Авиация и космонавтика 2007 12 - [6]
Сначала разработчики занялись теоретическими исследованиями несущего винта и различных схем вертолетов. Затем на построенном в ЦАГИ натурном стенде они приступили к экспериментальным исследованиям несущего винта диаметром 6 м. Позже, в 1928 году, началась разработка экспериментального вертолета. Первый советский экспериментальный вертолет, получивший обозначение ЦАГИ 1-ЭА (первый экспериментальный аппарат), было решено проектировать по схеме, разработанной Б.Н. Юрьевым еще в 1909-1912 гг.
ЦАГИ 1-ЭА был выполнен по одновинтовой схеме с четырехлопастным несущим винтом и двумя ротативными поршневыми двигателями М-2 мощностью по 120 л.с. каждый. Четыре рулевых винта, установленные попарно в носовой и хвостовой частях ферменного фюзеляжа, уравновешивали реактивный крутящий момент несущего винта. Четырехлопастный несущий винт диаметром 11 м имел лопасти смешанной конструкции с металлическим лонжероном, деревянными нервюрами и стрингерами и полотняной обшивкой. Они отличались сложной эллиптической формой в плане и совершенной для того времени аэродинамической компоновкой, обеспечивающей высокие тяговые характеристики несущего винта. Летательный аппарат имел трехопорное шасси с хвостовым колесом, как у самолета.
На вертолете была реализована система управления общим и циклическим шагом лопастей несущего винта с помощью автомата перекоса конструкции Б.Н. Юрьева. Перемещения и отклонения автомата перекоса обеспечивались отклонением ручки управления и рычага общего шага. При помощи этого же рычага несущий винт переводился на малый шаг, необходимый для перехода вертолета на режим авторотирующего безмоторного спуска. Чтобы развернуть вертолет, достаточно было изменить шаг рулевых винтов, что достигалось отклонением ножных педалей, связанных тросами с поворотными механизмами рулевых винтов. Такая система управления стала традиционной для всех вертолетов одновинтовой схемы с рулевым винтом.
Бессменным летчиком-испытателем вертолета ЦАРИ 1-ЭА в 1931-1934 годах был Алексей Михайлович Черемухин (1895-1958 гг.). Один из учеников Н Е Жуковского, он посвятил авиации всю свою жизнь. Впервые Черемухин познакомился с авиационной техникой еще в годы Первой мировой. Из стен Петербургского политехнического института он в самом начале войны ушел добровольцем на фронт, поступил в авиационный отряд действующей армии и вскоре стал механиком при самолетах. Способности и энтузиазм Алексея Черемухина быстро заметили и направили его в школу авиации Московского Императорского общества воздухоплавания. Для слушателей школы теоретические курсы читали такие признанные ученые, как Н.Е. Жуковский, занятия по аэродинамике проводил А.Н. Туполев. Б 1915 году A.M. Черемухин закончил курсы, выдержал экзамен на летчика и вновь отправился на фронт. Участвовал в боевых действиях, совершив 134 вылета на самолетах «Ньюпор X», «Вуазен» и «Фар- ман» с целью разведки и корректировки артиллерийского огня: За проявленные храбрость и мужество был награжден шестью боевыми орденами и высшим французским боевым орденом «Военный крест», а также представлен к награждению Георгиевским оружием. После войны A.M. Черемухина направили на службу инструктором Севастопольской военной авиационной школы.
Когда в 1918 году был основан ЦАГИ, Черемухина по запросу Н.Е. Жуковского перевели туда. Вместе с А.Н. Туполевым он участвовал в проектировании и постройке аэродинамических труб и первых самолетов. С 1926 года руководил разработкой первых вертолетов, одновременно читая лекции студентам в МВТУ, ВВИА им. Жуковского, а затем в МАИ…
В начале 1930 года на опытном заводе ЦАГИ было завершена постройка вертолета ЦАГИ 1-ЭА, и в августе начались наземные испытания с запуском двигателей. В дальнейших его испытаниях на привязи была использована методика, разработанная A.M. Черемухиным. В сентябре 1930 года на специально оборудованном аэродроме в Ухтомской начались летные испытания вертолета. Отрабатывались все режимы полета, наиболее характерные для вертолетов: взлет с места, вертикальный подъем, полет на режиме висения, строго отвесный спуск и посадка в намеченном месте, полет вперед и в стороны, развороты на режиме висения. Устойчивость вертолета оставляла желать лучшего, A.M. Черемухин отмечал, что в полете он «как на острие иглы». Как рассказывал автору один из участников создания вертолета ЦАГИ 1-ЭА Иван Павлович Братухин, первые полеты обычно проводились на рассвете, в короткую пору затишья, когда совершенно нет ветра, столь опасного для полетов. Характеристики устойчивости и управляемости испытываемого вертолета еще были далеки от совершенства. В первом полете вертолет, оторвавшись от земли, завис на высоте 1-3 м, затем начал вертикально подниматься. Достигнув высоты 10 м, пошел на вертикальное снижение и совершил посадку.
Барограмма попета советского геликоптера ЦАГИ 1-ЭА 14 августа 1932 г.
Вертолет ЦАГИ 1-ЭА в рекордном полете
Вертолет ЦАГИ 1-ЭА после аварии
Первые полеты вертолета ЦАГИ 1-ЭА вызвали интерес руководства ВВС и ЦАГИ. Как вспоминал руководитель работ по вертолету A.M. Изаксон, 16 ноября 1930 года на аэродром приехали начальник ВВС П.И. Баранов, председатель Реввоенсовета республики С.С. Каменев, руководители отделов ЦАГИ А.Н. Туполев, А.И. Некрасов, В.П. Ветчинкин, Г.Х. Сабинин. Летчик-испытатель A.M. Черемухин за 10 минут полета на высоте около 50 м эффектно продемонстрировал все интересные эволюции, присущие этому типу аппаратов. К сожалению, не все полеты были столь же удачными. 18 мая 1931 года при приземлении вертолета (полет проходил на высоте 15-30 м при небольшом порывистом ветре) произошла авария. Аппарат ударился хвостом и левым колесом, подпрыгнул на 1 м, после чего, коснувшись земли вторично, завалился на хвост и левую сторону В результате была сломана задняя часть фюзеляжа, пришли в негодность все лопасти и втулка несущего винта, два задних рулевых винта. После ремонта вертолета испытания были продолжены.
