Летающий кран

«Летающий кран» — вертолёт-кран, предназначенный для строительно-монтажных работ и транспортировки грузов на внешнем подвесе.

Летающий кран специальной постройки не нуждается в объёмной грузовой кабине, поэтому его грузоподъёмность выше, чем у вертолёта общего назначения с той же силовой установкой. Гражданские летающие краны применяются в строительстве в отдалённых районах, при монтажных работах в высотном строительстве, при вывозе леса с горных лесосек.

Первым вертолётом, применённым в роли летающего крана, считается лёгкий Bell 47; на практике, первым успешно применявшимся вертолётом для перевозки грузов на внешнем подвесе, был Sikorsky S-58.

В январе 1946 министерство обороны США объявило условия конкурса на проект тяжёлого транспортного вертолёта, рассчитанного на транспортировку контейнера размером 2,44×2,44×6,10 м и массой 4536 кг. При этом конструкция должна была быть разборной, позволяя перевозку по частям обычными армейскими грузовиками. Понимая сложность задания, военные разбили его на две фазы — предпроектные исследования и собственно проектирование. В том же году победителем была объявлена Kellett Aircraft. В 1948 Kellett разорилась, и её контракты вместе с конструкторским бюро перешли к Hughes Helicopters.

Hughes XH-17^[англ.], полетевший в 1952 после многочисленных аварий и доработок, был не только самым тяжёлым вертолётом своего времени (24 т), но и официально носил прозвище «летающий кран» (Flying Crane). XH-17 по сей день держит рекорд по диаметру несущего винта — 36,9 м.

Прототип XH-17, собранный из узлов различных серийных машин, имел уникальную силовую установку — воздух от компрессоров ТРД подавался к камерам сгорания на концах лопастей, куда одновременно подавалось и сжигалось топливо. Это позволило обойтись хвостовым винтом малого (по сравнению с традиционными вертолётами) размера, но XH-17 оказался крайне неэкономичным: дальность полёта составила всего 64 км. На испытаниях машина сумела оторвать от земли 13,2 т груза. После того, как в 1955 силовая установка прототипа выработала свой ресурс, Хьюз и Пентагон отказались от доводки XH-17.^[1]

В 1958 г. Sikorsky Aircraft приступил к проектированию летающего крана на базе Sikorsky S-60^[англ.] (военное обозначение CH-37), на тот момент располагавшего максимальной среди американских вертолётов грузоподъёмностью. Прототип Sikorsky S-64^[англ.] взлетел 9 мая 1962 и в том же году принят на вооружение; всего по заказам Пентагона было выпущено 105 машин. Вертолёт был построен по «модульной схеме», предложенной генералом-десантником Джеймсом Гевином: грузовой отсек, выполненный в форме контейнера, был выполнен съёмным, и демонтировался при использовании вертолёта как летающего крана. Производитель предлагал модификацию, позволявшую поднимать груз на внешнем подвесе без демонтажа грузового отсека, но Пентагон отказался от него. Машина оказалось долговечной и продолжает использоваться в гражданской авиации. Среди объектов, строившихся с применением S-64 — Си-Эн Тауэр в Торонто.

C 1992 года все права на производство S-64 принадлежат компании Erickson Air-Crane^[англ.], продолжающей строить новые машины (всего выпущено 14 единиц Erickson S-64 Aircrane^[англ.]) и восстанавливать старые. Восстановленные S-64 имеют грузоподъёмность 11,3 т в строительном варианте и 10 т - в противопожарном.^[2]

Летающий кран Kaman K-MAX был спроектирован «с нуля», исходя из требований перевозки гражданских грузов массой до 2,5 т на гибком подвесе. Для того, чтобы пилот — единственный член экипажа — мог управлять погрузкой и разгрузкой, фюзеляж К-МАХ сделан предельно узким, с хорошим обзором в стороны и вниз. Первый образец поднялся в воздух в 1991 г., мелкосерийное производство Kaman в 1994—2003 годах выпустило 37 машин. К-МАХ применяются при строительстве и вывозе леса из удалённых и горных районов США, Австрии, Кореи, Колумбии, Перу, Швейцарии, Японии. Практика показала высокую аварийность малого летающего крана: из 37 машин 12 потеряны из-за ошибок пилотов и технических неисправностей.^[3]

20 февраля 1958 года правительство Союза ССР распорядилось приступить к проектированию «летающего крана» на базе Ми-6. Задание предусматривало грузоподъёмность 12 т при дальности 250 км и максимальную (при перевозке на короткие расстояния) — 15 т. В процессе проектирования задание было дополнено способностью к перевозке крылатых и баллистических ракет, что и стало основной задачей Ми-10. Сохранив силовую установку и схему управления вертолётом, конструкторы заменили фюзеляж вертолёта новым — узким и низким, в который тем не менее вписался отсек длиной 15,95 метров для перевозки грузов или 28 пассажиров; во время перегонов в него можно было устанавливать дополнительные топливные баки. Для того, чтобы при взлёте все колёса отрывались от земли одновременно, правые стойки шасси были выполнены на 300 мм короче левых^[], при этом минимальный клиренс равнялся 3,75 м. Всего было предусмотрено две схемы транспортировки грузов вне фюзеляжа:

• стандартный груз, жёстко удерживаемый гидрозахватами (контейнеры с ракетами)
• груз, установленный на грузовой платформе, монтируемой между стойками шасси.

Прототип, известный как В-10, поднялся в небо 15 июня 1960, успешно испытывался, но в мае 1961 сгорел на земле из-за технической неисправности. 23 сентября 1961 второй опытный В-10 установил рекорд грузоподъёмности — 15103 кг на высоту 2200 м. В последующие годы ВПК отказался от идеи возить ракеты вертолётами, и проект оказался на грани закрытия. Выпуск серийного Ми-10, начатый в 1964, составил всего 24 единицы. Широкого применения эти машины не нашли, так как фиксация груза гидрозахватами требовала оборудования грузов ответными узлами.^[4]

Новая модификация, Ми-10К, была разработана специально для строительно-монтажных работ. Первый полёт состоялся в июне 1965, в 1967 Ми-10К летал на авиашоу в Париже, а производство началось только в 1975 (всего в 1975—1976 было выпущено 17 машин, и 4 переоборудовано из базовых Ми-10). Конструкторы полностью отказались от гидрозахватов и внешней платформы, уменьшили высоту шасси, что снизило вес и лобовое сопротивление. Вместо не оправдавших себя телекамер для управления вертолётом при погрузке-разгрузке Ми-10К был оборудован второй, подвесной кабиной лётчика с круговым обзором и третьим комплектом рычагов управления. «Коротконогие» Ми-10К эксплуатируются на строительстве высотных объектов по сей день^[].^[4]

Многоцелевой вертолёт Ка-226, первый полёт которого состоялся в 1997, способен перевозить до 1350 кг груза на внешней подвеске.