Bo 105 - вертолет, который может многое

Он стал первым вертолётом в мире, способным выполнять фигуры высшего пилотажа. Со своим овальным фюзеляжем и лыжным шасси он выглядит именно так, как мы представляем себе вертолёт, когда нам нужно его нарисовать. В его названии есть слово «Мессершмитт», но он не имеет никакого отношения к асам Геринга. О чём это мы?

Сегодня мы поговорим о вертолёте Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) Bo 105. Сразу оговоримся – данный материал призван рассказать об интересном вертолёте и заложенных в него необычных технических решениях, и не имеет своей целью пропаганду или восхваление чего бы то ни было.

16 февраля 1967 года в Оттобрунне рядом с Мюнхеном, столицей немецкой Баварии, лётчик-испытатель Вильфрид фон Энгельгардт впервые поднял в воздух второй прототип первого в мире лёгкого двухдвигательного вертолёта с необычной несущей системой. Компания-создатель нового вертолёта Bölkow-Entwicklungen KG была названа по имени её основателя, немецкого инженера и предпринимателя Людвига Бёлькова. Бёльков начал работу в авиационной промышленности в марте 1939, поступив в отдел аэродинамики проектного бюро фирмы Messerschmitt в Аугсбурге, и принял участие в конструировании таких самолётов, как Bf-109G, Me-210 и Me-262. Кроме разработок в области авиации, создатель Bo 105 участвовал в разработках опытного поезда на магнитной подушке Transrapid, предлагал в 70-х годах ХХ века идею создания солнечных электростанций в пустынях Северной Африки.

Решение о разработке нового лёгкого вертолёта было принято в 1964 году при поддержке министерств экономики и обороны, финансировавших на 60% разработки в рамках нового проекта. В 1968 году компания Бёлькова объединилась с фирмой Messerschmitt, а в 1969 году - с фирмой Hamburger Flugzeugbau GmbH, образовав компанию Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB), которая и организовала в итоге серийное производство вертолётов Bo 105. Производство первой модификации вертолёта – Bo 105A – началось в 1970-е годы. Вслед за ней было разработано ещё несколько модификаций для военных и гражданских эксплуатантов. Так, для Бундесвера был разработан вертолёт PAH-1, основной задачей которого стала борьба с танками с использованием шести противотанковых управляемых ракет HOT. Также было создано несколько вариантов вертолёта-разведчика, транспортной и связной машины.

Со временем новый лёгкий двухдвигательный вертолёт нашёл применение в санитарной авиации, которая в Германии развивалась как в рамках государственных структур, таких как министерство обороны и министерство внутренних дел, так и в формате частно-государственного партнёрства – в рамках так называемого Всеобщего немецкого автомобильного клуба (Allgemeiner Deutscher Automobil-Club - ADAC), а также службы санитарной авиации Deutsche Rettungsflugwacht (DRF Luftrettung). Силовые структуры и организации государственной авиации, такие как полиция Германии и других европейских стран, Гражданская гвардия Испании широко применяли и продолжают применять Bo 105 для решения различных задач.

К 1994 году было построено более 1400 вертолетов, из них примерно 800 гражданских и 600 военных, которые поучили широкое применение и используются в 40 странах. Кроме того, вертолеты Во 105 производились по лицензии на Филиппинах, в Индонезии, в Испании, в Канаде и в Чили.

Среди других лёгких вертолётов Bo 105 занимает особое место благодаря своим превосходным аэродинамическим характеристикам, что позволило выполнять на этом вертолёте фигуры высшего пилотажа, которые до него казались немыслимыми для винтокрылой машины. Военные Bo 105 под управлением опытных экипажей демонстрировали настоящие чудеса маневренности и скорости при полётах в режиме огибания рельефа, проносясь между деревьями и над лесными полянами всего в паре метров от земли, выполняя резкие развороты, виражи, «подскоки» и снижения. Вертолёт получился очень динамичным и мощным. Невзирая на форму фюзеляжа, он имеет отличную аэродинамику и быстро разгоняется. Он способен выполнять интенсивные манёвры с перегрузкой около 3-5 g. На вертолетах Во 105 установлен ряд международных рекордов, среди которых рекорд дальности 1714 км в 1974 году.

Особенную известность Bo 105 как вертолёт для высшего пилотажа приобрёл в составе демонстрационной эскадрильи Flying Bulls, выступления которой стали «гвоздём программы» на многочисленных авиашоу по всему миру. Заслуженную мировую славу также приобреливоздушные гонки Red Bull Air Race, которые каждый год проходят в разных городах и странах и неизменно привлекают к себе внимание публики. Bo 105 выполняет такие фигуры, как петля Нестерова («мертвая петля»), которая представляет собой одну из «фирменных» фигур для этого вертолета, а также боевой разворот, перевёрнутый полёт, «бочки», не говоря уже о традиционных для вертолётного пилотажа, но оттого не менее зрелищных «горках» с разворотами, крутых виражах, пикировании, «воронках».

17 июня 2006 года гонки Red Bull Air Race должны были состояться в сердце Санкт-Петербурга. На Заячьем острове были смонтированы вышки и трибуны судей, были выполнены все необходимые приготовления. На площадке, установленной на пляже у Петропавловской крепости, гостей встречал Bo 105 из состава эскадрильи Flying Bulls. Весь город ждал вечера, когда набережная Невы должна была превратиться в огромную арену для уникального спортивного соревнования. Состязаться спортсменам предстояло в уникальных для этого мероприятия условиях петербургской «белой ночи». Накануне своего начала соревнование было отменено стараниями чиновников и служб безопасности…

Впрочем, помимо несостоявшейся гонки в Санкт-Петербурге, Bo 105 в России всё же нашёл свою «аудиторию». Многоцелевые вертолеты Bo 105 зарекомендовали себя как надежные и неприхотливые воздушные суда, успешно эксплуатируемые как на севере, так и на юге. Около десятка вертолётов эксплуатируется частными владельцами и небольшими компаниями, несколько машин летают в «фирменных» желто-черно-красных схемах окраски авиакомпании «Ютэйр».

Не обошли вниманием немецкий вертолёт и российские структуры государственной авиации. Пять вертолётов Bo 105 в «нулевые» годы XXI века поступили на службу в авиационные отряды МЧС России, где хорошо зарекомендовали себя в роли санитарных и поисково-спасательных машин - при снятых задних сиденьях в кабине и багажном отсеке на вертолёт можно установить двое носилок, которые загружаются через задние створки фюзеляжа. Это позволяет эвакуировать с места аварии или с посадочной площадки сразу двух раненых или больных, соответственно. Вертолёты Bo 105 несут службу в МЧС и по сей день, регулярно участвуя в учениях спасателей в Москве и Подмосковье.

В чём уникальность конструкции Bo 105, благодаря которой он получил своё признание в столь разных качествах, покорив и военные полигоны, и маленькие площадки у больниц и на скоростных автобанах, и соревнования по высшему пилотажу?

Вертолет Bo 105 выполнен по одновинтовой схеме, с рулевым винтом, двумя турбовальными газотурбинными двигателями со свободной турбиной Allison 250-C20B и лыжным шасси.Фюзеляж вертолёта выполнен целиком из алюминиевых сплавов. Хвостовая балка Bo 105 имеет довольно необычную конструкцию – она как бы «уходит внутрь» другой балки, основание которой встроено в фюзеляж. Двухлопастной рулевой винт диаметром 1,9 м установлен достаточно высоко на килевой балке, что обеспечивает значительную величину безопасного расстояния между рулевым винтом и поверхностью земли. Конструкция фюзеляжа и высокое расположение хвостовой балки позволяют разместить в хвостовой части фюзеляжа две широкие створки, открывающие доступ в просторное пространство внутри салона для размещения грузов или двух санитарных носилок.

Но главной особенностью конструкции Bo 105 стала его несущая система, и прежде всего уникальная жёсткая бесшарнирная втулка несущего винта. Втулка выполнена целиком из титана и имеет форму «крестовины» с четырьмя «рукавами», при этом вся конструкция из четырёх рукавов представляет собой единую цельную «масляную ванну». В конструкции втулки несущего винта Bo 105 есть только осевые шарниры, которые управляют углом установки лопастей подобно втулкам изменяемого шага для воздушных винтов самолетов. Маховое движение лопастей обеспечивается благодаря большой упругости лопастей, выполненных целиком из стеклопластика. Лопасти из армированного стеклопластика и титановая втулка работают без назначенного ресурса.

Интересно отметить, что первый опытный прототип Во 105 проходил испытания с шарнирным несущим винтом от вертолета Westland "Scout". Эту машину ждала незавидная участь – уже в самом начале наземных испытаний в сентябре 1966 года этот вертолёт был разрушен из-за интенсивного земного резонанса. Далее испытания Bo 105 проводились уже с жёсткой бесшарнирной втулкой уникальной конструкции, и они были успешными.

Главным следствием применения этого технического решения на Bo 105 стало то, что, благодаря жесткой бесшарнирной втулке винта, Bo 105 способен реагировать на управление практически мгновенно, что и обеспечивает ему превосходную маневренность и управляемость, благодаря которой он может выполнять фигуры высшего пилотажа. Также конструкция несущей системы обеспечивает вертолёту отличную устойчивость к динамическому опрокидыванию и на висении. Для Bo 105 в руководстве по эксплуатации практически не установлено ограничений по ветру, за исключением запрета посадки и взлета с заходом по ветру.

Что до земного резонанса, с ним вертолёт успешно справляется благодаря конструкции своей несущей системы в сочетании с конструкцией полозкового шасси, которое гасит колебания за счёт упругой деформации трубчатых несущих конструкций поперечных стоек

Особая конструкция втулки несущего винта и лопастей также потребовала и разработки специального главного редуктора, на который ложится большая нагрузка, в особенности при полётах на высший пилотаж. На приборной доске вертолёта появился особый прибор для контроля момента несущего винта в условиях интенсивных манёвров и пилотажа, выход за ограничения которого может привести к разрушению винта. Пришлось специальным образом сконструировать и гидросистему вертолёта.

Ещё одна особенность конструкции Bo 105 – поперечный гребень в хвостовой части фюзеляжа, выполняющий роль своего рода «воздушного тормоза» и исключающий попадание возмущённого воздушного потока на горизонтальное оперение и рулевой винт при определённых углах тангажа.

Вертолёт Bo 105 в России летает главным образом в более поздней гражданской модификации CBS-5, разработанной компанией MBB совместно с фирмой Boeing Vertol и отличающейся от предыдущих военных моделей удлинённым на 25 сантиметров фюзеляжем и составом радиоэлектроники и другого оборудования. Вместимость пассажирского салона возросла до 5-6 мест.

Дальнейшее развитие программы Bo 105 происходило уже в рамках концерна Eurocopter. На его базе были созданы опытные вертолёты Bo 107 и Bo 108, на которых испытывались элементы конструкции и системы нового вертолета Eurocopter EC-135. Со временем EC-135 пришёл на смену Bo 105 в большинстве организаций государственной и санитарной авиации, а также авиакомпаний, ранее широко применявших вертолёт, созданный Людвигом Бёльковом.