Авиация и космонавтика 2007 11 — страница 5 из 18

левым винтом, построенный в 1912 году в Москве студентом Высшего технического училища Б.Н. Юрьевым. Ученик Н.Е. Жуковского, Б.Н. Юрьев стал впоследствии профессором, академиком, одним из основателей ЦАГИ и МАИ (в 1952 году по его инициативе здесь была создана кафедра «Проектирование и конструкция вертолетов»). Сегодня мы по праву называем его основоположником отечественного вер- толетостроения.

Во время Первой мировой войны работы над вертолетами были практически прекращены, основное внимание тогда уделялось разработке и совершенствованию самолетов, которые могли использоваться в военных действиях. Многие конструкторы вертолетов переключились на создание самолетов. Так, И.И. Сикорским был разработан и построен самый большой для того времени четырехдвига- тельный самолет-биплан «Илья Муромец». На нем 12 февраля 1914 года конструктор установил два своих первых мировых рекорда: один – по максимальному числу поднятых на борт пассажиров – 16, другой – по массе поднятого груза – 1290 кг. Новые рекорды Сикорский поставил чуть позже, в июне 1914 года, когда совершил рекордный перелет по маршруту Петербург – Киев дальностью 1280 км. При этом были установлены два мировых рекорда дальности полета – самолет пролетел 750 км с двумя и 830 км с тремя пассажирами. На обратном пути из Киева в Петербург был установлен еще один мировой рекорд дальности – 1 200 км с двумя пассажирами. Эти достижения открывали широкую дорогу самолетам типа «Илья Муромец» в гражданскую авиацию, однако начавшаяся мировая война внесла свои коррективы и самолеты стали использовать в качестве бомбардировщиков.

Следует отметить, что выдающийся конструктор И.И. Сикорский всегда уделял большое внимание установлению мировых рекордов на летательных аппаратах собственной конструкции: эти рекорды способствовали более успешному распространению его самолетов и вертолетов, свидетельствуя об их высоких летно-технических характеристиках но об этом будет рассказано чуть позже.


ПРИВЯЗНОЙ ВЕРТОЛЕТ ПЕТРОЦЦИ

Во время Первой мировой войны были предприняты попытки использовать в военных действиях и вертолеты. В Австро-Венгрии, например, проводились работы по созданию привязных вертолетов для наблюдения и корректировки артиллерийского огня. В 1916 году лейтенант Петроцци предложил заменить привязные аэростаты (из-за большого объема они служили хорошей мишенью) небольшими привязными вертолетами с электродвигателями, к которым электроэнергия подавалась бы от наземных источников.


Привязной вертолет двухвинтовой соосной схемы Петроцци


Вертолет двухвинтовой соосной схемы Э.Берлинеро в полете


Взлет с розбего вертолета двухвинтовой поперечной схемы Э.Берлинеро


Профессор Теодор фон Карман пошел еще дальше: он не только предложил, но и разработал и построил (вместе с инженером Цуровцем) ряд моделей многовинтовых привязных вертолетов. Затем вместе с Петроцци он создал опытный вертолет с соосными несущими винтами диаметром 6 м, приводимыми в движение электродвигателем мощностью 300 л.с. Машина успешно прошла испытания, но дальнейшую ее разработку сочли нецелесообразной, поскольку подача электроэнергии по кабелю при подъеме вертолета на большую высоту была затруднительной.

В 1918 году был построен новый привязной вертолет, в отличие от предыдущего – с тремя ротативными поршневыми двигателями «Рон» мощностью по 120 л.с. с общим редуктором для привода несущих винтов, установленных на ферменной раме. Над винтами размещалась цилиндрическая кабина наблюдателя. Расчетная взлетная масса вертолета составляла 1600 кг, а полезная нагрузка – 300 кг (запас топлива на 1 час полета плюс наблюдатель). Вертолет поддерживался тремя тросами, натяжение которых регулировалось с помощью лебедок. Он поднимался на высоту до 50 м, устойчиво висел на этой высоте до получаса, при необходимости мог перемещаться вперед и назад. Максимальная взлетная масса при испытаниях составляла 1815 кг. В пятнадцатом по счету полете из-за ослабления натяжения тросов вертолет потерял устойчивость, при посадке ударился лопастями о землю и разрушился так, что уже не подлежал восстановлению.


ВЕРТОЛЕТ Э. БЕРЛИНЕРА

В 1919 году американский авиаконструктор Эмиль Берлинер построил вертолет по двухвинтовой соосной схеме с одним поршневым двигателем (ПД) «Рон» мощностью 80 л.с. (рулевая поверхность, используемая как руль направления, располагалась под двухлопастными винтами диаметром 4 м). Взлетная масса вертолета составляла 410 кг. В январе 1920 года сын конструктора Генри совершил на этом летательном аппарате непродолжительный полет на высоте 5-6 м. Из-за сильной деформации винтов и неустойчивости вертолета его испытания были прекращены.

Берлинер-младший решил модифицировать летательный аппарат: на нем установили новые несущие винты диаметром 5,3 м и рулевые поверхности спереди и сзади в индуктивном потоке; колесное шасси было дополнено изогнутыми опорами. 10 июня 1920 года вертолет поднялся на высоту 1,6 м, однако испытания вновь пришлось прекратить из-за его неустойчивости, которую нельзя было устранить с помощью рулевых поверхностей. Неудачи не охладили пыл авиаконструктора. В 1921-1922 годах Генри Берлинер построил (используя фюзеляж от самолета «Ньюпор Скаут») по двухвинтовой поперечной схеме комбинированный вертолет. Вместо крыла были установлены фермы с подкосами, на которых крепились двухлопастные несущие винты диаметром 4,5 м, приводимые в движение ПД «Рон» мощностью 110 л.с. Им же приводился во вращение третий небольшой несущий винт, установленный на фюзеляже перед килем и используемый для продольного управления. Поперечное управление обеспечивалось рулевыми поверхностями, установленными на концах фермы в потоке от винтов. Вертолет не был рассчитан на вертикальный взлет и полет на режиме висения. Для горизонтального полета несущие винты могли наклоняться вперед. В 1922 году Г. Берлинер демонстрировал свое «детище» представителям флота США: он поднял вертолет с разбега на высоту 2,1 м и пролетел 100 м со скоростью 25 км/ч (взлетная масса вертолета составляла 880 кг). Однако в следующем полете аппарат был поврежден и больше не восстанавливался.


ВЕРТОЛЕТ Р. ПЕСКАРА

В это же время в Испании другой авиаконструктор – Рауль Пескара создал ряд вертолетов с соосными шестилопастными несущими винтами, имеющими диаметр 6,3 м и развивающими тягу 360 кг. Первый из них, построенный в 1919-1920 годах, имел обтекаемый фюзеляж с четырехколесным шасси, как у гоночного автомобиля, и автомобильный же двигатель «Испано- Сюиза» мощностью 45 л.с. Но этой мощности было недостаточно для отрыва от земли машины массой 700 кг. Поэтому на вертолете был установлен новый двигатель, отличавшийся значительно большей мощностью (180 л.с.). В мае 1921 года начались летные испытания, в которых «послушный» управлению Пескара вертолет совершал прыжки и подъемы. В сентябре вертолет смог подняться на высоту 1 м и продержаться в воздухе несколько секунд. Испытания пришлось прервать, так как в одном из полетов аппарат от сильного порыва ветра ударился о землю и был поврежден.

11 января 1922 года, после ремонта, начались испытания вертолета в большом ангаре. Было совершено более 100 полетов. Высота подъема вертолета не превышала 1,5 м, а продолжительность полета – минуты. В марте 1922 года пилот Лабуше испытывал вертолет уже на летном поле. Правда, ему не удалось достичь более высоких результатов. Мало того, в одном из полетов вертолет упал и получил сильные повреждения.

Новый вертолет Пескара 2Р имел два соосных пятилопастных несущих винта того же бипланного типа, что и первый вертолет, но большего диаметра – 7,2 м. Конструктор установил на нем двигатель «Испано-Сюиза» мощностью 180 л.с. Взлетная масса вертолета составляла 850 кг. Постройка вертолета 2Р была закончена в феврале 1923 года. Летные испытания аппарата, к сожалению, сопровождались постоянными авариями и поломками, и, чтобы избежать их в дальнейшем, Пескара решил реконструировать несущие винты.


Полет вертолета двухвинтовой соосной схемы Р.Пескара на привязи


Вертолет Р. Пескара в свободном полете


Вертолет Г.Ботезата


Вертолет четырехвинтовой схемы Г.Ботезата поднимает трех пассажиров


В ноябре 1923 года на вертолете 2Р испанец вступил в борьбу за приз французского «Аэроклуба», присуждаемый за полет по замкнутому километровому маршруту. Однако за 5,5 мин он смог пролететь немногим более половины маршрута и сделать вираж около колышка, отмечавшего его середину. Результаты, которые показывал вертолет Пескара и в дальнейшем, также не удовлетворяли требованиям «Аэроклуба»: 16 января 1924 года вертолет пролетел на небольшой высоте в различных направлениях около километра за 8,25 мин; 21 января – 624 м за 4,4 мин на высоте 1 м; 25 января – 400 м на высоте 1,2-2 м, 29 января вертолет пролетел 710 м. В 1922- 1925 гг. Р. Пескара построил еще один вертолет – ЗР, по конструкции подобный вертолету 2Р, но имевший более мощный двигатель «Испано-Сюиза» и четырехлопастные соосные несущие винты. В 1925 году вертолет проходил летные испытания и показал такие же результаты, как 2Р.


ВЕРТОЛЕТ Г. БОТЕЗАТА

В 1921 году эмигрировавший в Соединенные Штаты Америки российский ученый-математик и авиаконструктор Г.А. Ботезат предложил проект вертолета для американской армии. Для его разработки и постройки было выделено 200 тыс. долларов. Это был первый военный контракт на постройку винтокрылого аппарата в США. Работы велись в условиях большой секретности, буквально за высоким забором (конструктор, старающийся сохранить в тайне свое творение, сам отгонял от него любопытных), и завершились в конце 1922 года. Разрабатываемый для наблюдения вертолет должен был подниматься на высоту 90 м, устойчиво висеть и безопасно снижаться на режиме авторотации.

Вертолет Ботезата был выполнен по четырехвинтовой схеме с шестилопастными несущими винтами смешанной конструкции (с главным стальным и деревянными лонжеронами и нервюрами и полотняной обшивкой), приводимыми во вращение двигателем «Рон» мощностью 180 л.с. Позже этот двигатель был заменен на ВК-2 «Бентли» мощностью 200 л.с. Фюзеляж вертолета имел крестообразную ферменную конструкцию из стальных труб. Несущие винты диаметром 8 м вращались попарно в противоположном направлении, а оси их были наклонены внутрь. Лопасти несущих винтов могли поворачиваться сов