Главный редуктор четырехступенчатый, выполнен по многопоточной схеме, как на Ми-26, снабжен коробкой приводов, обеспечивающей подготовку вертолета к полету с приводом от ВСУ, скорость вращения входных валов двигателей 15 700 об/ мин, вала несущего винта 195 об/мин.
Система управления бустерная, с трехкратным резервированием, причем сложение сигналов управления производится в добустерной несиловой части, а на двухкамерные гидроусилители выводятся суммарные перемещения, передающиеся непосредственно на невращающуюся тарелку автомата перекоса, что позволило значительно сократить габариты и массу системы управления. Действие системы управления обеспечивается от трех независимых гидравлических систем, причем даже в случае выхода из строя двух из них.
Электрическая система переменного тока питается от трех независимых генераторов, а система постоянного тока – от двух аккумуляторных батарей и преобразователя.
Оборудование нового поколения для вертолета Ми-38 включает:
– систему индикации в кабине экипажа на пяти цветных дисплеях;
– цифровой резервированный автопилот с датчиками;
– цифровую автоматизированную систему управления контроля двигателями;
– систему сбора и обработки данных о работе бортовых систем;
– систему бортового контроля и оборудования;
– современное радиосвязное оборудование.
Навигационное оборудование включает автономную навигационную систему с доплеровским измерителем скорости, системой воздушно-скоростных параметров и бесплатформенной курсовертикалью, радиосистему дальней навигации и систему спутниковой навигации, метеонавигационную РЛС, автоматический радиокомпас и посадочную курсоглиссадную систему.
Погрузочно-разгрузочное оборудование включает бортовую стрелу в проеме боковой двери и электрическую лебедку с набором полиспастов, съемные роликовые дорожки на грузовом полу и грузовую рампу с дистанционным гидравлическим управлением; предусматривается система измерения массы и центровки, бортовая телевизионная установка для контроля за перемещением груза на внешней подвеске.
Для экспортных вариантов вертолета оборудование кабины экипажа, электронные системы и интерьер пассажирского салона разрабатываются фирмой «Еврокоптер».
Характеристика вертолета Ми-38
Размеры, м:
длина вертолета без винтов 19,95
высота вертолета 5,13
ширина вертолета 4,9
диаметр несущего винта 21,1
ометаемая площадь, м? 350
Двигатели: 2 ГТД ТВД-300
взлетная мощность, кВт/л. с. 2x1840/2 х 2500 чрезвычайная мощность при отказе одного двигателя, кВт/л. с. 2758/3750
Массы и нагрузки, кг:
максимальная взлетная 15 600
нормальная 14 200
пустого вертолета 8300
максимальная коммерческая нагрузка
в фюзеляже и на внешней подвеске 6000
Летные данные:
максимальная скорость, км/ч 290
максимальная крейсерская скорость, км/ч 275
дальность полета при максимальной взлетной массе и полной заправке топливных баков с АНЗ на 0,5 ч и с нагрузкой 3500 кг, км 800
дальность полета с максимальной
нагрузкой, км 325
статический потолок при нормальной
взлетной массе в условиях MCA, м 2500
динамический потолок, м 5200
