28 сентября 1934 года характерный хлопающий звук, давно уже раздававшийся над Ухтомским аэродромом, сменился вдруг резким треском ломающегося металла, а затем — дробным, беспорядочным шумом разбалансированного несущего винта. К ужасу немногих, кто наблюдал тогда полет винтокрылой машины, она затряслась и начала круто снижаться, почти падать. Летная фортуна еще раз проявила снисхождение к человеку, который часто искушал судьбу: и на этот раз Алексей Михайлович Черемухин, один из создателей и бессменный пилот первых советских вертолетов, остался невредим, чего нельзя было сказать о ЦАГИ 5-ЭА, новом винтокрылом аппарате отдела особых конструкций (ООК) ЦАГИ.
Как ни впечатляли успехи ЦАГИ 1-ЭА, намного превысившего все официально зарегистрированные рекорды высоты, конструкторы убедились: машина недостаточно устойчива, что органически присуще аппарату с жестко прикрепленными к втулке лопастями несущего винта. Построив его модифицированный экземпляр — ЦАГИ 3-ЭА, инженеры испытали его на привязи и принялись за новую машину с принципиально иным винтом.
По замыслу автора идеи И.Р. Братухина, он представлял комбинацию двух трехлопастных винтов, посаженных на одну ось: большого несущего винта диаметром 12 м, предназначенного только для создания подъемной силы, и сравнительно малого винта (диаметром (7,8 м), лопасти которого, закрепленные на втулке между длинными лопастями, предназначались для управления с помощью автомата перекоса. Поначалу крепление больших лопастей несущего винта снабдили лишь горизонтальными шарнирами, позволявшими лопастям совершать маховое движение в вертикальной плоскости. И хотя уже первые полеты ЦАГИ 5-ЭА выявили серьезную опасность одношарнирной схемы — в комлях несущих лопастей обнаружили трещины, — конструкторы не поспешили дать лопастям свободу движения еще и в горизонтальной плоскости. Действие так называемых Кориолисовых сил, возникающих оттого, что лопасть участвует как бы в двух движениях (вращении и маховом относительно горизонтального шарнира), и привело к аварии, чуть было не стоившей жизни Черемухину.
Изрядно побитый вертолет восстановили, а главное — дали лопастям возможность колебаться еще и в плоскости вращения. Кроме горизонтальных шарниров, на втулку поставили фрикционные демпферы колебаний и резиновые ограничители: муфты сцепления на вертолете не было, раскручиваясь при запуске, комли лопастей стали опираться на эти эластичные амортизаторы. В 1934 году под руководством Братухина началась работа над вертолетом невиданной схемы.
Внешне машина весьма напоминала обыкновенный самолет. Однако мощный двигатель водяного охлаждения вращал не обычный тянущий винт, а большой шестилопастный несущий, установленный перед пилотской кабиной, и два пропеллера на концах самолетного крыла. Трансмиссия и система управления так связывала несущий и рулевые винты, что доля потребляемой ими мощности могла изменяться по воле пилота. На вертикальных режимах львиную долю мощности забирала несущая система, а малые винты расходовали мощность лишь на парирование ее реактивного момента. Постепенно перераспределяя мощность на пропеллеры, пилот переводил машину в горизонтальный полет. С набором скорости двигатель все больше отдавал свою мощность на маршевые винты, а большой винт автоматически переходил на авторотацию: вертолет превращался в автожир. Перед висением или посадкой повертолетному все происходило в обратном порядке.
Необычная схема, большая по тем временам мощность двигателя, работавшего на вертолетных режимах, при слабой обдувке радиатора в очень напряженных условиях, сложность системы управления — все это породило ряд теоретических и экспериментально - исследовательских проблем. Сложную задачу создания рулевого винта с большим диапазоном изменения шага в полете блестяще решил конструктор ООК Г. И. Солнцев. В ходе наземных испытаний вертолет претерпел множество переделок. Вместо самолетных крыльев появились сварные трубчатые фермы; лопасти несущего винта стали полностью металлическими; взамен двух рулевых винтов установили четыре меньшего диаметра, с большим разносом относительно фюзеляжа...
Летные испытания машины начались только в начале 1940 года. Пилотировал ее инженер-летчик Д.И. Савельев. За экспериментатора летал один из ведущих сотрудников ООК, В.П. Лаписов. Только из-за разразившейся войны работы на этом аппарате пришлось остановить. А жаль — он показал хорошую управляемость и приличную устойчивость, легкость взлета даже при пониженных оборотах двигателя, надежность трансмиссии и других важнейших агрегатов.
В самый канун войны старину ЦАГИ 5-ЭА переделали по проекту инженера-электрика А.Г. Иосифьяна, впоследствии академика АН Армянской ССР, одного из создателей спутников «Метеор». Вместо прежних двух двигателей М-2 машину оснастили парой облегченных электромоторов общей мощностью 200 л.с. Источником энергии служила передвижная наземная электростанция, питавшая аппарат через гибкий бронированный кабель.
Вертолет ЦАГИ 11-ЭА ПВ (СССР, 1938). Двигатель - 1 ПД Curtiss G-V1570 «Кертис-Коннверор», 630 л.с. Диаметр несущего винта — 15,4 м. Частота вращения несущего винта — 183 об/мин. Полетный вес — 2250 кг. Полезная нагрузка — 375 кг. Скорость максимальная — 60 км/ч. Потолок — 50 м. Первый в истории вертолет с экипажем из двух человек.
Источник: Техника-Молодёжи |
