Вертолётный бум ( ч. II )
История винтокрылых. ( часть II)
Вертолет «Омега» (2МГ) И.П. Братухина (СССР, 1941). Двухместный, двухвинтовой, поперечной схемы. Двигатели МВ-6, 220 л.с. Диаметр несущих винтов — 7 м. Полетная масса — 2050 кг. Масса пустого — 1760 кг. Максимальная расчетная скорость — 186 км/ч. Статический расчетный потолок — 290 м. Динамический расчетный потолок — 6000 м. Дальность — 250 км.
История мирового вертолетостроения — как и техники вообще — не знает проторенных дорог. В конце 30-х и начале 40-х годов в авиационном мире не было недостатка идей, относящихся к винтокрылым машинам. Во многих странах были построены многочисленные опытные образцы геликоптеров. Так, в Германии, промышленность которой форсированными темпами перестраивалась на военный лад, разработками вертолетов занялись не только немецкие фирмы «Фокке-Ахгелис», «Флеттнер» и «Добльгоф», но и попавшие в руки нацистов австрийские «Наглер» и «Гольц» и французская «Бреге».
В эти же годы в США над конструированием вертолетов работали фирмы Сикорского, Пясецкого, Бэлла, Келлета, Хиллера и ряд других. Впрочем, позже многие, не выдержав конкуренции, сходили со сцены. А пока все неуклонно, шаг за шагом прощупывали, искали наиболее рациональные схемы винтокрылых аппаратов.
Вертолеты условно стали подразделять по расположению воздушных винтов (роторов) относительно строительных осей (продольной, поперечной и вертикальной) и по числу этих винтов.
Естественно, у конструкторов не мог не возникнуть вопрос: «Какая же схема лучше?» Или, образно говоря, как располагать несущие винты: вдоль или поперек? Следует сказать, что альтернатива содержала принципиальный смысл с далеко идущими последствиями.
У нас в стране в январе 1940 года при Московском авиационном институте (МАИ) было организовано Опытное конструкторское бюро, во главе которого сначала встал профессор Б.Н. Юрьев, а затем И.П. Братухин, пришедший сюда из ЦАГИ.
В историю советской авиации И.П. Братухин вошел как крупнейший ученый-новатор, теоретик и великолепный мастер эксперимента. Начиная работу над вертолетом, Братухин отдал предпочтение поперечной схеме и вскоре после окончательного утверждения эскизного проекта приступил к строительству вертолета «Омега» с двумя двигателями воздушного охлаждения (рис. на заставке). Однако Великая Отечественная война на некоторое время прервала успешно начатые заводские испытания. ОКБ пришлось эвакуировать, и возобновились они лишь летом 1943 года. Испытывали «Омегу» в два этапа. Сначала пилот К.И. Пономарев поднял «Омегу», удерживаемую тросами, чтобы без лишнего риска, постепенно усложнять испытания. Не забывайте, что многое тогда делалось впервые, включая и обучение летчика особенностям техники пилотирования.
Несмотря на некоторые капризы двигателей, первые полеты дали весьма удовлетворительные результаты. Выбранная схема полностью себя оправдала! Более того, после необходимых доработок, как указывалось в акте государственной комиссии, «Омегу» можно было использовать как для военных, так и для народнохозяйственных нужд. В 1944 году ОКБ Братухина построило машину, и вскоре на заводском аэродроме начались испытания «Омеги-II». На этом вертолете установили новые, более мощные двигатели, в результате чего суммарная тяга несущих винтов повысилась на 300 кгс.
«Омега» стала родоначальницей целого семейства винтокрылых машин. Следом за ней из ОКБ Братухина выходят цельнометаллические Г-3, Г-4, пассажирский шестиместный Б-5. Кстати сказать, на этой машине фермы, соединяющие фюзеляж с гондолами двигателей, заменили крылом расчетного профиля, что на максимальной скорости дало прирост подъемной силы на 25% и попутно разгрузило лопасти несущего винта.
В 1946 году вертолеты «Омега-II» и серебристые Г-3 и Г-4 впервые приняли участие в параде, состоявшемся в День авиации.
В 1946—1948 годах Братухин спроектировал еще несколько машин, в том числе санитарный вертолет Б-9, Б-10 и вертолет связи Б-11 (рис. 26). Последний, повторив схему предыдущих и также обладая хорошей устойчивостью и управляемостью на всех режимах полета, в большей степени был доведен и исследован.
В самом конце 1944 года к работе над геликоптерами подключился конструкторский коллектив А.С. Яковлева. Уже в 1945 году начались испытания вертолета соосной схемы, которому так и не успели дать какую-либо официальную марку (Рис. 27). Эта экспериментальная двухместная машина имела два несущих винта, синхронно вращавшихся в противоположных направлениях. Удары лопастей друг о друга предотвращали специальные ограничители. Летные испытания, проведенные летчиком В.В. Тезавровским, дали коллективу КБ ценный практический опыт, который позже пригодился при работе над другими образцами.
Однако наибольшего успеха в конструировании вертолетов соосной схемы суждено было добиться нашему замечательному конструктору Н.И. Камову, на работах которого мы еще остановимся более подробно и обстоятельно.
За рубежом наибольшее внимание геликоптерам уделяли авиаконструкторы США. Там еще в предвоенные годы ряд фирм выпустил опытные образцы машин почти всех известных в те времена схем. Правда, жизнеспособными оказались лишь некоторые. Так, в 1939—1940 годах И. Сикорский, ставший главой фирмы «ВОУТ-Сикорский» и техническим директором одной из крупнейших корпораций, построил экспериментальный вертолет VS-ЗОО.
Надо сказать, что, несмотря на свой опыт и возможности, Сикорский не стремился сразу создавать аппарат, пригодный для практического применения. Элементы конструкции вертолета отрабатывались им последовательно с постепенным увеличением масштабов и параметров. Так, первый вариант VS-300 был оснащен мотором всего в 75 л.с., затем его заменили 90-сильным «Франклин», и только после того, как были завершены все этапы летных испытаний, американцы построили геликоптер автожирной схемы R-4 (рис. 28). После этого фирма получила большой правительственный заказ на поставку армии и флоту вертолетов R-4 и R-4B.
Однако при эксплуатации новой техники выявились недостатки, связанные с устойчивостью и управляемостью. Они стали причиной ряда аварий и катастроф. И все же достоинства машин, не нуждающихся в аэродромах, были оценены.
26. Вертолет Б-11 И.П. Братухина (СССР, 1948). Двигатель — М-26, 300 л.с. Диаметр несущего винта — 13 м. Число лопастей — 4. Частота вращения — 150 об/мин. Полетная масса — 1320 кг. Масса пустого — 1020 кг. Максимальная скорость — 176 км/ч. Минимальная скорость — 50 км/ч. Потолок — 4100 м.
27. Экспериментальный вертолет А. С. Яковлева (СССР, 1947). Двухместный, двухвинтовой, соосной схемы. Двигатель М-11ФР-1, 140 л.с. Диаметр несущего винта — 10 м. Полетная масса — 1020 кг. Масса пустого — 878 кг. Максимальная скорость — 150 км/ч. Статический потолок — 150 м. Динамический потолок — 250 м. Дальность — 235 км. В процессе испытания для изменения центровки были сняты стабилизатор и килевые шайбы.
28. Вертолет R-4В И. Сикорского (США, 1943). Двухместный, одновинтовой. Двигатель К-550-1, 200 л.с. Диаметр несущего винта — 11,58 м. Диаметр хвостового винта — 2,34 м. Полетная масса — 1175 кг. Полезная нагрузка — 238 кг. Масса пустого — 912 кг. Максимальная скорость — 145 км/ч. Динамический потолок — 2450 м. Дальность — 104 км.
Вертолет Fi-282 Флеттнера (Германия, 1938). Одноместный, двухвинтовой, соосной схемы. Двигатель «Брамо», 150 л.с. Диаметр несущего винта — 12 м. Полетная масса — 800 кг. Масса пустого — 600 кг. Максимальная скорость — 150 км/ч. Продолжительность полета около 3 ч.
Зарубежные военные историки не без удивления отмечают, что созданные немецкими конструкторами вертолеты, уже пригодные для практической эксплуатации, во время второй мировой войны так и не были использованы, В чем дело? В поразительной близорукости генералов вермахта? Да нет, эти же генералы, считая, что победа в войне на 99% зависит от техники, требовали от авиаконструкторов самые разнообразные машины — от реактивных перехватчиков до самолетов-монстров, и даже «бомберзеге» — истребителей с пушками, стреляющими вверх (см. «ТМ» № 2 за 1974г.).
Кажущийся «генеральский парадокс» объясняется тем, что, оказавшись на грани катастрофы, фашистские руководители от политического авантюризма перешли к авантюризму техническому. Это полностью относится и к вертолетам.
В 1942 году фирма «Фокке-Ахгелис» (дочернее предприятие концерна «Фокке-Вульф-Альбатрос») построила вертолет Fa-223 поперечной схемы с 1000-сильным мотором «Брамофафнир-323». При летных испытаниях была получена неплохая максимальная скорость (около 210 км/ч) и потолок 7100м. Но доводка аппарата затянулась до 1945 года.
Менее известная и не столь мощная фирма «Флеттнер» построила и испытала довольно удачный одноместный вертолет Fi-282 с открытой кабиной (см. рис. на заставке).
Оба вертолета показали хорошую маневренность и управляемость при демонстрационных полетах, и ими заинтересовался командующий «Кригсмарине» адмирал Дениц, который поспешил заказать серийные вертолеты для нужд флота.
Будучи подводником и ярым сторонником «сокрушительной подводной войны», адмирал потребовал от «Фокке-Ахгелис» особые вертолеты для своих субмарин. Преодолев массу технических и организационных трудностей, фирма «под занавес» войны продемонстрировала флоту такой вертолет, получивший наименование Fa-336. Предполагалось, что подводники, упаковывая его в герметичный пенал-ангар, при необходимости в 3—5 мин смогут его собрать и подготовить к полету. Однако французские рабочие сорвали выполнение адмиральского заказа.
После подписания Германией Акта о безоговорочной капитуляции несколько вертолетов, попавших к американцам, были вывезены за океан, где их подвергли тщательному изучению и всесторонним испытаниям.
А как же обстояли дела с созданием вертолетов у нас в стране? Наряду с Б.Н. Юрьевым, Н.К. Скржинским, И.П. Братухиным, М.Л. Милем конструировать бескрылые машины стал и Н.И. Камов. Можно только удивляться, какими минимальными средствами на первых порах умел обходиться этот оригинальный и талантливый человек!
В своем более чем скромном ОКБ, созданном в 1945 году, он и его коллеги за весьма короткий срок спроектировали и построили экспериментальный вертолет Ка-8.
Говорят, счастливая инженерная находка, как и удача, любит самоотверженный труд. В ОКБ Камова экспериментальный поиск умели вести с большим искусством. Так, не имея под рукой специального вертолетного двигателя, «камовцы» решили обойтись мотоциклетным М-76 мощностью всего 44,8 л.с., изготовив к нему редуктор с нужным передаточным числом оборотов. Управление вертолетом и все основные узлы доводили и отлаживали на трех опытных экземплярах.
Одноместный, двухвинтовой, соосной схемы вертолет получился легким, маневренным, неприхотливым в эксплуатации. Посадочное устройство его состояло из двух прочных надувных баллонов, позволявших машине садиться как на сушу, так и на воду.
На этой «стрекозе», как ее шутя называли сами создатели, провели разносторонние испытания, давшие ценный материал для дальнейшей работы ОКБ, а затем построили еще четыре машины, которым дали марку Ка-10. В сентябре 1949 года вертолет успешно прошел заводские испытания и неоднократно принимал участие в воздушных парадах.
Обе машины стали прообразами будущих серийных Ка-15м, Ка-18 и Ка-26, которые сразу облюбовали для себя моряки. Кроме того, эти вертолеты много и очень успешно использовались на почтово-пассажирской и санитарной службах.
Параллельно с Камовым в 1947 году начало работу Опытно-конструкторское бюро во главе с 38-летним главным конструктором Михаилом Леонтьевичем Милем. Первый вертолет «фирмы» Ми-1 (ГМ-1) (см. рис. 30), спроектированный и построенный в 1948 году, стал самым распространенным, чрезвычайно широко применялся в народном хозяйстве страны. Испытания этой машины проводил летчик М.К. Байкалов. Впоследствии на Ми-1 было установлено 29 официальных мировых рекордов, не считая своеобразного рекорда долголетия: созданный 35 лет назад, Ми-1 трудится до сих пор!
Еще в годы второй мировой войны заманчивые летные качества вертолетов ло достоинству оценили американские генералы. пособность этих машин зависать, лететь боком, назад была своеобразно оценена. С их легкой руки винтокрылую авиацию окрестили «воздушной кавалерией». «Объезжать» ее начали в береговой охране, на патрульно-спасательных работах. Например, только благодаря вертолетам R-4 и R-4B удалось вывезти из японского тыла солдат, попавших в окружение на Бирманском театре военных действий.
Благодаря настойчивым требованиям американских военных фирмы Сикорского, Пясецкого, Хиллера, Белла начали выпуск серийных вертолетов (см. рис. 31). Однако эксплуатация первых серий в армии и на флоте привела к вспышке аварийности. Расследования показали, что наряду с отказами, типичными для авиатехники, причинами аварий и катастроф были явления, до тех пор неведомые в классической авиации.
В частности, оказалось, что вертолет «не любит» большие вертикальные скорости снижения на малых поступательных скоростях. При этом возникает так называемое «вихревое кольцо»: летчики, попадавшие в такой режим полета, отмечали тряску и повышенную вибрацию, но главное, это сопровождалось частичной или полной потерей управляемости. Были и другие неприятности, вроде флаттера лопастей несущего винта и «земного резонанса», которые еще долго преследовали как конструкторов, так и летчиков.
29. Вертолет Ка-10 Н.И. Камова (СССР, 1949). Одноместный, двухвинтовой, соосной схемы. Двигатель АМ-4в (55 л.с.). Диаметр несущего винта — 6,12 м. Полетная масса — 375 кг. Масса пустого — 234 кг. Максимальная скорость — 90 км/ч. Статический потолок — 500 м. Динамический потолок — 2000 м.
30. Вертолет Ми-1 М.Л. Миля (СССР, 1948). Четырехместный, одновинтовой. Двигатель АИ-26В, 575 л.с. Диаметр несущего винта — 14,346 м. Полетная масса — 2296 кг. Масса пустого — 1798 кг. Максимальная скорость — 190 км/ч. Статический потолок — 3450 м. Динамический потолок — 6800 м. Дальность полета — 495 км.
31. Вертолет Н-23В Хиллера (США, 1945). Двухместный, одновинтовой. Двигатель «Франклин» 6V4-200-CЗЗ, 200 л.с. Диаметр несущего винта — 10,7 м. Полетная масса — 1135 кг. Полезная нагрузка — 360 кг. Максимальная скорость — 135 км/ч. Динамический потолок — 3300 м. Дальность полета — 210 км.
Пассажирский вертолет Як-24А А.С. Яковлева (СССР, 1960 г.). Двухвинтовой, продольной схемы. Два двигателя А.Д. Швецова АШ-82В по 1700 л.с. Диаметр несущих винтов — 21 м. Полетная масса — 13800 т. Максимальная скорость — 180 км/ч. Статический потолок — 1500 м. Динамический потолок — 2700 м. Дальность полета — 400 км.
Научно-техническая революция породила немало новых терминов, к примеру «лаг внедрения». Под ним понимают время, которое отделяет научное открытие от его практического применения. Напомним, что для радиолокации «лаг внедрения» составил 15 лет, для телевидения — 12, для транзистор» — 5 лет. Интегральные схемы освоили за три года. Есть свой «лаг» и у вертолетов.
К началу 50-х годов Англия предприняла отчаянную попытку вырваться вперед в области вертолетостроения. Сил и средств было затрачено немало. Фирма «Бристоль» поспешила даже заполучить известного австрийского конструктора геликоптеров Хаффнера, к услугам которого она, кстати, прибегала еще в 1933 году. Теперь англичане надеялись с его помощью начать производство вертолетов большой грузоподъемности.
Под руководством Хаффнера конструкторы тщательно проработали эскизный проект двухвинтового вертолета продольной схемы «Бристоль-173». Однако уже при испытаниях опытных образцов начались неприятности, связанные с резонансными колебаниями.
Само по себе это явление не было новым для конструкторов. Но на вертолетах, которым свойственна сложная аэродинамика и у которых вращающихся элементов и деталей гораздо больше, чем у самолетов, погасить вибрацию оказалось крайне трудно. Несколько лет ушло на испытания и доводку, но коварная вибрация, угрожавшая прочности конструкции, возникала то на одном, то на другом режиме полета.
Время шло, дело продвигалось медленно, и, когда срок контракта истек, Хаффнер; вынужден. был признать, что его машина непригодна для серийного производства.
Скрепя сердце англичане признали поражение и купили лицензию у американцев. А те не скупились на рекламу, гарантировавшую надежность и безопасность своих геликоптеров. При этом они «дипломатично» умолчали о трудностях, которые попортили много крови заокеанским конструкторам, аэродинамикам и многим другим специалистам.
Еще в 1945 году американская фирма «Инджиниринг», возглавляемая Пясецким и Даландом, получила крупный заказ от морского министерства США на создание геликоптера повышенной грузоподъемности. Вскоре был спроектирован и построен двадцатиместный вертолет PV-3 продольной схемы с двумя несущими винтами — на носу и хвосте. Оба винта приводил во вращение двигатель «Континентэл» «Райт-975» со взлетной мощностью 450 л.с.
Однако доводка машины проходила с большими трудностями. Достаточно сказать, что после восьми лет упорной и напряженной работы на двадцать первом полете вертолет развалился в воздухе, похоронив под обломками экипаж. Причиной катастрофы была все та же болезнь — резонансные колебания. Так трагически началась история машины, позже выпускавшейся под названием «Work Horse» («рабочая лошадь»).
В нашей стране история создания крупных вертолетов берет начало с лета 1952 года, когда ведущие авиаконструкторы А.С. Яковлев и М.Л. Миль получили правительственное задание на постройку первых таких машин большой грузоподъемности.
Оба авиаконструктора блестяще справились с порученным делом, применив широкое кооперирование между научными учреждениями и заводами. Например, топливные системы испытывались в Центральном институте авиамоторостроения (ЦИАМ), редукторы изготавливались и испытывались на одном из моторостроительных заводов, снятием прочностных и других характеристик занимались сотрудники ЦАГИ. Такая организация работ помогла Яковлеву и Милю избежать крупных ошибок как при выборе схемы, так и при разработке важнейших узлов.
Яковлев впервые у нас в стране взял за основу продольную схему с двумя несущими винтами. Они располагались в носовой и хвостовой частях фюзеляжа и вращались двумя двигателями воздушного охлаждения АШ-82В синхронно в разные стороны. При выходе из строя одного из них летчик мог продолжать полет на другом.
Для проведения статических, динамических, ресурсных, заводских и государственных испытаний построили четыре опытных экземпляра Як-24, который впоследствии получил название «летающий вагон». По полетной массе, суммарной мощности двигателей (3400 л.с.) и полезной нагрузке Як-24 превосходил подобные зарубежные вертолеты тех лет. Однако в первых полетах на некоторых режимах обнаружились недопустимые по амплитуде резонансные колебания, сходные с теми, которые «лихорадили» вертолеты Хаффнера и Пясецкого. Поэтому государственные испытания, начатые в 1953 году, завершились лишь спустя два года, и только тогда Як-24 был принят в серийное производство.
На авиационном празднике в 1955 году четыре Як-24 продемонстрировали высадку внушительного десанта, что было отмечено иностранными военными атташе.
17 декабря того же года летчик-испытатель Е.Ф. Милютичев поднял четырехтонный груз на высоту 2902 м, а летчик-испытатель Г.А. Тиняков достиг высоты 5082 м с 2 т груза на борту. Так были установлены два мировых рекорда.
Я нспомнил об этих достижениях не случайно. Мощный, способный переносить груз на внешней подвеске, Як-24 и его модификация Як-24У стали первыми летающими кранами. Эта машина помогла, например, прокладывать газопровод Серпухов — Ленинград на участках с непроходимыми болотами и толями. Вертолет Як-24 участвовал в восстановлении Екатерининского дворца в городе Пушкине, поднимая на крышу металлические конструкции. И не только этим прославилась яковлевская машина. Герой Советского Союза летчик-испытатвль Ю.А. Гарнаев совершил на Як-24 беспосадочный полет по маршруту Москва — Ленинград.
В дальнейшем на базе Як-24 по специальному заказу была построена небольшая серия 30-местного пассажирского вертолета Як-24А с большим просторным комфортабельным салоном.
32. Вертолет Як-24, «летающий вагон» А.С. Яковлева (СССР, 1952 г.). Двадцатидвухместный, двухвинтовой, продольной схемы. Два двигателя АШ-82В по 1700 л.с. Диаметр несущих винтов — 20 м. Полетная масса — 14270 кг. Максимальная скорость — 175 км/ч. Статический потолок — 2000 м. Динамический потолок — 4200 м. Дальность полета — 265 км.
33. Вертолет Пясецкого HRP-1 (США, 1948 г.). Двухвинтовой, продольной схемы. Два двигателя Пратт-Уитни R-1340-A по 600 л.с. Диаметр несущих винтов — 13,5 м. Полетная масса — 3130 кг. Максимальная скорость — 167 км/ч. Статический потолок — 1200 м. Динамический потолок — 3700 м. Дальность полета — 420 км.
34. Вертолет «Боинг — Вертол 107» (США, 1958 г.). Двухвинтовой, продольной схемы, два двигателя «Дженерал электрик» T58-GE-10 по 1400 л.с. Диаметр несущих винтов — 15,54 м. Полетная масса — 10 433 кг. Максимальная скорость — 267 км/ч. Динамический потолок — 4265 м. Дальность полета — 381 км.
Экспериментальный реактивный мини-вертолет с пульсирующими двигателями (СССР, 1947 год). Одноместный, два двигателя с тягой по 17 кгс. Диаметр несущего винта 7 м (специальными насадками мог быть увеличен до 8—9 м).
Идея создания реактивного вертолета возникла у авиаконструкторов в 40-х годах, когда появились первые серийные самолеты без привычных пропеллеров. В то время теоретики пришли к выводу, что такие геликоптеры следует строить по одной из двух основных схем — либо используя компрессорный привод, когда сжатый воздух или газ подается к соплам на концах лопастей, либо устанавливая, реактивные двигатели на торцах несущего винта.
Судя по предварительным расчетам, вертолеты с реактивным приводом в отличие от поршневых не нуждались в сложной трансмиссии. Благодаря этому можно было полнее использовать мощность силовой установки. Все это, конечно, обнадеживало, однако на деле реактивный вертолет оказался весьма крепким орешком и опыт работы над такими аппаратами заставил теоретиков существенно подправить свои выкладки.
Как известно, самый первый реактивный геликоптер спроектировал и построил немецкий конструктор Добльгоф. Его машина благополучно поднялась в воздух, но в эксплуатации оказалась крайне капризной, а ее летные характеристики были весьма невысокими. К тому же, отличаясь тихоходностью, вертолет Добльгофа поглощал изрядное количество топлива, поэтому дальность и продолжительность полета были ограниченными.
В нашей стране в соответствии с планом комплексных теоретических и экспериментальных исследований реактивных вертолетов в 1947 году была создана конструкторская группа, которую возглавляли инженеры Б.Я. Жеребцов, Ю.С. Брагинский и Ю.Л. Старинин.
Их небольшой коллектив разработал оригинальную методику натурных испытаний своего опытного одноместного мини-вертолета. Эта машина была оснащена двухлопастным винтом и миниатюрными прямоточными, пульсирующими двигателями, длина каждого из которых не превышала 25 см. В 1950 году летчик-испытатель Г.А. Тиняков успешно опробовал этот мини-вертолет (см. рисунок на заставке) при нескольких подлетах вблизи земли. Чрезвычайно интересные исследования вертолетов с реактивным приводом в те же годы провел коллектив опытно-конструкторского бюро во главе с И.П. Братухиным.
В 1948 году ОКБ начало эскизную разработку экспериментальной машины с двумя прямоточными двигателями, расположенными на несущем винте. В связи с тем, что прямоточный двигатель не имеет стартовой тяги, при запуске двигателей предварительная раскрутка несущего винта производилась с помощью пороховых пиропатронов или от аэродромного стартера.
В ходе работ, «по-братухински» точных и скрупулезных, инженеры тщательнейшим образом отработали системы питания и зажигания двигателей, после ряда испытаний отобрали наилучшие варианты внутреннего устройства силовой установки. При пробных запусках несущий винт реактивной машины работал отменно, достаточно сказать, что он развивал тягу более 290 кгс. Однако завершить столь перспективную работу коллективу не удалось. Дело в том, что в 1951 году опытно-конструкторское бюро было закрыто, а его сотрудники, в том числе и Братухин, были переведены в другие организации.
Немало поработали над реактивным вертолетом и конструкторы Польской Народной Республики. В 1955 году эту идею начали воплощать в жизнь инженеры П. Котлинский и А. Рудук, работой которых руководил профессор С. Войциковский.
Уже через два года начались летные испытания экспериментального вертолета JK-1. Сначала все вроде бы шло хорошо, но в одном из полетов с лопасти сорвался двигатель. Мгновенно потеряв устойчивость, машина рухнула на землю. Вместе с нею погиб летчик-испытатель А. Жмигель.
После этой катастрофы польские специалисты продолжили эксперименты, в ходе которых выяснилось, что устойчивость и управляемость созданного ими реактивного вертолета резко ухудшаются на режимах авторотации, В связи с этим было принято решение прекратить дальнейшие полеты. Опытный экземпляр JK-1 передали в Краковский музей авиации и астронавтики.
В других странах также пытались создать винтокрылые машины с реактивным приводом. Например, в США их разработкой по заказу военных довольно долго занималась фирма «Хьюз». Однако опытный образец XV-9a американцы сумели построить лишь к 1965 году. Впрочем, этот аппарат так и не оправдал возлагавшихся на него надежд. Справедливости ради отметим, что заокеанские инженеры опробовали на нем новинку — компрессорный привод «горячего цикла». Суть ее заключалась в том, что турбореактивные двигатели, выступившие в роли газовых генераторов, гнали горячий воздух по специальным каналам к концам пустотелых лопастей, где находились сопла. Через них воздух выбрасывался наружу, приводя во вращение несущий винт. Управление вертолетом по курсу обеспечивали V-образные каналы газовой системы, снабженные заслонками (клапанами), которыми пилот управлял из кабины. Располагались эти каналы в хвостовой части машины.
Поскольку несущий винт работал в условиях больших температур, нагрузок и значительных окружных скоростей, лопасти изготавливали из высокосортных, огнеупорных сталей и оснащали углеродной термоизоляцией. Все это, естественно, удорожало производство и усложняло эксплуатацию американского геликоптера.
Больше повезло другим американским фирмам — им удалось построить и испытать несколько легких реактивных вертолетов. В частности, YK-32 «Хорнет» и MH-1 «Колибри» компании «Хиллер» были выпущены малыми сериями для армии, флота и полиции.
А вскоре в мире появились вертолеты второго поколения, оснащенные надежными турбовинтовыми двигателями. Они обладали куда более высокими летно-техническими данными. Это обстоятельство и подорвало интерес к их реактивным собратьям. Следствием этого стало сокращение научно-исследовательских работ над ними, а о заказах нечего было и думать.
Впрочем, окончательно списывать со счетов реактивные вертолеты, по-моему, рановато. В авиации не раз старые разработки представали в новом обличье, и вполне возможно, что в недалеком будущем нам предстоит продолжить рассказ о реактивных «стрекозах».
35. Реактивный вертолет Добльгофа V-1 (Германия, 1942 год). Одноместный, одновинтовой. Двигатель «Вальтер-Микрон», 60 л.с. Полетная масса 285 кг. Максимальная скорость 80 км/ч.
36. Экспериментальный вертолет JK-1 (ПНР, 1957 год). Одноместный, Два двигателя с тягой по 12,5 кгс. Диаметр несущего винта 7 м. Полетная масса 340 кг. Максимальная скорость 131 км/ч. Продолжительность полета 15 мин.
37. Реактивный вертолет XV-9a «Хьюз» (США. 1965 год). Одновинтовой, два двигателя «Дженерал-электрик» YT64-6, турбореактивные, используемые как генераторы газа. Диаметр несущего винта 16,7 м. Полетная масса около 8300 кг. Расчетная максимальная скорость 277 км/ч. Расчетная продолжительность полета 2 ч.
Экспериментальный сверхмалый вертолет МАИ Х-5 (СССР, 1973 год). Одноместный, двухвинтовой, поперечной схемы. Общая мощность двигателей — 48 л.с. Диаметр несущих винтов — 1,1 м, вес без пилота — 45 кг. Максимальная расчетная скорость — 157 км/ч. Расчетный статический потолок — 1200 м. Расчетная продолжительность полета — 1 ч 27 мин. Расчетная дальность — 100 км.
Задумав однажды написать современную сказку, шведская писательница А. Линдгрен снабдила ее главного героя — Карлсона, который живет на крыше, — наспинным пропеллером, с помощью которого тот и совершал воздушные прогулки над городом. Что и говорить, ребятишки сразу поверили в столь симпатичного персонажа сказки эпохи НТР.
Что же касается взрослых, то они давно подумывали о предельно портативном летательном аппарате индивидуального пользования, который можно было бы уместить в небольшом чемодане или даже рюкзаке; И не только подумывали, но и пробовали претворить свои замыслы на практике.
Американский инженер Г. Пентекост в 1945 году разработал и построил сверхлегкий (всего 40 кг) вертолет «Хоппикоптер» («Попрыгунчик»), оснащенный переделанным мотоциклетным мотором мощностью 20 л.с. Пристегнув ремнями этот аппарат к спине, он совершил несколько подлетов вблизи земли, положив тем самым начало миниатюрным вертолетам «ранцевого типа».
Вскоре после этого Пентекост основал небольшую фирму, наименованную в честь «Попрыгунчика» — «Корпорацией Хоппикоптер». Впрочем, она просуществовала недолго, а вот «Хоппикоптером»... заинтересовались сотрудники британского военного министерства. Они предложили изобретателю финансовую поддержку. В соответствии с договоренностью он обязался предоставить свой аппарат на испытания по особой программе. Секрет такой заинтересованности объяснялся просто: военные задумали выявить потенциальные возможности мини-вертолетов для использования их во всякого рода «деликатных операциях». Спустя некоторое время в Англии появилась первая серия усовершенствованных «хоппикоптеров», оснащенных более мощными силовыми установками и топливными баками увеличенной емкости.
Прослышав про эксперименты англичан, военное ведомство США поспешило сделать заказ калифорнийской фирме «Ротор Крафт оф Глендейл» на проектирование реактивного ранцевого вертолета массой до 40 кг и с «почти бесшумным двигателем». Аппарат «Пинвил» построили в 1951 году, а испытывали его в обстановке полной секретности на одной из авиабаз близ Лос-Анджелеса. Хотя параметры аппарата и совпадали с заданными, американские военные в отличие от британских не торопились запустить машину в серию. Дело заключалось в том, что «Пинвил» показал себя далеко не с лучшей стороны. Пилоты-испытатели жаловались на то, что он неустойчив и трудно управляем, особенно вблизи поверхности, и не раз лишь чудом удавалось избегать аварий при посадках.
Кроме того, заказчикам не понравился непомерно большой расход топлива при незначительной (всего 15 мин) продолжительности полета, мизерном радиусе действия, недостаточной грузоподъемности и малой скорости. В результате военные признали «Пинвил» бесперспективным и прекратили его дальнейшие испытания.
Следующий реактивный ранцевый вертолет появился в США спустя 10 лет. Его создателем был американский инженер, русский по национальности Е. Глухарев, слывший в фирме И. Сикорского одним из ведущих специалистов по двигателям. После долгих поисков и экспериментов он сконструировал для своего детища — MEG-1x удачный реактивный двигатель, работавший на пропане. В пробных полетах Глухареву удалось продержаться в воздухе 18 мин и развить скорость около 90 км/ч.
В середине 60-х годов созданием летательных аппаратов индивидуального пользования увлекся и датчанин К. Серемет. Он построил несколько «попрыгунчиков» собственной конструкции и довольно успешно облетал их.
Занимались постройкой мини-вертолетов и конструкторы нашей страны, правда, большей частью самодеятельные. Увлекся этим и инженер В. Пятов. Он не стал проектировать ранцевый вертолет. Под непосредственным наблюдением Генерального конструктора вертолетов М.Л. Миля, неизменно поддерживавшего талантливых энтузиастов, Пятов рассчитал и построил реактивный аппарат X-1 по классической схеме. Вес этого сверхлегкого вертолета составлял всего 120 кг.
Позже талантливый конструктор стал постоянным руководителем одного из СКБ при Московском авиационном институте имени Серго Орджоникидзе. При его участии студенты создали несколько небольших оригинальных вертолетов, в том числе экспериментальный МАИ X-5 (см. рисунок на заставке). Этот аппарат с открытой кабиной имел необычную силовую установку мощностью 48 л.с. Она состояла из восьми двухцилиндровых, двухтактных, видоизмененных моторов от бензопилы «Дружба», объединенных в одном блоке.
Моторы приводили во вращение два несущих винта диаметром около метра, установленных на силовой балке, которая поворачивалась на определенный угол вокруг своей оси и была связана с ручкой управления. Это давало пилоту возможность изменять направление тяги. При полетах вбок ту же балку приходилось смещать в сторону от пилотского кресла. Для обеспечения устойчивости в горизонтальном полете Х-5 имел позади небольшую килевую плоскость. Интересная деталь — в качестве шасси будущие авиаинженеры применили два надувных, конусообразных баллона из прорезиненной ткани, которые позволяли вертолету садиться на неровный или непрочный грунт.
МАИ X-5 как, впрочем, и другие вертолеты, созданные в студенческих конструкторских бюро наших вузов, с успехом демонстрировался на международных выставках, в частности, в Гаване, Милане и Лос-Анджелесе. Конечно, эти машины не предназначались для серийного производства, ни для каких-либо сложных экспериментов. Однако на них тщательно отрабатывались детали и узлы, которые в дальнейшем можно было использовать на мини-вертолетах будущего, предназначенных для аэрофотосъемки, геологоразведки и, вполне вероятно, туризма и спорта. Да и для будущих авиаинженеров увлекательная работа над столь необычными машинами оказалась очень полезной. Как-никак, но они прошли весь производственный цикл, начиная от проектирования нового летательного аппарата до самостоятельной сборки и летных испытаний.
Вряд ли стоит сомневаться в том, что компактные переносные вертолеты пригодятся членам геологической или какой-либо иной экспедиции, лесничим, пожарным. Поэтому можно надеяться, что история «карманных геликоптеров» будет продолжена на качественно ином уровне.
38. Ранцевый вертолет Г. Пентекоста «Хоппикоптер» (Англия, 1945 год). Двухвинтовой, соосной схемы. Двухтактный двигатель воздушного охлаждения — 20 л.с. Диаметр несущих винтов — 3,66 м. Вес без пилота — 40,86 кг.
39. Реактивный ранцевый вертолет Е. Глухарева MEG-1x (США, 1957 год). Двигатель собственной конструкции, работающий на пропане, с тягой 9 кгс. Максимальная скорость 88,5 км/ч. Статический потолок - 1500 м. Максимальный вес -104 кг. Продолжительность полета - 14-18 мин.
40. Ранцевый вертолет К. Серемета WS4 (Дания, 1969 год). Диаметр несущего винта — 4,5 м, диаметр хвостового винта — 0,8 м. Двухвинтовой, соосной схемы. Двигатель "Кикфафер" 35 л.с., с эластичной ременной трансмиссией на несущий винт. Максимальный вес — 150 кг. Продолжительность полета - 15 мин.
Студенческий экспериментальный одноместный вертолет МАИ Х-3 (СССР, 1971 год). Восемь моторов от бензопилы «Дружба» в двух блоках, общая мощность силовой установки — 48 л.с. Диаметр несущих винтов, заключенных в кожухи, — 1,1 м. Вес без пилота — 68 кг. Максимальная расчетная скорость — 50 км/ч. Продолжительность полета — 30 мин.
Перелистывая страницы нашего вертолетного музея, просто диву даешься, где только конструкторы не размещали несущие винты! В носовой части и на корме, в центре и по бокам, на особых стойках. Вроде бы опробовали все мыслимые варианты... ан нет! В начале 50-х годов некоторые конструкторы решили поместить винт внизу машины.
И вскоре появились странные летательные аппараты, прозванные авиаторами «летающими платформами». А некоторые пилоты, привыкшие к «нормальным» самолетам и геликоптерам, окрестили эти технические диковинки «воздушными сковородками»... Первую из них построили инженеры американской фирмы «Хиллер», которые, правда, ограничились скромной целью — «получить информацию на практике».
Их аппарат имел два соосных винта, заключенных дюралюминиевое кольцо-кожух, которые приводились во вращение двумя двигателями воздушного охлаждения. В центре платформы находилась площадка для пилота, пульт управления и несколько приборов.
Первые полеты на «сковородке» скорее походили на воздушный аттракцион. Если для вертикального взлета достаточно было увеличить обороты винтов, то для того чтобы изменить направление полета, летчику приходилось крайне осторожно смещаться по платформе в ту или иную сторону, рискуя оказаться опрокинутым.
Сбор «информации на практике» затянулся надолго, тем паче что «летающей платформой» заинтересовались вездесущие представители армии и флота, естественно, с точки зрения ее пригодности к военной службе. Их привлекло то (и в том они убедились), что бескрылые летательные аппараты способны летать между домами над узкими улицами и переулками, маневрировать между деревьями и столбами и выполнять другие операции, которые не под силу даже мини-вертолетам.
Позже воздушные винты задумал «оседлать» и американский инженер Дональд Локнер, сконструировавший в 1955 году похожий аппарат «Геликовектор». Тридцатисильный двухтактный двигатель, установленный на нем, приводил во вращение два соосных винта диаметром 4,5 м.
В отличие от предшественников Локнер заменил классическое шасси своеобразными поплавками, что позволяло его аппарату садиться не только на суше, но и на воду. Перед стартом пилот пристегивался широким ремнем к рулевой колонке и только после этого запускал двигатель. Набрав высоту, он направлял «Геликовектор» по курсу, а когда надо было изменить направление полета, наклонялся телом вбок от рулевой колонки подобно тому, как поступали испытатели «Хиллера».
Очередную «платформу» сделал уже известный читателям (см. «ТМ» № 4 за 1983 год) Евгений Глухарев, разработавший в то время малогабаритный реактивный двигатель, Когда же усилия конструктора завершились успехом, он установил свои двигатели на одноместный «хоппикоптер» собственного изготовления.
Новый этап в истории экспериментов по «оседланию пропеллера» начался после появления малогабаритных турбореактивных двигателей со статической тягой в 260 кг. В частности, специалисты американской фирмы «Уильям Рисерч корпорейшн» создали одноместную (позже переоборудованную в двухместную) платформу «Уосп-2», которая в лучших полетах, длившихся до 23 мин, развивала скорость до 75 км/ч. Конструкция машины была довольно проста, и ее создатели уверяли, что управлять ею могут не только профессиональные пилоты, но и любители острых ощущений.
...Однажды заслуженный летчикиспытатель СССР, Герой Советского Союза Константин Коккинаки посетил Московский авиационный институт имени Серго Орджоникидзе. Побывал он и в студенческом конструкторском бюро, которым руководил инженер Всеволод Пятов. Тот и показал известному летчику необычный летательный аппарат. Как человек, крайне «охочий до всего, что может летать», Коккинаки обратил внимание на то, что вместо крыльев по обе стороны от кресла пилота располагались прикрытые кожухами винты.
Оригинально решили московские студенты и проблему управления созданного ими аппарата МАИ Х-3. Отклоняя ручку управления, пилот приоткрывал жалюзи, укрепленные ниже несущих винтов на кожухах, и лоток воздуха, отбрасываемый ими, менял направление. Словом, на МАИ Х-3 пропеллеры выполняли и роль аэродинамических рулей.
Вполне возможно, что многие читатели видели эту «летающую платформу» на Центральной выставке научно-технического творчества молодежи, проходившей в Москве в 1972 году (см. «ТМ» № 10 за 1972 год). Несколько позже МАИ Х-3 опять стал экспонатом — на этот раз на Международной выставке в Братиславе, где пользовался большим успехом у посетителей. В нашей стране «летающие платформы» создавали не только будущие авиационники. В 1957 году тысячи зрителей, собравшиеся на парад, посвященный Дню Воздушного флота СССР, на зеленом поле Тушинского аэродрома, наблюдали необычные маневры турболета, созданного советскими инженерами А. Рафаэлянцем, В. Матвеевым, А. Квашининым и Г. Лапшиным. Удивительный аппарат без крыльев и винта взмывал в «небо, совершал всевозможные пируэты и мягко приземлялся. На этом «летающем столе» (такое прозвище получил турболет у летчиков-испытателей) непринужденно — так по крайней мере казалось со стороны — «вальсировал» малоизвестный тогда летчик-испытатель Юрий Гарнаев, который позже, дав путевку в жизнь ряду винтокрылых машин, был удостоен высокого звания Героя Советского Союза.
Возможно, кое-кому его полеты на турболете представлялись очередным «воздушным цирком» на диковинном аппарате, созданном специально для праздника, на самом же деле выступление Гарнаева в Тушине было частью летных испытаний машины, умевшей держаться в воздухе на реактивной струе.
А через несколько лет успешное «оседлание двигателя» позволило советским конструкторам и летчикам разработать, построить и опробовать самолеты вертикального взлета и посадки. Минуло еще несколько лет, и на Луне мягко, «по-гарнаевски», совершили посадку советские автоматические станции. И через некоторое время, стартовав с Селены так, как это делал знаменитый летчик-испытатель, одна из них доставила на Землю «лунные камни»...
41. Экспериментальная «летающая платформа» фирмы «Хиллер» (США, 1954 год). Двигатель «Нельсон» H-56 воздушного охлаждения. Диаметр платформы — 1,83 м (в 1956 году был построен улучшенный образец с винтом диаметром 2,44 м). Всего построено 3 экземпляра.
42. Экспериментальный вертолет Глухарева MEG-3x (США, 1958 год). Реактивные двигатели «G-8-2» конструкции Глухарева, тягой по 11,2 кгс. Вес без пилота - 48 кг. Продолжительность полета - 45 мин.
43. Экспериментальный вертолет Локнера «Геликовертор» ДН-4 (США, 1955 год). Амфибийный вариант. Двигатель «Кикхофер Меркури» - 30 л.с., с ременной трансмиссией на несущий винт диаметром 4,5 м. Вес конструкции — 82 кг. Максимальная скорость - 104 км/ч. На базе этой модели создан «Аэросайкл» с улучшенными характеристиками.
Окончание " Вертолётный бум " ч. III. Смотрите на сайте : Для прдвинутых
