Летательные аппараты нетрадиционных схем - [40]
Рис. 5.11.Рассчитанная на перевозку трех пассажиров «модель 47» фирмы «Белл» со значительно измененной конструкцией фюзеляжа. Использовались как личные вертолеты президента США.
• Серия HRP
Идея применения двух последовательно расположенных несущих винтов восходит к французскому вертолету конструкции Корню, который совершил в 1907 г. 20-секундный подскок. После этого двухвинтовыми вертолетами с продольным расположением винтов перестали заниматься до тех пор, пока к этой схеме не обратился американский конструктор польского происхождения Ф. Пясецкий. Он совершил свой первый полез на одновинтовом вертолете PV–1 в апреле 1943 года и вскоре оценил перспективность двухвинтовой продольной схемы. В 1944 г. он заключил с ВМС США контракт на постройку двухвинтовой модели PV-3. Она совершила первый полет в марте 1945 года, после чего ВМС США заказали еще два экспериментальных вертолета XHRP-1 (X экспериментальный, HR — транспортный вертолет, Р Пясецкий, 1 первая модификация в соответствии с принятой в то время в ВМС США системой обозначений). Первые десять серийных вертолетов HRP-1 начали полеты в августе 1947 года. Транспортный вертолет HRP-I показан на рис. 5.12.
Рис. 5.12.Транспортный вертолет HRP-1 конструкции Пясецкого авиации ВМС США с тандемными роторами.
На этом вертолете был установлен один радиальный двигатель воздушного охлаждения фирмы «Пратт-Уитни» мощностью 600 л. с. (442 кВт) с двумя несущими винтами диаметром 12,5 м, которые приводились в движение через систему валов и редукторов. Взлетная масса вертолета составляла 3630 кг. Таким образом, это был самый тяжелый американский вертолет, а также первый серийный вертолет с двухвинтовой продольной схемой расположения несущих винтов.
Успех вертолетов модели HRP-1, построенных в количестве 20 штук, привел к заказу на усовершенствованную модификацию HRP-2c полумонококовым алюминиевым фюзеляжем и аналогичной ему модели Н-21 для Армии и ВВС США (Н - обозначение вертолета в системе условных обозначений Армии и ВВС).
• «Вертол» 107
В 1956 г. фирма «Пясецки» была реорганизована и получила наименование «Вертол» (сокращение от английского «вертикальный взлет и посадка»). Кроме продолжения работ над военными вертолетами, фирма «Вертол» разработала также коммерческую модель вертолета типа 44 с двигателем «Циклон» фирмы «Райт» мощностью 1150 л.с. (846 кВт). Для уменьшения длины фюзеляжа Пясецкий установил задний несущий винт на пилоне таким образом, что он оказался выше переднего, что позволило создать значительное перекрытие между винтами. Серийное производство этой модели было непродолжительным, так как была разработана усовершенствованная «модель 107» с высокой тяговооруженностью, которую обеспечивало применение ГТД, вращающих приводные валы винта. На этой модели были установлены два ГТД Т-53 мощностью 860 л. с. (633 кВт) фирмы «Лайкоминг». Первый полет 25-местного пассажирского вертолета 107-й модели с экипажем из трех человек состоялся 22 апреля 1958 года. Последующие модификации этой модели до сих пор выпускаются фирмой «Вертол» (с 1960 г. отделение фирмы «Боинг») и строятся по лицензии за пределами США.
На вооружении армии, флота и ВВС США, а также ряда других государств находятся несколько сот военных модификаций вертолета моделей 107 и СН-46 «Си кинг» (рис. 5.13).
Рис. 5.13. Вертолет ВВС Канады «Вертол» 107 демонстрирует возможность загрузки на плаву через кормовой люк.
Более широко выпускался вертолет СН-1В «Чинук», разработанный в 1961 г. (в 1962 г. переименованный в СН-47А). Вначале на нем были установлены два ГТД Т-55 мощностью 2200 л. с. (1619 кВт) фирмы «Лайкоминг», которые были затем заменены двигателями Т-55 мощностью 3750 л. с. (2760 кВт) (рис. 5.14). Взлетная масса действующей модификации СН-47 (разработана в 1983 г.) составляет 22680 кг.
Рис. 5.14.Вертолет армии США СН-47А «Чинук» фирмы «Вертол» с задним ротором, установленным на более высоком пилоне.
Другой подход к проектированию двухвинтовых вертолетов был использован фирмой «Каман эркрафт» (г. Виндзор-Рокс, шт. Коннектикут). Для устранения таких недостатков, как большой размах несущих винтов в схеме с поперечным расположением винтов, большая длина аппарата в схеме с продольным расположением несущих винтов и конструктивная сложность вертолета с соосным расположением несущих винтов, Каман разместил два винта на наклонных валах близко друг от друга и с перекрещиванием лопастей. Вертолет Камана показан на рис. 5.15.
Рис. 5.15. Вертолет авиации ВМС США фирмы «Каман» демонстрирует действия по спасению на море (1958 г.).
Если бы валы не были наклонены (это обеспечивает вращение винтов в различных плоскостях и исключает взаимное зацепление), их пришлось бы устанавливать на расстоянии больше диаметра винта. Впервые наклонная установка валов винтов была применена в Германии Флеттнером во время второй мировой войны, но Каман усовершенствовал эту схему и довел ее до серийного производства.
После проведения летных испытаний и постройки моделей вертолетов с поршневыми двигателями Каман с 1950 года начал получать крупные заказы от ВМС и ВВС США на последующие модели с двигателем мощностью 860 л. с. (633 кВт) фирмы «Лайкоминг». 211 вертолетов для ВВС получили наименование Н-43, а 107 машин для ВМС-НОК (83 шт.) и HUK (24 шт.).
