в 1944 г. на R-4 при эксплуатации в условиях Аляски. Такие же лопасти были созданы и для S-51.
S-52-2 в серию не пошел, но хорошо послужил в качестве летающей лаборатории. В 1952 г. на S-52-2 был (одним из первых) установлен турбовинтовой двигатель ”Континенталь” ХТ-51. Однако он представлял собой обычный турбовинтовой двигатель с жесткой связью между турбинами и несущим винтом, что значительно усложняло управление, увеличивало нагрузки в трансмиссии. Проблему удалось решить его заменой на новый французский газотурбинный . двигатель ”Турбомека Артуста II”, приводящий несущий винт от специальной свободной турбины, не соединенной с основной турбиной двигателя. Разработанный под руководством И. Шидловского двигатель послужил прообразом всех последующих вертолетных газотурбинных двигателей (ГТД). Он был значительно легче и компактнее первоначального поршневого, размещался над фюзеляжем и легко обслуживался.
Новый вертолет, получивший название S-59, осенью 1954 г. установил рекорд скорости (250 км/ч) и высоты полета (7470 м). Достижению высоких результатов способствовало введение убирающегося в полете шасси. Оставшийся также экспериментальным S-59 послужил прообразом вертолетов нового, второго поколения, появившихся во второй половине 50-х годов. Отличительной их особенностью были газотурбинные двигатели.
Несмотря на продолжавшуюся разработку легких вертолетов, главное направление деятельности И. И. Сикорского, как и 40 лет назад в самолетостроении, заключалось в повышении грузоподъемности вертолетов, создании все более тяжелых аппаратов. Здесь основным конкурентом была фирма (русского по происхождению) Ф. Пясецкого, апологета двухвинтовой продольной схемы.
Борьба с Пясецким началась еще в 1946 г., когда ВМС США объявили конкурс на трех-пятиместный многоцелевой вертолет, специально предназначенный для эксплуатации на авианесущих кораблях – авианосцах, линкорах и крейсерах. Основными претендентами были PV-14 и S-53. Вертолет Сикорского создавался на основе S-51, но отличался от последнего рядом особенностей, обеспечивающих его эксплуатацию на кораблях. Он имел фюзеляж более обтекаемой формы, систему складывания назад вдоль хвостовой балки лопастей. Чтобы предохранить от случайного попадания людей в рулевой винт, избежать задевания им о палубу и надстройки при посадке в плохую погоду, в отличие от S-51, он был приподнят на специальной концевой балке над хвостовой балкой. При разработке шасси учитывалась необходимость обеспечения посадки на качающуюся палубу. В полу кабины был сделан люк с лебедкой для ведения спасательных работ либо для установки фотооборудования. Комплекс навигационного оборудования предусматривал полеты ночью. Однако Сикорского ждало поражение. Флот выбрал вертолет Пясецкого. Установив винты с максимальным перекрытием, Пясецкий достиг большей компактности при хранении на палубе, чем у S-53 с торчащей назад хвостовой балкой. Большой заявленный диапазон продольной центровки давал определенные преимущества. В частности, облегчал спасательные работы посредством лебедки. В определенной мере на выбор флота повлияло и увлечение в конце 40-х годов продольной схемой.
Классическая одновинтовая схема привлекала простотой и легкостью конструкции, особенно системы управления и трансмиссии, упрощавшей и удешевлявшей производство и эксплуатацию, давала большую надежность вертолету. Рулевой винт обеспечивал эффективное путевое управление. Несмотря на успехи вертолетов одновинтовой схемы, в 40-е годы были выявлены и свойственные ей проблемы, осложнявшие разработку и последующую эксплуатацию вертолетов такой схемы. Главными из них были сложность создания легких несущих винтов большого диаметра, редукторов, способных пропускать большую мощность, легких хвостовых трансмиссий, большой свес лопастей и ограниченный диапазон центровок, усложнявшие компоновку вертолета. Многочисленные проблемы были связаны с рулевым винтом – характерной особенностью схемы. К ним относили большие затраты мощности на привод рулевого винта; длинная хвостовая балка, рулевой винт и трансмиссия увеличивали массу машины, осложняли центровку. Разработка рулевого винта в 40-е годы считалась по сложности равной несущему. С самого начала эксплуатации вертолетов в рулевой винт стали попадать люди. Рулевой винт оказался легко уязвимым при задевании за препятствия, ломался при посадках на авторотации при большом угле кабрирования.
Большинство вертолетостроителей 40-х-начала 50-х годов (среди них такие авторитеты, как Б.Н. Юрьев, X. Хафнер, Ф. Пясецкий, Л. Бреге, А. Янг) считали, что при повышении грузоподъемности вертолетов и сохранении при этом одновинтовой схемы с увеличением диаметра несущего винта растет удельный вес несущего винта, трансмиссии, рулевого винта, мощность, затрачиваемая на рулевой винт, усложняется центровка и компоновка вертолета.
Все эти недостатки, по их мнению, должна была устранить продольная схема. Отсутствие затрат мощности на рулевой винт, более низкая удельная нагрузка на несущий винт должны были обеспечить хорошую весовую отдачу, улучшить характеристики высотности и аварийной посадки. Длинный, удобнообтекаемый фюзеляж считался более выгодным с точки зрения аэродинамики. Фюзеляж получался большего объема, обеспечивал доступ к двигателю, облегчал загрузку. Разнос несущих винтов на большие плечи должен был обеспечить хорошую продольную устойчивость, управляемость и центровку. Продольная схема считалась наиболее целесообразной для удвоения грузоподъемности посредством соединения двух опробованных на одновинтовом вертолете винтомоторных групп. Таким образом, например в СССР, решали проблему создания вертолета продольной схемы Як-24, применив на нем две винтомоторные группы одновинтового вертолета Ми-4.
По всему миру, даже на Тайване, как эпидемия началась разработка вертолетов продольной схемы. Некоторые из них создавались удвоением винтомоторных групп. Общепринятым также было мнение, что одновинтовая схема целесообразна только для легких вертолетов. Основной конкурент Сикорского в постройке одновинтовых вертолетов конструктор А. Янг в 1949 г. определил предел для взлетного веса одновинтового вертолета в 2700 кг. Данная точка зрения была столь живуча, что выдающийся британский авиаконструктор Р. Хафнер и позже, в 1955 г., несмотря на все успехи Сикорского, считал таким пределом 9 т.
И.И. Сикорский был единственным на Западе, кто скептически относился к продольной схеме и твердо верил в большие возможности одновинтовой. Он хорошо помнил, сколько проблем вызвала обдувка несущим винтом установленных сзади рулевых винтов на вертолете VS-300/ Поэтому, в отличие от многих своих современников, он не бросился продольно удваивать винтомоторные группы. Игорь Иванович решил опробовать возможность использования продольной установки винтов на экспериментальной летающей лаборатории. Для этого в декабре 1948 г. на одном из S-47 (R-4) на конце хвостовой балки вместо рулевого вертикального винта был установлен на специальном пилоне горизонтальный винт меньшего, чем несущий, диаметра.
Вертолет оригинальной ”полупродольной” схемы, получивший обозначение S-54, провел в воздухе только 4 ч 25 мин. Этого было достаточно, чтобы прийти к выводу, что энергетические затраты при полете на крейсерском режиме на привод рулевого винта при одновинтовой схеме не превышают потерь от взаимовлияния несущих винтов при продольной схеме. Кроме того, Сикорский предвидел при применении продольной схемы и ряд других отрицательных последствий. Больше Сикорский продольную схему не рассматривал. Объясняя свою позицию в отношении двух винтомоторных групп, он шутил: ”Одна женщина на кухне – это великолепно, две – уже согласия нет, каждая стремится вести хозяйство по-своему”.
К постройке более тяжелого вертолета S-55 Сикорский приступил, используя одновинтовую схему. Освоение в производстве металлических лопастей способствовало увеличению диаметров несущих винтов. Для S-55 были созданы лопасти с D-образным прессованным лонжероном из алюминиевого сплава в форме носка профиля. К нему сзади приклеивалась хвостовая секция с сотовым заполнителем из фольги. Впоследствии этот тип лопастей стал основным в мировом вертолетостроении. В течение многих лет такими лопастями оснащались почти все вертолеты самых различных категорий, спроектированных ведущими конструкторами мира. Таким образом, создание работоспособного, с большим ресурсом и хорошими аэродинамическими характеристиками несущего винта – важнейшей части вертолета – является несомненной заслугой фирмы Сикорского.
Втулка, как и на предыдущих моделях, имела совмещенные вертикальный и горизонтальный шарниры со сравнительно большим разносом. В связи с увеличившимися размерами и возникновением значительных нагрузок при управлении впервые были установлены гидравлические бустеры. Гидроусилители крепились на редукторе непосредственно перед автоматом перекоса. Надежность частей и деталей конструкции была столь высокой, что к 1955 г. впервые достигнут ресурс основных агрегатов в 1000 ч.
Компоновка вертолета S-55 была разработана довольно оригинально. Первоначально рассматривалась возможность установки двигателя сзади кабины, как на S-47 и S-53, но при этом не удалось обеспечить необходимый диапазон центровок, поэтому грузопассажирскую кабину решили разместить непосредственно под осью несущего винта. Теперь изменение ее загрузки практически не влияло на положение центра тяжести вертолета. Двигатель же разместили в носу вертолета, где он уравновешивал хвостовую балку и был легко доступен для обслуживания. Двухместная кабина пилотов находилась над грузопассажирской и обеспечивала великолепный обзор. Трансмиссионный вал от двигателя к редуктору проходил между сидениями пилотов. Такая компоновка впоследствии была применена на S-58 и различных их лицензионных повторениях. Просторная грузопассажирская кабина вмещала от шести до восьми человек и имела большую боковую дверь, облегчавшую загрузку и выгрузку. Грузоподъемность первых S-55 составляла 600-800 кг, а впоследствии была увеличена до тонны. На вертолете также устанавливалась система внешней подвески и боковая лебедка рядом с дверью д