Вертолёт, 2006 № 02 (Журнал «Вертолёт») - страница 2

В последние годы жизни Б.Н. Юрьев совместно с И.П. Братухиным особенно активно занимался разработкой преобразуемых летательных аппаратов, совмещающих в себе свойства самолета и вертолета (СВВП). По заказу Всесоюзного электротехнического института (ВЭТИ) в 1954 году на кафедре начались проектные разработки десантно-транспортного конвертоплана взлетной массой 60 т. Аппарат представлял собой самолет с четырьмя ТВД, установленными в гондолах на концах Х-образного крыла, имел четыре соосных воздушных винта диаметром 6 м. Крейсерская скорость аппарата составляла 830 км/ч. Аэродинамические расчеты, выполненные на кафедре, показали реальную возможность создания СВВП.

Конец пятидесятых — начало шестидесятых годов отмечены бурным ростом отечественного вертолетостроения. Особый интерес проявлялся к вертолетам, способным перевозить тяжелые неделимые грузы. Под руководством И.П. Братухина (в 1957 году после смерти Б.Н. Юрьева он стал заведующим кафедрой) на кафедре совместно с ЦАГИ и ЦИАМ развернулись проектные работы в области перспективных схем тяжелых реактивных вертолетов. В 1956-58 гг. был разработан эскизный проект сверхтяжелого винтокрыла грузоподъемностью 40 т и дальностью полета 1000 км. Для этого аппарата И.П. Братухин предложил ряд оригинальных решений: конструкция втулки НВ включала в себя совмещенные горизонтальный и вертикальный шаровые шарниры, внутри которых проходили воздушные каналы.

В те годы существовал и устойчивый интерес к летательным аппаратам нового типа, так называемым «летающим платформам», в качестве несущей системы которых использовались тяжело нагруженные воздушные винты, заключенные в широкие кольца. Экспериментальные исследования по таким системам провел Ф.П. Курочкин, пришедший в 1957 году на кафедру из ЦАГИ. Исследования показали, что установка кольца повышала тяговые характеристики системы «винт в кольце» на 30–40 %. К проектным разработкам аппаратов этого класса коллектив кафедры под руководством И.П. Братухина приступил в 1958 году. Были спроектированы четырехвинтовой джип взлетной массой 1200 кг и тяжелая восьмивинтовая летающая платформа с массой перевозимого груза 40 т. Аэродинамические расчеты ЛА были поручены В.И. Шайдакову.

В процессе проектирования возникла необходимость в разработке теории системы «винт в кольце». В качестве математической модели рассматривалась приближенная картина обтекания коллектора на входе в канал, в поперечном сечении которого линии тока представляют собой систему полуокружностей различного радиуса. Разрежение на поверхности коллектора определялось как результат воздействия центробежных сил частиц жидкости, движущихся по линиям тока. Рассматривалось два случая: в первом кольцо состоит только из коллектора, к коллектору подсоединяется цилиндрический канал (диффузор). Во втором случае струя получает полное расширение, и тяга на коллекторе повышается. Предложенная теория позволила рассчитать основные тяговые и мощностные характеристики системы.