Вертолёт, 2001 № 02 - [2]
В эти годы сектор особых конструкций стал уже отделом особых конструкций ЦАГИ, в котором И.П. Братухин возглавил конструкторскую бригаду «Б». Задачами отдела были теоретические и экспериментальные исследования различных вариантов схем вертолетов, их основных элементов, проектирование, постройка и летные испытания винтокрылых машин. Было решено создать новый вертолет, более мощный и совершенный, с лучшими летными данными, в большей степени пригодный для эксплуатации. Проектирование вертолета, получившего обозначение ЦАГИ-11-ЭА, было начато в 1934 году.
ЦАГИ-11-ЭА был построен в середине 1936 г. Этот вертолет был значительно больше по размеру и массе, чем предыдущие аппараты. Для него конструктор предложил оригинальную комбинированную схему, позволяющую сочетать возможности вертолета (вертикальные взлет и посадка) со скоростью самолета. Двигатель жидкостного охлаждения «Кертис-Конкверор» в 630 л.с. был установлен в передней части фюзеляжа. Редуктор двигателя сняли, а на его место вмонтировали центральный редуктор вертолета с четырьмя коническими шестернями – одной ведущей и тремя ведомыми. Одна ведомая приводила во вращение вертикальный вал несущего винта, а две другие – валы рулевых винтов. Несущий винт был подобен винту вертолета 5-ЭА. Рулевые винты располагались на концах небольшого крыла. Две кабины – наблюдателя и летчика – помещались за несущим винтом. Хвостовое оперение было, как в самолете: горизонтальное и вертикальное; на крыле – элероны с двойным управлением. Поскольку элероны действовали только при наличии поступательной скорости, сохранялось и все управление вертолетного типа. Особенность его заключалась во взаимной связи несущего и рулевого винтов, левый из которых должен был иметь на режиме висения обратную тягу. На всех режимах вообще должно было быть обеспечено полное соответствие и взаимодействие всех трех винтов путем изменения их шага. Механизм управления шагом винтов работал от штурвала и педалей.
Вертолет Б-11
При испытаниях вертолета на привязи возникли трудности, которые потребовали предварительной отработки его агрегатов, и в первую очередь – на вертикальных режимах. И.П. Братухин предложил изменить схему вертолета, переделать его, заменив крыло сварными фермами большого размаха (11 м между осями рулевых винтов вместо 8 м). Трехлопастные винты диаметром 2,25 м заменили (временно) двумя парами винтов, применявшихся на вертолетах ЦАГИ-1-ЭА и ЦАГИ-З-ЭА, лопасти несущего винта сделали цельнометаллическими, внесли ряд других изменений. Получился новый вариант вертолета, названный ЦАГИ-11-ЭА ПВ (пропульсивный вариант).
…Сталинские репрессии конца 30-х не миновали и вертолетостроителей. Началось свертывание работ отдела особых конструкций ЦАГИ. Часть ведущих сотрудников была репрессирована, часть уволена. Цех винтовых аппаратов и специальный аэродром были ликвидированы, резко замедлились темпы испытаний и доводки аппарата 11-ЭА. Советское руководство приоритетным направлением сделало создание новых боевых самолетов: на пороге стояла война. Вертолет же, несмотря на очевидные достоинства, по-прежнему рассматривался как экзотический летательный аппарат.
И все же профессору Б.Н. Юрьеву удалось добиться организации специализированного ОКБ-3 в Московском авиационном институте. Туда в январе 1940 года и перешла часть сотрудников отдела особых конструкций ЦАГИ во главе с Братухиным. До марта 1940 года ОКБ-3 руководил Б.Н. Юрьев, а затем его возглавил И.П. Братухин.
Коллектив ОКБ продолжал работать над испытаниями вертолета ЦАГИ-11-ЭА ПВ, а И.П. Братухин и Б.Н. Юрьев начали разрабатывать схему принципиально нового двухвинтового вертолета с поперечным расположением несущих винтов. Эскизный проект вертолета «Омега» был закончен и утвержден в июле 1940 года.
Вертолет ЦАГИ-1-ЭА
Вертолет Г-4
Фюзеляж «Омеги» представлял собой ферменную конструкцию из стальных труб, обшитую перкалем. В носовой части размещалась двухместная кабина летчика и наблюдателя. К фюзеляжу крепились фермы, на концах которых стояли мотогондолы с двигателями воздушного охлаждения МВ-6 мощностью 220 л.с. каждый, по одному на несущий винт. Двигатели через редукторы вращали в разные стороны цельнометаллические трехлопастные винты диаметром 7 м. Редукторы были связаны валом синхронизации. Это позволяло уравновесить реактивные крутящие моменты винтов, обеспечивало продолжение полета при выходе из строя одного из двигателей и на режиме авторотации. Лопасти винтов крепились к втулке через горизонтальные, продольные и вертикальные подпружиненные шарниры, замененные впоследствии на масляные демпферы.
Необходимо отметить, что, по сравнению с более ранними вертолетами ЦАГИ, «Омега», сохранив примерно такую же тяговооруженность, имела более чем в два раза большую удельную нагрузку на ометаемую площадь несущего винта. Вертолетостроители придут к этому спустя десятки лет.
Почти год понадобился для строительства «Омеги». В августе 1941 года летчик К.И. Пономарев приступил к испытаниям вертолета. Но уже два месяца шла Великая Отечественная война, и вскоре ОКБ-3 было эвакуировано в Среднюю Азию. Эвакуация задержала первый вылет «Омеги» почти на два года. Только летом 1943 были выполнены первые вертикальные взлеты и посадки, развороты на месте, полеты по кругу с небольшими скоростями. Высокая температура воздуха снижала мощность двигателей и тягу несущего винта. Моторы воздушного охлаждения быстро перегревались, и продолжительность полета не превышала 12- 15 минут. При полетном весе 2050 кг удалось достигнуть скорости 115 км/ч и высоты 150 м, в то время как по расчетам эти параметры ожидались не менее 186 км/ч и 2900 м соответственно.
