главная транспортные
   Westminster
       
Разработчик: Westland
Страна: Великобритания
Первый полет: 1958
Тип: Многоцелевой транспортный вертолет
  ЛТХ     Доп. информация
   


В декабре 1953 г. на фирме Сикорского первый раз поднялся в воздух десантно-штурмовой вертолет S-56. По своим параметрам он примерно соответствовал проекту Westland W.80, предназначался для перевозки до 36 морских пехотинцев и считался в свое время одним из крупнейших в мире. Для того, чтобы освободить весь фюзеляж под грузовую кабину, сделать ее более объемной, И.И. Сикорский вынес два мощных двигателя Прат-Уитни R-2800 в мотогондолах на горизонтальные пилоны по бокам фюзеляжа. От двигателей мощность подавалась посредством трансмиссионных валов на главный редуктор, расположенный в пилоне над центром грузовой кабины, а оттуда на несущий винт. К рулевому винту мощность подавалась по длинным трансмиссионным валам через промежуточный и хвостовой редукторы. Длина валов получилась очень большой. При доводке вертолета его создатели столкнулись с проблемой резонансов в системе трансмиссии, но благополучно ее преодолели, как и все другие трудности создания столь уникальной системы передачи мощности.

Несущий винт S-56 впервые в истории имел пять лопастей. Его цельнометаллическая конструкция была аналогична конструкции винтов S-55 (WS-55) и S-58 (WS-58), но размеры значительно увеличены. Диаметр несущего винта был 21,95 м и считался на момент создания вертолета самым большим в мире. Удачная, отработанная на S-55 конструкция винта позволила Сикорскому добиться несомненного успеха. Четырехлопастный рулевой винт имел цельнометаллическую конструкцию и диаметр 4,57 м. Складывание лопастей, концевой балки, уборка и выпуск шасси, открытие ворот и подача трапа обеспечивались на S-56 гидросистемой. Конструкторам пришлось много поработать над системами гигантского по тем временам вертолета. Система управления имела двухкаскадную схему. Первый каскад бустеров стоял сразу за кабиной, второй -непосредственно на верхней крышке главного редуктора под автоматом перекоса.

Убедившаяся в сложности разработки тяжелого вертолета собственными силами, "Westland Aircraft" решила воспользоваться американским опытом. Рассматривалось два варианта: полное копирование S-56 или создание на его базе глубокой английской модернизации. Во втором варианте предполагалось оснастить вертолет английской газотурбинной силовой установкой (ГТД). По предварительным планам, английская копия S-56 должна была подняться в воздух к январю 1957 г., а оснащенная ГТД модификация - к сентябрю того же года.

29 июня 1955 г. "Westland Aircraft" подписала с компанией "Sikorsky" соглашение о лицензии, но вариант с поршневой силовой установкой решила не строить, а сразу делать вертолет с ГТД. Британские конструкторы рассмотрели ряд предварительных проектов, самый простой из которых предусматривал прямую замену располагавшихся по концам боковых консолей-пилонов поршневых двигателей Pratt&Whitney на газотурбинные. Ими были изучены различные вертолетные варианты перспективных британских ГТД и выбран Napier Eland - тот же, который в то время рассматривался в качестве основы силовой установки тяжелого винтокрыла Фейри "Ротодайн".

Примерно год конструкторы из Йовиля (место расположения фирмы "Уэстленд") прорабатывали различные варианты модернизации лицензионного S-56, после чего решили использовать от вертолета Сикорского почти всю динамическую систему: несущий и рулевой винт, основные части трансмиссии и системы управления, а остальное проектировать самим. Таким образом, предполагалось максимально сэкономить силы и время, а также удовлетворить национальные амбиции. Британские инженеры взялись самостоятельно построить весь планер вертолета: фюзеляж, хвостовую и концевую балки, а также шасси, топливную и прочие системы.

Конструкторы разработали принципиально новую прогрессивную компоновку вертолета с газотурбинной установкой. Два двигателя предполагалось установить рядом перед главным редуктором и всю винтомоторную группу разместить под капотами над фюзеляжем. Сейчас такая компоновка, впервые примененная в отечественном Ми-6, кажется естественной, но тогда, в середине 1950-х гг., считалась "революционной". Разрабатываемой винтокрылой машине присвоили претенциозное название "Westminster" (Уэстминстер).

Изначально "Уэстминстер" разрабатывался в двух вариантах: в пассажирском и крановом. Они отличались конструкцией фюзеляжей. Пассажирский проектировался удобообтекаемым "сигарообразным". Размеры пассажирской кабины планировались следующие: длина 10,67 м; ширина 3,05 м; высота 1,98 м и полный объем 50,4 куб.м. Сзади пассажирской кабины предусматривался багажник объемом 7,16 куб.м. Внутри предполагалось перевозить на дальность 278 км 35-40 пассажиров. Вариант вертолета-крана предусматривал фюзеляж с минимальным миделем и высокими стойками четырехточечного шасси. Вертолет получал возможность "садиться верхом" или "наезжать" на крупногабаритный груз. Примененная немного позже на советском вертолете-кране Ми-10, такая схема шасси получила название "лесовоз". Вертолет-кран оптимизировался на перевозку грузов массой 15 тыс. фунтов (6804 кг) на расчетную дальность 161 км. Меньшие грузы предполагалось перевозить на большую дальность, например, груз в 2450 кг - на 287 км.

По мере дальнейшего развития проекта конструкторы разработали на базе пассажирского третий вариант фюзеляжа "Уэстминстера" -десантно-транспортный. Они уменьшили строительную высоту хвостовой балки, благодаря чему скомпоновали сзади грузопассажирской кабины грузовой люк-рампу. По нему в кабину своим ходом должна была загружаться колесно-гусеничная техника. Десантно-транспортный вариант "Уэстминстера" рассчитывался на перевозку со скоростью 185 км/ч при двух членах экипажа 45 десантников или 32 пострадавших на носилках. Вместо людей в грузопассажирском отсеке можно было перевозить четыре "джипа" или другой груз общей массой до 6804 кг.

Учитывая накопленный опыт вертолетостроения, руководство "Westland Aircraft" решило начать с постройки в натуральную величину всей динамической группы перспективного вертолета и испытания ее на наземной исследовательской установке. Однако у конструкторов появилась идея исследовать группу не на земле, а непосредственно в воздухе. Для этого они спроектировали примитивный по конструкции фюзеляж - открытую ферменную конструкцию, на которой сверху монтировалась вся динамическая группа. Предусматривалось провести все летные испытания на таком примитивном фюзеляже, а затем заменить его специально спроектированными фюзеляжами - пассажирским, десантно-транспортным или крановым.

В марте 1956 г. руководство фирмы поддержало предложение конструкторов. Ферменный фюзеляж был сварен из металлических труб и не имел обшивки. Длина фюзеляжа составляла 26,44 м, высота вертолета - 6,43 м. В передней части фюзеляжа находилась закрытая кабина пилотов. Она была хорошо остеклена для обеспечения максимального обзора летчикам. Два пилота располагались в передней части кабины. Их кресла стояли рядом, между ними находился проход в фюзеляж. Сзади кресел по бокам прохода находились места еще для двух ведущих инженеров по летным испытаниям. Помимо кабины испытателей, обшивкой была закрыта концевая балка. Капотами-обтекателями также была закрыта вся располагавшаяся над фюзеляжем винтомоторная группа. Она состояла из установленных рядом двух газотурбинных двигателей Napier Eland 229A по 3150 л.с. мощностью каждый. Передние обрезы воздухозаборников двигателей располагались над кабиной пилотов, выхлопы были направлены вбок. Выходные валы двигателей входили в главный редуктор спереди. Сзади редуктора стоял вентилятор. Два топливных бака общим объемом 4180 л располагались внутри фюзеляжа. Для испытаний с полной полезной нагрузкой под днищем фюзеляжа был укреплен крюк для перевозки внешней нагрузки весом 6214 кг.

Первый прототип "Уэстминстера" был собран в феврале 1958 г. Масса пустой машины составляла 9072 кг. 15 июня того же года состоялся первый полет. В то время "Уэстминстер" был самым большим вертолетом "западного мира" с ГТД. Англичане сразу же начали демонстрировать предмет своей гордости на всевозможных выставках и аэрошоу. Однако неприятным сюрпризом для англичан стали поступившие из Советского Союза сообщения о постройке там еще более крупного вертолета Ми-6. По собственному признанию английских конструкторов, при доводке "Уэстминстера" они стали очень внимательно следить за поступающими из СССР сведениями. В частности, по типу Ми-6 "уэстлендовцы" спроектировали конструкцию боковых подвесных топливных баков.

Пока шли летные испытания первой машины, на "Уэстленд Эркрафт" собрали в 1959 г. второй прототип. Его фюзеляж представлял собой уже не ферменную, а полумонококовую конструкцию. Ее спроектировали инженеры компании "Саундерс-Ро", вошедшей к тому времени в состав "Уэстленд". Переход на полумонококовую конструкцию позволил снизить массу фюзеляжа, однако, к сожалению, не на столько, на сколько рассчитывали конструкторы. Обшивка на втором прототипе по-прежнему отсутствовала. Сбоку фюзеляжа конструкторы смонтировали подвесной топливный бак емкостью 1135 л. Первый раз второй прототип поднялся в воздух 4 сентября 1959 г.В январе 1960 г. министерство финансирования Великобритании выделило на проведение испытаний "Уэстминстера" 350 тыс. фунтов стерлингов и утвердило технические требования к новому вертолету. Максимальная взлетная масса пассажирского варианта была определена в 15196 кг, десантно-транспор-тного - в 15876 кг. Для кранового варианта "Уэстминстера" чиновники определили еще более высокую взлетную массу - 16330 кг. Обеспечить ее при существующем типе силовой установки не представлялось возможным, и конструкторы "Уэстленд" решили заменить двигатели Napier Eland на более мощные Rolls-Royce "Tyne".

Несмотря на планомерное продвижение программы, потенциальные заказчики не проявляли должного интереса к "Уэстминстеру". В надежде на изменение отношения руководство "Уэстленд Эркрафт" распорядилось "одеть поприличнее" первый прототип. Его ферменный фюзеляж обтянули полотном, пропитанным специальным аэролаком. Вертолет действительно приобрел более респектабельный вид и в первый раз поднялся в воздух "одетым" 12 июня 1960 г. В таком виде на нем были проведены скоростные испытания. "Уэстминстер" достиг скорости полета в 250 км/ч. Попытки испытателей продвинуться дальше столкнулись с резким ростом нагрузок и вибраций.

В ходе летных испытаний и доводки "Уэстминстера" инженеры встретились с многими проблемами, некоторые из которых достались "в наследство" от "Сикорский Эркрафт". Переход на столь большие размеры несущего и рулевого винта, а также на огромные мощности, пропускаемые трансмиссией, был непрост. И.И. Сикорскому пришлось потратить несколько лет на решение проблем прочности конструкции, отстройки резонансных явлений, обеспечения высоких аэродинамических характеристик винтов S-56. Поступающие из-за океана доработки немедленно вносились в конструкцию "Уэстминстера". Ряд изменений внесли сами англичане. В результате масса конструкции существенно выросла, и у заказчиков появились сомнения в способности нового вертолета выполнить оговоренные техническим заданием требования грузоподъемности и дальности полета. Не устраивали их и другие летно-технические характеристики. В связи с этим возникла необходимость оснащения вертолета более мощными двигателями. Фирма "Napier" спроектировала на базе Eland 229A модификацию Eland 211 с увеличенной до 3500 л.с. мощностью.

По заказу "Уэстленд Эркрафт" специалисты Сикорского спроектировали для "Уэстминстера" новый шестилопастной несущий винт. Конструктивно он представлял собой прежний пятилопастной, дополненный шестым рукавом. В результате увеличения заполнения нагрузки в конструкции снизились, и у англичан появилась возможность улучшить летно-технические характеристики.

Хуже дела обстояли с силовой установкой. Министерство финансирования отказалось субсидировать разработку новых двигателей. В связи с этим конструкторы пошли на беспрецедентный в истории вертолетостроения шаг. Они установили летом 1960 г. на первом прототипе над фюзеляжем позади главного редуктора дополнительный тысячесильный газотурбинный двигатель Gnome H1000. Специалисты фирмы "Сикорский" помогли внести соответствующие доработки в конструкцию главного редуктора. Получился уникальный трехдвигательный вертолет с двигателями разного типа. ГТД весил 318 кг, но благодаря его установке суммарная подъемная сила вертолета выросла на 454 кг. Неортодоксальное решение позволило улучшить характеристики "Уэстминстера" на режиме висения. Установка "Гнома" позволила останавливать один "Napier" на крейсерском режиме полета. Кроме того, "Гном" служил вспомогательной силовой установкой.

Одновременно с форсированием силовой установки конструкторы существенно усовершенствовали систему управления "Уэстминстера". По-новому переделали конструкцию гидроусилителей, внедрили новый автопилот, установили систему автоматического поддержания частоты вращения несущего винта. По отзывам испытателей, вертолет стал очень приятным в управлении.

Разработка программы тяжелого вертолета Уэстленд "Уэстминстер" совпала с проведением в британской вертолетной промышленности пресловутой программы "Амальгамии" - слияния предприятий. Как мы уже рассказывали в более ранних статьях, в качестве базовой фирмы британское министерство авиации выбрало "Уэстленд Эркрафт". Приняв на себя обязательства продолжить НИОКР по программам "Саундер-Ро", "Фейри" и "Бристоль", руководство "Уэстленд" должно было пожертвовать какими-либо своими разработками. В сентябре 1960 г. в Лондоне состоялось совместное заседание руководителей "Уэстленд Эркрафт", представителей вооруженных сил, министерства финансирования и других правительственных служб. Они рассмотрели ход всех национальных программ разработки проектов тяжелых вертолетов. Перспективы оснащенного суррогатными фюзеляжем и силовой установкой "Уэстминстера" они признали сомнительными. Руководство "Westland Aircraft" получило указание все работы по собственной программе свернуть, а все силы сконцентрировать на программах тяжелых винтокрылых летательных аппаратов "Ротодайн" и "Бельведер", доставшихся в наследство от ликвидированных фирм "Фейри" и "Бристоль".



 ЛТХ:
Модификация   Westminster
Диаметр несущего винта, м   21.95
Диаметр рулевого винта, м   4.57
Длина, м   27.40
Высота ,м   5.74
Масса, кг  
  пустого   10125
  максимальная взлетная   14980
Тип двигателя   2 ГТД  Napier Eland E-229
Мощность, кВт   2 х 2090
Максимальная скорость, км/ч   241
Крейсерская скорость, км/ч   184
Перегоночная дальность, км   1850
Практическая дальность, км   332
Скороподъемность, м/мин   533
Практический потолок, м   2750
Экипаж, чел   2+2
Полезная нагрузка:   51 солдат или 4 джипа или 6220 кг груза


 Доп. информация :


  Фотографии:

 Первый прототип Westland Westminster (G-APLE)
 Первый прототип Westminster (G-APLE) на испытаниях
 Первый прототип Westminster (G-APLE) на испытаниях
 Первый прототип Westminster (G-APLE) после модификации
 Первый прототип Westminster (G-APLE) на выставке
 Второй прототип Westland Westminster (G-APTX)

  Схемы:

 Westminster

 



 

Список источников:

АКО. Вадим Михеев. "Уэстминстер"- еще одна вариация на тему "Я  сама"
Максим Старостин. Все вертолеты Мира. Westland "Westminster"
Derek N. James. Westland Aircraft Since 1915
Whl.co.uk. Westland Helicopters. Aircraft Data Sheet
British Aircraft Directory. Westland
Das Flugzeug-Archiv. Heereshubschrauber Westland Westminster
Chris Young. Westland Westminster


Уголок неба. 2009  (Страница:     Дата модификации: )



 

  Реклама: