Ещё в далёком 2012 году на сайте уже была статья по одному из первых советских экспериментальных послевоенных вертолетов Як-100. Сегодня мы остановимся на еще одном представителе этого класса, созданного примерно в это же время. Это вертолет Б-11, разработанный в ОКБ-3 под руководством авиационного конструктора И. П. Братухина. Активное развитие советской школы вертолетостроения как раз началось в сороковых годах прошлого века. Тогда этой темой занималось сразу несколько крупных конструкторских коллективов. Разработчики один за другим представили несколько интересных и уникальных проектов. Вскоре в жесткой конкурентной борьбе наметилось два основных лидера- это ОКБ М. Л. Миля и ОКБ Н. И. Камова. В конечном итоге, именно они и стали ответственными за создание вертолетов различных классов. А изделия, созданные в ОКБ-3 и ОКБ А. С. Яковлева, сошли со сцены. При этом ОКБ-3 было закрыто, а его руководитель И. П. Братухин переведен на преподавательскую деятельность.
Авиационный конструктор И. П. Братухин. Источник фото: http://scalemodels.ru/
Для справки. Иван Павлович Братухин. Являлся советским авиационным конструктором в области вертолетостроения. Закончил МВТУ и МАИ. Свою конструкторскую деятельность начал в отделе особых конструкций ЦАГИ. В начале сороковых годов на базе МАИ было сформировано ОКБ по вертолетной тематике, которое и возглавил И. П. Братухин. Под его руководством были разработаны такие изделия как Омега, Омега-2, Г-3, Г-4, Б-5, Б-10, Б-11 и другие. В своих работах придерживался применения двухвинтовой поперечной схемы. В конце сороковых годов ему не удалось победить в конкурсе на новый легкий многоцелевой вертолет, в результате чего его ОКБ было расформировано. После этого И. П. Братухин занимался исследовательской и преподавательской деятельностью. Являлся автором нескольких научных работ. В 1962 году ему была присвоена степень доктора технических наук.
Разработка вертолета являлась комплексной технической задачей, решаемой в несколько этапов. Исходя из назначения изделия, а также закладываемых летным и эксплуатационных характеристик, разработчикам в первую очередь необходимо было определиться с используемой схемой. Существовало несколько различных вертолетных схем, каждая из которых имела определенный набор достоинств и недостатков. И. П. Братухин был приверженцем довольно сложной двухвинтовой поперечной схемы. В ее состав входило два винта, которые располагались в одной плоскости по бокам фюзеляжа. Вращались они в разных направлениях с одинаковыми оборотами. Из преимуществ подобной схемы можно было выделить хорошую управляемость и устойчивость относительно продольной и поперечной оси. Основными же ее недостатком была общая сложность конструкции с необходимостью надежной синхронизации вращения несущих винтов. Созданный в ОКБ-3 вертолет Б-11, как раз был выполнен по этой схеме с выносом двигателей за фюзеляж и применением крыла в качестве поддерживающего элемента конструкции для несущих винтов. Теперь более подробно.
Рисунок многоцелевого вертолета Б-11. Источник: http://авиару.рф/
Содержание:
Разработка и испытания вертолета Б-11.
Формально история вертолета Б-11 началась в конце 1947 года. Тогда же вышло постановление Совета Министров СССР, согласно которому несколько конструкторских коллективов обязали разработать специализированные вертолеты в интересах военных. ОКБ-3 при этом было предписано создать новое изделие c использованием двух поршневых авиационных двигателей АИ-26ГРФ. Вертолет должен был обладать максимальной скоростью примерно в 150 км/ч и продолжительностью полета не менее трех чесов. Экипаж машины должен был состоять из трех человек. Срок предъявления на государственные испытания- август 1948 года. Почему формально? По сути Б-11 представлял собой логическое развитие предыдущих проектов Б-5, Б-9 и Б-10. Конструктивно машины были во многом схожи. Поэтому вопросы по общей компоновке изделия и используемом оборудовании, фактически уже были решены. Причем настолько, что при строительстве летного экземпляра Б-11 использовались отдельные узлы и элементы из недостроенных прототипов отмеченных выше изделий. Таким образом существенно удалось сократить время на разработку. Этапы подготовки эскизного проекта, предварительного проекта с постройкой макета и непосредственно рабочее проектирование, были выполнены в течении нескольких месяцев. В результате первый опытный образец вертолета был готов к прохождению заводских испытаний уже к маю 1948 года. Первый отрыв от земли состоялся 13 мая, а первый свободный полет- через пять дней. Началась череда полетов в рамках заводских испытаний. Ведущим летчиком-испытателем на них был К. И. Пономарев, а ведущим инженером- Д. Т. Мацицкий. Нельзя сказать что они проходили успешно. До конца года заводские испытания так и не были завершены в полном объеме. Сказывалась общая спешка, которая привела к большому количеству брака при постройке летного прототипа. В ходе испытаний были определены основные характеристики машины- дальность полета, скороподъемность, расход топлива и так далее. Основной недостаток изделия, который был выявлен, заключался в возникновении вибраций при полете на определенных режимах (уровень вибраций замерялся вибрографом в комплекте с осциллографом). В связи с этим, в августе испытания пришлось временно приостановить. В ходе проведенных исследований, совместно со специалистами ЦАГИ и ЦИАМ, было определено что отдельные элементы конструкции вертолета вступали в резонанс.
Потребовалось внесение существенных доработок и изменений в конструкцию (это касалось шасси, каркаса фюзеляжа, мотогондол двигателя). Для проведения дополнительных испытаний и доводки были собраны специальные наземные стенды. На них осуществлялась отработка отдельных узлов и систем. Вскоре возобновились и полеты. А в сентябре к ним подключился и второй опытный прототип вертолета. В результате предпринятых мер, удалось существенно снизить уровень вибраций. Но полностью избавиться от них так и не удалось. В декабре второй опытный экземпляр был потерян в результате разрушения крепления лопасти. Это стало серьезным ударом по всей программе. Тем не менее, работы были продолжены. Теперь же они были в первую очередь направлены на общее усиление конструкции и креплений. Были усилены моторамы двигателей, подкосы, вилки крепления лопастей. Вдоль задней кромки крыла установили специальный щиток с углом отклонения в тридцать градусов. Также вносились изменения в используемое специальное оборудование и основные функциональные системы. Впоследствии были установлены и модернизированные двигатели. Испытания продолжались до конца 1949 года. Были отработаны различные режимы полета (в том числе и на одном двигателе), а также различные варианты специализации изделия. Это пассажирский вариант, санитарный вариант и транспортный вариант. Ведущим летчиком-испытателем на них был Г. И. Комаров. Всего за это время было выполнено более ста полетов с общим временем налета около 45 часов. Стоит отметить что разработчики не использовали все возможности силовой установки вертолета. Было принято решение ограничить высоту полета до 2,5 км, а максимальную скорость до 155 км/ч для предотвращения возможного срыва потока на лопастях. Кроме того, была ограничена взлетная масса, что привело к снижению количества топлива (как следствие уменьшение дальности полета). Летом 1950 года, после всей необходимой подготовки, вертолет был передан в ГК НИИ ВВС для проведения государственных испытаний.
Многоцелевой вертолет Б-11. Источник фото: http://www.airwar.ru/
Ведущим летчиком-испытателей на них назначили Г. А. Тинякова, а ведущим инженером- А. М. Загордана. Известно что было выполнено всего несколько контрольных полетов, после чего военные отказались принимать вертолет для проведения полноценных испытаний. Уровень вибрации все-равно был высок. Основная проблема этого вертолета так до конца и не была решена. Работы по Б-11 необходимо было продолжить. Естественно такое положение дел заказчика не могло устраивать и выбор был сделан в пользу других изделий. Соответствующее постановление о сворачивании работ по Б-11 вышло 6 мая 1951 года. Известно что И. П. Братухин планировал и дальше развивать эту тему и готовил модернизированный вариант проекта с другим типом силовой установки и существенной переработкой основных узлов и элементов конструкции. Но эти планы также не были реализованы, ввиду закрытия ОКБ-3. Разработчикам не так и удалось довести до ума изделие с применением такой сложной схемы.
Основные технические особенности изделия
Общая компоновка изделия была осуществлена исходя из особенностей применения двухвинтовой поперечной схемы. Двигатели были вынесены за пределы фюзеляжа и располагались на законцовках крыла, внутри которого проходил синхронный вал. Это обеспечивало существенное удобство при обслуживании силовой установки. Крыло имело четыре подкоса. Сам фюзеляж подвешивался на нескольких точках крепления. Он представлял собой цельнометаллический дюралевый полумонокок.
Общая компоновка двухвинтового вертолета поперечной схемы.
Хвостовой оперение- однокилевое, самолетного типа. Стабилизатор был вынесен в самую верхнюю точку опоры с целью устранения влияния на него воздушного потока от винтов. В носовой части фюзеляжа размещалась двухместная кабина экипажа со всем необходимым специальным оборудованием (пилотажно-навигационным, радиооборудованием) и элементами системы управления. Большая площадь остекления кабины (оно было выполнено из плексигласа) обеспечивала из нее отличный обзор. С правой стороны кабины находился аварийный люк. За кабиной экипажа, через перегородку, был расположен пассажирский и транспортный отсеки. С обоих сторон центральной части фюзеляжа находилось по три прямоугольных иллюминатора. С левой стороны располагались двери пассажирского и транспортного отсека. На вертолете использовалось шасси четырехстоечного типа. Основные стойки шасси размещались под мотогондолами двигателей, а дополнительные- в передней и задней части фюзеляжа.
Топливные баки находились в крыле. Их общая емкость достигала 560 литров. Как уже отмечалось выше, в качестве силовой установки использовалось два поршневых семицилиндровых звездообразных двигателя АИ-26ГРФ. Каждый из них на своем носке имел редуктор для передачи мощности вверх к трехлопастному несущему винту и вбок- для синхронизации вращения. В случае выхода из строя одного из двигателей, другой мог приводить во вращение оба несущих винта. В завершении статьи приведем основные летно-технические характеристики вертолета Б-11.
Основные ЛТХ вертолета Б-11:
При написании данной статьи использовались материалы со следующих источников: http://авиару.рф/, https://aviadejavu.ru/, http://www.airwar.ru/, http://www.aviastar.org/, http://scalemodels.ru, книга Н. В. Якубович. Все боевые вертолеты СССР и России, книга Н. В. Якубович. Вертолеты особых схем, книга В. Б. Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 г, книга И. П. Братухин. Проектирование и конструкции вертолетов.
