<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2024-27-5-90-102</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-2435</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MECHANICAL ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка взлетной массы боевого вертолета с заданными летно-техническими характеристиками на основе уравнения существования</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Estimation of the take-off weight of a combat helicopter with specified performance on the basis of the existence equation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тарасов</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tarasov</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Тарасов Андрей Леонидович, кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры конструкции и эксплуатации вертолетов и двигателей,</p><p>г. Сызрань.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Andrey L. Tarasov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, the Head of the Department of Helicopter Design and Operation and Engines,</p><p>Syzran.</p></bio><email xlink:type="simple">Andreyt4884@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Прозоров</surname><given-names>М. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Prozorov</surname><given-names>M. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Прозоров Михаил Анатольевич, старший преподаватель кафедры конструкции и эксплуатации вертолетов и двигателей,</p><p>г. Сызрань.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Michael A. Prozorov, Senior Lecturer, the Department of Helicopter Design and Operation and Engines,</p><p>Syzran.</p></bio><email xlink:type="simple">Prozorovm1984@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Branch of the Russian Air Force Military Educational and Scientific Centre Zhukovsky – Gagarin Air Force Academy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>11</month><year>2024</year></pub-date><volume>27</volume><issue>5</issue><fpage>90</fpage><lpage>102</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Тарасов А.Л., Прозоров М.А., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Тарасов А.Л., Прозоров М.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Tarasov A.L., Prozorov M.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/2435">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/2435</self-uri><abstract><p>Благодаря эффективному использованию результатов научно-технического прогресса Вооруженные силы Российской Федерации постоянно оснащаются новыми комплексами вооружения, что в полной мере относится и к авиации. На вооружение Воздушно-космических сил поступают современные боевые (ударные) вертолеты, эффективность применения которых в значительной степени определяется их летно-техническими характеристиками и эксплуатационными свойствами. Специфичность ударных задач, возможность эксплуатации с площадок, необходимость действий на предельно малых высотах и в условиях сильного противодействия средств противовоздушной обороны противника в быстро меняющейся обстановке предъявляют уникальные требования к летно-техническим характеристикам современных боевых вертолетов. Соответствующие летно-технические характеристики боевых вертолетов обеспечиваются особенностями их конструкции и компоновкой. Связать летно-технические характеристики вертолета с его техническими параметрами и взлетной массой позволяет уравнение существования. В работе предложена методика приближенного определения нормальной взлетной массы современного боевого вертолета на основе уравнения существования. Методика основана на выражениях, связывающих относительные массы частей вертолета с его летно-техническими характеристиками и техническими параметрами. Данные выражения получены на основе обобщения материала существующих источников и их актуализации к весовому расчету летательных аппаратов с летно-техническими характеристиками и техническими параметрами, соответствующими современным боевым вертолетам. На основе предложенной методики разработана программа для персонального компьютера, с помощью которой определена нормальная взлетная масса и проведен весовой анализ частей вертолета, стоящего на вооружении. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с данными прототипа. Разработанные методика и программа могут быть использованы в исследованиях по обоснованию тактико-технических и эксплуатационных требований к современным боевым вертолетам, а также при выборе направлений модернизации и анализе взаимозависимости тактических, эксплуатационных и технических свойств боевых (транспортно-боевых) вертолетов, стоящих на вооружении.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Due to the effective use of the results of scientific and technological progress, the Armed Forces of the Russian Federation are constantly equipped with new weapon systems, which fully applies to aviation. The Aerospace Forces receive modern combat (attack) helicopters, the effectiveness of which is largely determined by its performance and operational characteristics. The specificity of strike missions, the possibility of operation from sites, the need to operate at extremely low altitudes and in conditions of strong countermeasures of enemy air defense in a rapidly changing environment impose unique requirements to the performance of modern combat helicopters. The corresponding performance of attack helicopters are provided by the features of their design and layout. The existence equation allows to relate the performance of a helicopter with its technical parameters and take-off weight. The paper offers a method for approximate determination of the normal take-off weight of a modern combat helicopter based on the existence equation. This method is based on expressions showing the dependence of the relative masses of helicopter parts with its performance and technical parameters. These expressions are obtained on the basis of generalization of the material of existing sources and their updating to the weight calculation of aircraft with performance and technical parameters of corresponding modern combat helicopters. On the basis of the offered approach, a program for a personal computer was developed, through which the normal take-off weight was determined and the weight analysis of the parts of the helicopter in service was carried out. The obtained results are in satisfactory agreement with the prototype data. The developed methodology and program can be used in research to substantiate the tactical, technical and operational requirements for modern combat helicopters, as well as in choosing areas of modernization and analyzing the interdependence of tactical, operational and technical properties of combat (transport and combat) helicopters in service.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>боевой вертолет</kwd><kwd>взлетная масса</kwd><kwd>летно-технические характеристики</kwd><kwd>уравнение существования вертолета</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>combat helicopter</kwd><kwd>take-off weight</kwd><kwd>performance</kwd><kwd>helicopter existence equation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Болховитинов О.В., Вольнов И.И., Захарченко В.С. и др. Конструкция и прочность летательных аппаратов / Под ред. О.В. Болховитинова. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2004. 678 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bolkhovitinov, O.V., Volnov, I.I., Zakharchenko, V.S. et al. (2004). The design and strength of aircraft. Moscow: VVIA im. prof. N.E. Zhukovskogo, 678 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Скопец Г.М. Внешнее проектирование авиационных комплексов: методологические аспекты. М.: ЛЕНАНД, 2021. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Skopets, G.M. (2021). External design of aviation complexes: methodological aspects. Moscow: LENAND, 344 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Артамонов Б.Л., Заграничнов А.С., Лисовинов А.В. Тяжелый вертолет для арктической транспортной системы // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28, № 2. С. 52–68. DOI: 10.34759/vst-2021-2-52-68</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Artamonov, B.L., Zagranichnov, A.S., Lisovinov, A.V. (2021). Heavy helicopter for Arctic transport system. Aerospace Mai Journal, vol. 28, no. 2, pp. 52–68. DOI: 10.34759/vst-2021-2-52-68 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мышкин Л.В. Прогнозирование развития авиационной техники: теория и практика. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Myshkin, L.V. (2006). Prediction of the aviation technology development: theory and practice. Moscow: FIZMATLIT, 304 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Платунов В.С. Методология системных военно-научных исследований авиационных комплексов. М.: Дельта, 2005. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Platunov, V.S. (2005). Methodology of systematic military scientific research of aviation complexes. Moscow: Delta, 344 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мясников М.И., Ильин И.Р. Математическая модель для расчета летно-технических характеристик электрических винтокрылых летательных аппаратов для целей городской аэромобильности // Научный Вестник МГТУ ГА. 2023. Т. 26, № 4. С. 93–111. DOI: 10.26467/2079-0619-2023-26-4-93-111</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Myasnikov, M.I., Ilyin, I.R. (2023). A simulation model for the electrical rotary-wing aircraft (eVTOL) performance estimation for the urban air mobility purposes. Civil Aviation High Technologies, vol. 26, no. 4, pp. 93–111. DOI: 10.26467/2079-0619-2023-26-4-93-111 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукьянов О.Е., Золотов Д.В. Методологическое обеспечение подготовки проектантов и операторов беспилотных летательных аппаратов // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2021. Т. 20, № 1. С. 14–28. DOI: 10.18287/2541-7533-2021-20-1-14-28</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukyanov, O.E., Zolotov, D.V. (2021). Methodological support for the training of designers and operators of unmanned aerial vehicles. Vestnik of Samara University. Aero-space and Mechanical Engineering, vol. 20, no. 1, pp. 14–28. DOI: 10.18287/2541-7533-2021-20-1-14-28 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Schwinn D. Structural sizing of a rotorcraft fuselage using an integrated design approach / D. Schwinn, P. Weiand, M. Schmid, M. Buchwald [Электронный ресурс] // Proceedings of the 31st Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, Brazil, Belo Horizonte, 09–14 September 2018. 14 p. URL: https://www.icas.org/ICAS_ARCHIVE/ICAS2018/data/papers/ICAS2018_0082_paper.pdf (дата обращения: 13.08.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schwinn, D., Weiand, P., Schmid, M., Buchwald, M. (2018). Structural sizing of a rotorcraft fuselage using an integrated design approach. In: Proceedings of the 31st Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, Belo Horizonte, Brazil, September 09–14, 14 p. Available at: https://www.icas.org/ICAS_ARCHIVE/ICAS2018/data/papers/ICAS2018_0082_paper.pdf (accessed: 13.08.2024).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павлов С.Н. Проектирование вертолётов. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1997. 140 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pavlov, S.N. (1997). Helicopter design. Moscow: VVIA im. prof. N.E. Zhukovskogo, 140 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Акимов А.И., Берестов Л.М., Михеев Р.А. Летные испытания вертолетов. М.: Машиностроение, 1980. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Akimov, A.I., Berestov, L.M., Mikheev, R.A. (1980). Helicopter flight tests. Moscow: Mashinostroyeniye, 400 p. (in Rus-sian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Браверман А.С., Вайнтруб А.П. Динамика вертолета. Предельные режимы полета. М.: Машиностроение, 1988. 278 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Braverman, A.S., Vaintrub, A.P. (1988). Helicopter dynamics. Extreme flight modes. Moscow: Mashinostroyeniye, 278 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ромасевич В.Ф., Самойлов Г.А. Практическая аэродинамика вертолетов. М.: Воениздат, 1980. 384 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Romasevich, V.F., Samoilov, G.A. (1980). Practical helicopter aerodynamics. Mos-cow: Voyenizdat, 384 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тищенко М.Н., Некрасов А.В., Радин А.С. Вертолеты. Выбор параметров при проектировании. М.: Машиностроение, 1976. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tishchenko, M.N., Nekrasov, A.V., Radin, A.S. (1976). Helicopters. Selection of parameters during design. Moscow: Mashinostroyeniye, 368 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жустрин Г.К., Кронштадтов В.В. Весовые характеристики вертолета и их предварительный расчет. М.: Машиностроение, 1978. 112 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhustrin, G.K., Kronshtadtov, V.V. (1978). Helicopter weight characteristics and their preliminary calculation. Moscow: Mashinostroyeniye, 112 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кривцов В.С., Карпов Я.С., Лосев Л.И. Проектирование вертолетов. Харьков: Национальный аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт», 2003. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krivtsov, V.S., Karpov, Ya.S., Losev, L.I. (2003). Helicopter design. Kharkov: Natsionalnyy aerokosmicheskiy universitet “Kharkovskiy aviatsionnyy institut”, 344 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Володко А.М., Литвинов А.Л. Основы конструкции и технической эксплуатации одновинтовых вертолетов. М.: Военное издательство, 1986. 110 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volodko, A.M., Litvinov, A.L. (1986). Fundamentals of the design and technical operation of single-rotor helicopters. Moscow: Voyennoye izdatelstvo, 110 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вильдбруге Л.С. Вертолеты. Расчет интегральных аэродинамических характеристик и летно-технических данных. М.: Машиностроение, 1997. 152 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vildbruge, L.S. (1997). Helicopters. Calculation of integral aerodynamic characteristics and flight data. Moscow: Mashinostroyeniye, 152 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тищенко М.Н. Выбор параметров вертолета на начальной стадии проектирования. М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2011. 124 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tishchenko, M.N. (2011). Helicopter parameters selection at the initial design stage. Moscow: Izdatelstvovo MAI-PRINT, 124 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ece R., Ozturk F., Çobanoğlu M. Recent advancements in thermoplastic composite materials in aerospace industry [Электронный ресурс] // Journal of Thermoplastic Composite Materials. 2023. Vol. 37, iss. 9. 33 p. DOI: 10.1177/08927057231222820 (дата обращения: 13.08.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ece, R., Ozturk, F., Çobanoğlu, M. (2023). Recent advancements in thermoplastic composite materials in aerospace industry. Journal of Thermoplastic Composite Materials, vol. 37, issue 9, 33 p. DOI: 10.1177/08927057231222820 (accessed: 13.08.2024).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чуприков И.В., Попов С.А., Тарасов А.Л. Особенности математической модели динамики движения боевого вертолета по земле при выполнении руления [Электрон-ный ресурс] // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2021. № 17. C. 150–160. URL: https://vva.mil.ru/upload/site21/JnYFu0Svmu.pdf (дата обращения: 13.08.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chuprikov, I.V., Popov, S.A., Tara-sov, A.L. (2021). Peculiarities of the combat helicopter movement dynamics mathematical model on the ground when taxiing. Vozdushno-kosmicheskiye sily. Teoriya i praktika, no. 17, pp. 150–160. Available at: https://vva.mil.ru/upload/site21/JnYFu0Svmu.pdf (accessed: 13.08.2024). (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kocjan J., Kachel S., Rogólski R. Helicopter main rotor blade parametric design for a preliminary aerodynamic analysis supported by CFD or panel method [Электронный ресурс] // Materials. 2022. Vol. 15, iss. 12. ID: 4275. DOI: 10.3390/ma15124275 (дата обращения: 13.08.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kocjan, J., Kachel, S., Rogólski, R. (2022). Helicopter main rotor blade parametric design for a preliminary aerodynamic analysis supported by CFD or panel method. Materials, vol. 15, issue 12. ID: 4275. DOI: 10.3390/ma15124275 (accessed: 13.08.2024).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тарасов А.Л. Численное исследование особенностей обтекания вертолетных профилей в эксплуатационном диапазоне изменения углов атаки и чисел Маха // Труды МАИ. 2023. № 131. ID: 13. DOI: 10.34759/trd-2023-131-13</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tarasov, A.L. (2023). Flow characteristics in the operational range angles of attack and mach numbers numerical investigation of helicopter airfoils. Trudy MAI, no. 131. ID: 13. DOI: 10.34759/trd-2023-131-13 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
