Вертолёт В-12: чудо техники

6 августа 1969 года В-12 в рекордной попытке поднял в небо 44 204,5 кг груза. Это достижение не только не перекрыто до сих пор, но вряд ли ему что-то грозит в обозримом будущем. Для сравнения: максимальный вес, который «взял» самый большой из ныне выпускаемых вертолетов – российский Ми-26, составляет 25 т. А уж сравнение с самым большим западным вертолетом Sikorsky CH-53K грузоподъемностью 15,9 т вообще вряд ли уместно. В-12 мог бы поднять CH-53K целиком, с максимальной загрузкой и заправкой, при этом осталось бы еще почти 6 т «запаса». А ведь речь идет о новейшей модификации тяжелого Sikorsky, созданной в 2015 году. На момент своего первого полета в 1968 году B-12 превосходил самые большие зарубежные «вертушки» вдвое по размерам и в четыре раза по массе. Этот вертолет стал последним творением известного конструктора Михаила Леонтьевича Миля. В-12 – это его величайший триумф и… самая большая неудача. Литерой «В» обозначались экспериментальные машины до запуска в серию, но В-12 так и не стал называться Ми.

Опыт создания В-12 пригодился при разработке Ми-26 — самого большого и грузоподъемного серийного вертолета в мире. Наличием его в производственной линейке по праву гордится холдинг «Вертолеты России», с предприятиями которого сотрудничает банк ВТБ.

Вертолет стратегического назначения

В-12 создавался не ради рекордов. Задание на проект вертолета «для перевозки неразъемных грузов массой 25 т» было выдано в 1962 году отнюдь не с целью поразить мир или утереть нос американцам. Это была важнейшая государственная задача. Необходимо было обеспечить потенциал ответного ядерного удара при любом сценарии конфликта с США. Но в начале 1960-х годов шахтные ракетные комплексы только создавались, а надежда на подводные лодки и стратегические бомбардировщики в условиях тотального господства потенциального противника в океанах и окружающем воздушном пространстве была довольно призрачной. Расчеты показывали, что внезапный ядерный удар по СССР станет обезоруживающим. 

Гарантию сохранности достаточных средств для удара возмездия обеспечивали мобильные наземные ракетные комплексы стратегического назначения, которые могли постоянно менять свою позицию. В условиях слабо развитой дорожной сети пришлось думать о том, как перемещать их по воздуху. С этой целью была задумана система из двух летательных аппаратов: тяжелого транспортного самолета Ан-22 «Антей», который доставлял бы ракету на отдаленный аэродром, и вертолета, способного перебросить ее еще дальше, в места, где не существует не только дорог, но и грунтовых посадочных полос. Были даже планы превратить вертолет в мобильную стартовую позицию (проект В-16), но это уже находилось за гранью возможностей техники. Ан-22 и В-12 (как и Ан-12 и Ми-6 до них) были необходимыми звеньями одной транспортной цепи. Даже габариты их кабин были унифицированы под одинаковые «неразъемные» грузы. Но если самолеты такой размерности в мире уже существовали и создание Ан-22 стало сложной, но понятной задачей, то разработка вертолета подобных габаритов и массы потребовала принципиально новых решений.

Вдоль или поперек

Все началось с выбора оптимальной схемы. Во всем мире наиболее подходящей для тяжелых вертолетов конфигурацией считался так называемый летающий вагон – продольная схема с двумя винтами, по которой был сделан самый тяжелый на тот момент американский вертолет CH-47 Chinook. Однако такой подход имел ряд существенных недостатков. К примеру, передний винт в полете «затенял» задний, а длинный «вагон» фюзеляжа, попадая в зону обдува несущих винтов, значительно снижал их эффективность. Кроме того, вертолет продольной схемы не мог взлетать с разбега, по-самолетному, что сильно уменьшало его максимальную грузоподъемность. 

Споры по выбору схемы были очень жаркими. В КБ Яковлева, основываясь на опыте разработки советского «летающего вагона» Як-24, предложили грандиозный проект В-38 продольной схемы. М.Л. Миль настаивал на другом решении. Авторитетная комиссия во главе с начальником ЦАГИ В.М. Мясищевым в течение недели работала в КБ Миля, разбираясь в проблеме. Наконец, специалисты убедились в правоте Миля, и его проект получил поддержку руководства отрасли. А при проектировании Як-38 еще на «бумажном» этапе конструкторы столкнулись с такими трудностями, что проект был закрыт, а вертолетная тематика навсегда исчезла из работ КБ Яковлева. 

В пользу поперечной схемы говорило и то соображение, что она позволяла взять за основу проекта уже готовую винтомоторную группу тяжелого вертолета Ми-6 с двумя турбодвигателями Д-25В и пятилопастным винтом диаметром 35 м. Это значительно ускорило разработку. Об эффективности выбранного решения говорит и тот факт, что в результате «удвоения» силовой установки грузоподъемность В-12 возросла намного больше, чем в два раза, по сравнению с Ми-6 с его 12 т максимальной нагрузки. Правда, для этого пришлось применить форсированные варианты двигателя Д-25ВФ с увеличенной на 1000 л.с. (до 6500 л.с.) мощностью и облегченные композитные лопасти (каждая лопасть стала легче на 300 кг). Однако определенный «коэффициент усиления» следует отнести и на счет поперечной схемы расположения винтов.

Изобретение крыла 

Свои сложности были у поперечной схемы. В частности, чтобы разнести винты в стороны на достаточное удаление, пришлось размещать их вместе с двигателями на концах двух крыльев, подкрепленных ферменной конструкцией. С одной стороны, крылья в полете создавали дополнительную подъемную силу и тем самым увеличивали грузоподъемность, но, с другой стороны, возникала проблема с уменьшением эффективности винтов из-за того, что часть отбрасываемого ими воздуха затенялась крылом. Чтобы уменьшить этот эффект, крылья сделали сужающимися к месту соединения с фюзеляжем, где скорость потока от винтов максимальна. Такое решение позволило увеличить подъемную силу на 5 т. Крылья обратного сужения считались крупным изобретением и были запатентованы в Англии, Франции и Италии. 

Приходилось решать и другие проблемы. В частности, необходимость уменьшения габаритов привела к тому, что два винта диаметром 35 м располагались с перехлестом в 3 м. Чтобы исключить соударения лопастей, винты соединили валом, который проходил через крылья и дополнительный редуктор в фюзеляже. Это значительно усложняло трансмиссию вертолета, зато соединительный вал обеспечивал передачу крутящего момента, благодаря чему вертолет мог продолжать полет даже при отказе двух двигателей с одного борта. 

Применялись и другие интересные решения. К примеру, возник вопрос: как механикам обслуживать двигатели, расположенные на большой высоте? Ведь не на всяком аэродроме можно найти стремянки высотой 12 м, не говоря уж о полевых условиях, для которых вертолет, собственно, и предназначался. Решение нашли: стремянки заменили откидные крышки капота двигателей. Механик выходил из кабины на «крышу», по крылу добирался до двигателей и, став на откидную крышку капота, занимался ими. Но это было лишь мелочью по сравнению с принципиальными проблемами, которые пришлось решить при создании В-12.

6 августа 1969 года вертолет В-12 в рекордной попытке поднял в небо 44 204,5 кг груза. Это достижение не только не перекрыто до сих пор, но вряд ли ему что-то грозит в обозримом будущем. Публикуем вторую часть рассказа об этом уникальном вертолете. 

Брасс или баттерфляй

Самой, пожалуй, триумфальной страницей в истории В-12 стал визит на авиасалон в Ле-Бурже в 1971 году. В пригород Парижа из Москвы вертолет добирался своим ходом, поскольку махину такого размера транспортировать иным способом было практически невозможно. Первоначально планировалось проложить безопасный маршрут над сушей, часть которого должна была проходить над территорией ФРГ. Однако западные немцы без объяснения причин отказали В-12 в доступе в свое воздушное пространство, поэтому лететь пришлось над Балтийским и Северным морями при неблагоприятных метеоусловиях. Однако техника не подвела. 

На авиасалоне простую публику поразили размеры винтокрылого гиганта. Чего стоили одни только колеса основного шасси диаметром 1,7 м! Ширина В-12 по концам лопастей равнялась 67 м, что превышало размах крыльев Boeing 747. Поражали воображение и двухэтажная кабина для экипажа из 6 человек, и огромный самолетный хвост, необходимый для управления воздушным судном, развивавшим скорость 260 км/ч. Оборудованный опускающимся трапом грузовой отсек размерами 28,15х4,4х4,4 м сравнивали с готическим собором. 

Специалисты в первую очередь отметили, что небесный гигант со взлетной массой 105 т и общей мощностью двигателей 26 000 л.с. летит удивительно тихо, легко и ровно. Массу конструкции самолета в принципе можно наращивать до бесконечности: только ставь двигатели побольше да помощнее. В вертолетной технике все не так. Здесь на пути увеличения взлетной массы и размеров стоит страшный враг – вибрация. Первые экземпляры Як-24, советского «летающего вагона» продольной схемы, трясло так, что летчики подпрыгивали в креслах. 

В этой связи большое значение имел выбор направления вращения винтов. Большинство специалистов настаивали на вращении, при котором лопасти как бы «загребают» к фюзеляжу. Эта схема получила название «баттерфляй». Но Миль настоял на «брассе», когда лопасти движутся от фюзеляжа наружу. Конструктор считал, что вертолет в этом случае будет более управляемым. Вопрос был настолько сложным, что доказать свою правоту оппонентам теоретически конструктор так и не смог. Только практика подтвердила верность выбора: В-12 мог продолжать устойчивый полет в течение 7 минут с брошенной ручкой управления. Гигант летел не только с низким уровнем шума, но и очень ровно, почти без вибраций. Летчик-испытатель Василий Колошенко рассказывал: «Я будто плыл на огромном корабле». На отсутствие вибраций в кабине также оказала влияние удачная схема: удаленность от фюзеляжа двигателей и втрое меньшая, по сравнению с другими вертолетами, скорость вращения огромных винтов. 

Чтобы добиться отсутствия вибраций, перед началом летных испытаний первый экземпляр В-12 как следует протрясли: вертолет закрепили на амортизационных подвесах, а вместо лопастей поставили электромоторы с асимметричным грузом. Испытания продолжались целый месяц, и все же не все проблемы удалось выявить на земле.

Летчик-испытатель Василий Колошенко рассказывал: «Я будто плыл на огромном корабле»

Плохая примета

Первый полет В-12 был назначен на 27 июня 1967 года. Съехалось множество начальства, военных, представителей министерств, НИИ, заводов. Под звуки «Марша авиаторов» тягач выкатил вертолет из цеха хвостом вперед, поскольку развернуть огромную махину внутри не представлялось возможным. Очевидцы рассказывают, что Миль помрачнел, когда кто-то из сопровождающих сказал, что это плохая примета. 

Летчик-испытатель Колошенко развернул вертолет против ветра, совершил несколько пробных маневров по земле, затем вывел двигатели на взлетный режим. В-12 оторвался от земли, завис. Далее все пошло не так, как ожидалось. Вертолет вдруг начал неконтролируемо раскачиваться. Опустить ровно его не удалось: В-12 пошел вниз с креном, наискось. Касание произошло с грубым ударом на одну опору шасси. Одна из покрышек слетела с обода и лопнула. Вертолет пострадал не сильно, но неудача была очень болезненной. Миль после этого испытания даже заболел.

Причина крылась в несовершенстве системы управления, которая получилось куда более длинной и разветвленной, чем ее аналог на Ми-6. Жесткости тяг не хватило, чтобы летчик мог с достаточной скоростью парировать крены воздушного гиганта. В итоге возникли автоколебания, с которыми пилот справиться не смог. 

Систему управления доработали, и через год, 10 июля 1968 года, вертолет легко и красиво взлетел, несмотря на то что и на этот раз его выкатывали из цеха хвостом вперед.

Далее были сотни успешных испытательных полетов, триумф в Ле-Бурже, который стал лучшим «салютом» ушедшему из жизни в 1970 году Милю, и… решение о прекращении работы над проектом в 1974 году. За те 12 лет, что шла доводка грандиозной машины, ситуация изменилось. Разработчикам ракетных комплексов стратегического назначения удалось создать твердотопливные ракеты, достаточно легкие и компактные, чтобы их можно было спрятать в железнодорожный вагон или поставить на вездеходное автомобильное шасси. Ядерные силы сдерживания страны стали совершенно неуязвимыми для внезапного удара противника, и огромный вертолет военным стал не нужен. Заявленные возможности в перевозке одновременно 196 солдат их не интересовали, а для транспортировки гражданских грузов уникальная машина оказалась слишком дорогой.

Всего было построено два экземпляра В-12. Один из них ныне хранится в музее ВВС в Монино, второй – на территории Московского вертолетного завода им. М.Л. Миля, и, проезжая на электричке мимо платформы «Панки», внимательный пассажир может и сейчас заметить его гигантский контур над забором.  

Опыт, полученный при создании В-12, оказался востребованным при разработке Ми-26. Этот вертолет в настоящее время является самым большим и грузоподъемным серийным вертолетом в мире. Наличием его в производственной линейке по праву гордится холдинг «Вертолеты России», с предприятиями которого сотрудничает банк ВТБ. Ми-26 создан по классической одновинтовой схеме, зато с новыми двигателями, винтами, системой управления. Он куда более приспособлен для повседневной эксплуатации не только в войсках, но и в гражданском сегменте. Однако В-12 навсегда останется непревзойденным примером того, как можно создать настоящее чудо техники главным образом за счет изобретательности и смелости конструкторской мысли.

Для справки

Опыт создания В-12 пригодился при разработке Ми-26 — самого большого и грузоподъемного серийного вертолета в мире. Наличием его в производственной линейке по праву гордится холдинг «Вертолеты России», с предприятиями которого сотрудничает банк ВТБ.