Скорость вертолёта¶

Скорость вертолёта — характеристика летательного аппарата с несущим винтом, определяющая его подвижность и тактические возможности. В отличие от самолёта, вертолёт способен зависать в воздухе, разворачиваться на месте и взлетать вертикально, однако предельная скорость его полёта существенно ограничена аэродинамикой винтовой схемы. Различают несколько видов скоростей: максимальную, крейсерскую, посадочную и скорость зависания (равную нулю).

¶Ограничение скорости винтовой схемы

Основной предел скорости вертолёта задаёт несущий винт. При увеличении скорости полёта вперёд лопасть, идущая в сторону движения (передняя), получает относительный поток воздуха, равный сумме скорости полёта и окружной скорости вращения лопасти. Скорость набегающего потока приближается к скорости звука, что вызывает критический рост сопротивления и появление ударных волн — явление, известное как «эффект ступенчатого сжатия». Одновременно лопасть, идущая назад, движется против потока, и её относительная скорость падает, что снижает подъёмную силу. В результате возникает асимметрия подъёмных сил, которую компенсируют автоматическим перекосом лопастей, но этот механизм тоже имеет предел.

Дополнительным ограничением служит хвостовой винт. Он создаёт момент, компенсирующий крутящий момент несущего винта, и при росте скорости полёда его эффективность падает. Появляется «флаттер» хвостового винта — опасные колебания лопастей, ограничивающие максимальную скорость.

¶Виды скоростей

¶Типичные значения

Скорости вертолётов существенно различаются в зависимости от типа и назначения.

Гражданские и транспортные вертолёты. Пассажирский Ми-8 (СССР/Россия) развивает максимальную скорость около 250 км/ч, крейсерская — около 220 км/ч. Тяжёлый Ми-26 — до 295 км/ч. Западные аналоги сопоставимы: Airbus Helicopters H225 — около 324 км/ч, Sikorsky S-92 — около 306 км/ч.

Штурмовые и боевые вертолёты. Ми-24 («Крокодил») — до 335 км/ч, Ми-28 «Новатор» — до 300 км/ч, Ka-52 «Аллигатор» — до 350 км/ч. Западные: AH-64 Apache — около 293 км/ч, Eurocopter Tiger — около 315 км/ч.

Скоростные рекорды. Абсолютный рекорд скорости для вертолётов принадлежит прототипу Sikorsky X2, установившему в 2010 году отметку 460 км/ч, а затем его развитие — Sikorsky S-97 Raider и SB>1 Defiant, использующие соосную схему с толкающим винтом. Рекорд для серийных машин держит Westland Lynx, который в 1986 году достиг 400,87 км/ч. Среди российских машин рекордсмен — Ка-52 и его предшественник Ка-50, способные развивать до 350 км/ч благодаря соосной схеме, лишённой хвостового винта.

¶Факторы, влияющие на скорость

На реальную скорость вертолёта влияют:

• Масса аппарата. Перегрузка снижает максимальную скорость и требует большей мощности двигателей.
• Высота полёта. С ростом высоты плотность воздуха падает, мощность двигателей и подъёмная сила винта снижаются.
• Температура. Горячий воздух менее плотен, поэтому в жару вертолёты летают медленнее («горячее и высокое» — известное ограничение для Ми-8 в горах).
• Ветер. Попутный ветер увеличивает путевую скорость, встречный — уменьшает.
• Схема винтов. Соосная схема (Ка-50, Ка-52) позволяет обойтись без хвостового винта и частично снять ограничение на максимальную скорость.

¶Крейсерская скорость и дальность

Крейсерская скорость выбирается с учётом экономичности. Для большинства транспортных вертолётов она составляет 200–250 км/ч. Именно на этой скорости достигается оптимальное соотношение расхода топлива и времени полёта. Сверхзвуковые скорости для обычных вертолётов недостижимы: даже при 400 км/ч концы лопастей несущего винта уже движутся со скоростью, близкой к скорости звука.

¶Источники

• «Вертолёты России» — справочник по авиационной технике
• Справочник «Авиация: Большая энциклопедия»
• Материалы ЦАГИ по аэродинамике винтовых аппаратов
• Паспортные данные вертолётов Ми-8, Ми-24, Ка-52, Mi-26