Из четырех десятков построенных к концу 1909 г. вертолетов оторваться от земли удалось, кроме уже упомянутых Бреге и Корню, еще только трем аппаратам. Из них только вертолет американского конструктора Дж. Уильямса имел соосную схему. В историю же отечественной авиации вертолет Сикорского № 1 вошел как первый российский натурный вертолет, который был достроен и подвергнут испытаниям.
Прежде чем строить второй вертолет, Игорь решил вновь посетить Париж и познакомиться с новинками авиации. На сей раз юный конструктор вернулся в Киев с двумя моторами «Анзани» в 25 и 15 л.с.
К постройке второго вертолета Игорь подошел более зрелым конструктором, и ранней весной 1910 г. она была завершена. Вертолет, сохранив общую схему своего предшественника (соосная с разным диаметром винтов), отличался от него буквально во всем. Вся конструкция была облегчена до минимума и производила впечатление утонченной изысканности и одновременно надежности и прочности. Вертолет № 2 имел высоту не более 3,5 м. Диаметр верхнего винта составлял 5,4 м, нижнего — 5,8. Масса пустой машины 182 кг. 25-сильный «Анзани» стоял поперек в носу вертолета, а пилот располагался сразу за ним под редуктором.
Несущие винты на № 2 были трехлопастными. Вся их силовая конструкция за исключением стальных главных валов и втулок была деревянная. Лопасти представляли собой как бы маленькие аэропланные крылья. Обтянуты они были перкалью. Вместо леса расчалок, примененных на первом вертолете, здесь каждая лопасть усиливалась кронштейном, а также верхним и нижним шпренгельным усилением. Непосредственно под креплением кронштейнов лопастей нижнего несущего винта располагался опорный подшипник главных валов, поддерживаемый четырьмя трубами пирамидального кабана. Классический для соосной схемы редуктор из трех конических шестерен для понижения частоты вращения имел на входном валу шкив большего диаметра. Он приводился во вращение ременной передачей от шкива двигателей. Изящный, компактный фюзеляж в форме вытянутого вверх прямоугольного параллелепипеда был выполнен из легких тонкостенных стальных труб, расчаленных рояльной проволокой. Над двигателем размещались топливный и масляный баки.
Испытания закрепленного на земле вертолета показали, что подъемная сила несущих винтов равнялась массе пустого вертолета. Надежд на подъем с пилотом не было. Игорь понял, что на данный момент построить по-настоящему летающий вертолет ему не удастся, хотя был уверен, что «реальный успех находится где-то за углом». В конце мая 1910 г. он прекратил испытания своего вертолета и переставил двигатель на свой первый аэроплан.
Сикорский возле «Геликоптера № 2»
Второй аппарат Сикорского стал первым в России вертолетом, способным поднимать свой собственный вес. Обзор истории отечественного вертолетостроения показывает, что ни одному дореволюционному конструктору не удалось добиться результата И. И. Сикорского. Большинство натурных вертолетов, создававшихся в России в 1910–1914 гг., остались недостроенными. О сложности решения в то время проблемы подъема человека на несущем винте говорит и тот факт, что и за рубежом все попытки построить летающий вертолет в 1910–1911 гг. оказались неудачными. Только в 1912–1913 гг. вертолеты соосной схемы Я. Эллехаммера (Дания) и О. Баумгартля (Германия) смогли оторваться от земли с человеком на борту.
Той же «вертолетной» осенью 1909 г. конструктор принимает решение параллельно с винтокрылым аппаратом строить и самолет. Его намерения совпали с планами столь же увлеченного авиацией студента Федора Ивановича Былинкина, сына богатого киевского купца. Федор уже заканчивал свой первый летательный аппарат — уменьшенную копию самолета братьев Райт и сталкивался с такими же проблемами, что и Игорь. Особая трудность для Былинкина состояла в подборе оптимального винта для 25-сильного «Анзани». Игорь предложил Былинкину интересную идею — совместно построить аэросани и на них испытывать изготовленные Сикорским винты.
Сикорский и Былинкин, помогая друг другу, быстро построили в декабре 1909 г. каждый свои аэросани.
Аэросани Сикорского получили наименование № 1, а Былинкина — № 2. Двухметровые винты для тех и других саней рассчитывал Сикорский. Аэросани № 1 состояли из двух подвижно закрепленных друг относительно друга частей. Каждая часть опиралась на пару параллельных лыж. У основания передней части располагался двигатель «Анзани» в 12–15 л.с. с тянущим воздушным винтом. На задней неподвижной части аэросаней располагалось сиденье водителя. Аэросани Былинкина были более громоздкие.
В январе 1910 г. Игорь Сикорский построил более крупные аэросани, получившие название № 3. Они имели «Анзани» в 25 л.с. и ряд других улучшений. Основой служила прямоугольная рама. На ней располагалась скамейка для седоков. Спереди рама крепилась к двум сходящимся кверху опорам, наверху которых находился двигатель с тянущим винтом. Управление санями осуществлялось при помощи удобной рулевой колонки.
Киевское общество воздухоплавания организовало 2 февраля 1910 г. на Печерском ипподроме «Спортивный праздник аэросаней». Демонстрировались сани Сикорского № 1 «малые» и № 3 «большие». Первые с двумя седоками носились по полю со скоростью 40 верст/час, вторые — с четырьмя — развивали скорость до 50 верст. Вскоре киевскому студенту удалось добиться еще лучших результатов: «большие» аэросани при четырех седоках достигли 70 верст/час, а при двух — 90 верст/час. Успехи киевского студента стимулировали деятельность и других русских конструкторов аэросаней. Сикорский, однако, несмотря на успехи в строительстве аэросаней, не ушел в эту область деятельности. Все его помыслы были по-прежнему в авиации.
К постройке аэросаней Сикорский вернулся спустя три года, уже работая на РБВЗ в Петербурге. Это были 4–5-местные сани, оснащенные толкающей винтомоторной установкой с рядным автомобильным двигателем «Астер». Кабина закрывалась фанерным обтекателем, управление санями было автомобильное. В январе 1913 г. «снегомобиль» принял участие в испытаниях, организованных Императорским Российским Автомобильным Обществом. Все «авто» завязли в снегу, только сани РБВЗ под управлением Сикорского носились вокруг незадачливых участников выезда. Потом по образцу этих саней в 1915–1917 гг. «снегоходы» строились серийно для русской армии. Великий конструктор «мимоходом» оказал большое влияние и на эту отрасль российского транспортного машиностроения.
Первый полет
На заре зарождения авиации, в условиях энтузиазма и всеобщего подъема стали складываться небольшие конструкторские коллективы, в которых каждый участник старался внести в общее дело какую-то посильную лепту. Многие считали за счастье выполнять даже самую черновую работу, лишь бы быть рядом со строящимся аэропланом. Такая творческая группа сложилась во главе с Былинкиным и Сикорским весной 1910 г. на Куреневском поле на северной окраине Киева. Здесь, на заливных лугах поймы Днепра, Киевское общество воздухоплавания организовало в 1909 г. первый в городе аэродром. Энтузиасты построили в чистом поле несколько ангаров-мастерских и сторожку. Один из ангаров принадлежал Былинкину и Сикорскому. Надо отметить, что они объединились не для общих разработок конструкций, а в первую очередь для совместного производства.
Былинкину и Сикорскому помогали добровольцы, среди них — студенты Георгий Петрович Адлер, Василий Владимирович Иордан, Михаил Федорович Климиксеев, Анатолий Анатольевич Серебренников, Константин Карлович Эргант, механик-моторист Владимир Сергеевич Панасюк. Большинство из них впоследствии составили ядро конструкторского коллектива под руководством И. И. Сикорского.
В середине апреля 1910 г. первый самолет Сикорского БиС-1 был собран. Конструктор исходил из концепции создания легкого одноместного спортивного самолета минимально возможных размеров. Аппарат представлял собой двухстоечный биплан с размахом крыльев в 7,4 м и с ферменным хвостом. Взлетный вес составлял 250 кг. Двухцилиндровый пятнадцатисильный двигатель «Анзани» с толкающим двухлопастным винтом размещался над задним лонжероном нижнего крыла. Сиденье пилота спереди. Конструкция самолета — цельнодеревянная с некоторыми металлическими соединительными элементами. Верхнее и нижнее крыло были одинаковых размеров и конструкции, имели по два лонжерона и 17 нервюр, обтягивались хлопчатобумажной тканью. Крылья и хвостовая ферма расчаливались рояльной проволокой. Два подвесных элерона располагались между крыльями.
Самолет БиС-1
Управление осуществлялось двумя ручками и педалями. Правая ручка предназначалась для управления рулем высоты, левая — элеронами. Для путевого управления использовались обычные педали, но только с тросами наперекрест, т. е., если давалась правая педаль, самолет разворачивался влево. Тогда Сикорскому казалось это более естественным. Впоследствии он принял обычную схему. Прямоугольный стабилизатор с треугольным рулем высоты располагался на конце хвостовой фермы. Перед ним внутри фермы прямоугольный руль поворота. Шасси — рычажного типа. Третья точка опоры — два костыля в конце хвостовой фермы.
Наступил день испытаний. Игорь занял место пилота. Механик крутанул винт, пилот включил зажигание. Двигатель затарахтел. Помощники отпустили аппарат, и БиС-1, неуклюже подпрыгивая на неровностях, медленно начал разбег. Достигнув скорости 25–30 км/ч, он вдруг начал разворачиваться. Стало ясно — руль поворота недостаточно эффективен. Его площадь увеличили, но тенденция к развороту осталась. Конструктор пришел к выводу, что в этот раз в большей степени виноват пилот, а не аэроплан. Через несколько дней тренировки пилот уже мог уверенно выдерживать направление на разбеге.
Следующий этап — подъем хвоста, выдерживание горизонта и попытка взлета. Вот испытатель дал полный газ. Самолет понесся вперед, поднят хвост. Аппарат уже достиг скорости 55 км/ч, но от земли не оторвался и даже чуть замедлил движение. Во многих попытках Игорь пробовал различные углы атаки, но самолет в воздух не уходил. Так продолжалось три недели, начинающий авиатор хорошо освоил аппарат. Однажды в начале мая удалось чуть оторваться от земли и пролететь несколько метров, но это случилось только благодаря сильному порыву ветра.