V-12 vrtulník: specifikace a fotografie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Historie vrtulníkového průmyslu v naší zemi má hluboké kořeny sahající až do počátku minulého století. Bohužel zpočátku v SSSR nepřikládali vývoji a konstrukci vrtulníků velký význam, což vedlo k výraznému zaostávání za Spojenými státy. Vše se změnilo po korejské válce. Pak se ukázalo, že Američané používali vrtulníky s vysokou účinností k průzkumným a sabotážním činnostem. Vedení země proto vydalo příkaz k okamžitému urychlení vývoje domácích rotorových letadel.

Již v polovině 50. let minulého století vznikl legendární Mi-6, známý také jako „Krava“. Doposud je tento vrtulník považován za šampióna mezi vrtulníky co do velikosti a tonáže přepravovaného nákladu. Málokdo ale ví, že v SSSR vznikl i vrtulník V-12 (známý také jako Mi-12), jehož nosnost měla převyšovat legendární „Krávu“!

Stručné informace o vytvoření stroje

Po vytvoření skutečně gigantického vrtulníku Mi-6 všichni vedouinženýři a konstruktéři OKB v čele s M. L. Milem i nadále věřili, že možnosti zvýšení velikosti a hmotnosti rotorových letadel nejsou zdaleka vyčerpány. Navíc armáda a národní hospodářství, stejně jako vzduch, potřebovaly nová letadla. Směr jejich vzletu měl být vertikální a schopnost nést náklad - 20 tun nebo více. Dekretem shora bylo Mil Design Bureau uděleno „carte blanche“k vývoji nového vrtulníku, jehož výroba začala v roce 1959.

V roce 1961 byly vydány oficiální podmínky. Jednalo se o vytvoření vrtulníku schopného zvednout břemena o hmotnosti nejméně 20 nebo 25 tun. Ale ani vrtulník B-12 zdaleka nedosahuje limitu požadavků sovětské armády a farmářů. Ve stejné době tedy konstrukční kancelář pracovala na verzi stroje schopného zvednout 40 tun nákladu (V-16 / Mi-16). Všimněte si, že podobné projekty vypracovali také Američané, ale nešly dále než ke skicám. Ale práce Mil Design Bureau nakonec přesvědčila Ústřední výbor KSSS o reálnosti vytvoření takového vrtulníku.

V roce 1962 byly podmínky znovu dokončeny. Inženýři byli instruováni, aby se zaměřili na vytvoření vrtulníku s nákladovou kabinou, podobnými vlastnostmi jako letadla Antonov Design Bureau. Předpokládalo se, že nové vozidlo bude sloužit mimo jiné k dálkové přepravě různé vojenské techniky, včetně balistických mezikontinentálních střel modelů 8K67, 8K75 a 8K82. K tomu byl Mi-12 vytvořen, vrtulník primárně pro vojenské účely.

První možnosti rozvržení

Prakticky všichni domácí a západní představitelé tématu helikoptér věřili, že k vytvoření takové helikoptéry by se nejlépe hodilo dobře prostudované a osvědčené podélné schéma. Aby bylo možné studovat jeho schopnosti, byl Jak-24 odebrán armádě. A v USA byl speciálně pro tento účel zakoupen Boeing-Vertol V-44. Právě na jejich příkladu inženýři v reálných podmínkách zkoumali problémy vzájemného ovlivňování rotorů na sebe. Specialisté potřebovali zjistit, jak se dva motory budou chovat najednou v různých letových a provozních podmínkách, jak co nejvýhodněji využít všechny výhody podélného schématu a zároveň se vyhnout jeho hlavním nevýhodám. Charakteristickým rysem B-12 byly synchronizované vrtule. Protože se při zkouškách ukázalo reálné nebezpečí překrytí nosných prvků, musely být umístěny s minimálním přesahem. Kvůli tomu jsme dokonce museli obětovat některé aerodynamické kvality nového stroje. V důsledku toho trup zcela přestal splňovat požadavky technických specifikací, protože se stal zbytečně velkým a těžkopádným. Ale ani tato okolnost nebyla hlavní nevýhodou tohoto návrhu. Hlavním a osudným chybným odhadem inženýrů bylo, že sání vzduchu jedné skupiny motorů bylo téměř blízko výfukových kanálů jiné. Již při testech bylo zjištěno, že motory v takových podmínkách jsou náchylné k rozvoji přepětí. A to je v reálných letových podmínkách plné zastavení a okamžité ztráty ovladatelnosti. Mi-12 je tedy vrtulník, při jehož vývoji konstruktéři čelilis mnoha složitostmi.

Další analýza podélného schématu navíc vedla k neuspokojivým závěrům: neumožňuje dosažení maximálního možného letového stropu. Rychlost a hmotnost zvedaného nákladu také neodpovídaly. Bylo také zjištěno, že pokud selžou dva ze čtyř motorů, auto spadne do volného pádu. A bylo prokázáno, že při dosažení letového stropu a při létání za nízkých teplot výkon motorů prudce klesá. Proto se návrháři jednomyslně rozhodli opustit podélné schéma.

Výzkum pokračuje

Sám M. L. Mil navrhl, aby se vypořádal s úvahami o perspektivách dalších konstrukčních schémat trupu. Nejprve odborníci navrhli použít dobře prostudované uspořádání s jedním šroubem. Ale při následných zkouškách bylo zjištěno, že by bylo nutné opustit schéma s proudovým pohonem hlavního rotoru (kvůli příliš velkým rozměrům). Mechanický pohon se ale ukázal jako háček. Při testech se ukázalo, že konstrukce převodovky je příliš složitá. Nejprve se pokusili problém vyřešit tím, že vzali dvě konvenční zařízení z Mi-6 a umístili je na jednu ložiskovou hřídel.

Za účelem sjednocení použili inženýři pro konstrukci vrtule dokonce standardní listy Mi-6. V tomto případě byly použity pouze delší hroty zadku. Snažili se tedy B-12 (vrtulník) co nejvíce sjednotit se zbytkem modelů vybavení, aby se snížily náklady na jeho vytvoření a údržbu. Bohužel, ale včas něco vytvořitto bylo téměř nemožné. Tehdy padlo rozhodnutí zahájit výrobu volně stojící turbíny s vertikálně orientovaným hřídelem. Ten byl přitom umístěn přímo pod hlavní převodovkou. Plynový generátor byl k němu připojen přes speciální plynovod.

V této verzi byla samotná konstrukční podstata turbíny značně zjednodušena, protože již nevyžadovala kuželová kola. Problém byl v tom, že výroba pomaloběžné převodovky o průměru něco málo přes čtyři metry je také extrémně náročný úkol. Ostatně ten druhý měl sklony k sebedestrukci. Je mimochodem možné, že k havárii vrtulníku v Sýrii (12.04.16.) došlo právě kvůli poruše motorové převodovky.

Přicházíme k designu příčného trupu

Tváří v tvář všem těmto specifickým obtížím se v roce 1962 specialisté Mil Design Bureau konečně rozhodli opustit myšlenku „experimentů s jedním motorem“. Znovu se vrátili do schématu se dvěma motory. Pravda, tentokrát bylo rozhodnuto vypracovat variantu s příčným uspořádáním motorů. Přesně tím se stal vrtulník "12", jehož fotografie je v našem článku.

Samozřejmě i v tomto případě došlo k několika obtížným problémům. To vše bylo umocněno tím, že vrtulníky této velikosti ještě nikdo na světě nepostavil. Sovětští inženýři proto museli převzít tvrdou práci průkopníků. Vědci v západních zemích se však opakovaně pokoušeli vytvořit rotorová letadla podle tohoto schématu. Ale oni čas od časusmůla pronásleduje.

Dokonce i řada domácích specialistů z TsAGI se domnívala, že nemá cenu si s příčným uspořádáním motorů vůbec zahrávat. Samotného Mila a jeho kolegů to vůbec nevyděsilo. Kompetentní specialisté s jistotou vytvořili první návrh a zdůvodnili jeho životaschopnost před vládní komisí. Poté největší vrtulník na světě, Mi-12, dostal „start do života“.

Boj proti vibracím

Tým opět plně zohlednil neocenitelné zkušenosti získané zaměstnanci Design Bureau společnosti IP Bratukhin. Nejobtížnější byl návrh dostatečně lehkých a pevných konzol pro vrtulové skupiny. Varianta s klasickým letadlovým obdélníkovým křídlem musela být okamžitě zavržena, protože při požadovaných rozměrech vrtulníku se tato část konstrukce ukázala jako zbytečně těžká a těžkopádná. Bylo nutné vytvořit takovou konzoli, která by byla zcela zbavena problému samovolných bloudivých vibrací a dalších nestabilit. Nejnebezpečnější však byla možnost rozvoje dynamické vzduchové rezonance, na kterou byly zvláště náchylné vrtule na pružném základu. Kvůli tomu měl vrtulník B-12, jehož vlastnosti popisujeme, velkou šanci, že se ve vzduchu rozpadne.

Když byly dokončeny práce na prvním prototypu, bylo rozhodnuto provést prvotní testy přímo v dílně, aby bylo možné ihned bez ztráty času opravit případné hrubé nedostatky. K dosažení efektu letu byly použity speciální dynamické šňůry a vibrátory,simulující rezonanční vjemy, ke kterým dochází při otáčení šroubů. Je třeba poznamenat, že jen za tento vynález mohli být všichni zaměstnanci bezpečně odměněni, protože nic takového se ve světovém leteckém průmyslu nikdy předtím nestalo. Výsledky testů brzy potvrdily správnost všech výpočtů. A v roce 1967 byl vrtulník uznán jako plně připravený na skutečné letové zkoušky.

Základní vlastnosti vrtulníku

Vrtulník B-12 byl tedy čtyřmotorový dopravní prostředek postavený podle revolučního příčného schématu. Vrtulové skupiny byly zapůjčeny z Mi-6. Byly připevněny k dlouhým koncům konzol. Bohužel se toto rozhodnutí ukázalo jako ne zcela správné, protože vrtule Mi-6, která se také nelišila zvlášť malými rozměry, byla zjevně nedostatečná. Musel jsem donutit motory. Přesněji řečeno, Solovyov Design Bureau vytvořil samostatnou verzi motoru D-25F, jehož výkon byl okamžitě zvýšen na 6500 hp. S. Také jsem si musel pohrát s křídly, která dostala V-profil, aby byla zajištěna lepší aerodynamika.

Přímo ve středové části byla instalována revoluční převodovka, která sloužila k rozbití hřídele převodovky. Jeho jedinečnost nespočívala ani ve výborné synchronizaci chodu všech vrtulí, ale ve výborném chodu cykliky a schopnosti rozložit napětí tak rovnoměrně, že let byl umožněn i se dvěma selhávajícími motory na jedné straně! Palivo bylo čerpáno jak do křídla, tak do separátuzávěsné nádrže. Účinnost tohoto řešení byla prokázána, když největší vrtulník Mi-12 na světě provedl jednorázový let z Moskvy do Achtubinsku.

Vlastnosti trupu

Trup byl vyroben podle koncepčního schématu semi-monocoque. Jak trefně vyjádřil jeden ze zahraničních expertů, kterým bylo umožněno si vrtulník prohlédnout, uvnitř to vypadalo jako v „obří gotické katedrále“. Celou přední část zabíral kokpit, který byl dvoupatrový a poskytoval v té době pilotům nebývalý komfort. Celkem bylo v posádce šest lidí. Navíc čtyři z nich byly umístěny v prvním patře, zbytek - ve druhém. Ocasní část měla sestupový žebřík a uzavírací klapky.

Tato konstrukce umožnila (s pomocí výkonných elektrických navijáků) zvednout na palubu i lehké tanky bez velkého úsilí. Ostatně vrtulník B-12, jehož účel byl čistě vojenský, takovou možnost musel mít. Do obrovského centrálního prostoru se vešlo asi 200 plně vybavených vojáků nebo 158 zraněných (za předpokladu, že alespoň ¾ byly na nosítkách). Pod trupem byla ocasní jednotka, vyrobená podle typu letadla, vybavená výškovkami. Důležité bylo především směrové kormidlo, které umožňuje výrazně zlepšit přesnost ovládání rotorového letadla za letu. Fungovalo to přes synchronizátor ve stejnou dobu jako mechanismus, který ovládal stoupání vrtulí.

Obecně platí, že schéma řízení B-12 zůstalo od té doby typické pro všechny vrtulníky s příčnýmdesign. Takže zvedací síla byla přesně regulována změnou sklonu rotorů. Umožnilo to také ovládat šikmost vrtulníku. Automaty měly na starosti indikátory podélného vyvážení, cyklickým krokem (změnou jeho indikátorů) bylo možné korigovat směr pohybu vrtulníku.

Spolehlivost je na prvním místě

Celý řídicí a elektroinstalační systém vrtulníku byl navržen s ohledem na možné deformace a vysokou míru jejich tření. To znamená, že důraz byl okamžitě kladen na odolnost proti opotřebení. Byl navržen ve dvou kaskádách. Takže existovaly hlavní a přídavné hydraulické zesilovače a také mnoho automatických synchronizátorů, které výrazně zjednodušovaly ovládání čtyřmotorového vrtulníku. Hlavní hydraulický systém byl umístěn ve stejném prostoru jako hlavní převodovka. Nejdůležitější zesilovače byly navíc napájeny ze záložních systémů umístěných v pravé a levé motorové gondole. Hydraulické systémy byly celkem tři. Každý z nich byl nejen zcela autonomní, ale i samostatně duplikovaný. Stručně řečeno, největší vrtulník na světě, Mi-12, byl také nejspolehlivější.

Podvozek stroje byl od okamžiku prvních skic nabízen jako tříkolka. Pod levým a pravým statkem byly regály. Pod kokpitem byl ten hlavní. Poprvé v domácím leteckém průmyslu byly použity tlumiče "hybridního" typu: na hydraulice a pneumatice. Kromě toho zde byly pomocné ocasní podpěry, které se používaly při nakládání těžké techniky. Pro novévrtulníku, byly vyvinuty zásadně nové navigační systémy, které umožňují vytyčování kurzu v nejnepříznivějších povětrnostních podmínkách. Kromě toho zde byl autopilot a systém, který automaticky koriguje rychlost otáčení vrtulí. Takže vrtulník B-12, jehož konstrukci popisujeme, lze bezpečně zařadit mezi nejpokročilejší příklady technologie.

První lety a zahájení testování

Na konci června 1967 se vůz poprvé vznesl do vzduchu. Nutno podotknout, že již při prvním letu se zjistilo, že je zde jiný, speciální systém kmitání, kdy se vibrace přenášely přímo na ovládání. Mohly za to chybné výpočty konstruktérů, kteří přímým kinetickým spojením propojili řízení a pohony motorů. Kvůli tomu byl obr, který právě vzlétl do vzduchu, nucen nouzově přistát. Všechny nedostatky byly rychle analyzovány a odstraněny zvýšením celkové tuhosti konstrukce. Takže vrtulník B-12, jehož výhodou byla jeho kolosální nosnost, byl kompletně rehabilitován.

Je třeba poznamenat, že pokročilé čtyřmotorové příčné uspořádání se plně osvědčilo během dalších testů. Celkem vrtulník letěl 122krát. Dalších 77krát viselo dlouho ve vzduchu. Spolehlivost systémů a vysoké pilotní kvality, které byly původně zahrnuty do výpočtů, se plně potvrdily. Piloti byli potěšeni lehkostí ovládání obrovského stroje. A armáda byla překvapena nízkou žravostí motorů.

Existují důkazy, žebyly provedeny letové zkoušky na dva motory, kterými stroj také úspěšně prošel. Hlavním triumfem konstruktérů však bylo, že s hmotnostními rozměry blízkými Mi-6 měl vrtulník nosnost zvýšenou 7,2krát! Vrtulník B-12 (výrobce - OKB Mil) tak měl všechny šance na úspěšnou "kariéru" v letectvu SSSR. V roce 1970 letěl z Moskvy do Achtubinska a zpět, načež byly státní zkoušky uznány za úspěšné. Speciální komise koncem roku doporučila start vrtulníku v sérii. Proč tedy na nebi moderního Ruska není B-12? Bohužel se ukázalo, že vrtulník nebyl vyzvednut.

Konec příběhu

Během ověřovacího procesu byly odhaleny některé konstrukční nedostatky, kvůli kterým se jeho jemné doladění značně zpozdilo. V hangáru navíc stál druhý exemplář vrtulníku z let 1972 až 1973, protože dodavatelé zdržovali výrobu motorů. Od svého protějšku se lišil mnohem tužší konstrukcí a zesíleným ovládáním. Bohužel z řady důvodů byl v roce 1974 program na vytvoření a vývoj unikátního vrtulníku zcela omezen.

Navzdory svým jedinečným vlastnostem se B-12 nikdy nedostal do sériové výroby a provozu. Za prvé, původně vytvořený pro přepravu těžkých balistických střel, ztratil svůj „cílový výklenek“. Byly vyvinuty těžké samohybné komplexy. Za druhé, samotný koncept základny raket také prošel drastickými změnami kvůli prudkému nárůstu jejich výkonu. Nebylo nutné je přiblížit k územím potenciálního nepřítele.

Za třetí, některé z ICBM vyvíjené současně s B-12 a speciálně „pro to“se ukázaly být upřímně neúspěšné a nebyly nikdy uvedeny do provozu. V jiných případech bylo mnohem levnější poslat vojenské zásoby pozemní cestou. Za čtvrté, závod v Saratově, jediný, kde bylo možné v co nejkratším čase nasadit zařízení na výrobu vrtulníků, byl od roku 1972 „hlava na hlavu“zatížen dalšími státními zakázkami. Jednoduše nezbyla žádná výrobní kapacita.

Výsledek

B-12 je tedy vrtulník, který v mnoha ohledech předběhl dobu, ale ukázal se být „na špatném místě“. Pokud by takový stroj vznikl na počátku 60. let, pak by se pro něj s největší pravděpodobností našla práce. V 70. letech se priority změnily a jedinečný design se ukázal jako nevyžádaný. Ale vrtulník B-12, jehož historii jsme popsali, poskytl letcům neocenitelné zkušenosti.