Шрифт:
Расчет несущего винта и разработка методики его проектирования для различных весовых категорий и схем вертолетов занимали значительную часть тематики лаборатории. Это направление возглавлял Л.С. Вильдгрубе – работник с заводским опытом. Он и его группа вели, в основном, расчетные работы со схемой вихрей в форме плоской вихревой пелены. Как известно, эта схема оправдывается при полетах на сравнительно больших скоростях, конечно, без учета влияния сжимаемости среды. Обширные эксперименты на вновь созданных приборах в аэродинамической трубе Т-105 имели своей целью проверку и подтверждение разработанных расчетных методов. Таким образом, совершенствовалась и уточнялась чисто индуктивная сторона явления. Я же, исходя из своего самолетного опыта, считал, что необходимо уделять большое внимание профилю лопасти и пытался привлечь к этой проблеме Л.С. Вильдгрубе и его коллектив. Однако это направление исследований не развивалось, и только пришедшего в группу Вильдгрубе Е.С. Вождаева, моего ученика по МАИ, мне удалось заинтересовать этой темой. Впоследствии, в семидесятые годы, был получен ряд очень удачных профилей для лопастей несущих винтов, нашедших успешное применение на практике.
Другим направлением, которое я хотел с самого начала развить, было определение перемещения и деформаций лопастей в своем крайне прихотливом движении. Интересно было знать, каков же профиль винта при работе и как он расположен. Эта чрезвычайно трудная задача решалась различными способами – тензометрированием лопасти, а также при помощи киноосциллографа. Однако все это было малоэффективно, и существенный сдвиг в решении проблемы произошел только после внедрения в практику лазерной оптики.
Для аэродинамической трубы Т-105 были созданы ЛИИС (лазерные информационно-измерительные системы) «Рельеф» и «Конус», позволившие фиксировать на фотопластинке или экране телевизора картины распределения интерференционных полос на лопасти. Эти картины после расшифровки позволяли мгновенно получить информацию о деформации или перемещениях отдельных элементов лопасти при ее определенном азимутальном положении.
Таким образом, был создан экспериментальный метод, позволяющий определять реальный местный угол установки и реальную деформацию любого профиля лопасти. И геометрия совершенного профиля, и истинная картина притекания потока к определенному сечению лопасти винта могли быть найденными с удовлетворительной точностью.
…В силу особенностей вертолета, у которого несущий винт совмещает источники подъемной силы, продольного перемещения и управления, стало необходимо вводить автоматику, бустерные устройства, автопилоты. Нужно было обеспечивать устойчивость, так как на ряде режимов аппарат неустойчив. Нужно было снижать усилия при управлении, так как на тяжелой машине, а также при росте скорости полета усилия на ручке летчика росли неимоверно. Поэтому, помимо расчетных исследований, необходимо было создавать специальную лабораторию, позволяющую моделировать различные движения винтокрылого аппарата. Это требовало использования аналоговых вычислительных машин, сопрягавшихся с реальными устройствами, взятыми непосредственно с летательного аппарата. Аналоговые вычислительные машины отечественного производства имели дефекты и требовали много времени и усилий для доводки и мелкого ремонта.
После оснащения лаборатории вычислительными машинами, аппаратурой наступила очередь создания пилотажных стендов, которые как бы завершали список необходимого оборудования для компетентного обеспечения рекомендаций авиапромышленности по вновь выпускаемым объектам.
С целью предоставления систематической информации о работах лаборатории мы проводили конференции по аэродинамике и динамике вертолета, на которых докладывались основные интересные работы лаборатории. Постепенно эти конференции стали всесоюзными, на них докладывались работы не только лаборатории ЦАГИ, но и некоторых институтов МАП, например, ЦИАМ а, ЛИИ. Конференции эти приобрели большую популярность, мы систематически публиковали доклады, сделанные на них.
На одной из конференций прозвучал доклад лаборатории, в котором рекомендовалось при создании вертолетов тяжелого класса рассмотреть и продольную схему расположения двух винтов. Опыт создания такого вертолета у нас уже был – вертолет Як-24 успешно летал. К сожалению, А.С. Яковлев решил не развивать вертолетную тематику и небольшое количество этих машин эксплуатировалось вплоть до исчерпания ресурса.
М.Л. Миль, приступая к проектированию своей новой машины более тяжелого класса, сперва думал создать ее по продольной схеме, но затем, проведя первоначальные проектные изыскания, решительно отказался от этого пути решения задачи. Лаборатория ЦАГИ рекомендовала все же проработать продольную схему более основательно. Михаил Леонтьевич все более решительно восставал против этого пути и создал вертолет поперечной схемы В-12.
Для уточнения положения могу сказать, что вертолеты продольной схемы «Боинг- Вертол» (США), эксплуатирующиеся в США, Японии и других странах в последней модификации с максимальным взлетным весом более 21 тонны и полезной нагрузкой около 14 тонн, успешно летают с перспективой использования их и в девяностых годах.
ОКБ М. Л. Миля создало целый ряд хороших вертолетов одновинтовой схемы, составивших основу парка советской вертолетной авиации. Работники ОКБ показали, что они умеют преодолевать серьезные трудности, возникающие при проектировании вертолетов все более тяжелого класса.
Да, XX век к своему финишу создал замечательные образцы летательной техники.
Выдающимся достижением отечественной науки и техники стал вертолет Ми-26, созданный в ОКБ им. М.Л. Миля его преемником Генеральным конструктором М.Н. Тищенко. Замечательных результатов достигло и ОКБ им. Н.И. Камова, возглавляемое Генеральным конструктором С.В. Михеевым. Особенное удовольствие мне доставляет то обстоятельство, что оба эти конструктора были моими учениками в МАИ и слушали мои лекции.
…Для повышения уровня научного авторитета лаборатории я задумал целый ряд мероприятий. Первое из них – это выпуск «Руководства для конструкторов», которое содержало бы комплекс расчетных методов, компоновочных данных и конструктивных рекомендаций при предварительном и техническом проектировании вертолетов. Такое руководство существует у самолетчиков. Эта большая работа закончилась выпуском «Руководства» в начале шестидесятых годов.
К середине шестидесятых годов в лаборатории сложились достаточно отчетливые представления о методах теории несущего винта в различных подходах: линейном, нелинейном, дисковой и лопастной схеме. Целесообразно было выпустить книгу, обобщающую полученные результаты. Книга, как мне представлялось, должна была быть монографией, в которой излагались бы эти различные методы, доведенные до возможности практического применения. Я привлек к этой работе лучших специалистов по теории несущего винта – Л.С. Вильдгрубе, В.Э. Баскина, Е.С. Вождаева. Монография «Теория несущего винта» под моей редакцией вышла из печати в 1973 г. и имела успех, ей была присуждена премия им. Н.Е. Жуковского I степени. Вскоре появился перевод этой книги на английский яэык. В предисловии было прямо указано, что наша теория несущего винта опережает американскую.