Чьи вертушки лучше?

...Анализ данных показывает, что соосный Ка-29 превзошел специально спроектированный армейский боевой вертолет Ми-24 по ряду летных характеристик, в том числе по вертикальной перегрузке и статическому потолку. По совокупному поражающему эффекту пушка 2А42 вертолета Ка-29 оказалась на более высоком уровне по сравнению с крупнокалиберным пулеметом ЯКБ-12, 7 на Ми-24В.

В Афганистане у вертолетов Ми-24 из-за малой величины статического потолка возникли серьезные проблемы по выполнению взлетов и посадок в условиях высокогорья и при больших температурах воздуха. Чтобы частично компенсировать этот недостаток на вертолетах установили систему впрыска воды в двигатели ТВЗ-117 для кратковременного увеличения их мощности.

Простая техника пилотирования Ка-29 соосной схемы в сочетании с низким уровнем вибраций способствует достижению минимально возможных ошибок прицеливания пилота и величины начального рассеивания средств поражения при стрельбе из пушек и пусках НАР. Только соосная винтокрылая авиационная платформа позволила разместить и успешно применять лазерный дальномер с неподвижной осью визирования. На Ми-24 этого достичь не удалось и вынужденно пришлось использовать угломестный, значительно менее точный, способ измерения дальности до цели.

Все перечисленное в совокупности почти вдвое повысило точностные характеристики неподвижного оружия на Ка-29 по сравнению с их значениями на Ми-24.

Для непосвященных может показаться невероятным такое превосходство Ка-29 над Ми-24. Но это вполне объяснимо. На соосном вертолете вся мощность двигателей идет на вращение несущих винтов и создание подъемной силы. При этом реактивные моменты винтов взаимно уравновешены. Следовательно, прямые затраты мощности на компенсацию реактивных моментов отсутствуют.

На одновинтовом вертолете часть мощности двигателей тратится на привод рулевого винта.
Эти затраты мощности достигают примерно 12 процентов. Они на Ми-24 не участвуют в создании силы тяги несущего винта и являются чистыми потерями. Только за счет этого, а также наличия бипланного положительного эффекта соосных винтов Ка-29 имеет КПД на 20-25 процентов выше, чем вертолет Ми-24. Можно продолжить перечисление, но и этого достаточно, чтобы понять физический смысл более высоких значений летных характеристик у Ка-29.
Сама природа соосной схемы несущих винтов обеспечила Ка-29 низкий уровень вибраций. Это достигается в результате суммирования колебаний верхнего и нижнего винтов таким образом, что максимумы амплитуд вибраций одного с некоторым сдвигом совпадают с минимумами другого. Кроме того, на соосном вертолете отсутствуют низкочастотные поперечные вибрации, приводящие к колебаниям головы летчика, которые на одновинтовом Ми-24 создает рулевой винт. Именно из-за этого на Ка-29 меньше ошибка в прицеливании.

Для винтокрылого штурмовика весьма важное значение приобретает тот факт, насколько сложен или прост аппарат с точки зрения техники пилотирования. На вертолете с простой техникой пилотирования выше безопасность боевого маневрирования, пилот может лучше управлять оружием и точнее поражать цели.

Как соотносятся между собой одновинтовой Ми-24 и соосный вертолет Ка-29 по технике пилотирования, по-видимому, будет интересно для читателей.
На Ка-29 отклонение ручки управления вертолетом приводит к наклону двух автоматов перекоса (АП), жестко связанных между собой тягами, и циклическому изменению углов установки лопастей при вращении винтов подобно тому, как это происходит при отклонении одного АП на одновинтовом Ми-24. В результате суммарный вектор полных аэродинамических сил двух винтов отклоняется в заданном направлении и на необходимую величину. При этом реактивные моменты двух винтов взаимно уравновешены, а боковые проекции этих сил на верхнем и нижнем винтах равны по величине и противоположно направлены.
Взаимная уравновешенность на Ка-29 реактивных моментов винтов, боковых составляющих полных аэродинамических сил в установившемся движении и отсутствие рулевого винта обеспечивают соосному аппарату аэродинамическую симметрию. В отличие от вертолета с рулевым винтом у соосной машины отсутствует кренение во всем диапазоне скоростей полета. При выполнении маневрирования, в процессе разворотов, вертолет с рулевым винтом подвержен скольжению из-за наличия неуравновешенной тяги рулевого винта. Данный паразитный эффект на соосном вертолете отсутствует, что обеспечивает повышенную точность прицеливания на Ка-29.

При отклонении педалей на соосном винтокрылом штурмовике происходит дифференциальное изменение шага верхнего и нижнего винтов, что приводит к появлению на них разности крутящих и реактивных моментов и, соответственно, управляющего путевого момента того или иного направления. Одновременно в нужном направлении отклоняются и рули направления вертикального хвостового оперения Ка-29. С помощью дифференциального механизма углы установки лопастей на одном винте увеличиваются, а на другом - уменьшаются на ту же самую величину. Суммарная тяга винтов при этом остается неизменной, что автоматически сохраняет высоту полета при маневрировании.
Отклонение педалей на одновинтовом Ми-24 приводит к изменению углов установки лопастей рулевого винта и к перераспределению мощности двигателей между несущим и рулевым винтами. Это, в свою очередь, изменяет частоту вращения винтов и тягу несущего винта, что неизбежно приводит к уменьшению или увеличению высоты полета в процессе маневрирования. Для сохранения высоты полета на Ми-24 в процессе разворота требуется вмешательство пилота в управление вертолетом с помощью рычага общего шага для соответствующего воздействия на углы установки лопастей несущего винта и режим работы двигателей.

В отличие от соосного Ка-29 на Ми-24 с рулевым винтом при выполнении разворотов происходит пространственная разбалансировка аппарата относительно всех трех осей, требующая координированных последовательных действий ручкой управления, педалями и рычагом общего шага. Данное принципиальное отличие существенно осложняет технику пилотирования одновинтового Ми-24 по сравнению с соосным Ка-29.
Уникальная способность соосных несущих винтов сохранять неизменной их суммарную тягу в процессе отклонения педалей и совершения разворотов при неизменной мощности двигателей обеспечивают боевому Ка-29 особое преимущество над Ми-24 при выполнении маневрирования на висении и малых скоростях полета, в том числе на предельно малых высотах. Это особенно существенно проявляется при высоких температурах воздуха, а также в горных условиях на значительных барометрических высотах. Маневренность Ка-29 в части выполнения педальных разворотов сохраняется от уровня моря до статического потолка 3700 м.

Одновинтовой Ми-24 с рулевым винтом на статическом потолке 2000 м способен только зависнуть без выполнения разворотов. Чтобы он мог на своем статическом потолке выполнять развороты с угловой скоростью вращения соосного Ка-29, его официально заявленный потолок должен быть уменьшен на 400-500 м. На данной высоте двигатели будут работать на режиме ниже взлетного, обеспечивая необходимый резерв мощности для вращения рулевого винта при разворотах. В случае отказа одного двигателя в полете соосный вертолет сохраняет ту же маневренность в части педальных разворотов, что и при двух работающих двигателях. Ми-24 с рулевым винтом это просто недоступно.
Отклонение рычага общего шага на соосном Ка-29 с помощью АП приводит к одновременному увеличению или уменьшению углов установки лопастей на одинаковую величину на обоих винтах. В результате воздействия системы автоматического регулирования работы двигателей на подачу топлива происходит необходимое изменение мощности силовой установки аппарата. Реактивные моменты винтов остаются уравновешенными, разбалансировки вертолета в пространстве не происходит.

Совершенно иная картина наблюдается при отклонении данного рычага на Ми-24. Изменение тяги несущего винта приводит к увеличению или уменьшению его реактивного момента. Это, в свою очередь, требует отклонения педалей путевого управления для его парирования. Происходит разбалансировка вертолета относительно трех осей, требующая координированных отклонений всех рычагов управления. Представьте себе хотя бы мысленно, как сложно в этих условиях наложить неподвижную марку прицела на цель, то есть осуществить прицеливание корпусом вертолета.
Аэродинамически симметричный Ка-29 при выполнении боевого маневрирования на висении и перемещениях с малыми значениями скоростей менее зависим от ветра, чем Ми-24 с рулевым винтом. Ветер не накладывает дополнительных ограничений на выполнение педальных разворотов на соосной машине. Не менее важно это и для совершения взлетов и посадок на корабли в процессе их хода, когда над палубой образуется мощный турбулентный поток воздуха, а взлетно-посадочная площадка к тому же качается и перемещается в пространстве. Многолетний опыт эксплуатации вертолетов соосной схемы на кораблях СССР и России подтверждает их удивительную приспособленность успешно работать на границе бушующих морской и воздушной стихий.

В то же время практика летной эксплуатации одновинтовых вертолетов отмечает частое столкновение рулевых винтов с препятствиями (деревья, провода, строения и др.) и обслуживающим персоналом, что, как правило, приводит к тяжелым летным происшествиям с гибелью людей. Этому способствует несимметричность аэродинамической схемы вертолета с рулевым винтом, большая зависимость аэродинамических характеристик машины на малых скоростях поступательного движения от скорости и направления ветра.
Ка-29 первый из отечественных вертолетов оказался способным совершать педальный (плоский) разворот во всем диапазоне скоростей полета. Для Ми-24 это недопустимо по условиям прочности рулевого винта, трансмиссии и хвостовой балки. Такой боевой маневр, безусловно, обеспечивает Ка-29 превосходство над всеми боевыми отечественными и зарубежными вертолетами своего времени. Способность Ка-29 в кратчайшие время занять выгодную для атаки цели позицию с сохранением высоких точностных характеристик оружия - воплощенная мечта воздушного снайпера. Пилоты, имеющие опыт полетов на вертолетах обеих схем, прежде всего, отмечают у Ка-29 простоту пилотирования и послушность в управлении.

Ми-24 является выдающимся боевым вертолетом одновинтовой схемы. Он по всем параметрам превосходил боевой ударный вертолет США AH-1S "Кобра", который серийно выпускался с 1977 года. И не случайно за его создание конструкторы Московского вертолетного завода были удостоены Ленинской премии. Тем весомее достижение ОКБ Камова, создавшего боевой вертолет Ка-29. Опыт его постройки и испытаний позволил конструкторам фирмы «Камов» осознать свои способности по созданию боевого ударного вертолета нового поколения, превосходящего лучшие зарубежные образцы. Таким вертолетом стал одноместный штурмовик Ка-50 "Черная акула"...