Замысел и концепция Ми-8 в дневниковых записях и рисунках МЛ Миля

Первый полет прототипа В-8 с двумя двигателями. 17.09.1962

Вертолеты семейства Ми-8/Ми-17 получили наибольшее распространение в мире среди 24-30-местных военно-транспортных вертолетов. Их общий парк составляет 3220 машин, превосходя по численности вертолеты всех других типов, в том числе 8-14-местные многоцелевые и транспортные вертолеты Bell-204/205, парк которых насчитывает 3190 машин. По настоящее время выпуск Ми-8 составил в различных модификациях более 10000 машин. По числу модификаций, кстати, этот вертолет также не имеет себе равных. Первый полет вертолета Ми-8 состоялся 17 августа 1962 года. Серийное производство было начато в 1965 году на Казанском, а в 1970 году на Улан-Удинском вертолетных заводах. Конечно, причина успеха Ми-8 не только в удачной конструкции и высокой культуре производства вертолета. В истории отечественной техники есть немало примеров, когда удачно спроектированный вертолет, прошедший летные испытания, так и не находил применения. Например, знаменитый вертолет Миля В-12 – абсолютный рекордсмен по грузоподъемности, триумфально представленный в 1971 году на салоне в Ле Бурже, не пошел в серийное производство: он проектировался в качестве носителя ракет на жидком топливе, а их решено было не применять. Причиной успеха Ми-8, как отметил М.Н. Тищенко – преемник M.Л. Миля на посту генерального конструктора, является то, что конструкторские решения, хорошо проверенные на вертолетах Ми-1, Ми-4, Ми-6, Ми-10, сочетались в нем с принципиально новыми. Это определило широкое применение вертолета в народном хозяйстве.

… Приступая к проектированию нового вертолета, Михаил Леонтьевич Миль всесторонне прорабатывал концепцию его применения, пытаясь учесть и возможные перспективы его использования. «Я сейчас проектирую, а через двадцать лет вертолет еще должен летать», – любил повторять он. По воспоминаниям его сотрудников, предварительная работа перед эскизным проектированием составляла 4-5 лет. «У главного конструктора, – записал Миль в дневнике, – две задачи: найти решение, обеспечивающее высокие тактические данные при заданном весе полезной нагрузки и хорошие летные данные с точки зрения управляемости, построить машину, хорошую для летчика; создать машину, хорошую в эксплуатации – простую, надежную, с высоким ресурсом» (в статье приводятся выдержки из дневников конструктора 1964- 1965 годов).

В конце 50-х годов массовой серией строился Ми-4 – вертолет первого поколения с поршневым двигателем. Он успешно применялся в гражданской и военной авиации, продавался на внешнем рынке. «При создании вертолета Ми-4 проблемами были: проектирование хвостового винта, флаттер несущего винта, проектирование гидросистемы. Мы овладели серьезно наукой и решили эти проблемы», – писал М.Л. Миль.

Однако жизнь поставила перед конструкторами новую задачу, которая была связана уже не с устранением принципиальных технических недостатков машин, а с решением вопросов экономики. «Года два назад перед нами со всей остротой встал вопрос о том, что созданные с таким трудом и с большим вложением сил и средств всей страны вертолеты, которые использовались к тому времени достаточно широко в ВВС, очень мало применяются в народном хозяйстве. Наши попытки предложить вертолеты для использования в гражданском воздушном флоте встретили в свое время большое сопротивление. Это не было безыдейной оппозицией вертолетам, нет, возражения ГВФ базировались на вопросах, связанных с экономикой, на вопросах рентабельности, – говорил М.Л. Миль, выступая на первой конференции по вертолетостроению в 1957 году. – В народном хозяйстве не может применяться даже самая великолепная техника только потому что она необходима, если это экономически не оправдано. Поставив вопрос о более широком применении вертолетов в народном хозяйстве, мы вынуждены были принять на себя обязательство значительно увеличить ресурс наших вертолетов. Это и заставило нас заняться проблемами экономики, в первую очередь – ресурсом… При рассмотрении вопросов экономики со всей остротой ставится вопрос о модернизации двигательных установок, применяемых на вертолетах, ибо ближайший наиболее крупный шаг в отношении повышения экономичности (т.е. снижения стоимости тонно-километра и пассажиро-километра перевозок на вертолете) – это применение более совершенных турбовинтовых двигателей».

В 1957 году поднялся в небо вертолет- гигант Ми-6 с переделанным для вертолета самолетным турбинным двигателем конструкции Соловьева. Так было и при модернизации вертолета Ми-4: был переделан в вертолетный вариант выпущенный для самолетов турбовинтовой двигатель АИ-24 мощностью 1900 л.с. конструкции А.Г. Ивченко.

Успех Ми-4 позволил с использованием той же несущей системы перейти к созданию вертолетов второго поколения с турбовинтовыми двигателями. Вместо 1,6 т (16 десантников) на расстояние 400 км теперь можно было перевезти 2,5-3 т груза или 25-28 десантников. Для этого необходимо было увеличить фюзеляж вертолета, его энерговооруженность. Чтобы убедить военных заказать такой вертолет и получить финансирование, M.J1. Милю пришлось прибегнуть к хитрости: представить проект как модернизацию вертолета Ми-4 с газотурбинной установкой. При этом несущая система, рулевой винт и большинство других агрегатов оставались неизменными.

Специалисты ЦАГИ предлагали создавать военно-транспортную машину по продольной схеме, как это делали американцы. M.JI. Милю пришлось бороться на два фронта: убеждать и ЦАГИ, и военных. Военные настаивали на создании вертолета типа S-61, а ЦАГИ – типа В-107. Миль был вынужден согласиться на однодвигательный вариант прототипа В-S (Ми-8).

Первый полет прототипа В-8 с одним двигателем АИ-24В на привязи. М.Л. Миль – первый слева

Рис. 1

Конструктор полагал, что со временем «вертолеты будут в большей степени использоваться для транспортных целей, в связи с чем установятся некоторые определенные типы или, вернее, классы машин, как это имело место в автотранспорте. Только освоенные или доведенные образцы того или иного класса будут затем приспосабливать и для выполнения дальнейших специальных задач, подобно тому, как освоенный тип автомобиля приспосабливается для перевозки молока или уборки улиц». По замыслу М.Л. Миля, будущий вертолет Ми-8 должен был на внутренних авиалиниях заменить легкие самолеты, доставляя пассажиров на расстояния до 400 км, или в военном варианте перевозить взвод из 24 десантников с вооружением. Время показало, что М.Л. Миль угадал наиболее востребованный в практической жизни типоразмер вертолета среднего класса, способного поднимать груз весом 3 т, перевозить 25-30 человек. Удачными оказались также выбранные внутренние размеры грузовой кабины: высота 1,8 м, ширина 2,3 м, длина 5,34/6,36 м. Человек среднего роста спокойно, не нагибаясь, входил внутрь салона.

Рис. 2

М.Л.Миль с сотрудниками в цехе Московского вертолетного завода

Высота хвостовой балки была достаточной для проезда внутрь грузовой кабины автомобиля. Легкие откидывающиеся створки и

откидывающийся трап облегчали въезд. Вместительная и удобная грузовая кабина обеспечила успех вертолета при выполнении специальных работ в различных областях народного хозяйства.

Начальник отдела весов ОКБ Владимир Вячеславович Кронштадтов вспоминал, что «проектирование вертолета началось в 1957-1958 годах, задолго до изготовления турбовинтового двигателя и утвержденного заказчиком задания. Делали предварительные расчеты при разных мощностях двигателя, выбирали диаметр несущего винта, длину хвостовой балки. Считали весовые характеристики до начала эскизного проектирования – выбирали вариант при наибольшей весовой отдаче. Аэродинамики рассчитывали тягу. В то время конструкторское бюро разрабатывало также вертолет Ми-6 с двумя турбовинтовыми двигателями. Методика аэродинамических расчетов была усовершенствована в процессе испытаний вертолета Ми-6. Прежнюю методику расчета по классической теории Глауерта было невозможно применить из- за больших окружных скоростей лопасти и скоростей полета. Следует отметить, что все достижения конструкторского бюро М. Миля были использованы при проектировании вертолетов второго поколения Ми-2 и Ми-8».

Конструкторское бюро, занятое разработкой тяжелых вертолетов Ми-6 и Ми-10, долго не могло приступить к модернизации легких и средних вертолетов Ми-1 и Ми-4 из-за отсутствия подходящих турбинных двигателей. М.Л. Миль в своей работе «Экономичность авиационной техники» показал, что применение турбинных двигателей на вертолете дает этому типу летательных аппаратов больше преимуществ, чем самолетам. «Применение турбовинтовых двигателей произведет в вертолетостроении революцию, более бурную, чем в самолетостроении». Новая силовая установка вертолета оказалась в 4-5 раз легче прежней. Снижение веса двигателей автоматически потянуло за собой снижение веса конструкции самого вертолета.

Первый вариант вертолета Ми-8 строился с одним газотурбинным двигателем АИ-24В конструкции ОКБ А.Г. Ивченко. Мощность двигателя – 1900 л.с. Самолетный АИ-24, модернизированный для вертолетов, имел недостаточно высокую весовую отдачу и большой удельный расход топлива.

Первый полет вертолета состоялся 24 июня 1961 года. Однако М.Л. Миль добивается решения правительства о разработке нового турбовинтового двигателя мощностью 1200 л.с. специально для вертолета. Надо отметить, что Михаил Леонтьевич много внимания уделял вопросам создания двигателей, обосновывая необходимость разработки более экономичных двигателей по весовой отдаче и удельному расходу топлива. «Невозможно дальнейшее развитие авиации как количественное (по размерам), так и качественное, по весовой отдаче, без дальнейшего совершенствования двигателей по удельному весу и экономичности… Вертолет… с более тяжелым двигателем дороже не только в производстве, но – неминуемо и в большей степени – в Эксплуатации за счет более высокой стоимости амортизации и большего расхода топлива».

На рис. 1 представлен лист из дневника, на котором Миль сравнивает удельный расход топлива на вертолетах S-65 и Ми-8. Конструктор предлагает увеличить степень сжатия камеры и число ступеней двигателя, как минимум, на 2 для получения мощности 1700 л.с. Здесь же М. Л. Миль показывает вариант модернизации вертолета с увеличенной на метр кабиной. Позже это предложение было реализовано на вертолете Ми-18.

Рис. 3

Новые двигатели ТВ2-117 и главный редуктор, разработанные в ОКБ С.П. Изотова, позволили создать двухдвигательный вариант Ми-8. Двигатели развивали взлетную мощность по 1500 л.с., и их суммарная мощность позволяла выполнять горизонтальный полет без снижения при отказе одного из двигателей. Полет В-8 с двумя двигателями ТВ2-117 состоялся год спустя – 17 сентября 1962 года.

М.Л. Миль думал о проблеме уменьшения вибраций на Ми-8. На страничке из дневника (рис. 2) показано, как он предлагает изменить наклон оси несущего винта для изменения центровки, использовать амортизационные кресла для пилотов, разместить приборные доски. Следует отметить, что и сегодня, когда требования к вибрационным и шумовым характеристикам возросли, у вертолета Ми-8 они находятся в пределах нормы.

В отличие от американских конструкторов, ориентированных на применение техники в военной области, М.Л. Миль думал об использовании вертолетов в народном хозяйстве. Вертолет Ми-8 создавался как машина двойного назначения: через задние створки могли въехать и автомобиль, и пушка.

Для вертолета Ми-8 был спроектирован пятилопастной винт, с лопастью, которая была разработана для Ми-4. Некоторые узлы лопасти заменили на более прочные, появилась электротепловая противообледенительная система и др. В дневнике М.Л. Миль предлагает новую конструкцию лопасти Ми-8 (рис. 3).

Лопасть была спроектирована с большим запасом прочности. Об этом говорит тот факт, что конструкция цельнометаллической лопасти сохранена и сегодня, ее ресурс значительно увеличен за счет усовершенствования технологии изготовления. Несмотря на то, что мощность двигателей вертолетов увеличилась в 1,5 раза, диаметр винта остался прежним – 21,3 м. Вертолет проектировался конструктором словно на вырост.

Сам М.Л. Миль очень высоко оценивал значение своей работы по созданию вертолетов второго поколения. «Если бы удалось эти машины довести и внедрить в серию, то жизнь была бы прожита не зря, а главное, страна получила бы на долгие годы работоспособные и экономически выгодные машины».

…Жизнь показала, что в этом своем прогнозе Михаил Леонтьевич был абсолютно прав: вот уже более 40 лет Ми-8 служат людям не только в нашей стране, но и далеко за ее пределами, будут служить и впредь.

Надежда МИЛЬ, президент Фонда М.Л. Миля,

Елена МИЛЬ, доктор биологических наук, ИХФ РАН

СПОРТ