Mi-4 Multipurpose Helicopter Víceúčelový vrtulník Mi-4

Víceúčelový vrtulník Mi-4
Mi-4 Multipurpose Helicopter
Jakub Fojtík
Věnování / Dedication
Autor by rád tuto knihu věnoval své ženě Petře za její pochopení a podporu nejen v době psaní.
Author would like to dedicate this book to his wife Petra for her kind support not only during writing.
Jakab
Mi - 4
Poděkování
Za zcela nezištnou pomoc bych chtěl poděkovat těmto lidem (v abecedním pořadí): Jan Čadil, František
Červíček, Thomas Girke, Sándor Hajnal, Václav Jukl, Petr Kolmann, Zoltán Lente, Valentin Lobanov,
András Nagy, Miłosz Rusiecki a tým www.repulomuzeum.hu.
Acknowledgements
I must also very willingly thank to all under mentioned people for their voluntary and valuable help (in
alphabetical order): Jan Čadil, František Červíček, Thomas Girke, Sándor Hajnal, Václav Jukl, Petr
Kolmann, Zoltán Lente, Valentin Lobanov, András Nagy, Miłosz Rusiecki and www.repulomuzeum.hu
team.
Autor/Author: © Mgr. Jakub Fojtík
Překlad/Translation: Mgr. Lucie Smržová
Anglická jazyková korektura/Proof reading: col. Dale J. Litney, Ph.D.
Výkresy/Line drawings: © Mgr. Jakub Fojtík
Barevné kresby / colour views: © Zbyněk Válka
Pokud máte jakákoliv doplnění, zajímavé snímky nebo postřehy, můžete kontaktovat
přímo autora emailovou adresou [email protected]
You may contact the author via [email protected] emal address
© Jiří Jakab, Nevojice, 2011
1. vydání / First edition
Vydal / Published by
ISBN 978-80-87350-06-5
Jakab Publishing, s.r.o
Nevojice 144
685 01 Bučovice, Czech Republic
e-mail: [email protected]
Veškerá autorská práva vyhrazena. All rights reserved.
Tato publikace, ani žádná její část, nesmí být reprodukována, či uveřejněna v jakékoli formě (elektronicky, opticky, mechanicky, xerograficky ani jinak) bez výslovného předchozího
písemného souhlasu autora a v případě fotografií, nákresů a schémat bez souhlasu držitelů autorských práv k nim. Porušení tohoto ustanovení může vést k trestně právní odpovědnosti a k
odpovědnosti za škodu dle Občanského zákoníku.
No part of this publication may be reproduced nor copied in any form (electronic, electrical, chemical, optical, xerox, photocopying or otherwise) without explicit written permission of the
author. Breaking of this regulation may lead to criminal sanction.
Americký vrtulník S-55. Shodnou koncepci použil u svého projektu VD-12 i Michail Mil. Foto USAF.
American S-55 helicopter. M. L. Mil chose the same lay-out for his VD-12 project.
1. Vznik Mi-4
Vrtulníkový průmysl v SSSR v poválečných letech zaostával za Spojenými státy americkými. Ty totiž do řad armády
masově zaváděly helikoptéry Sikorsky H-5/S-51 a S-55, zatímco v Sovětském svazu teprve vznikaly typy vhodné pro sériovou výrobu. Právě S-55 výrazně zvýšil mobilitu amerických
vojsk a výborně se osvědčil i při záchranných operacích,
zejména během války v Koreji. Například v březnu 1951 dvojice S-55 (tehdy značených YH-19) evakuovala při 77 letech 148
raněných vojáků, kteří se předtím zapojili do bojů v blízkosti
korejského Munsan-si. Šlo o první masivní vrtulníkovou
záchranu a velení US Air Force bylo rázem jasné, že není vhodnějšího prostředku pro evakuaci zraněných, než helikoptér.
Nejen úspěch této operace vedl USAF k urychlenému objednání 50 sériových strojů. Další velmi zdařilé mise zakrátko následovaly a S-55 si získal oblibu jak ve vojenském, tak i civilním
sektoru. Státní i komerční helikoptéry pomáhaly při různých
neštěstích po celém světě a zachránily tisíce osob. Dokonce
tvůrci vrtulníku obdrželi prestižní Collierovu cenu udělovanou
prezidentem USA. Komise výběr S-55 zdůvodnila jeho významem především pro záchranné operace.
Stalinův termín
Úspěch S-55 pochopitelně neušel pozornosti sovětských
vojenských expertů. I proto J. V. Stalin svolal v červnu 1951
schůzku hlavních leteckých konstruktérů, kteří měli zkušenosti
se stavbou helikoptér. Na jednání se do Kremlu dostavili M. L.
Mil, N. I. Kamov a A. S. Jakovlev. Milova kancelář předtím
dokončila malý trojmístný vrtulník Mi-1, který se později
osvědčil ve všech oblastech národního hospodářství i ve vojenském sektoru. Kamov postavil lehké pozorovací typy Ka-8 a
vylepšený Ka-10, které sloužily zejména v námořnictvu, a
Jakovlev úspěšně odzkoušel své prototypy Jak M-11FR-1 Typ
1. Mi-4 Development
In the years immediately following World War II, the
Soviet Union and its helicopter industry fell behind the United
States of America's. The United States started mass production
of Sikorsky H-5/S-51 and S-55 helicopters, while the USSR
worked on developing its own aircraft intended for a
production series. During the Korean War, S-55 helicopters
significantly enhanced the mobility of American soldiers and
proved very competent in rescue operations. For example, in
1951 two S-55 helicopters used 77 flights to evacuate 148
wounded soldiers near Munsan-si, Korea. This was the first
massive helicopter rescue operation ever, and it showed to the
United States Air Force (USAF) that there is no better rescue
vehicle than a helicopter. Thus, the USAF immediately ordered
50 S-55 helicopters.
Other successful missions followed and S-55 helicopters
continued to be highly appreciated by military and civilian
users. State-owned and commercial helicopters deployed to
various rescue operations around the world and helped rescue
thousands of casualties. S-55 designers were awarded the
Collier Trophy in recognition of the helicopter's significant
contribution to successful rescue missions. The Collier Trophy
is an annual aviation award administered by the US National
Aeronautics Association and presented by the President of the
United States of America.
Stalin Set the Deadline
Naturally, the S-55 helicopter´s success caught the
attention of Soviet military experts. In June 1951 J. V. Stalin
called a meeting of chief aircraft design engineers involved in
helicopter design. The Kremlin soon welcomed M. L. Mil, N. I.
Kamov, and A. S. Yakovlev. Shortly before the meeting Mil
Design Bureau finished its Mi-1 three-seat light utility
1
Mi - 4
Š a Jak-100. Na jednání Stalin vysvětlil, že požaduje urychleně zkonstruovat dva typy helikoptér, střední vrtulník pro
12 osob nebo 1200 kg nákladu, a těžký dvoumotorový typ
pro 24 vojáků nebo 2400 kg nákladu. Stavba i vývoj nebyly
neřešitelnými, výrazný problém ale představoval doslova
šibeniční termín, prototypy musejí podle Stalina vzlétnout
do jednoho roku od zahájení prací. Proti tak krátké době se
postavil Kamov, který se u svého dvoumotorového projektu
Ka-14-2 obával potíží s motory i transmisí. Nerespektování
příkazu ale rozzlobilo šéfa tajné policie a Stalinovu pravou
ruku Lavrentije P. Berju natolik, že na další jednání už přizval pouze Mila s Jakovlevem. Jakovlev se ujal vývoje většího typu (později pojmenovaného Ja-24), dvanáctimístný
stroj si vybral Mil. Obě kanceláře ale úzce spolupracovaly,
protože Stalin počítal se společným vývojem vrtulníkového
motoru a nosného rotoru. Pátého října 1951 došlo k podpisu
Usnesení ÚV KSSS, které specifikovalo požadavek na stavbu helikoptéry V-12 (V jako „vertoljot“, někdy též VD-12
jako „vertoljot děsantnyj“) určené pro převoz 12 plně
vyzbrojených vojáků, 57 mm nebo 76 mm bezzákluzového
kanónu se zásobou munice, dvou motocyklů M-72 s postraními vozíky, nebo automobilů GAZ-67B či GAZ-69. Dokument určil i výzbroj stroje, kulomet TBK-481M (Afanasjev
A-12,7) se zásobou 150 nábojů. Vývoje a výroby se ujala
Milova kancelář v závodě No.3 ve čtvrti Ljubercy, sériová
produkce měla probíhat v Saratově. Vedoucím vývoje byl
jmenován M. N. Pivovarov, za letové testy odpovídal G. V.
Remezov.
Nástupce Mi-1
Mil se vydal cestou maximálního využití poznatků
získaných při stavbě Mi-1. I přesto si uvědomoval, že nový
typ si vyžádá mnohem více práce, protože bude třeba se
vypořádat s dosud neřešenými problémy. Při prvotních
úvahách o uspořádání nového typu Mil se svým týmem
zvažovali tři možnosti, stroj se vzletovou hmotností 4200 kg
poháněný jedním motorem AŠ-62, dále pak projekt se
dvěma motory AŠ-62, nebo jednomotorový typ se vzletovou
hmotností 6200 kg a motorem AŠ-82. První z motorů, typ
AŠ-62, je dobře znám z dvojplošníků Antonov An-2. AŠ-82
nalezneme ve verzi FN například ve stíhacích Lavočkách
La-7, nebo transportních Il-14. Výkonnostní parametry
druhého motoru vedly právě k jeho volbě. S instalací AŠ-62
Mil počítal již u svého projektu transportního vrtulníku z
roku 1949, malý výkon této pohonné jednotky ale celý vývoj
zhatil již ve fázi výpočtů.
Vybraný motor AŠ-82V (V jako „vertoletnyj“) tvůrci
umístili do přídě, protože toto řešení umožnilo vytvořit
ničím nerozdělenou nákladovou kabinu, která svou prostorností splňovala zadání Kremlu. Umístění motoru doprostřed
trupu z těchto důvodů nepřicházelo v úvahu, jeho uložení
nad nákladový prostor by zase vedlo k neúměrné výšce
stroje. I když se v literatuře někdy hovoří o podobnosti Mi-4
a amerického protějšku S-55, shodná konstrukce je jediným
konvenčním možným řešením, jak postavit pístový vrtulník
s prostornou kabinou. Motorářská kancelář A. D. Švecova se
chopila možnosti rozšířit své výrobky v nové a dosud neobsazené oblasti a nabídla Milovi, že zkonstruuje i hlavní
reduktor. Úprava stíhací verze motoru na vrtulníkový typ
vyžadovala sestavení rozměrného a výkonného chladícího
axiálního kompresoru, protože při pohybu na zemi nebo ve
visu nebylo možné pohonnou jednotku uchladit pouze protékajícím proudem vzduchu. Oproti stíhacím letadlům byl
motor uložen v jiné poloze a při běžném provozu měl dosa-
4
helicopter which later performed well in a wide spectrum of
national and military segments. Kamov had developed the
Ka-8 light helicopter and upgraded the Ka-10 observation
helicopter used by the Soviet Navy. And Yakovlev had
successfully tested its prototype helicopters—the Yak M11FR-1Sh and Yak-100.
Stalin claimed that the USSR needed in short notice two
helicopter types: a mid-size helicopter for 12 persons or
loads up to 1,200 kg, and a twin-engine heavy helicopter for
24 troops or loads up to 2,400 kg. The biggest issue was
neither the development, nor construction work but the very
close deadline. Helicopters were to take-off within one year.
Kamov Helicopter Plant opposed the deadline because they
were aware of problems concerning engines and
transmissions. Lavrentyi P. Berya, head of the Secret Police,
did not accept Kamov´s disobedience and decided to
negotiate only with Mil Moscow Helicopter Plant and
Yakovlev representatives.
Yakovlev started developing the heavy transport
helicopter (Yak-24). Mil Moscow chose the 12-seat
helicopter. Both experimental design bureaus (EDBs)
cooperated closely because Stalin wanted both to develop a
helicopter engine and a main rotor. On 5 October 1951 the
Central Committee of the Communist Party of the Soviet
Union decree was signed specifying load requirements for
the V-12 where V stands for vertolyot or helicopter, and the
VD-12 (vertolyot desantnyi for helicopter airborne), such as
12 fully armed troops, a 57 or 76 mm recoilless cannon, two
M-72 side-car motorcycles, or either a GAZ-67B or GYZ69 command car. Armaments would include a TBK-481M
(Afanasyev A-12.7 mm) machine-gun.
Design production began at No. 3 helicopter plant in
Lyubercy, whereas series production was at No. 292
helicopter plant in Sharatov. M. N. Pivovarov was program
development manager and G. V. Remezov was in charge of
test flights.
Mi-1 Successor
Mil Moscow Helicopter Plant exploited its experiences
gained in building the Mi-1 helicopter. Its development team
was aware of the hard work a new helicopter would bring
since many problems had to be settled. There were three
basic options – a helicopter of 4,200 kg take-off weight
powered by an ASh-62 engine; a two ASh-62 engine
helicopter; or a 6,200 kg take-off weight helicopter powered
by an ASh-82 engine. The ASh-62 engine is from the
Antonov An-2 aircraft. It had previously failed power tests
when the Mil Moscow Helicopter Plant used it in its 1949
project for a light helicopter. The ASh-82 engine powered
La-7 fighters and Il-14 transport aircraft. Since the ASh-82
met most of the required parameters, engineers chose it as a
test choice for a brand-new helicopter.
The ASh-82V 18-cylinder air-cooled radial engine (V
for vertoletnyi or helicopter) was placed in the aircraft nose
to allow for a compact cargo cabin and to meet Kremlin
requirements. Even though some resources talk about
design similarities between the Mi-4 and S-55 helicopters,
such a design is the sole solution for a piston engine
helicopter with a spacious cargo cabin. The A. D. Shvecov
engine design plant grabbed the opportunity to enlarge its
portfolio and offered to develop for Mil a new gearbox for
the Mi-4 helicopter. To convert a piston engine into a
helicopter one you need to construct a bulky and more
powerful cooling axial compressor because when either
flying or taxiing the engine cannot be cooled by the air flow
alone. The helicopter engine has a different position on the
helicopter than on fighters and it uses up to 90% power
hovat dlouhodobě až 90% výkonu (oproti 40 až 50% u stíha(compared with 40 to 50% of power on piston engine fighters).
ček). Narozdíl od použití v letounu bylo dále třeba sestrojit
In addition, there is need for a clutch for a gradual start-up of a
spojku, která umožní pozvolné roztáčení rotoru, a také upravit
helicopter. The R-5 main gearbox was built by A. K. Kotikov
startovací systém.
and V. T. Korecky and their production team. In terms of power,
Hlavní reduktor R-5 zkonstruoval tým pod vedením A. K.
the R-5 gearbox was the first power unit in its category ever
Kotikova a V. T. Koreckého. Svými výkony šlo o první výrobek
made in the Soviet Union. Even the first test showed its
podobného druhu v SSSR a již první zkoušky ukázaly, že jde o
reliability. The R-5 main gearbox is also used in the Yak-24
velmi spolehlivý typ. V pozměněné podobě jej nalezneme i v
power unit system.
létajícím vagónu Jak-24. Automat cykliky sestavil tým A. E.
The swash plate was designed by A. E. Malachovsky and
Malachovského a M. A. Lejkanda. Velký problém představoval
M. A. Leykand and their team. They worked mainly on the
systém řízení. Předchozí stroje Mi-1 totiž nebyly vybaveny
steering system since the Mi-4´s predecessor, the Mi-1
posilovačem řízení. Síly vyvozované na řídících prvcích v Mihelicopter, was not equipped with a steering system booster.
4 neumožňovaly ovládání bez posilovačů. Konstruktéři pod
For the Mi-4 a booster was essential. So I. S. Dimitriyev
vedením I. S. Dmitrijeva
proto vytvořili systém
hydraulických agregátů.
Mi-4 je tak prvním sovětským vrtulníkem s posilovači řízení (vylepšené
verze Mi-1 získaly posilovač až později).
Kvůli opravdu krátkému termínu konstruktéři na V-12 pracovali až
16 hodin denně včetně
víkendů a svátků.
Zaměstnanci zůstávali v
závodě i přes noc. Ke
konci roku 1951 se podařilo dokončit maketu
stroje ve skutečné velikosti. Odborníci z Centrálního aerodynamického a hydrodynamického
První prototyp VD-12 během upoutaných testů. Zajímavé je zejména odlišné provedení ventilačních otvorů. Foto MVZ Mil.
institutu (CAGI) zdárně The first VD-12 prototype during tethered tests. Note the different ventilation inlets.
provedli ofukování zmenšeného modelu vrtulníku
designed and built a hydraulic system to ease use of the
ve větrném tunelu a navrhli mnohá zlepšení tvaru trupu. V
helicopter's steering controls. Thus, the Mi-4 became the first
březnu 1952 Milův závod dodal státní komisi prototypovou
Soviet helicopter equipped with a steering system booster.
technickou dokumentaci, podle níž byl v závodě No. 3 koncem
Due to the one-year deadline, engineers had to work on the
dubna sestaven první létající prototyp, druhý byl ve stádiu
V-12 prototype up to 16 hours a day, including weekends and
rozpracování. Další dva stroje, z nichž jeden sloužil k únavopublic holidays. Moreover, the construction team often had to
vým a pevnostním testům, vznikly v továrně č. 292 v Saratově.
work overnight. At the end of 1951 the V-12 mock-up was
finished. Next, the Central Aerodynamic and Hydrodynamic
Konečně ve vzduchu
Institute (TsAGI) successfully completed wind tunnel testing
30. dubna 1952 započaly pozemní upoutané testy, při nichž
of a V-12 miniature and suggested some improvements on the
v kabině sedící Vsevolod Vladimirovič Vinickij zkoušel jedairframe. Finally, in March 1952 the Mi-4 team completed the
notlivé systémy stroje a výkon motoru. První pilot V-12 patřil
technical documentation needed for construction the V-12
mezi nejzkušenější testovací letce v SSSR. Prošel mnoha bitvahelicopter. In late April 1952 No. 3 helicopter plant finished the
mi druhé světové války a po jejím skončení se účastnil zkoušek
first flying Mi-4 prototype. A second was soon to follow. Other
Mi-1 i jiných helikoptér. Dokonce mu patří nejedno prvenství,
helicopters intended for endurance and ground testing were
je například prvním sovětským pilotem, který přistál s vrtulníconstructed at the No. 292 Sharatov helicopter plant.
kem s vypnutým motorem v režimu autorotace. Právě na základě jeho poznatků a zkušeností vznikly metodické pomůcky pro
Finally in the Air
let helikoptéry v mracích, noci nebo podmínkách námrazy.
On 30 April 30 1952 ground tests started. The test pilot,
Kromě Vinického se za řízením V-12 při zkušebních letech
Vsevolod Vladimirovich Vinickiy, was considered the most
vystřídali piloti G. A. Tinjakov, G. V. Alfjorov, S. G. Brovcev, J.
experienced test pilot in the USSR. V. V. Vinitskiy gained his
A. Garnajev a R. E. Karpetjan. Samotné pozemní testy nedoexperience during World War II and was part of the testing team
padly příliš dobře. Při otáčkách nosného rotoru v rozmezí 100
for the Mi-1 and other helicopters. He was the first Soviet pilot
až 110 za minutu se listy rozkmitaly a málem se dotýkaly ocaswho landed a helicopter without a running engine while being
ního nosníku. S tímto jevem, známým jako třepetání, se konin autorotation. These were some of Vinickiy's experiences
struktéři setkali poprvé. M. L. Mil určil tým odborníků, který
which helped develop the methodical tools used for flying in
měl problém urychleně odstranit, aby nedošlo ke zpoždění
clouds, at night, and in icy conditions.
zkoušek. Již druhý den technici na listy připevnili narychlo
The V-12 prototype helicopter was also tested by other
zhotovené vyvažovací plošky, které nežádoucí jev dostatečně
skilled pilots such as G. A. Tinyakov, G. V. Alfyorov, S. G.
potlačily. Úpravy dalších problematických prvků trvaly až do
Brovtsev, J. A Garnayev, and R. E. Karpetyan. Nevertheless,
léta 1952. Teprve 3. června V. V. Vinickij s V-12 poprvé vzlétl.
ground tests failed. For example, while turning the main rotor at
5
Mi - 4
Do konce srpna první prototyp vykonal 57 letů. V téže době
závod No. 3 dodal druhý V-12, který oproti svému předchůdci
disponoval rozměrnými tlumiči zášlehu na výfukových rourách. V Saratově v téže době úspěšně završili třísethodinové
pevnostní testy třetího prototypu a dokončovali čtvrtý exemplář.
Od 12. září do 16. listopadu působil první prototyp v rámci státních ověřovacích zkoušek, při nichž provedl celkem 117 letů.
Tovární i státní testy odhalily mnoho slabin nového typu. Nejvíce potíží způsobila nedostatečná odolnost a pevnost listů nosného rotoru, ale také malá vzdálenost mezi listy rotoru a ocasním
nosníkem. Listy se nezřídka rozlepovaly už po 30 hodinách
provozu a obecně dosahovaly u prvních sérií životnosti pouhých
50 hodin. Úpravu si vyžádaly i klouby a spoje v transmisi pohánějící ocasní rotor. Piloti si stěžovali na nedostatečnou účinnost
řízení, zejména v podélném směru. Při vzletu, přistání a pojíždění se projevila přízemní rezonance, kterou se podařilo zmírnit
instalací tlumičů v horizontálních závěsech listů a změnou konstrukce tlumičů podvozku. Ke snížení vibrací v kabině přispěly
pryžové vložky u čepů spojujících motor a jeho lože. Odstranění
všech nedostatků si vyžádalo měsíc a půl práce.
Ještě v prosinci 1952 zahájila továrna v Saratově sériovou
výrobu. Práce na prvních Mi-4, jak se typ nový jmenoval, předstihly uzavření státních zkoušek o půl roku. Tovární označení
znělo Izdělije 56 (výrobek 56). K úspěšnému završení testů totiž
došlo až 28. května 1953. V době rozjezdu výroby byl vrtulník
zbaven všech výrazných nedostatků odhalených během náročného zkušebního období. Pouze odolnost listů nosného rotoru se
nepodařilo uspokojivě vyřešit. Navíc i samotný materiál, ze
kterého byly vyrobeny, přinášel problémy. Dýha ve vlhkém
prostředí bobtnala a měnila profil listu, což se projevilo různě
silnými vibracemi. První sériové Mi-4 byly vybaveny listy
Další snímek prvního prototypu Mi-4 pochází z roku 1952. Foto MVZ Mil.
Another photo of the first prototype dated 1952.
smíšené konstrukce s životností pouhých 150 hodin. Teprve v
roce 1955 se odborníkům z CAGI pod vedením I. V. Ananějeva
podařilo prodloužit resurs až na 300 a posléze i 500 hodin. I to ale
značně zaostávalo za životností ostatních dynamických částí.
Teprve až v roce 1957 vznikly první celokovové listy, které
vydržely až 600 hodin. Poprvé je tvůrci vyzkoušeli na prototypu
Mi-4A a posléze je začali k nově vyrobeným i opravovaným
helikoptérám dodávat standardně. S postupem doby se podařilo
životnost prodloužit až na 800 a později i 1000 hodin. Inspiraci
pro stavbu listu tvořeného voštinovými úseky připevněnými ke
kovovému nosníku získal Mil zřejmě u americké techniky. V
roce 1960 totiž OKB zakoupila jeden stroj S-58, jehož listy byly
důkladně zkoumány. Ruská literatura ale velmi taktně uvádí, že
helikoptéra sloužila jen k porovnávání. Díky novým poznatkům
6
100 to 110 revolutions per minute the blades started to swing and
were almost bumping into the tail boom. The constructing team
was not familiar with this defect known as flutter. M. L. Mil
appointed a team to promptly repair the defect so that testing
would not be delayed. The next day engineers fixed the defect by
balancing listels on the blades to avoid the flutter. However other
problems arose and it took until summer 1952 to adjust all
defects.
On 3 June V. V. Vinitskiy took-off for the first time. By the
end of August the V-12 prototype had made 57 test flights. At the
same time, No. 3 helicopter plant delivered the second V-12 with
extensive gust mufflers on the exhaust pipes. And the No. 292
Sharatov helicopter plant successfully finished a 300-hour
endurance test of the third V-12 prototype and was in the process
of completing the fourth prototype.
From 12 September to 16 November the first V-12
prototype performed 117 State trial flights. Both factory and
state tests revealed many weak points. The most serious defects
were caused by the poor quality of main rotor blades and the
short distance between rotor blades and the tail boom. Blades
often failed after only 30 hours of service while in general the
overall service life reached only 50 hours. Often technicians had
to adjust transmission joints powering the tail rotor. Test pilots
complained about inadequate flight control systems, especially
during horizontal flight. When taking off, landing, or taxiing, a
negative ground resonance effect often occurred. Engineers
solved this defect by installing horizontal dampers on the blades
and changing the design of undercarriage dampers. To reduce
vibration in the cabin engineers used rubber pads between the
engine and its bearings. All in all, it took a month and a half of
hard work to eliminate all shortcomings.
In December 1952 No. 292 Sharatov helicopter plant began
Mi-4 series production with factory designation Izdeliye 56
(Product No. 56). This was six months before State trials were
completed. Officially, the
State trials were finished on
28 May 1953. However,
when series production
began the helicopter did not
have any serious defects
except for the main rotor
blades resistivity revealed
during the comprehensive
test period.
Apparently, the material
used in making the rotor
blades caused problems. The
structural veneer swelled
when wet and changed the
shape of blades causing a
strong vibration. The first
Mi-4 helicopters were equipped with composite structure blades
reaching a service life of only 150 hours. In late 1955 TsAGI
experts led by I. V. Ananeyav succeeded in extending service life
up to 300 hours, and later up to 500 hours. However, the blades
service life still lagged behind the service life of other dynamic
parts.
In 1957 the first all-metal blades with 600 hours of service
life were built and used on the Mi-4A prototype. Later on these
blades became standard Mi-4 equipment. Soon rotor blade life
service extended up to 800, then 1,000 hours. Then in 1960 EDB
Mil purchased a Sikorsky S-58 helicopter and inspected its
blades thoroughly. Mil design bureau was apparently inspired
by U.S. technology based on honeycomb sections attached to a
longeron. However, some Russian resources claim that the S-58
helicopter was used solely for comparison, not for inspiration.
Thanks to new knowledge, however secured, rotor blades soon
se podařilo dokončit listy s životností až 2000 a později i 2500
hodin. Ty se staly standardem u vrtulníků vyrobených po roce
1960. Listy měly původně disponovat tlakovým systémem, který
by upozorňoval na poškození celistvosti. Toto řešení navrhl už
v roce 1954 konstruktér A. P. Borščevskij a prosadilo se až u
posledního typu celokovových listů pro Mi-4 a všech později
stavěných Milových typů.
Také ocasní rotor V1Ch1 přinesl po vyhodnocení prvních
provozních zkušeností zklamání. Nedostatečná konstrukční
pevnost vedla u několika strojů k odtržení listu a následně i
havárii. OKB Mil proto ve spolupráci s CAGI a Leteckým
výzkumným ústavem (Ljotnoissljedovatělskij institut - LII)
pracovala na novém typu rotoru. Letové zkoušky měl na starosti R. A. Michjev. V téže době nabídla Milovi vylepšený rotor
V1-Ch1U2 i kancelář OKB Petrov. Jeho zkoušky ale nedopadly podle očekávání. Přednost proto dostal typ s označením
V531-Ch2, který vznikl ve spolupráci OKB Mil a OKB Zaslavský. Jeho upravená verze V531-Ch3 se stala součástí všech
helikoptér vyrobených po roce 1960.
První oficiální předvedení Mi-4 proběhlo na letecké přehlídce v Tušinu v srpnu roku 1953. NATO pojmenovalo vrtulník
„Hound“ (ohař, lovecký pes). Kromě dvou prototypů postavených v závodě No.3 dokončila saratovská továrna No. 292 do
roku 1954 celkem 152 Mi-4. V Kazani vzniklo do roku 1966
3155 kusů. Celkem v SSSR postavili 3309 Mi-4, z nichž přes 800
bylo exportováno. Licenční výroba vrtulníků pod označením
Harbin Z-5 přešla také do Číny. V letech 1963-1979 zde vzniklo
545 vrtulníků. V roce 1958 stroj získal zlatou medaili na bruselské výstavě Expo. Tvůrci ve složení M. L. Mil, A. K. Kotikov,
V. A Kuzněcov, G. V. Kozelkov, I. S. Dimitrijev, M. P. Andriašev
a I. V. Annajev v témže roce obdrželi v té době velmi prestižní
Leninův řád. Mi-4 se osvědčil ve všech klimatických a geografických podmínkách a stal se prvním sovětským vrtulníkem, který
dosáhl výrazného exportního úspěchu. Ruští i zahraniční piloti se
čtyřkou ustanovili mnoho světových i domácích rekordů.
reached 2,000 and later 2,500 hours of service life. Since 1960 these
blades have been standard helicopter equipment.
Initially, the blades should have had a pressure system which
would alert to blade integrity failure. Such a solution was designed
by A. P. Borshchevskiy in 1954; however, it was not used until the
Mi-4 all-metal blade helicopters were produced. A blade pressure
alert system was then used on all Mil type helicopters.
Initial testing of the V1-Ch1 tail rotor was also a
disappointment. Its structure was not rigid enough causing blade
separation and a helicopter crash. EDB Mil then worked with
TsAGI and the Air Research Institute to develop a more reliable tail
rotor. Test flights were led by R. A. Michyev. EDB Petrov offered its
V1-Ch1U2 tail rotor as a substitute. Alas, test flights were not
satisfactory and EDB Mil chose the V531-Ch2 tail rotor made in
cooperation with EDB Zaslavsky. Since 1960 the modified V531Ch3 tail rotor has been used on all Mil type helicopters.
In August 1953 the Mi-4 helicopter was officially introduced at
the Soviet Aviation Day Air Show at Tushino. NATO's designated
name for the Mi-4 was “Hound”. Except for two V-12 prototypes
constructed by No. 3 helicopter plant, the No. 292 Sharatov
helicopter plant completed 152 Mi-4 helicopters by the end of 1954.
By 1966 the Kazan helicopter plant had produced 3,155 Mi-4
helicopters. All in all, the USSR produced 3,309 Mi-4 helicopters of
which over 800 were exported. From 1963 to 1979 China used a
licensing agreement to produce 545 Mi-4 helicopters designated
the Harbin Z-5.
In 1958 the Mi-4 helicopter was awarded a gold medal at the
Brussels Expo. In the same year Mi-4 helicopter engineers, M. L.
Mil, A. A. K. Kotikov, G. V. Kozelkov, I. S. Dimitriyev, M. P.
Adriashev, and I. V. Annayev were awarded the Order of Lenin, a
very prestigious award at the time. Generally speaking, the Mi-4
helicopter proved its reliability in all weather and geographical
conditions and became the first helicopter to achieve great export
success. In addition, Soviet pilots set many international and
national records flying the Mi-4 helicopter.
Východoněmecký Mi-4 „561“ byl dodán NVA jako úplně první v roce 1957. Všimněte si, že gondola pod trupem neobsahuje lafetu kulometu. Foto Walter Britt
via Thomas Girke.
This East German Air Force Mi-4 „black 561“ was delivered as the first in 1957. Note there is no machine gun carriage in the under-belly gondola.
7
Mi - 4
2. Verze Mi-4
Víceúčelové verze
Mi-4
První sériově vyráběná verze, vycházející z prototypů
V-12, získala označení Mi-4. Oproti nim přichází s drobnými vylepšeními. Změnil se zejména tvar ventilačních
otvorů v přídi a kapoty vůbec. Do konstrukce se promítly i
poznatky z letových testů, a vrtulník proto disponuje
například odlišným systémem tlumícím vibrace motoru,
nebo pozměněnými tlumiči podvozku.
Dvoučlenná posádka sedí v
pilotní kabině vedle sebe. Pilot
kapitán (vlevo) i druhý pilot mají
k dispozici kompletní sadu řídících prvků a řízení je možné z
obou sedadel. Při většině letů je
přítomen i palubní technik.
Základní vojenské provedení
Mi-4A může uvnitř trupu na
sklopných sedačkách převážet
12 plně vyzbrojených výsadkářů, nebo až 1250 kg nákladu.
Vojáci sedí na sklopných sedačkách po stranách kabiny. Středy
oken nákladové kabiny byly
prázdné. Převážený výsadek
jimi mohl z ručních zbraní pálit
na nepřítele. Pod trupem může
stroj převážet břemena do hmotnosti 1300 kg. V souladu se Stalinovým zadáním může nákladová kabina pojmout osobní
vojenský automobil, dva
motocykly, nebo bezzákluzový
kanón. Nájezd usnadňují snímatelné rampy. Vlastní
výzbroj tvoří jednohlavňový kulomet Afanasjev A-12,7
ráže 12,7 mm se zásobou 200 nábojů umístěný v gondole
pod trupem.
Sovětská armáda používala Mi-4 zejména k výsadko-
2. Mi-4 Variants
Multi-Purpose Variants
Mi-4
The first series variant based on a V-12 prototype was
designated the Mi-4 helicopter. In comparison with the V-12
prototype, the Mi-4 was improved with vent holes in the
nose and a cowling on the entire engine. Mi-4 production
was influenced by findings from flight tests that called for
either a different engine vibration damper system, or
modified undercarriage dampers.
Východoněmecký Mi-4 „černá 786“ sloužil v letech 1958 až 1964 jako
„černá 555“. Snímek dobře ukazuje délku gondoly u prvních verzí. Foto
Militärhistorisches Museum der Bundeswehr via Thomas Girke.
This East German AF Mi-4 „ 786“ used to serve between 1958 – 1964 aka
„black 555“. The early Mi-4 gondola length is clearly visible.
A two-man crew sits in the cockpit side-by-side. Both
the captain (left side) and the co-pilot
have full control devices available so that
the helicopter could be flown from both
positions. A flight engineer is present
during most flights. The Mi-4´s cargo
cabin is equipped either with folding
seats for 12 fully-armed troops, or to hold
a cargo load up to 1,250 kg. The folding
seats are placed along the cargo cabin
side walls. Windows are hollow in the
center so that troops can fire at a foe. The
helicopter can also carry a load up to
1,300 kg under the fuselage. In
accordance with the Stalin´s order the
helicopter can be loaded with, either a
military car, two motorcycles, or a
recoilless cannon and used removable
ramps for loading and unloading.
Jeden z prvních dodaných československých Mi-4 s označením D-51. V létě 1957 přešlo letectvo Armaments placed in a gondola under
na nové označování a stroj létal s číslem „bílá 0225“. Za zmínku stojí prvky typické pro první the fuselage include an Afanasyev Avyrobené Mi-4, zejména odlišné provedení větracích otvorů v přídi a stropní okna nad sedadly 12.7 mm heavy-caliber machine-gun
pilotů. Foto František Červíček.
One of the first Czechoslovak Mi-4 with “D-51” code. In September 1957 Czechoslovak Air Force with a 200-round ammunition magazine.
changed the evidence number system and this helicopter got the “white 0225” code. Note the early
The Soviet Army used Mi-4
variants distinguishing features – different ventilation ribs on the front fuselage and small side windows at
helicopters for both cargo and troop
the roof of the cockpit.
8
67
Sovětský námořní Mi-4M ve standardním zbarvení ze šedesátých let.
Soviet navy Mi-4M in classic 1960s colour scheme.
Tento sovětský námořní Mi-4SP se účastnil pátracích a záchranných misí.
This Soviet navy Mi-4SP used to carry out Search and rescue missions.
Mi - 4
Odkrytovaná příď Mi-4A. Foto www.repulomuzeum.hu.
Opened cowlings of the Mi-4A front fuselage.
68
Příď Mi-4A, všimněte si rozdílu v umístění ventilačních otvorů.
Mi-4A front fuselage, note the different ventilation ribs.
Příď Mi-4.
Mi-4 front fuselage.
Spodní část trupu Mi-4A. Foto www.repulomuzeum.hu.
Mi-4A lower fuselage.
Příďová podvozková noha.
Front undercarriage.
Gondola Mi-4A s kulometem A-12,7.
Under-belly gondola with A-12,7 machine gun.
69
Československý Mi-4B v kamufláži získané během generální opravy.
Czechoslovak Mi-4B in a camouflage scheme applied during general overhaul.
Mi - 4
70