Реактивный Ми-6
Время прочтения около шести минут
5 июня 1957 года вертолёт Ми-6 выполнил свой первый полёт и этот вертолёт вполне заслуживает того чтобы о нём вспомнили eщё разок.
Опытный Ми-6.
Вот только о вертолёте Ми-6 в интернетах уже написано очень много статей и постов, которые продолжают плодиться в околоавиационных интернет-кружка́х благодаря копипастам, перепостам и компиляциям различной степени достоверности и качества. Излюбленной темой, например, является крыло Ми-6, фантазии вокруг которого рождают порой даже новую терминологию:
Однако и более солидные источники порой грешат нестыковками, например та же рупедия, из которой зачастую черпают информацию, до сих пор не может определиться с датой первого полета Ми-6, хотя там ведь всё просто:
Скриншот рупедии на 05.06.2025г.
Вобщем нет большого смысла перечислять в очередной раз все достижения и рекорды этого уникального вертолёта.
А вот сама уникальность вертолёта Ми-6 вполне достойна внимания и одним из, весьма нечасто упоминаемых, аспектов его уникальности является реализация использования остаточной реактивной тяги двигателей.
Дело в том что энергия рабочих газов далеко не полностью срабатывается на турбинах турбовального двигателя и выхлопные газы ещё обладают некоторым запасом энергии для образования реактивной тяги. Кстати, чем больше такой энергии - тем, естественно, ниже КПД турбовального двигателя.
На Ми-6 установлены два турбовальных двигателя Д-25В вдоль продольной оси вертолёта.
Турбовальный двигатель Д-25В.
Выхлопные устройства двигателей развернуты в стороны под углом в 32 градуса к продольной оси и таким образом реактивная тяга TR выхлопных газов имеет горизонтальную составляющую Ta, направленную по полету и дополняющую пропульсивную тягу несущего винта.
Схема сил реактивной тяги двигателей.
К сожалению, численных значений этой реактивной тяги в литературе не приводится, собственно как и отсутствуют в открытом доступе какие-либо работы по исследованиям этой темы.
В книге по практической аэродинамике Ми-6 оценка реактивной тяги производится по приросту располагаемой мощности несущего винта в зависимости от скорости полета.
Общий вид зависимости располагаемой мощности НВ Ми-6
Вот только по общему виду такой зависимости можно лишь очень прибизительно оценить этот самый прирост в лошадях, который тут выглядит многообещающе.
Следующий, уже более точный график значительно менее нагляден и более сложен для понимания, поскольку в нём увеличение располагаемой тяги оценивается через прирост коэффициента крутящего момента несущего винта за счет реактивной тяги в зависимости от скорости и высоты полета.
μ - это коэффициент характеризующий режим работы несущего винта; μ=0 на висении и μ=0,4 для Ми-6 на скорости 320 км/ч, другими словами по этому режиму на графике можно судить о поступательной скорости (V=μωR).
И тут уже количество нолей после запятой в коэффициенте намекает, вобщем-то, на мизерность этого самого прироста, не говоря уже о какой-либо наглядности для количественной оценки этой реактивной тяги.
Однако несложно выполнить оценочный расчет остаточной реактивной тяги, имеющихся данных двигателя Д-25В для этого вполне достаточно:
- скорость истечения газов реактивного двигателя такого класса около 700-800 м/с, примем 700 м/с (у Д-25В πк=5,6);
- остаточная скорость истечения (после свободной турбины) составляет 10–20% от теоретической, примем 15%:
0,15 х 700 = 105 м/с;
- массовый расход воздуха 26 кг/с;
- тогда остаточная тяга:
26 х 105 = 2730 Н
2730 х 2 х cos32 = 4553 Н ≈ 460 кгс
Что вобщем-то совсем даже и не мало. Хотя в реальности она будет ниже, потому что турбовальные двигатели оптимизированы для создания крутящего момента, а не реактивной тяги и оборудованы выходными устройствами, представляющие собой расширяющийся диффузор, а не реактивное сопло. И тем не менее, давление газов на выходе Д-25В выше атмосферного и их скорость больше нуля, что и обуславливает наличие остаточной реактивной тяги.
Также анализируя первый график видно, что с уменьшением поступательной скорости до висения реактивная тяга двигателей тоже стремится к нулю. Однако в действительности этого не происходит - двигатели на висении по-прежнему прокачивают через себя воздух и закон сохранения импульса не отменяется.
Косвенной иллюстрацией могут послужить фотографии Ми-6 на висении с загрузкой:
Ми-6 на висении.
Хотя, на самом деле, большие положительные тангажи Ми-6 на висении обусловлены в значительной степени кабрирующими моментами крыла и стабилизатора, а также конструктивным наклоном вперед оси несущего винта, для компенсации реактивной тяги двигателей всё же требуется отклонение конуса несущего винта назад, что способствует увеличению угла тангажа.
Отклонение тяги несущего винта назад уменьшает ее вертикальную составляющую, то есть требует увеличения тяги несущего винта по сравнению с отсутствием реактивной тяги двигателей.
Упрощенная схема сил.
Другими словами, на режимах висения реактивня тяга двигателей увеличивает потребную мощность и является "вредной".
Силовая установка Ми-6 целиком перекочевала на вертолёты типа Ми-10, так что их вполне можно также называть реактивными вертолётами.
Ми-10К.
Пост в сообществе с другим примером вертолёта, использующего остаточную реактивную тягу двигателей:
Westland ONE
