Самолёт Ту-95 не только один из самых мощных отечественных турбовинтовых представителей мира советской авиации, но ещё и пожалуй самый громкий. А всё потому, что у него пропеллеры стоят друг за другом и вращаются в противоположную сторону. У него четыре турбовинтовых двигателя НК-12 мощностью по 15 тыс. л. с. каждый, и таким образом получается, что всего вращается 8 пропеллеров.
Так на каждом валу силовой установки есть по два пропеллера, и такая схема называется контра-вращающиеся пропеллеры, или же коаксиально противоположно вращающиеся пропеллеры. Суть в том, что вся механическая мощность от двигателя идёт на вал, затем на редуктор и потом на устройство, которое делит мощность и крутящий момент на два пропеллера: часть идёт на вращение механизмов в одну сторону, а часть - в другую. К этим механизмам и крепятся сами лопасти.
И отсюда возникает вопрос: зачем так делать, если это повышает шум, увеличивает вес всей конструкции, а также влечёт за собой удорожание и сложность в производстве? Плюс ко всему чем больше движущихся частей, тем выше вероятность поломки.
Однако Ту-95 по праву считают одним из самых надёжных стратегических средств сдерживания в мире авиации. Причём сам двигатель НК-12 производят и непрерывно модернизируют уже больше 60 лет. А это значит, что его плюсы с лихвой перевешивают все его недостатки.
Оказывается основное преимущество такой вот схемы размещения пропеллеров, когда второй стоит позади первого и вращается в противоположную сторону, заключается в повышении производительности. Согласитесь, когда у вас 60 тыс. л. с. механической мощности, то не хотелось бы тратить её на лишние воздушные завихрения, которые не создают тягу, а лишь мешают.
Так вот, когда воздушный поток от первого пропеллера идёт назад, то он в том числе идёт и по окружности. А оно нам надо? Нет. Нам нужно, чтобы он шёл только назад. Вот как раз для перехвата этого воздушного потока и его последующего спрямления, а также отправки строго назад и нужен второй винт позади.
Это работает так, что выставляются нужные углы атаки всех лопастей, а также грамотно распределяется механическая мощность между передним и задним пропеллерами. Иными словами, задний пропеллер делает так, чтобы воздух, отброшенный передним пропеллером, переставал вращаться и устремлялся назад. Именно так и достигается максимально результативная тяга без посторонних воздушных завихрений.
На стенде можно видеть НК-12 в разрезе, а также его редуктор и весь механизм противоходного соосного вращения, к которому крепятся лопасти.
Также нужно отметить, что этот двигатель настолько хорош, что ему даже установили памятник в Самарской области на территории авиапредприятия "Кузнецов".
И ещё нужно отметить, что входе испытаний было установлено, что такая вот соосно-противоходная система вращения экономит топливо на 16 % в режиме максимальной мощности, и на 6 % в непрерывном режиме.
Также было выявлено, что противовращающиеся пропеллеры компенсируют реактивные крутящие моменты друг от друга, что в целом тоже положительно сказывается на поведение самолёта в воздухе.
Плюс ко всему такая вот схема вращения позволяет строить относительно быстрые турбовинтовые самолёты, которые, вообще говоря, скоростью не славятся.