Един в нескольких лицах
Дмитрий Козлов
В модельном ряде вертолетного холдинга ОАО "Вертолеты России" в числе разработок, которые планируется вывести на внутренний и внешний рынки в ближайшие годы, находится легкий вертолет Ми-34 взлетной массой порядка 1,5 т, причем сразу в нескольких модификациях.
По информации ОАО «Вертолеты России», в ближайшие годы предусматривается сохранение серийного производства на предприятиях-участниках интегрированной вертолетостроительной структуры следующих моделей легких вертолетов: спортивного Ми-34, многоцелевых Ка-226 и «Ансат». Кроме того, конструкторы ведут разработку принципиально новых базовых моделей и глубоких модернизаций существующих легких типов вертолетов.
В СССР самыми легкими вертолетами, поступившими в серийное производство, были вертолеты Ка-15 и Ка-18. По своей взлетной массе они в наибольшей степени соответствовали Ми-34, а взлетная масса вертолетов Ми-1 и Ка-26 превышала две тонны.
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ
Советский Союз к середине 1970-х стал обладателем крупнейшего в мире парка вертолетов, которые интенсивно эксплуатировались в военных и гражданских авиационных подразделениях, но основную долю в вертолетном парке страны составляли машины среднего и тяжелого классов.
Во второй половине 1970-х 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 фигур высшего пилотажа. В связи с этим руководитель ДОСААФ маршал авиации А.И.Покрышкин в 1979 г. лично обратился к Главному конструктору М.Н.Тищенко, который в молодости также увлекался авиационным спортом, с просьбой рассмотреть возможность возобновления работ по легкому вертолету.
В 1980 г. в ОКБ Миля 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 будущих перспективных легких многоцелевых вертолетов.
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 новой машины.
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 в общих технических требованиях. 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.
Строительству машины предшествовали длительные стендовые испытания. Всего было создано около 45 стендов, включая натурный стенд и стенды повторно-статических и усталостных испытаний.
Разработка Ми-34 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 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.
Первый летный экземпляр Ми-34 поступил на летную станцию МВЗ им. М.Л.Миля в сентябре 1986 г. 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.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.
В декабре 1988 г. МВЗ отправил Ми-34 на этап «Б» совместных испытаний в ГНИКИ ВВС. По замечаниям комиссии по приемке вертолета завод устранил отмеченные недостатки и провел 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. Тогда 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.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 машин. Главный заказчик вертолета - ДОСААФ, который планировал заказать первую партию в количестве около 100 Ми-34, 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.
Вертолет был спроектирован в соответствии с требованиями FAR-27. Весной 1995 года успешно завершили сертификацию; были выданы 3 сертификата типа: на легкий многоцелевой вертолет Ми-34С - №72-34С от 15 мая 1995 г.; на двигатель М-14В26В - №71-Д от 12 мая 1995 г.; по шуму на местности - №56/01 от 5 февраля 1996 г. Сертифицированный вертолет получил обозначение Ми-34С. Директор ФАС РФ и начальник Департамента авиационной промышленности Госкомитета РФ по оборонным отраслям промышленности подписали приказ № ДВ 53/11 от 15 мая 1996 г. «О допуске к эксплуатации вертолета Ми-34С».
КОНСТРУКЦИЯ
Фюзеляж Ми-34 — цельнометаллический полумонокок, изготовленный из алюминиевых сплавов. 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.
Кабина экипажа была оснащена двойным комплектом рычагов управления, причем второй комплект мог легко демонтироваться. В пилотажном варианте для уменьшения взлетной массы они снимались вместе с креслом и частью оборудования.
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.
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.
Шасси вертолета — полозкового типа с предохранительной опорой на киле.
Вертолет Ми-34 создавался как многоцелевой. Он мог базироваться на травянистых и грунтовых площадках размером 20х20 м. Для стоянки вертолета было достаточно площадки 12х12 м. При этом Ми-34С отличается высокой транспортабельностью - самолет Ан-124 может перебросить по воздуху сразу 8 вертолетов, Ил-76 - до трех. После переброски время, необходимое для подготовке вертолета к полету, составляет 15-20 минут.
ВАРИАНТЫ
Как практикуется во всех конструкторских авиастроительных бюро мира, при формировании облика и разработке базового варианта нового самолета или вертолета прорабатываются и самые различные варианты его применения, и модификации. Естественно, не стал исключением и вертолет Ми-34. В 1990-х годах и в самом начале текущего века в ОКБ проработали целый ряд проектов вертолетов семейства Ми-34 с различными силовыми установками, в том числе: патрульный Ми-34П, проект боевой модификации вертолета с оборудованием для целеуказания и разведки Ми-34М, проекты вертолетов Ми-34М1 и Ми-34М2 многоцелевого назначения с двумя ГТД, проект учебно-тренировочного вертолета Ми-34УТ с двойным управлением (машина готовилась к испытаниям), проект легкого вертолета Ми-34ВАЗ с двумя двигателями ВАЗ-426, проект пятиместного многоцелевого вертолета Ми-34А (Ми-134) с ТВД Allison 250-С20R или Turbomeca Arrius 2F, проект легкого пятиместного вертолета Ми-34L с поршневым двигателем Lycoming TIO-540, вариант Ми-34 с более мощным двигателем М-14В26В-1.
СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Серийным предприятием для производства Ми-34 был выбран авиационный завод в Арсеньеве - ныне ОАО «Арсеньевская авиационная компания "Прогресс" им. Н.Сазыкина» (Приморский край).
Всего было выпущено 22 вертолета установочной партии. Они поступили эксплуатантам в Российскую Федерацию и за рубеж – в Казахстан (2), Нигерию (8) и Хорватию. Надо отметить, что первым покупателем Ми-34 стало правительство г. Москвы - по контракту осенью 1995 г. с правительством г. Москвы для ГУВД поставлены 3 вертолета Ми-34. Стоимость каждой машины составила 300 тыс. долл., и 100 тыс. долл. было выделено на доводку и испытания.
С 1993 г., когда был построен первый серийный вертолет, по настоящее время построено всего чуть больше 20 машин, причем несколько последних лет Ми-34 практически не строился.
В соответствии с Программой развития гражданской авиационной техники на период 1992-2000 гг. планировалось построить 425 вертолетов Ми-34.
Авиазавод в Аpсеньеве, провел полную технологическую подготовку серийного производства Ми-34 в расчете выпуска ежегодно не менее 50 вертолетов. В частности, на авиазаводе было освоено производство несущих винтов из композиционных материалов, которые ранее поставлялись опытным заводом «МВЗ им. Миля». Изготовление колонок несущей системы передали с МВЗ на кировское предприятие «Авитек».
Таким образом, по сути, единичное производство Ми-34 на «Прогрессе», в совокупности с ростом цены всех поставляемых на авиазавод материалов, полуфабрикатов, комплектующих и готовых изделий, просто не могло не быть убыточным.
Разработчик выполнил технико-экономическое обоснование (ТЭО) и выяснилось, что на сегодня Ми-34 с отечественными комплектующими в том облике, в каком он есть, получается дороже ближайшего конкурента – американского вертолета Robinson R44.
Другой проблемой оказалась недоведенность вертолета по ресурсу (по агрегатам и системам подтвержденные ресурсы составляют всего лишь от 300 до 600 часов).
Как заявил в декабре прошлого года генеральный конструктор МВЗ им. М.Л.Миля Алексей Самусенко, вертолет Ми-34 стал коммерческой машиной, но не в полном объеме, так как такие привлекательные черты для коммерции, как легкость управления, дальность полета, бесшумность, на этом вертолете пока не были достигнуты. Ми-34 по внешним параметрам шума соответствует всем международным требованиям, а внутренний параметр требует конструкторского вмешательства.
В этих условиях серийное производство вертолета для авиазавода теряло смысл - требовались работы по приданию Ми-34 «второго дыхания» на рынке, включая и внешний рынок, с существенным повышением потребительских свойств вертолета. Иначе программу следовало прекратить. Именно так поставил вопрос генеральный директор ОПК «Оборонпром» Денис Мантуров в середине прошлого года.
НОВЫЙ МИ-34
В настоящее время авиазавод получил сертификационные документы на выпуск Ми-34, включил вертолет в перспективный план до 2012 г. и в 2008 г. планирует возобновить выпуск вертолетов типа Ми-34.
В соответствии с принятой программой возобновления работ по вертолету Ми-34 опытное производство МВЗ им. М.Л.Миля в сентябре 2007 г. привело в летное состояние принадлежащий предприятию вертолет Ми-34С из ранее построенной на ААК «Прогресс» установочной серии машин. 10 декабря 2007 г. летчик-испытатель первого класса С.Барков впервые поднял восстановленную машину в воздух. Планировалось, что вскоре, с целью ускорения и расширения работ по программе, к первому опытному экземпляру присоединится второй опытный вертолет из новой партии Ми-34, сборка которых завершается на ААК «Прогресс» им. Н.И.Сазыкина.
Предполагается, что на обновленном Ми-34СМ будет заменен двигатель силовой установки - вместо М-14 будет установлен М9Ф повышенной мощности, который позволит увеличить дальность полета (она составит до 450-500 км, что для российских предпринимателей и бизнесменов очень неплохо). По словам генерального конструктора Алексея Самусенко, интерьер обновленного Ми-34 будет создаваться в лучших традициях автомобилестроения: один летчик и четыре пассажирских места, а для полетов в более комфортабельных условиях - три пассажира. Все эти нововведения должны сделать вертолет более конкурентоспособным по сравнению с Robinson R44 и Robinson R22.
Кстати, достаточно неожиданной была информация об интересе к вертолету Ми-34 со стороны военных летчиков. Дело в том, что на боевом ударном вертолете Ми-28Н, серийное производство которого развертывается на «Роствертоле», можно выполнять фигуры высшего пилотажа, однако учебно-тренировочного вертолета на базе Ми-28Н пока нет (его только планируют создать) и на сегодня ничего похожего на Ми-28Н по маневренности, кроме Ми-34, у нас нет. Как отмечали некоторые летчики, летающие на Ми-28Н, им не помешал бы десяток Ми-34 для тренировок.
Разработанное технико-экономическое обоснование возобновления серийного производства вертолета Ми-34 на новой конструктивно-технологической основе и было передано ОАО «Вертолеты России» (ОАО ОПК «Оборонпром»). ОАО "Оборонпромлизинг" решило выступить в качестве инвестора и профинансировать эту программу. Известно, что на начало текущего года на МВЗ им. М.Л.Миля завершалась разработка совместной с "Оборонпромлизинг" инвестиционной программы развертывания полномасштабного серийного производства Ми-34. Планировалось к концу января этого года оформить все документы и получить целевое финансирование.
Как полагает разработчик, цена нового варианта - Ми-34СМ - с двигателем М9Ф будет сравнима с ценой вертолета Robinson R44 с поршневым двигателем или даже несколько ниже (сегодня R44 стоит 0,5 млн. долл.).
Дальнейшим развитием вертолета Ми-34 станет Ми-34АС с ТВД. Разработчик полагает, что на Ми-34АС появится двигатель АИ-450 или французский ТВД Arrius. Эти моторы взаимозаменяемы. Оба двигателя делаются практически по одному техническому заданию, поэтому имеют одинаковое направление вращения выводного вала, его обороты, примерную компоновку. На начало текущего года по АИ-450 газодинамическая часть была уже отработана. По заявлению разработчика АИ-450, двигатель сертифицирован с ресурсом 2000 часов. При этом стоит сказать, что по расходу топлива и массе АИ-450 стоит на одном уровне с французским аналогом.
Установка на вертолет ТВД потребует существенной переделки трансмиссии и с ее переделкой нельзя затягивать, поскольку это обстоятельство способно отодвинуть создание вертолета с ТВД еще на несколько лет.
БЕСПИЛОТНЫЙ ВАРИАНТ
Самой интересной перспективной разработкой на базе Ми-34С станет планируемое создание беспилотного вертолета - Ми-34БП.
На МВЗ им. М.Л.Миля рассматривают Ми-34 как перспективный серийный носитель, который можно легко адаптировать к беспилотному облику под полезную нагрузку массой не менее 300-400 кг. Разработчик заявил, что на сегодня имеется аппаратура отечественного производства и он рассчитывает, прежде всего, на гражданское применение этой машины в целях мониторинга, точного определения координат каких-либо техногенных катастроф. Заказчики на такую машину есть: нефтяные и газовые компании, геологоразведка, Министерство обороны.
Назначение Ми-34БП - обзор земной поверхности и передача на землю телевизионного или тепловизионного изображения или конкретных объектов на местности, химическая и радиационная разведка, транспортировка грузов массой до 300 кг.
На основе Ми-34 планируется создание двух моделей беспилотных вертолетов. На первом этапе на базе серийного Ми-34С будет создан Ми-34БП1 с поршневым двигателем. По летно-техническим характеристикам он превзойдет все существующие вертолеты аналогичного класса. Ми-34БП1 будет использован в качестве экспериментального беспилотного/пилотируемого аппарата для отработки систем дистанционного и автоматического управления.
Вторым этапом программы станет создание модернизированной модели - Ми-34БП2, беспилотного вертолета на базе перспективного Ми-34АС с газотурбинной силовой установкой. В качестве двигателя на нем предусматривается использование или отечественного ВК-450Х, или украинского АИ-450, или французского Turbomeca Arrius 2F. ТВД должен существенно улучшить технико-экономические показатели машины.
На Ми-34БП по сравнению с пилотируемым вертолетом существенно увеличиваются показатели потолка, дальности (620 км для Ми-34 и 980 км для Ми-34БП), полезной нагрузки - 360 кг для Ми-34 и 520 кг для Ми-34БП. Такая масса целевой нагрузки позволит не только использовать системы наблюдения, но и проводить анализ получаемой информации на борту. Поэтому разработчик полагает превратить Ми-34БП в лабораторию с выдачей не только информации о результатах измерений, но благодаря системной обработке позволит получать результаты, например, уровня химической зараженности местности.
В зависимости от предстоящего применения на беспилотном вертолете устанавливается соответствующее оборудование: лазерные и тепловизионные сканирующие системы; оптико-электронные (низкоуровневые телевизионные) системы; радиолокационные системы всепогодного круглосуточного наблюдения; комбинированные спектрозональные системы; нелинейные поисково-спасательные радиолокационные системы.
В Вооруженных силах беспилотный вертолет Ми-34БП сможет выполнять роль высокомобильного компонента в составе формирований войск тактического и оперативно-тактического звена управления и предназначен для решения таких задач, как воздушная, инженерная, радиационно-химическая разведка и наблюдение поля боя с передачей информации на наземный пункт и/или с записью на бортовой накопитель; лазерная подсветка целей; корректировка огня; транспортировка грузов; эвакуация больных и раненых; разминирование минно-взрывных устройств и тушение пожаров.
В составе вертолетных подразделений гражданских государственных ведомств, акционерных обществ и других частных предприятий беспилотные вертолеты Ми-34БП могут играть роль универсального высокомобильного средства в составе специализированных подразделений для решения самых разных задач.
Как полагает разработчик, проект Ми-34БП будет реализован через 2-2,5 года с возможным привлечением иностранных партнеров.
