Экспериментальный вертолет Як-ЭГ конструкции А.С. Яковлева соосной схемы с двумя несущими винтами и двигателем М-11ФР-1
Опытный многоцелевой вертолет Як-100 конструкции А.С. Яковлева одновинтовой схемы с рулевым винтом и двигателем АИ-26ГРФЛ
Нам дали на обдумывание сутки.
На следующий день опять вызвали в Кремль. Там из конструкторов был только Миль.
Дело приняло совершенно неожиданный для нас, и особенно для меня, оборот. Милю и мне предложили просмотреть и дать свои замечания к уже подготовленному проекту постановления правительства о создании двух вертолетов. Одномоторный однороторный на 12 человек – поручить конструкторскому бюро Миля, а двухмоторный двухроторный на 24 человека нашему бюро. Самое для нас трудное заключалось в том, что на проектирование, постройку и испытание обоих вертолетов был установлен срок всего в один год.
Еще накануне я и мои помощники не считали возможным даже проект сделать меньше чем за год, а тут давался год на все. Казалось, что на решение такой сложной конструкторской проблемы понадобится не меньше трех-четырех лет. Мы с Милем пытались оспаривать сроки, но нам объяснили, что, так как дело слишком запущено, ждать больше нельзя. Обещали оказывать неограниченную помощь, но подчеркнули, что предлагаемый срок в один год – окончательный и обсуждению не подлежит. В конце концов Миля уговорили, и мне тоже не оставалось ничего другого, как подчиниться.
Но прежде, чем рассказать о том, как нам все-таки удалось выполнить задание, и для того, чтобы понять, какие трудности нас ждали, нужно несколько слов посвятить истории вертолета.
Впервые идея постройки геликоптера – машины, поднимающейся в воздух при помощи вращающегося в горизонтальной плоскости воздушного винта, – возникла у Леонардо да Винчи еще 450 лет тому назад. Эскиз проекта Леонардо да Винчи сохранился, и мы можем судить о том, что идея была вполне здравой.
А в 1754 году наш великий соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов на заседании Академии наук доложил о своем проекте «аэродромической машины» для исследования верхних слоев атмосферы. Ломоносов изготовил даже модель машины, у которой винты приводились во вращение часовым пружинным механизмом.
Но одно дело – проект или даже модель, другое дело – летающий вертолет. Только в начале нашего столетия человеку удалось подняться в воздух на винтокрылом аппарате. В частности, в России перед войной 1914 года в воздухоплавательном кружке МВТУ был построен первый геликоптер по проекту студента, а впоследствии академика, Бориса Николаевича Юрьева. Но война прервала эту работу, и она возобновилась лишь после революции.
В 1932 году профессором Алексеем Михайловичем Черемухиным был установлен мировой рекорд высоты полета на вертолете конструкции ЦАГИ – 605 метров.
В 30–40-х годах в Соединенных Штатах над вертолетами очень упорно работали конструкторы Сикорский и Пясецкий, а в Англии – известный австрийский специалист Хаффнер, поступивший на службу к англичанам после Второй мировой войны.
Первым наибольших успехов добился Сикорский, создавший ряд небольших одновинтовых вертолетов. Некоторые из них были приняты на вооружение американской армии и участвовали в войне в Корее. Успешными были также работы Пясецкого. Он создал вертолеты средней грузоподъемности. Его вертолет «рабочая лошадь» УН-16 нашел широкое применение в десантных войсках США.
Англичанам с вертолетами повезло меньше. Хаффнер очень долго и мучительно доводил машину «Бристоль-173», но ему так и не удалось увидеть свое детище в массовом производстве.
Много лет безуспешно боролся Пясецкий с вибрацией УН-16, много лет потратил Хаффнер на излечение вибрации своего вертолета. Вибрация оказалась самой страшной болезнью всех винтокрылых машин.
Американский вертолет Пясецкий PV-15 «Транспортер»/YH-16А продольной схемы. Бичом вертолета стала вибрация, приведшая к гибели опытной машины – она разрушилась прямо в воздухе
В этом убедились и мы, как только наш вертолет был спроектирован, построен и начались его летные испытания на аэродроме.
Всю жизнь основной целью работников нашего конструкторского бюро была скорость и скорость. От машины к машине, из года в год мы стремились дать нашим самолетам все большую и большую скорость. Для вертолета же, напротив, главное не скорость, а способность висеть в воздухе неподвижно и иметь нулевую скорость, поднимая вертикально с места большой груз.
Мы остановились на оригинальной схеме вертолета – двухвинтового, с продольным расположением воздушных винтов по оси вертолета.
Эта схема, как позже подтвердилось, обладала преимуществами перед однороторной: такой вертолет устойчив, он поднимает большой груз, а главное – грузовая кабина его вдвое вместительнее, что позволяет поднимать грузы больших размеров…
Никакого опыта по выбранной схеме у нас не было, поэтому пришлось все начинать с самого начала, совершить целый ряд серьезнейших изысканий, решить с помощью ученых ЦАГИ и Центрального института авиамоторостроения трудные научно-исследовательские проблемы. Собраны были самые квалифицированные люди.
Но, когда вертолет был построен и начались испытания, главным затруднением, которое доставило нам кучу неприятностей, стала тряска.
Вертолет строился сразу в четырех экземплярах. Первый экземпляр – для испытания статической прочности в лаборатории. Второй – для проверки динамической прочности на аэродроме. Третий и четвертый экземпляры – летные, для заводских и государственных испытаний.
Положительные результаты испытаний одного из четырех экземпляров вовсе не исключали неприятностей при испытаниях любого другого. Например, первый экземпляр может, как у нас и было, успешно пройти все положенные ему статические испытания, а второй – для динамических испытаний – может испытываться и доводиться несколько лет, как красноречиво говорил нам об этом английский и американский опыт.
Помимо испытаний, перечисленных мной и проводившихся на нашем заводе, некоторые части машины проверялись на других заводах и в институтах.
Например, редуктор несущего винта – ответственнейший агрегат – испытывался на моторном заводе, где он был изготовлен; лопасти на вибропрочность испытывались в ЦАГИ, где им дали 10 миллионов колебаний, чтобы убедиться в надежности; моторная группа с системой питания двигателей и охлаждения испытывалась в ЦИАМ. Все эти испытания прошли в основном благополучно и в установленные сроки.
Необходимо было провести 300-часовые ресурсные испытания, чтобы проверить надежность всех частей вертолета пока что до полета, на привязи. И вот мы старались «накрутить» на ресурсной машине как можно быстрее положенные 300 часов.
Мучительность этих испытаний заключалась в том, что в случае поломки какой-нибудь детали, независимо от того, на каком часу работы это случится, нужно было начинать все испытания сначала – от нуля. Так что с каждым лишним часом работы системы, с одной стороны, мы радовались, а с другой – все больше росла тревога: вдруг что-нибудь сломается?
После того как было наработано 150 часов, с трясками и вибрациями ресурсной машины мы справились. Мы ждали результатов каждого нового часа работы, приближавшего испытания к заветной цифре 300.
Уже нарастала уверенность, что все будет в порядке. И вдруг однажды раздается взволнованный голос по телефону с аэродрома:
– Большая неприятность! Ресурсная машина разрушилась и горит. Ничего спасти невозможно. Причина неизвестна…
– Как люди?
– Люди не пострадали.
Немедленно выезжаю на аэродром.
Печальная картина представилась взору: груды обгорелых обломков и разбросанные вокруг исковерканные лопасти – больше ничего не осталось от ресурсной машины. Она наработала всего 178 часов. Нужно было начинать все сначала…
Аварийная комиссия в составе крупнейших специалистов с нашим участием в конце концов определила причину несчастья. Оказалось, что узлы крепления рамы заднего двигателя разрушились от усталостных напряжений, задний мотор с редуктором завалился вместе с винтом вперед и лопастями стал рубить всю машину. Через лопнувшие бензопроводы бензин хлынул на раскаленный двигатель, и вспыхнул пожар.
Все мы тогда приуныли: все сначала!
Я утешал своих помощников: хорошо хоть, что установлена причина. Примем меры, и, значит, в последующем это больше не повторится. Кроме того, все, что уже было изучено за 178 часов, тоже не пропадет даром. Наконец, на то и ресурсные испытания, чтобы своевременно выявлять подобные дефекты.
Но утешения утешениями, а я и сам чрезвычайно расстроился. Требовалось с удвоенной энергией вновь начинать ресурсные испытания, тем более что мы уже приступили к полетам на первом летном экземпляре вертолета.
Опытный экземпляр вертолета Як-24 конструкции А.С. Яковлева продольной схемы с двумя двигателями АШ-82В. Машина впервые поднялась в воздух 3 июля 1952 года
Для летных испытаний, не считая бортинженеров, механиков и радистов, был назначен экипаж в составе летчиков-испытателей Сергея Георгиевича Бровцева и Егора Филипповича Милютичева.
Бровцев имел репутацию опытнейшего испытателя-вертолетчика. Милютичев, молодой, способный, только еще начинал работу испытателя, но сочетание Бровцев – Милютичев, как оказалось впоследствии, было исключительно удачным.
После первых же робких полетов и Бровцев, и Милютичев хорошо отозвались о вертолете. Но пока что шли небольшие подпрыгивания, подлеты и зависания на высоте 5–10 метров над землей.
Летчики тщательно исследовали машину, стараясь прочувствовать ее досконально.
При всех таких испытаниях неотлучно присутствовали ведущие конструкторы вертолета. Все результаты испытаний вместе с летчиками и конструкторами подробно обсуждались у меня. Мы действовали очень осторожно.
Были совершены сотни небольших полетов продолжительностью по несколько минут каждый и на неполной мощности двигателей, когда наконец Бровцев заявил, что можно попробовать полетать по-насто