Mil V-7

Typ:  výzkumný vrtulník

Určení:  prověření činnosti nového způsobu pohonu nosného rotoru vrtulníku v podobě malých proudových motorků uchycených ke koncům jeho listů

Historie:  Dne 5. června 1957 se do země poprvé odpoutal prototyp těžkého transportního vrtulníku typu Mi-6 (Hook), který disponoval nosností 12 000 kg. Tehdy přitom šlo o zdaleka největší a nejtěžší vzdušný prostředek s rotující nosnou plochou na světě. Mezitím se konstrukční tým M.L. Mila začal zaobírat návrhem transportního vrtulníku majícího ještě větší nosnost. V této souvislosti se do středu Milovi pozornosti dostalo velmi nekonvenční řešení pohonu nosného rotoru v podobě malých proudových motorků uchycených ke koncům jeho listů, a to ne náhodou. Tento nekonvenční pohon nosného rotoru totiž teoreticky dokáže, na rozdíl od toho konvenčního, prakticky veškerou svou energii převést na vztlak. Další devízou reaktivního pohonu nosného rotoru se stala skutečnost, že se zcela obejde bez složité transmise a ocasní vyrovnávací vrtule. Toto přitom sebou přináší nejen nemalou úsporu hmotnosti, ale též zjednodušení konstrukce celého nosného systému. S reaktivním pohonem Mil konkrétně počítal pro vrtulník, který měl zastávat poslání tzv. vzdušného jeřábu. Zmíněný stroj měl být opatřen nosným rotorem s průměrem cca 60 m a dvojicí proudových motorků s tahem po 1 750 kp na konci každého jeho listu. Protože díky absenci jakýchkoliv zkušeností s reaktivním pohonem nosného rotoru realizace projektu zmíněného vrtulníku sebou přinášela značné technické riziko, padlo rozhodnutí, aby byla činnost takto koncipovaného pohonu nejprve prověřena na malém čtyřmístném experimentálním vrtulníčku. Vývoj zmíněného experimentálního stroje, který vešel ve známost jako V-7, byl oficiálně schválen vládním výnosem ze dne 20. prosince 1956. Mil přitom tento stroj opatřil celokovovým trupem s vejčitým tvarem, jedním dvoulistým nosným rotorem s průměrem 11,60 m, trubkovým ocasním nosníkem s jednou dvoulistou vyrovnávací vrtulí a jednoduchým lyžovým podvozkem trubkové konstrukce. Typ V-7 se tak stal vůbec prvním vrtulníkem z dílny M.L. Mila s lyžovým vzletovým a přistávacím zařízením. Kromě toho šlo o zdaleka nejmenší vrtulník, který do té doby navrhl a postavil. Pohon nosného rotoru tohoto stroje obstarávala dvojice 56 kp proudových motorků typu Al-7 z dílny OKB-478 A.G. Ivčenka, instalovaná uvnitř doutníkovitých gondol uchycených ke koncům rotorových listů. Zmíněný motor byl opatřen radiálním kompresorem a jednokomorovou turbínou a byl vyprojektován speciálně pro tento stroj. Návrh motoru typu Al-7 ale představoval velkou výzvu, neboť musel být schopen spolehlivě pracovat za podmínek konstantní odstředivé síly a značného přetížení. Nemalý technický oříšek představovalo též zajištění spolehlivé dodávky paliva k motorům uchyceným ke koncům listů otáčejícího se nosného rotoru. Přestože se posláním vrtulníku typu V-7 stalo prověření nového způsobu pohonu nosného rotoru, již od počátku se počítalo se sériovou výrobu pro potřeby armády, tedy v případě, že by se jednalo o povedenou konstrukci. Práce na projektu vrtulníku typu V-7 se podařilo završit za poměrně krátkou dobu, v prosinci roku 1957. Ten samý měsíc byla v prostorách závodu č.329, který se nacházel v Pankách u Moskvy, zahájena montáž pěti zkušebních strojů. Na první sadu motorů typu Al-7 si však Milův závod č.329 musel počkat až do prosince roku 1959. Zkoušky prvního prototypu vrtulníku typu V-7 ale již od počátku provázely samé problémy. Při prvním spuštění motory typu Al-7 nepodávaly požadované otáčky a tah. Důvodem toho se stala skutečnost, že značná část jejich výkonu šla na otáčení trojice setrvačníků. Ty zajišťovaly vyrovnávání gyroskopického momentu a otáčely se opačným směrem než turbína. Následně byly proto všechny setrvačníky sejmuty. Díky tomu ale síly vyvozované gyroskopickým momentem motorů přešly na nosný systém vrtulníku. Kromě toho bylo nezbytné přepracovat systém chlazení pohonných jednotek. Odstraňování potíží s činností motoru typu Al-7 za podmínek odstředivých sil nakonec zabralo několik let. První pokus o krátký vzlet nad VPD v upoutání lany byl proto nakonec uskutečněn až dne 19. února 1962. Od země se ale tehdy prototyp vrtulníku typu V-7 nakonec neodpoutal. Účinkem gyroskopického momentu motorů se totiž pokroutily listy nosného rotoru, následkem čehož se zvlnil jejich potah. To pak vedlo k nárůstu aerodynamického odporu listů. Vyšší aerodynamický odpor přitom vyvozovaly i motory, protože nebyly kapotovány. Tento první pokus o vzlet ale provázely též potíže s nízkou účinností posilovačů řízení a silnými vibracemi draku. Následně byly proto motory typu Al-7 z prototypu sejmuty a odeslány k doladění. Současně byla provedena oprava listů nosného rotoru. Kromě toho byl prototyp vrtulníku typu V-7 opatřen silnějšími posilovači řízení a motorovými kapotami. Zkoušky tohoto stroje byly znovu obnoveny v dubnu roku 1965. Protože se tehdy jeden z motorů při nahození zasekl, následně musel být zkoušky prototypu vrtulníku typu V-7 opět pozastaveny a motor odeslán k výrobci k opravě. Dne 20. září 1965 se tento stroj konečně vznesl do malé výšky nad VPD, a to hned dvakrát. Prototyp vrtulníku typu V-7 byl ale tehdy upoután lany. Jeho nosný rotor navíc tehdy neběžel, s ohledem na hrozbu zkroucení listů, na max. otáčky. Poprvé byly motory prototypu vrtulníku typu V-7 spuštěny max. otáčky dne 11. listopadu 1965. Přitom se ale prakticky současně rozpadly. Startovací otáčky motoru typu Al-7 byly totiž zároveň těmi kritickými, jak se podařilo následně zjistit. Při zvýšení otáček motorů typu Al-7 na max. proto jejich kompresory začaly silně oscilovat, načež se vylomily a spolu se zadní částí motorů se rozlétly do všech směrů. Z tohoto důvodu se do středu pozornosti M.L. Mila následně dostal motor typu MD-3 z dílny institutu CIAM (Centrální institut leteckých motorů), u kterého bylo vyrovnání gyroskopického momentu řešeno opačnou rotací turbíny a kompresoru. Vývoj tohoto motoru se ale tehdy ještě nacházel v raném stádiu a jeho doladění si žádalo svůj čas, stejně jako doladění některých konstrukčních prvků vlastního vrtulníku typu V-7. Protože měl navíc reaktivní pohon nosného rotoru větší spotřebu paliva, než se předpokládalo, a kromě toho vyvozoval značný hluk, následně byly veškeré práce na toto téma zastaveny. Typ V-7 se tak stal prvním a zároveň posledním vrtulníkem s instalací proudových motorů na koncích listů nosného rotoru nejen v SSSR, ale i na celém světě. Po neblahých zkušenostech s reaktivním pohonem se M.L. Mil při vývoji těžkých vrtulníků následně uchýlil k použití soustavy více nosných rotorů (typ V-12). V době zastavení programu V-7 se v prostorách závodu č.329 nacházely ještě tři téměř dokončené draky tohoto stroje. Jediný dokončený exemplář vrtulníku typu V-7 se dochoval do dnešních dnů. V současnosti se tento stroj nachází za branami leteckého musea v Moninu. 

Popis:  Lehký experimentální vrtulník typu V-7 byl pojat jako konvenčně koncipovaný stroj s jedním dvoulistým nosným a jedním dvoulistým vyrovnávacím rotorem. Trup tohoto stroje byl řešen jako celokovová poloskořepina a měl vejčitý tvar. Útroby trupu vrtulníku typu V-7 z podstatné části vyplňovala kabina se čtyřmi sedadly uspořádanými po dvou do dvou řad. Pilot seděl vpředu vlevo. Ostatní sedadla byla vyhrazena pro cestující. Ve zvažovaném sanitním provedení se v zadní části kabiny měla nacházet nosítka, zatímco vedle pilota měl sedět zdravotník. Kabinu vrtulníku typu V-7 zpřístupňovala trojice dveří automobilového typu, které se vyklápěly směrem dopředu ven. Zatímco dvě z nich se nacházely na úrovni přední řady sedadel, ty třetí byly umístěny na levoboku, na úrovni zadní řady sedadel. Zasklení kabiny tohoto stroje se sestávalo ze tří čelních okének, z nichž jedno se nacházelo nad a dvě pod zaoblenou špicí trupu, a dvou párů postranních okének. Zatímco přední pár postranních okének byl součástí předních přístupových dveří, zadní pár postranních okének se nacházel na úrovni zadní řady sedadel cestujících. To levé bylo součástí zadních přístupových dveří. Přímo pod podlahou kabiny vrtulníku typu V-7 se nacházela palivová nádrž. Ke hřbetu trupu tohoto stroje byla připevněna vystouplá polokapkovitá nástavba, která ukrývala převodovou soustavu, hřídel nosného rotoru a další palubní systémy. Nosný rotor vrtulníku typu V-7 byl řešen jako dvoulistý a měl průměr 11,60 m. Pohon nosného rotoru tohoto stroje obstarávala dvojice 56 kp proudových motorů typu Al-7. Ty byly opatřeny radiálním kompresorem a jednokomorovou turbínou a jejich instalace se nacházela uvnitř doutníkovitých gondol uchycených ke koncům listů nosného rotoru. Dodávku paliva k motorům z palivového kolektoru vestavěného do hřídele nosného rotoru zajišťovala odstředivá síla. Z hlavní nádrže, která se nacházela pod podlahou kabiny, do palivových kolektorů bylo palivo přečerpáváno, přes palivový regulátor, za pomoci čerpadla. Listy nosného rotoru tohoto stroje měly obdélníkový půdorys a jejich konstrukce se sestávala z ocelového podélníku, dřevěné kostry a překližkového potahu. Čelní částí dřevěné kostry obou listů nosného rotoru vrtulníku typu V-7 procházela dvojice palivových trubek. Elektroinstalace pohonných jednotek tohoto stroje byla vedena podélníkem. Nosný rotor doplňovala malá dvoulistá vyrovnávací vrtulka. Její instalace se nacházela na pravoboku trubkového nosníku. Zmíněný nosník vybíhal ze zadní části hřbetní trupové nástavby a měl výrazný sklon směrem dolů. Jeho výztuhu zajišťovala trubková vzpěra s tvarem písmene „V“. Ochranu vyrovnávací vrtule před případným střetem se zemí obstarávala jednoduchá trubková konstrukce. Vzletové a přistávací zařízení vrtulníku typu V-7 tvořil jednoduchý odpružený lyžový podvozek trubkové konstrukce. Tlumiče nárazu byly součástí zadní příčné vzpěry podvozkových lyží.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  jeden prototyp (další tři prototypy byly rozestavěny a nedokončeny)

Uživatelé:  žádní (pouze výzkumný stroj)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       dva proudové motory typu Ivčenko Al-7 s max. tahem po 56 kp

Kapacita:   tři osoby nebo jeden raněný na nosítkách s jedním ošetřovatelem

Poslední úpravy provedeny dne: 7.7.2016