Russian Arms Forum

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск  

Новости:

Страницы: [1]   Вниз

Автор Тема: Ми-4 - многоцелевой вертолет  (Прочитано 5468 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Lans

  • Гость
Ми-4 - многоцелевой вертолет
« : Ноября 29, 2010, 11:50:06 pm »

Вертолет Ми-4. История создания

В конце 40-х гг. в ОКБ М. Л. Миля приступают к проектированию многоместных вертолетов различных схем. В их силовых установках первоначально планировалось использовать вертолетный вариант самолетного двигателя АШ-62 мощностью 1000 л.с. Рассматривались проекты двухвинтовых аппаратов «модной» в то время продольной схемы с одним или двумя моторами. Однако вскоре стало ясно, что за кажущимися преимуществами продольной схемы таится множество серьезных проблем, и в 1949 г. М. Л. Миль принимает решение проектировать многоместный одновинтовой вертолет с одним двигателем АШ-62. Но,  к сожалению, попытка главного конструктора ОКБ-478 А. Г. Ивченко переделать этот двигатель в вертолетный вариант не удалась, и М. Л. Милю пришлось ориентировать разработки на значительно более мощный мотор АШ-82 конструктора А. Д. Швецова.


Идея создания вертолета большой грузоподъемности тогда не нашла должной поддержки у заказчика. Положение изменилось в начале 50-х гг., когда во время войны в Корее американцы стали успешно использовать вертолеты в боевых действиях. Это заставило руководителей партии и правительства всерьез задуматься о перспективах развития винтокрылых летательных аппаратов. В конце сентября 1951 г. под председательством И. В. Сталина в Кремле состоялось совещание, посвященное ликвидации отставания нашей страны в области вертолетостроения, на котором получил одобрение разработанный в ОКБ М. Л. Миля проект двенадцатиместного вертолета В-12 (или ВД-12 – вертолет десантный  на 12 человек). По постановлению Совета Министров СССР от 5.10.51 г. десантно-транспортный вертолет должен был перевозить в фюзеляже 12 десантников, легкую полевую пушку калибра 57 или 67 мм либо армейский автомобиль ГАЗ-67Б или ГАЗ-69. Общая масса перевозимого груза должна была составлять 1200 кг в нормальном варианте и 1600 кг в перегрузочном.

На создание машины отводился только один год. Конструкторы ОКБ работали по 14-16 часов в сутки, ночевали на заводе. Для нового вертолета, превосходившего Ми-1 по взлетной массе в три раза, была выбрана двухэтажная компоновка, аналогичная компоновке американского аппарата Сикорский S-55. Мощный четырнадцатицилиндровый  (двойная звезда) авиационный двигатель АШ-82В (вертолетный) с осевым вентилятором и муфтой включения находился в носу фюзеляжа полумонококовой конструкции. Взлетная мощность двигателя была 1700 л.с., номинальная – 1530 л.с. За двигателем, в районе центра тяжести вертолета, располагалась вместительная грузовая кабина размером 4,5х1,6х1,76 м с откидными сиденьями десантников, швартовочными приспособлениями, трапом для загрузки техники. Заканчивалась кабина большим люком. Это было новым решением в практике мирового вертолетостроения. Для перевозки крупногабаритных грузов и крановых работ винтокрылый аппарат впоследствии был оснащен системой внешней подвески грузоподъемностью до 1300 кг. Сверху над грузовой кабиной находилась кабина пилотов. Сиденья летчиков располагались рядом. Их кабина имела большую площадь остекления. За кабиной были расположены отсеки главного редуктора и топливного бака. При необходимости увеличения  дальности полета дополнительный бензобак мог устанавливаться в грузовой кабине.

В подфюзеляжной гондоле Ми-4 конструкторы разместили подвижную стрелковую установку НУВ-1 с крупнокалиберным пулеметом ТКБ-481М. Огонь из пулемета  вел бортмеханик. Решение об установке штатного вооружения было революционным в вертолетостроении того времени.

Двигатель был связан с двухступенчатой планетарным главным редуктором Р-5 посредством вала, проходившего между сиденьями пилотов. Редуктор распределял мощность на главный вал и – через хвостовой и концевой валы и редукторы – на вал рулевого винта. Четырехлопастной несущий винт диаметром 21 м имел трехшарнирную втулку и автомат перекоса, представляющий собой увеличенную и усовершенствованную модификацию тех же агрегатов вертолетов Ми-1. Ряд принципиальных изменений был внесен в их конструкцию. Горизонтальные шарниры втулки расположили так, чтобы нагрузки на их подшипники на наиболее тяжелых режимах оказались практически одинаковыми. Все шарниры снабдили резиновыми уплотнителями. Благодаря новой компоновке осевого шарнира резко снизились потери смазки. Для уменьшения свеса лопастей применили центробежные ограничители. Конструкция автомата перекоса была существенно упрощена, в том числе исключен, как ненужный, карданный механизм в цепи управления углом установки лопасти.

Лопасти несущего винта В-12 сначала имели смешанную конструкцию, аналогичную лопастям Ми-1. Трубчатый стальной лонжерон собирался из телескопических труб. С помощью заклепочных соединений к нему крепились каркас из деревянных нервюр, стрингеров и обшивка из фанеры и полотна. Толкающий трехлопастной рулевой винт В1Х1 (конструкции ОКБ Н. И. Петрова) диаметром 3,6 м имел цельнодеревянные трапециевидные лопасти, крепившиеся к втулке с помощью осевых и горизонтальных шарниров. Лопасти винтов, а также передние стекла кабины летчиков были оборудованы противообледенительными системами.

В-12 стал одним из первых в мире вертолетов, в систему управления которого включили гидроусилители (бустеры), и первым в СССР летательным аппаратом с необратимым бустерным управлением. Жесткая проводка управления состояла из системы тяг и качалок. Рычаги управления вертолетом в кабине летчиков были дублированы. Приборное оборудование обеспечивало пилотирование аппарата в ночное время и в сложных метеоусловиях. На конце хвостовой балки находился управляемый стабилизатор. Колесное шасси было четырехопорное с пирамидооборазными стойками. В конце 50-х гг. были разработаны поплавковый и лыжный варианты шасси.

Ведущим конструктором по проектированию и постройке В-12 был М.Н.Пивоваров, ведущим инженером по летным испытаниям – Г. В. Ремезов. В начале 1952 г. выпуск рабочих чертежей был завершен, а в конце апреля на опытном производстве завода № 3 построили первый летный экземпляр. Одновременно ресурсный экземпляр В-12 был собран на саратовском серийном авиазаводе № 299.

30 апреля специалисты ОКБ приступили к испытаниям первого вертолета В-12 на привязи. Первый свободный полет выполнил летчик В. В. Винницкий 3 июня 1952 г. Кроме него, в испытаниях и доводке вертолета принимали участие летчики Г. А. Тиняков, Г. В. Алферов, С. Г. Бровцев, Ю. А. Гарнаев, Р. Э. Капрелян и многие другие. После успешного завершения в августе 1952 программы заводских испытаний вертолет был предъявлении на государственные испытания в ГК НИИ ВВС. Еще до их окончания, в декабре 1952 г., в Саратове на заводе № 292 развернули серийное производство В-12, получившего обозначение Ми-4. (Много лет спустя вертолету было присвоено также обозначение изделие 56.) В следующем году, по окончании войсковых испытаний, Ми-4 был принят на вооружение, и в ежегодной воздушном параде участвовало уже 24 серийные машины. Всего саратовский завод построил за период с 1952 по 1954 г. 152 вертолета. Затем производство Ми-4 перевели на Казанский вертолетный завод № 387, где оно продолжалось до 1966 г. Всего в Казани было построено 3155 машин. Казанский филиал № 1 ОКБ М. Л. Миля вел с 1959 г. проработку всех основных модификаций Ми-4.

С производства Ми-4 началось серийное вертолетостроение в Китайской Народной Республике. Передавать документацию на Харбинский авиационный завод стали в 1956 г., и через два года там был собран первый вертолет, получивший название Z-5. Однако проводимая в КНР политика «большого скачка» негативно сказалась на освоении серийного выпуска винтокрылых машин, который удалось наладить только в 1963 г. Всего в Китае до 1979 г. было изготовлено 545 вертолетов Z-5.

В отличие от своего предшественника Ми-1, новый вертолет оказался более проблемной  машиной. В ходе испытаний и доводки Ми-4 сотрудникам ОКБ М. Л. Миля при помощи ученых ЛИИ и ЦАГИ пришлось решить ряд сложных задач, связанных с обеспечением усталостной  прочности конструкции, динамической прочности  рулевого винта, с устранением флаттера и земного резонанса.

Пожалуй, ни на одном другом вертолете «Ми» так трудно не решалась проблема создания высокоресурсных лопастей несущего винта, как на Ми-4. Ресурс лопастей смешанной конструкции долго не удавалось поднять выше 150 ч. Лишь к 1955 г. в результате ряда принятых мер по снижению напряжений и некоторых технологических решений получили 300-часовой ресурс. Дальнейшего повышения ресурса добились только в 1957 г., создав лопасти смешанной конструкции с лонжеронами из цельной трубы с дорнованием отверстий в комле. Вводя такие усовершенствования, как индукционная закалка, крепления каркаса к лонжерону клеем вместо заклепок, полировка внутренней поверхности трубы и наклеп наружной поверхности, ресурс лопастей несущего винта последовательно повышали до 500, 600, 800 и 1000 ч. К концу 50-х гг. успешно завершились многолетние работы ОКБ М. Л. Миля по созданию надежных цельнометаллических лопастей. В 1959-1960 гг. для Ми-4 были изготовлены, испытаны и запущены в серийное производство лопасти с прессованным одноконтурным дюралевым лонжероном и хвостовым отсеком трехслойной конструкции с металлическим сотовым заполнителем. Их ресурс удалось увеличить до 2000-2500 ч. Повышению надежности способствовала также установка на лопастях пневматических сигнализаторов трещин. Отработанная на Ми-4 конструкция лопастей на многие годы стала типовой для вертолетов «Ми» и сделала их одними из самых надежных в мире.

Не менее важной оказалась проблема обеспечения прочности рулевого винта на Ми-4. Попытки усиления винта В1Х1 не увенчались успехом, и конструкторы ОКБ М. Л. Миля вместе со специалистами ОКБ Г. М. Заславского, ЛИИ и ЦАГИ создали в 1960 г. новый рулевой винт В531-Х3, успешно применявшийся на вертолете до конца его эксплуатации.

Резкое увеличение размерности несущих винтов привело при первом же запуске Ми-4 к новому, ранее не встречавшемуся явлению – флаттеру лопастей. Установка балансиров на лопастях в какой-то степени устранила это явление, но полного исключения его не обеспечила. Мягкий флаттер возникал еще неоднократно и требовал от специалистов тщательного осмысления природы этого процесса и разработки методов его устранения. В ходе эксплуатации Ми-4 пришлось неоднократно сталкиваться и с явлением земного резонанса, основными средствами борьбы с которым стали установка демпферов на вертикальных шарнирах лопастей; введение демпфирующих элементов в конструкцию амортизаторов шасси и подбор характеристик амортизаторов шасси и подбор характеристик амортизаторов и пневматиков. Большой опыт был накоплен и при решении вопросов снижения вибраций. Доводка Ми-4 многому научила инженеров ОКБ и помогла им в дальнейшем успешно решать сложнейшие научные проблемы, возникавшие при создании следующих машин. «Ми-4 был интересной машиной», - с удовлетворением вспоминали потом ученые милевской школы.

На Ми-4 был проведен ряд уникальных экспериментов, имевших большое значение для развития вертолетостроения. Так, в 1955 г. на летающей лаборатории Ми-4АП была исследована принципиальная возможность использования автопилота (АП-5). Через два года на серийные машины начали устанавливать первый отечественный вертолетный автопилот АП-31. В том же 1957 г. впервые был выполнен отстрел лопастей несущего винта в воздухе для осуществления аварийного покидания машины экипажем. В 1964 г. на летающей лаборатории Ми-4 впервые прошел испытания автопилот АП-34, который,  в отличие от АП-31, имел последовательную, а не параллельную схему включения. Ми-4 впервые был применен для краново-монтажных работ. На Ми-4 проводились испытания по снижению заметности вертолетов путем установки шумопламегасителя.

Вертолеты Ми-4 эксплуатировались более широко, чем Ми-1. В просторной грузовой кабине Ми-4 можно было перевозить: 16 десантников или 8 раненых; автомобиль ГАЗ-69 или два мотоцикла М-72 с колясками и 5 десантников; полевую пушку с расчетом и запасом снарядов или два миномета калибра 83 мм с расчетами и 7 ящиками мин. Помимо десантно-транспортных операций, Ми-4 после определенного переоборудования использовались для спасательных работ и эвакуации больных и раненных.

Вертолеты Ми-4 сначала поступали в войсковые вертолетные эскадрильи, а затем из них уже формировались отдельные вертолетные полки – по несколько на военный округ или группу войск. Помимо войсковой авиации, вертолетами Ми-4 стали укомплектовывать отдельные эскадрильи других видов вооруженных сил.

В ходе эксплуатации вертолет Ми-4 постоянно модернизировался. С 1958 г. базовый десантно-транспортный вариант строился под обозначением Ми-4А (Ми-4АДТ). Он отличался от Ми-4 улучшенной конструкцией лопастей, увеличенной площадью стабилизатора и наличием автопилота АП-31. Ресурс основных частей Ми-4А превышал 600 ч. К середине 70-х гг. назначенный ресурс вертолета превысил 10 тыс. ч.

Основные данныеМи-4Ми-4АМи-4АВ
Год постройки195219571967
Экипаж, чел.333
Число пассажиров (десантников)1616-
Тип двигателяАШ-82ВАШ-82ВАШ-82В
Мощность двигателя, л.с.170017001700
Диаметр несущего винта212121
Масса пустого вертолета490049705840
Взлетная масса, кг
      нормальная695075007500
      максимальная760078007800
Масса груза, кг
      нормальная1200120-
      максимальная16001670-
      на внешней подвеске-1300-
Скорость полета, км/ч
      максимальная226214170
      крейсерская-190140
Статический потолок с учетом влияния земли, м12001250-
Динамический потолок, м550056504000
Практическая дальность полета, км465455340

Источник: http://www.mi-helicopter.ru/rus/index.php?id=115
Записан

carrey

  • Редактор
  • Ветеран
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 1293
Re: Ми-4 - многоцелевой вертолет
« Ответ #1 : Декабря 22, 2010, 02:08:42 pm »

Кто-то интересовался пассажирским салоном Ми-4П... Вот два кадра из фильма "Крылья России":
Записан

lindr

  • Редактор
  • Ветеран
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 701
Re: Ми-4 - многоцелевой вертолет
« Ответ #2 : Сентября 15, 2011, 12:53:36 am »

Проект "Дельфин" Ми-4 0147
Если интересно, могу отсканировать все. Взамен прошу рассказать знатоков об этом проекте, ибо кроме этого документа мне о нем ничего не известно
Записан

carrey

  • Редактор
  • Ветеран
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 1293
Re: Ми-4 - многоцелевой вертолет
« Ответ #3 : Сентября 26, 2011, 05:16:10 pm »

proshu!
Записан

lindr

  • Редактор
  • Ветеран
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 701
Re: Ми-4 - многоцелевой вертолет
« Ответ #4 : Сентября 27, 2011, 09:31:52 am »

Записан

Lans

  • Гость
Re: Ми-4 - многоцелевой вертолет
« Ответ #5 : Апреля 07, 2012, 09:11:46 pm »

Краткое техническое описание транспортно-десантного вертолета Ми-4А

Фюзеляж технологически состоял из трех блоков: средней части, хвостовой и концевой балок. В передней части фюзеляжа, не являющейся отдельным агрегатам, располагался двигательный отсек, образуемый внешними капотами В средней части, выполненной в виде дюралюминиевого клепаного полумонокока, размещалась грузовая кабина, объемом около 16 куб.м. Ее симметричное расположение относительно центра масс вертолета (под главным редуктором) упрощало центровку.

Грузовая кабина снабжалась двумя входами: двустворчатым хвостовым, образующим задний обвод средней чисти фюзеляжа, и входной дверью по левому борту. Последняя открывалась вбок против направления полета. Размеры кабины позволяли разместить в ней 11 пассажиров со снаряжением (масса каждого 100 кг), а при перегрузке - 15 человек. В грузовой кабине могли располагаться различные грузы массой да 1250 кг, в том числе и на тележке, а также некоторые типы техники и вооружения (ГАЗ-60, «Победа", мотоциклы с колясками (2 шт.) с водителями или артиллерийская пушка калибра 76 мм). Перевозка крупногабаритных грузов предусматривалась ни внешней подвеске. Ее оборудование представляло собой четыре силовых троса с замком-держателем и грузовым крюком, к которому при помощи кольца крепилась грузовая подвеска. Силовые тросы крепились к фюзеляжу в четырех точках: два на узлах в зоне передних стоек шасси, а два на узлах крепления подкосов основных стоек. Ми-4А мог оснащаться следующим транспортным оборудованием: трапами, электролебедкой ЛПГ-2, крепежными тросами, стрелой для подъема грузов и др.

Над передней частью грузовой кабины располагалась кабина зкипажа. В ней устанавливалось два сиденья для пилотов, приборное оборудование и органы управлении вертолетом. Она снабжалась двумя боковыми сдвижными дверями и сообщалась с грузовой кабиной при помощи люка. За кабиной экипажа размещались редукторный и топливный отсеки. В зоне, примыкающей к стыку с хвостовой балкой, располагался отсек радиооборудования.

Под фюзеляжем находилась гондола. В случае ее демонтажа - вырез закрывался съемной панелью с обтекателем.

Хвостовая балка (монококовой конструкции) несла в себе промежуточный редуктор, хвостовой вал трансмиссии, стабилизатор площадью 0,7 кв.м и хвостовую опору. К ней крепилась концевая балка (с обтекателем, рулевым винтом и хвостовым редуктором).

Силовая установка вертолета состояла из одного двухрядного звездообразного 14-цилиндрового двигателя АШ-82В, снабженного муфтой включения трансмиссии, системой принудительного воздушного охлаждения с осевым вентилятором и спрямляющим аппаратом. Запуск двигателя осуществляется электростартером СКД-2В или, в аварийной ситуации, ручным способом. Двигатель устанавливался под углом 280 к оси фюзеляжа. Система выхлопа состояла из двух выхлопных коллекторов, отводящих газы за обшивку кабины.

Топливная система включала в себя один мягкий протектированный бензобак емкостью 960 - 1000 л, установленный в специальном контейнере, и бензопровод, снабженный необходимыми агрегатами (фильтры, клапаны, краны и др.). Имелась система заполнения бензобака инертным газом и противопожарное оборудование двигательного отсека.

Маслосистема двигателя включала в себя один маслобак из алюминиевого сплава, установленный в верхней части двигательного отсека, систему маслопроводов, мислорадиатор, фильтры, систему разжижения масла бензином и др.

Трансмиссия вертолета включала в себя;
- главный вал, передающий усилия от двигателя к главному редуктору;
- главный редуктор, состоящий из пары конических зубчатых колес и двухступенчатой планетарной передачи,
- хвостовой вал, соединяющий главный редуктор с промежуточным редуктором, а промежуточный редуктор - с хвостовым;
- промежуточный редуктор, изменяющий направление оси хвостового вала;
- хвостовой редуктор, передающий крутящий момент на рулевой винт;
- тормоз несущего винта, установленный в передней части хвостового вала (в месте сочленения его с выводом главного редуктора).

Система смазки главного редуктора - автономная, циркуляционная, смазка промежуточного и хвостового редуктора осуществлялась разбрызгиванием (барбатажем масла).

Несущая система представляла собой четырехлоластный воздушный винт левого вращения с шарнирным креплением лопастей. Форма лопасти в плане прямоугольная, профиль - NАСА-23012 постоянной толщины. Конструктивно лопасть выполнялась в виде прессованного лонжерона из алюминиевого сплава по форме носка профиля с приклеенными к нему хвостовыми отсеками. Хвостовые отсеки изготавливались из сотового заполнителя из алюминиевого сплава с приклеенной дюралевой обшивкой толщиной 0,3 мм. По торцам отсека установлены хвостовые нервюры для придания жесткости.

Рулевой винт - трехлопастный, толкающий, с механическим изменением шага в полете и возможностью реверса. Угол установки лопастей от +200 до -80. Лопасти - деревянные, с металлической окантовкой, подвешены к втулке при помощи горизонтальных и осевых шарниров.

Шасси вертолета - четырехопорной схемы. Передние опоры снабжались самоориентирующимися не тормозными колесами размером 100x150 мм и жидкостно-газовыми амортизационными стойками. Основные опоры пирамидального типа с жидкостно-газовыми амортизационными стойками и тормозными колесами размером 700x250мм.

Для защиты рулевого винта от удара о землю имелась хвостовая опора, снабженная жидкостно-газовой амортизацией.

Управление вертолета в продольно-поперечном направлении и управление вертикальным перемещением осуществлялось с помощью автомата перекоса; путевое управление - рулевым винтом. С ползуном автомата перекоса цепью управления связан стабилизатор. Перемещение ползуна вызывало изменение угла установки стабилизатора и создавало соответствующий режиму полета продольный управляющий момент силы. В кабине экипажа имелись, ручка управления, педали и рычаг «шаг-газ».

В систему управления включались рулевые агрегаты РА-10 и гидроусилитель БУ-10Ш (для вертолета с автопилотом), для вертолета без автопилота - гидроусилители БУ-10П и БУ-10Ш. Система управления - жесткого типа (за исключением управления тормозом несущего винта и путевого управления в районе концевой балки). В кабине органы управления сдвоены так, что каждый летчик имеет возможность управлять вертолетом самостоятельно со своего рабочего места при неработоспособности другого.

Гидравлическая система вертолета монтировалась в редукторном отсеке и предназначалась для питания рабочей смесью (АМГ-10) рулевых агрегатов или гидроусилителей в системе управления вертолетом под давлением 60 (+5/-15) кг/см.кв. Для увеличения надежности эксплуатации на вертолете имелись две гидросистемы - основная и дублирующая. Насосы шестеренчатого типа устанавливались на корпусе главного редуктора.

Воздушная система - баллонного типа (в качестве баллонов использовались внутренние полости основных стоек шасси). Предназначалась для торможения колес шасси и осуществления перезарядки пулемета в гондоле. Вертолет оборудовался системой вентиляции и отопления кабины (при помощи бензинового обогревателя БО-20, установленного слева внизу в моторном отсеке), а также противообледенительной системой лопастей несущего и рулевого винтов (спирто-глицериновая смесь) и стекол кабины экипажа (спирт).

Оборудование вертолета включало в себя; комплект пилотажно-навигационных приборов, приборов контроля за работой двигателя и трансмиссии, систему электрооборудования с генератором и аккумуляторами в качестве источников питания, кислородное, радио и вспомогательное оборудование. Оборудование Ми-4А обеспечивало возможность полетов днем, ночью и в сложных метеоусловиях.
Радиооборудование состояло из приемно-передающей радиостанции РСИУ-ЗМ, радиокомпаса АРК-5, радиовысотомера РВ-2 и переговорного устройства СПУ-2 или СПУ-3.

Экипаж транспортно-десантного Ми-4 состоял из трех человек: летчика (командира), штурмана (правого летчика) и борттехника. Последний также осуществлял стрельбу из пулемета, расположенного в гондоле. Командир поднимался в кабину по левому борту, используя встроенные подножки и поручни. Штурман - через грузовую кабину, затем по стремянке через люк в полу кабины пилотов, отклонив при этом спинку сиденья. Борттехник в полете стоял на стремянке за спиной у штурмана.

Источник: журнал "Авиация и Время" №3 1995 г.



Записан

Fencer

  • Редактор
  • Опытный
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 342
Re: Ми-4 - многоцелевой вертолет
« Ответ #6 : Февраля 19, 2015, 09:15:10 am »

Ми-4 достигает цели
Записан

Fencer

  • Редактор
  • Опытный
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 342
Записан
Страницы: [1]   Вверх