Вертолеты Ми

Вертолет Ми-34

История создания

Вертолет Ми-34

В результате плодотворной деятельности отечественных вертолетостроителей Советский Союз к середине 70-х гг. стал обладателем крупнейшего в мире парка винтокрылых машин, которые интенсивно эксплуатировались в военных и гражданских авиационных подразделениях. Однако, в отличие от большинства западных стран, где преобладала легкомоторная авиация, основную часть отечественного вертолетного парка составляли машины среднего и тяжелого классов. Это во многом определялось особенностями эксплуатации винтокрылых аппаратов в нашей стране, а также низким приоритетом легких машин в условиях планового хозяйства. Авиаконструкторы стран — участниц СЭВ успешно справлялись с разработкой легких самолетов, но самостоятельно создать подобный вертолет им оказалось не под силу, поскольку его разработка, постройка и доводка были связаны с необходимостью решения сложнейших специфических проблем. Проектирование легкомоторного вертолета мог осуществить только такой опытный квалифицированный конструкторский коллектив, как ''МВЗ им. М.Л. Миля''.

Попытка создания в конце 60-х — начале 70-х гг. вертолета на смену ветерану Ми-1 не увенчалась успехом из-за отсутствия подходящего отечественного газотурбинного двигателя. В то же время во второй половине 70-х гг. в учебных подразделениях ВВС и аэроклубах ДОСААФ началось массовое списание учебно-тренировочных Ми-1, выработавших свой ресурс. Замена их значительно более тяжелыми и дорогими Ми-2 оказалась экономически невыгодной. Кроме того, Ми-2 не давал нашим спортсменам преимуществ при выполнении высшего пилотажа. В связи с этим руководитель ДОСААФ маршал авиации А.И.Покрышкин лично обратился в 1979 г. к главному конструктору М.Н.Тищенко, который в молодости также увлекался авиационным спортом, с просьбой рассмотреть возможность возобновления работ по легкому вертолету.

Сотрудники ''МВЗ им.М.Л.Миля'' с готовностью поддержали обращение выдающегося летчика. В 1980 г. в ОКБ началось проектирование легкого учебно-спортивного вертолета Ми-34 (изделие 300). Он не нуждался в разработке газотурбинного двигателя, поскольку аэроклубы ДОСААФ много лет успешно эксплуатировали летательные аппараты (в том числе Су-26 и Як-50), оснащенные поршневыми моторами М-14, которые обладали высокой надежностью, достаточной мощностью, высокой топливной эффективностью и приемистостью. Такой вертолет, пилотируемый одним летчиком-спортсменом, с небольшим запасом топлива должен был выполнять пилотаж с трехкратными перегрузками, вращаться относительно вертикальной оси с угловой скоростью более 60 градусов в секунду и летать «хвостом вперед» со скоростью не менее 130 км/ч. После монтажа второго кресла и второго комплекта органов управления вертолет превращался в учебный. Ми-34 с полным составом оборудования, нормальным запасом топлива и коммерческим грузом мог быть использован в качестве многоцелевой машины, при этом кроме летчика вертолет мог поднимать еще двух-трех пассажиров.

Руководство отрасли поддержало проект Ми-34, и в конце декабря 1980 г. появился приказ министра авиационной промышленности о подготовке технического предложения по легкому учебно-спортивному вертолету. В первой половине следующего года оно было разослано в научно-исследовательские институты МАП. Совместно с ЦАГИ специалисты МВЗ провели на стенде предварительные исследования устойчивости, управляемости и маневренности, а также приступили к испытанию моделей в аэродинамической трубе. Согласование технического задания на Ми-34 несколько затянулось, так как необходимо было убедить военных в целесообразности применения поршневого двигателя. В связи с этим летом 1981 г. в ОКБ параллельно с разработкой основного проекта началась проработка модификации Ми-34М с перспективным газотурбинным двигателем. Однако сроки создания такого двигателя были неопределенными, а ДОСААФ срочно нуждался в учебно-спортивной машине. Поэтому в 1982 г. командование ВВС приняло решение поддержать проект Ми-34, рассматривая его как задел для следующих перспективных легких многоцелевых вертолетов. ''Милевцы'' приступили к эскизному проектированию.

М.Н.Тищенко, лично руководивший разработкой нового вертолета, назначил ведущими конструкторами Ми-34 опытных инженеров Н.А.Назарова и А.В.Федотова. На утверждение технического задания, эскизное проектирование и макетирование агрегатов и вертолета в целом ушло более года. В то время на МВЗ приоритетными считались строительство и летные испытания боевых Ми-28, а также модификаций Ми-8 и Ми-24, отвечающих «афганским» требованиям, поэтому работам по Ми-34 придавалось второстепенное значение, что несколько затянуло проектирование и испытания вертолета. Кроме того, создание маленькой машины потребовало от конструкторов решения ряда сложнейших технических задач, включающих компоновку кабины, размещение двигателя, проектирование бесшарнирных втулок несущего и рулевого винтов, стеклопластиковых лопастей, полозкового шасси и т.д.

При проектировании вертолета легкого класса большое значение имеет габаритный фактор. Некоторые элементы конструкции, такие как кресло пилота, рычаги управления, приборное оборудование не могут иметь размеры меньше определенных. То же касается толщины обшивки. Несоблюдение культуры весового проектирования на маленьких машинах влечет за собой значительно более тяжелые последствия, чем на вертолетах среднего класса: грузоподъемность может оказаться недостаточной, весовая отдача — низкой, а весь вертолет — экономически невыгодным. Проблема разработки вертолета с высокими для своего времени технико-экономическими показателями усугублялась еще и необходимостью использования на Ми-34 поршневого двигателя, отнюдь не самого легкого и компактного в своей категории.

Чтобы воплотить в жизнь проект высокоэффективного легкого вертолета сотрудникам ''МВЗ им. М.Л. Миля'' пришлось использовать весь накопленный ими опыт проектирования и доводки винтокрылых аппаратов. Строительству машины предшествовали длительные стендовые испытания. Всего было создано около 45 стендов, включая натурный стенд и стенды повторно-статических и усталостных испытаний.

Разработка маленькой машины активизировалась в 1984 г., после того как 10 февраля Комиссия Президиума Совета Министров СССР приняла решение о создании легкого учебно-спортивного вертолета Ми-34. В конце октября Государственная Комиссия утвердила окончательный макет вертолета. Параллельно завершилось и его рабочее проектирование. В 1985 г. опытное производство МВЗ закончило изготовление натурного образца для статических испытаний фюзеляжа, а также ресурсного экземпляра, поступившего сразу на виброчастотные и наземные испытания. В процессе сборки заводские специалисты отработали новые технологические процессы и оснастку для изготовления стеклопластиковых лопастей, полозкового шасси, остекления кабины, торсионной втулки, элементов трансмиссии и управления.

В июне 1986 г. был собран первый летный экземпляр Ми-34, который представлял собой легкий учебно-спортивный вертолет, предназначенный для выполнения тренировочных полетов курсантами учебных центров и аэроклубов, а также учебно-тренировочных полетов и фигур высшего пилотажа летчиками-спортсменами. Машина была рассчитана на трехкратную полетную перегрузку и построена по классической одновинтовой схеме с четырехлопастным несущим и двухлопастным рулевым винтами. Особенностью компоновки Ми-34 являлось нетрадиционное расположение двигателя - его ось не лежала в продольной плоскости симметрии фюзеляжа, благодаря чему центр тяжести мотора и его вертикальный выводной вал оказались достаточно близко к оси несущего винта, а сам двигатель, несмотря на его габариты, удачно вписался в обводы фюзеляжа.

Фюзеляж Ми-34 — цельнометаллический полумонокок переменного сечения, изготовленный из алюминиевых сплавов, - включал фонарь, центральную часть с хвостовой балкой, киль, стабилизатор и верхний капот-обтекатель. Остекление фонаря большой площади обеспечило хороший обзор из кабины. В фонаре размещались: кабина экипажа с двумя входными дверями, органы управления вертолетом, пилотажно-навигационное оборудование, аккумулятор и воздушный баллон. Центральная часть фюзеляжа состояла из грузопассажирской кабины с двумя боковыми дверями, двигательного отсека и отсека оборудования. В кабине, расположенной между двумя основными силовыми элементами (третьим и пятым шпангоутами), находилось съемное двухместное сиденье. Сверху между шпангоутами проходили продольные прессованные балки с узлами для крепления главного редуктора. Все четыре двери вертолета были оборудованы механизмами аварийного сброса. Сзади к пятому шпангоуту с помощью подкосов крепился двигатель. Хвостовая балка представляла собой полумонококовую конусообразную конструкцию. Киль и расположенный на нем стабилизатор имели клепаную однолонжеронную конструкцию.

Открывающиеся створки двигательного отсека, лючки и съемные крышки обеспечивали эксплуатационные подходы к двигателю и другим системам. В конструкции агрегатов и систем были применены клепаные и клеесварные панели, литые и штампованные детали из алюминиевых сплавов, стеклопластиковые обшивки и т.д. В ограниченном количестве использовались стальные и титановые сплавы.

Кабина экипажа была оснащена двойным комплектом рычагов управления, причем левые рычаги и педали могли легко демонтироваться. В пилотажном варианте для уменьшения взлетной массы они снимались вместе с левым креслом и частью оборудования. Система управления Ми-34 не имела гидроусилителей. Проводка продольно-поперечного управления была оснащена винтовыми механизмами разгрузки. Кабина оборудовалась приборной доской, центральным пультом управления и устройством обогрева с подводом тепла к стеклу и к ногам летчиков. Установленное на вертолете пилотажно-навигационное, радиотехническое и приборное оборудование обеспечивало пилотирование и решение задач навигации в учебных и спортивных полетах днем в простых метеорологических условиях. Лопасти несущего винта были изготовлены из композиционных материалов, а их основной силовой элемент — лонжерон выполнялся методом спиральной намотки однонаправленных стеклолент. Неразрезная хвостовая часть лопасти состояла из органотекстолитовой обшивки и заполнителя. Втулка несущего винта имела замкнутые пластинчатые торсионы из высокопрочной стали, воспринимающие центробежную силу противоположных лопастей и обеспечивающие маховое движение в плоскости тяги. Рулевой винт диаметром 1,48 м состоял из торсионной качающейся втулки с общим косым горизонтальным шарниром и стеклопластиковых лопастей с лонжеронами, переходящими в корпус осевого шарнира.

На Ми-34 установлен поршневой девятицилиндровый четырехтактный двигатель воздушного охлаждения М-14В26В мощностью 325 л.с. с центробежным нагнетателем и встроенным редуктором, комбинированной муфтой включения, а также вентилятором для охлаждения цилиндров и масла. Запуск мотора осуществлялся от воздушной системы. Трансмиссия состояла из главного и хвостового редукторов, соединительного вала и хвостового вала. Главный редуктор — с цилиндрической передачей, без внешней маслосистемы. Топливная система включала в себя два расположенных под полом грузопассажирской кабины мягких топливных бака емкостью 177 л, насосы, а также обеспечивающие надежное топливопитание при исполнении фигур высшего пилотажа камеры отрицательных перегрузок и прочие системы. Шасси вертолета — полозкового типа с предохранительной опорой на киле.

Первый летный экземпляр Ми-34 поступил на летную станцию ''МВЗ им. М.Л. Миля ''в сентябре 1986 г., и после предварительных наземных доводочных работ летчик-испытатель Б.В.Савинов 17 ноября 1986 г. выполнил на нем первое висение. После первых успешных подъемов и стендовых испытаний Генеральный конструктор М.Н.Тищенко дал разрешение на первый вылет, который состоялся 26 декабря того же года. Результаты предварительных испытаний были обнадеживающими, и уже через четыре дня состоялась официальная передача легкой машины на этап «А» совместных государственных испытаний. Одновременно началась и передача рабочей конструкторской документации для серийного производства на закарпатском машиностроительном заводе. Рассматривалась возможность строительства вертолета по лицензии в дружественных странах. В 1987 г. на летные испытания поступил второй летный образец Ми-34, а ресурсный экземпляр с успехом выставлялся на авиасалоне Ле-Бурже, где доказал, что фирма М.Л. Миля способна строить не только тяжелую технику. Не менее эффектно представил Ми-34 отечественное легкое вертолетостроение и на американской выставке в Сан-Диего в 1988 г. В августе 1988 г. летчик-испытатель Б.В.Савинов впервые в истории отечественного вертолетостроения выполнил на винтокрылой машине фигуры высшего пилотажа - «петлю Нестерова» и «бочку», что свидетельствовало о выдающихся качествах милевской машины и ее соответствии жестким требованиям заказчика. Всего на этапе «А» летных испытаний на трех вертолетах было выполнено около 280 полетов с общим налетом 123 ч.

Как обычно, все этапы, начиная со стендовых испытаний, сопровождались устранением выявленных недостатков и дефектов, доводкой агрегатов и систем вертолета. По результатам стендовых испытаний и наземных гонок ресурсного образца был заменен пенопластовый заполнитель хвостовой части лопастей несущего винта на сотовый; внесены изменения в конструкцию маслобака; усилены детали трансмиссии; усовершенствованы выхлопные патрубки двигателя. Во время проведения этапа «А» испытаний были доработаны воздухозаборник для охлаждения двигателя и крышки с выходными отверстиями для снижения температуры головок цилиндров; увеличена длина выводного вала хвостового редуктора для изменения собственных частот системы, что позволило уменьшить напряжения в вале; установлены резинометаллические демпферы на втулке несущего винта; увеличена толщина обшивки хвостовой балки; изменено место установки хвостового оперения; усовершенствованы узлы системы управления и силовой установки; улучшены условия работы летчика.

В декабре 1988 г. МВЗ отправил Ми-34 на этап «Б» совместных испытаний в ГНИКИ ВВС. По замечаниям комиссии по приемке вертолета на заводе были ликвидированы недостатки и выполнены дополнительные полеты. В последнем из них 27 февраля 1989 г. произошла катастрофа, в которой погиб летчик-испытатель Б.В.Савинов. Полет проходил в ненастную погоду, в условиях сильной болтанки и резкого порывистого ветра. Комиссия из специалистов ЦАГИ, ЛИИ и МВЗ после проведения в 1989-1991 гг. теоретических и экспериментальных исследований динамики винта и системы управления в условиях, подобных возникшим в полете, рекомендовала внести конструктивные изменения. В конструкцию втулки были введены гидравлические и резинометаллические демпферы. Одновременно были доработаны система управления и шасси. Ресурсный экземпляр Ми-34 превратили в летный, на котором были проведены успешные контрольные испытания. Дальнейшие заводские испытания Ми-34, включая посадки на режиме авторотации, проводил летчик-испытатель С.С.Барков.

Все это в совокупности с нарастающим в стране экономическим кризисом затянуло доводку Ми-34. Развал Советского Союза повлек остановку уже было налаженного в Закарпатье серийного производства винтокрылых машин. Главный заказчик вертолета ДОСААФ прекратил свое существование. В результате Ми-34 вернулся на этап «Б» государственных испытаний только в конце 1992 г.

Государственные испытания вертолета проводились в 1993—1996 гг. в Государственном Летно-Испытательном Центре (бывшем ГНИКИ) ВВС, параллельно с ними продолжилась доработка конструкции. На Ми-34 были установлены «ломающаяся» ручка циклического управления и подножки для облегчения покидания вертолета в полете, уменьшен допуск на балансировку рулевого винта для исключения «зуда» в педалях, разработан новый стыковочный узел рукавов втулки с лопастями несущего винта, а также хвостовой редуктор с увеличенным ресурсом.

Большую роль в подготовке серийного производства Ми-34 сыграло учреждение по инициативе руководителя ''МВЗ им. М.Л. Миля'' М.В.Вайнберга акционерного общества «Легкие вертолеты «Ми», в состав которого вошли: ''МВЗ им. Миля'', Арсеньевская авиационная компания «Прогресс», Вятское машиностроительное предприятие «Авитек», Ульяновский агрегатный завод, НИАТ, Гипронииавиапром и др. Усилия предприятий увенчались успехом. 4 ноября 1993 г. поднялся в воздух первый серийный Ми-34, построенный арсеньевским заводом.

Подобно всем другим винтокрылым машинам фирмы М.Л.Миля Ми-34 послужил хорошей базой для создания новых модификаций и вариантов. По заказу московской милиции МВЗ построил в 1993 г. специальную патрульную модификацию Ми-34П, оснащенную связным, громкоговорящим, осветительным и обзорным оборудованием, включая тепловизор фирмы «Элбит» и гиростабилизированный бинокль.

Модификация вертолета, оборудованного в соответствии с сертификационными требованиями, получила название Ми-34С. В мае 1995 г. вертолет был сертифицирован по отечественным нормам летной годности, эквивалентным FAR(JAR)-27, что сняло все ограничения по эксплуатации в России и странах СНГ, а также заложило основу сертификации вертолета для продажи в другие страны. Всего было выпущено 22 вертолета установочной партии. Они поступили эксплуатантам в Российскую Федерацию и за рубеж – в Казахстан, Нигерию и Хорватию.

Таким образом, в результате многолетнего труда ученых, конструкторов, технологов, рабочих и летчиков-испытателей ''МВЗ им.М.Л.Миля'' совместно со специалистами других авиационных научных и конструкторских организаций создан базовый серийный вариант многоцелевого вертолета Ми-34, обладающего высокими технико-экономическими показателями и выдающимися пилотажными характеристиками. Уровень допустимых перегрузок и эффективность управления Ми-34 не имеют себе равных среди вертолетов данного класса. Многие летчики оценивают управляемость вертолета как превосходную. Для его пилотирования не требуется специальной подготовки. На Ми-34 выполняется пилотажная программа, которая органично вошла в показательные выступления лучшей отечественной и зарубежной авиатехники на авиационных праздниках и международных выставках. Сконструированный как учебный вертолет, Ми-34 обладает также всеми необходимыми параметрами для многоцелевого применения, выполнения воздушного наблюдения и патрулирования, обеспечения связи, экологического мониторинга, бизнес-полетов, перевозки людей и грузов и т.д. Опыт создания патрульной модификации Ми-34П подтвердил, что вертолет по желанию заказчика может быть оборудован любыми приборами в рамках располагаемой грузоподъемности.

Создав Ми-34, отечественные вертолетостроители ликвидировали свое многолетнее отставание в области легкой техники. Опираясь на опыт проектирования, постройки, летных испытаний и доводки Ми-34, ''МВЗ им.М.Л.Миля ''готовится к реализации широкомасштабных программ по выпуску новых легких вертолетов, надеясь благодаря им не только преодолеть сегодняшние финансовые трудности, но и начать продвижение своей продукции на мировой рынок.

В настоящее время программу развития Ми-34 возглавляет главный конструктор А.П.Белов.

В.Р.Михеев. Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля. 50 лет. М., Любимая книга. 1998.