В-12 — вертолёт стратегического назначения СССР

Вертолёт В-12, по классификации НАТО Homer — «Гомер» — самый тяжёлый и
грузоподъёмный вертолёт, когда-либо построенный в мире. Отличительной
особенностью является боковое расположение винтов на крыльях обратного
сужения, которые приводятся в движение четырьмя двигателями Д-25ВФ.

В-12 разрабатывался как сверхтяжёлый транспортный вертолёт с
грузоподъёмностью не менее 30 тонн для перевозки компонентов
межконтинентальных баллистических ракет для частей РВСН или создания
позиционных районов, размещение которых планировалось на местности без
дорог с твёрдым покрытием.

Ширина В-12 по концам лопастей равнялась 67 м, что превышало размах крыльев Boeing 747

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
будет побито в обозримом будущем. Для сравнения: максимальный вес,
который «взял» самый большой из ныне выпускаемых вертолётов – российский
Ми-26, составляет 25 т. А уж сравнение с самым большим западным
вертолётом Sikorsky CH-53K грузоподъёмностью 15,9 т вообще вряд ли
уместно. В-12 мог бы поднять CH-53K целиком, с максимальной загрузкой и
заправкой, при этом осталось бы ещё почти 6 т «запаса». А ведь речь идёт
о новейшей модификации тяжёлого Sikorsky, созданной в 2015 году.

На момент своего первого полёта в 1968 году B-12 превосходил самые
большие зарубежные «вертушки» вдвое по размерам и в четыре раза по
массе. Этот вертолёт 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 вертолёта в мире. Наличием его в
производственной линейке по праву гордится холдинг «Вертолеты России».

В-12 создавался не ради рекордов. Задание на проект вертолёта «для
перевозки неразъёмных 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: тяжёлого транспортного самолёта Ан-22 «Антей», который
доставлял бы ракету на отдалённый аэродром, и вертолёта, способного
перебросить её ещё дальше, в места, где не существует не только дорог,
но и грунтовых посадочных полос. Были даже планы превратить вертолёт 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 «неразъёмные» грузы. Но если самолёты такой размерности в
мире уже существовали и создание Ан-22 стало сложной, но понятной
задачей, то разработка вертолёта подобных габаритов и массы потребовала
принципиально новых решений.

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

Миль писал в дневнике: «Как создать следующий, больший по весу
вертолёт? Вычислить параметры оптимальной конструкции почти на удаётся —
слишком много противоречивых соображений должен взвесить конструктор…
Рано или поздно перед ним встаёт вопрос о целесообразности дальнейшего
увеличения диаметра несущего винта и переходе на двух- или многовинтовую
схему… Комбинаций, по существу, не так много: двухвинтовые (продольная
или поперечная схема) и трёхвинтовые вертолёты». Рассматривались
трехвинтовая и даже четырёхвинтовая схемы, но обе были отвергнуты:
анализ показал, что необходимую грузоподъёмность (25 тонн) можно
обеспечить двумя винтами.

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.

21 января 1965 года Миль пишет в дневнике: «Вчера с блеском прошла
конференция в Панках. Мой доклад всем понравился. Были из ЦК Редькин,
Максимов, весь аппарат Совмина, Пышнов из ВВС, всего 450 человек.
Выступил Вильдгрубе, он охаял В-12, сказал, что, не меняя нагрузку,
можно было сделать машину по продольной схеме вдвое легче. Мы решили его
бить. Выступили Тишенко, Некрасов, Радин и я. Повторно выступил
Вильдгрубе, его надо было видеть».

Через 5 дней новая запись в дневнике: «Уже неделя как почти каждый
день с утра приезжает к нам на полдня начальник ЦАГИ Мясищев со своими
помощниками (8 человек). Вместе с Федуловым и Вильдгрубе они разбираются
в моей новой схеме, сравнивая её с продольной. А мы, конечно,
засиживаемся вечерами. Сегодня уже почти окончательная победа. Мясищев
за нас… Послезавтра комиссия. Вместо того чтобы оказаться вдвое хуже,
наша машина вдвое лучше продольной, да и вообще решение великолепное».

При проектировании Як-38 ещё на «бумажном» этапе конструкторы
столкнулись с такими трудностями, что проект был закрыт, а вертолётная
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
тяжёлого вертолёта 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
облегчённые композитные лопасти (каждая лопасть стала легче на 300 кг).
Однако определенный «коэффициент усиления» следует отнести и на счёт
поперечной схемы расположения винтов.

После выбора схемы предстояло решить, каким образом строить «мосты»,
соединяющие несущие винты: поперечно или продольно. Сначала решили
проанализировать достоинства и недостатки продольной схемы,
использованной на советских вертолётах Як-24 и американском V-44,
который М. Л. Миль приобрёл по поручению правительства во время
командировки в США в 1960 году. Три Як-24 взяли у военных, пригнали из
Торжка на испытательный аэродром в Панки, начали на них летать и изучать
лётные характеристики. Выполняли эту работу лётчики-испытатели В. П.
Колошенко, Р. И. Капрелян и Г. Р. Карапетян.

Во время испытаний были обнаружены неравномерная загрузка переднего и
заднего редукторов, большие вибрации, неустойчивость вертолёта в
полёте. Те же самые недостатки проявились и при испытаниях американского
вертолёта. После исчерпывающего анализа Миль окончательно остановился
на поперечной схеме. Вертолёт такой конструкции ещё перед войной
построил в Германии Генрих Фокке. Его FW-61 выпускался серийно. У нас
вертолёты поперечной схемы проектировали И. П. Братухин и Н. И. Камов.

Пять лет работы над В-12 стали для М. Л. Миля годами наивысшего
творческого подъема. «Эта машина будет лучшей из того, что мне удалось
создать, верь мне», — говорил он жене.

В ОКБ был объявлен конкурс на лучшее конструкторское решение. В нем
участвовали, с одной стороны, А. С. Браверман и А. М. Блок, с другой —
М. Л. Миль, О. П. Бахов и другие молодые конструкторы. Началась работа
над эскизным проектом.

Чтобы разнести винты в стороны на достаточное удаление, пришлось
размещать их вместе с двигателями на концах двух крыльев, подкреплённых
ферменной конструкцией. Трудность состояла в том, чтобы избежать
нежелательных колебаний, присущих поперечной схеме, и опасных
резонансных колебаний, которые могли вызвать подвешенные на концах
крыльев двигатели.

С одной стороны, крылья в полёте создавали дополнительную подъёмную
силу и тем самым увеличивали грузоподъёмность, 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
подъёмную силу на 5 т. Крылья обратного сужения считались крупным
изобретением и были запатентованы в Англии, Франции и Италии.

Приходилось решать и другие проблемы. Чтобы винты не схлестнулись, а
их лопасти по проекту заходили друг за друга на 1,5 метра, нужно было
добиться абсолютной синхронности их вращения. Для этого сконструировали
специальный трансмиссионный вал, соединяющий главные редукторы. На
изломе вала в месте стыковки крыльев установили промежуточный редуктор.
Синхронный вал служил для передачи мощности с одного двигателя на
другой. Это значительно усложняло трансмиссию вертолёта, зато
соединительный вал обеспечивал передачу крутящего момента, благодаря
чему вертолёт мог продолжать полёт 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 вертолёт, 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.

Самой, пожалуй, триумфальной страницей в истории В-12 стал визит на
авиасалон в Ле-Бурже в 1971 году. В пригород Парижа из Москвы вертолёт
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 своё
воздушное пространство, поэтому лететь пришлось над Балтийским и
Северным морями при неблагоприятных метеоусловиях. Однако техника не
подвела.

На авиасалоне в Ле-Бурже оборудованный опускающимся трапом грузовой
отсек размерами 28,15 х 4,4 х 4,4 м сравнивали с готическим собором.

На авиасалоне простую публику поразили размеры винтокрылого гиганта.
Чего стоили одни только колёса 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 самолётный 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.

Грузовой отсек, предназначавшийся для транспортировки стратегических ракет с ядерными боеголовками

Специалисты в первую очередь отметили, что небесный гигант со
взлётной массой 105 т и общей мощностью двигателей 26 000 л.с. летит
удивительно тихо, легко и ровно. На пути увеличения взлётной массы и
размеров вертолёта стоит страшный враг – вибрация. Первые экземпляры
Як-24, советского «летающего вагона» продольной схемы, трясло так, что
лётчики 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 вертолёт в этом случае будет более управляемым.

Изучая устойчивость и балансировку вертолёта, Генеральный конструктор
убедился, что при вращении винтов по схеме «брасс», эффективность
управления в момент крена увеличивается. Если же винт вращается в
противоположном направлении, то на крене могут возникнуть такие условия,
при которых управление отказывает. Лётчик до упора отклоняет ручку
вправо, полностью «выжимает» педаль, а машина, выполняя спираль, всё
равно опрокидывается через левое крыло.

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 полёт в течение 7 минут с
брошенной ручкой управления. Гигант летел не только с низким уровнем
шума, но и очень ровно, почти без вибраций.

Лётчик-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 вертолётами, скорость вращения огромных винтов.

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

Выкатка вертолёта В-12 из сборочного цеха весной 1967 года для проведения доводочных работ

Первый полёт В-12 был назначен на 27 июня 1967 года. В заводской лётно-испытательный комплекс
съехались создатели вертолёта, представители НИИ, заводов и смежных
предприятий, министерства авиационной промышленности, военные. Под марш
авиаторов «Мы рождены, чтоб сказку сделать былью» мощный тягач вытащил
вертолёт из цеха. Он не мог там развернуться и выезжал хвостом вперед.
Кто-то сказал тихо: «Плохая примета». Михаил Леонтьевич услышал это и
помрачнел, он был суеверен.

Пилот В. П. Колошенко развернул вертолёт против ветра, порулил
вправо, влево — машина слушалась. Затем он начал наращивать обороты
двигателей, подготавливаясь к старту. Наконец, вертолёт плавно оторвался
от земли и повис. И вдруг машина заплясала, начала медленно
раскачиваться из стороны в сторону, затем накренилась и, не подчиняясь
ручке управления, так с перекосом и пошла вниз. Когда вертолёт коснулся
земли, покрышки загнулись на одну сторону и колеса ударились о бетон
ребордой. Одна из них сломалась, и камера с громким хлопком лопнула.
Столько надежд рухнуло!

Очень скоро после неудачи Миль заболел, и недостатки системы
управления В-12, обнаруженные после аварии, исправляли без него, хотя
регулярно и обстоятельно докладывали обо всем Генеральному и получали в
ответ указания и советы.

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

Через год, 10 июля 1968 года, машину снова решили поднять в воздух.
Опять собралось много народу, приехал и Михаил Леонтьевич. На этот раз
полёт прошел успешно, хоть и вытаскивали вертолёт из ангара, как и в
первый раз, хвостом вперед. Громадина весом около 100 тонн поднялась с
удивительной лёгкостью, в небе она была необыкновенно красива. В
сопровождении двух Ми-10 вертолёт перелетел на испытательный аэродром,
откуда совершил более ста испытательных полётов.

Далее был триумф в Ле-Бурже, который стал лучшим «салютом» ушедшему
из жизни в 1970 году Милю. Началась подготовка новой машины к серийному
производству. Но в 1974 году вышло решение о прекращении работы над
проектом. За те 12 лет, что шла доводка грандиозной машины, ситуация
изменилась. Разработчикам ракетных комплексов стратегического назначения
удалось создать твёрдотопливные ракеты, достаточно лёгкие 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
вертолёт военным стал не нужен. Заявленные возможности в перевозке
одновременно 196 солдат их не интересовали, а для транспортировки
гражданских грузов уникальная машина оказалась слишком дорогой.

У В-12 не было конкурентов. Мощные вертолёты Ми-10К (или В-10),
Сикорский S-64-F, Боинг-Вертол СН-47С «Чинук» поднимали груз 11-15 тонн.

За успехи в создании самого грузоподъемного вертолёта Конструкторскому
бюро М. Л. Миля был присуждён учреждённый Американской вертолётной
ассоциацией второй Международный приз имени Игоря Сикорского.

Сын выдающегося авиаконструктора, представитель его фирмы в Европе
Сергей Сикорский писал: «Перед инженерно-техническим достижением, каким
является вертолёт В-12, можно только снять шляпу… Этот вертолёт является
единственным в своем роде и будет использоваться для выполнения
уникальных операций. Я имею в виду экспедиции в районы Арктики или
поиски нефтяных месторождений. Вертолёт заменит железную дорогу там, где
до сих пор ещё не ступала нога человека».

Всего было построено два экземпляра В-12. Один из них ныне хранится в
музее ВВС в Монино, второй – на территории Московского вертолётного
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 вертолёт в настоящее время является самым большим
и грузоподъёмным серийным вертолётом в мире. 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 счёт изобретательности и
смелости конструкторской мысли.

Источники:

ВТБ (http://vtbrussia.ru/tech/vertolet-v-12-chudo-tekhniki-chast-2/)Наука и жизнь (http://www.nkj.ru/archive/articles/11160/)

http://cont.ws/post/291890