Історія гелікоптерів. Вертоліт (історія винаходу) Хто побудував перший у світі вертоліт

Нероздільно панував у повітрі. За цей час багаторазово зросли швидкість і вантажопідйомність крилатих машин, які з незграбних фанерних «поверхівок» перетворилися на потужних реактивних красенів, які втілювали в собі передові технічні досягнення людської думки.

Однак за всіх своїх переваг будь-який літак має один важливий недолік - для того щоб залишатися в повітрі, він повинен постійно і з досить великою швидкістю переміщатися в горизонтальній площиніадже підйомна сила його крил безпосередньо залежить від швидкості руху. Звідси необхідність розбігу під час зльоту та пробігу при посадці, які приковують літак до аеродрому.

Тим часом часто виникає необхідність у такому літальному апараті, який має підйомну силу, яка не залежить від швидкості польоту, може вертикально підніматися і сідати, а крім того, здатний «зависати» в повітрі. Ця ніша після довгих конструкторських пошуків була зайнята гвинтокрилою машиною – вертольотом.

Маючи всі льотні якості, властиві літаку, вертоліт має, крім того, цілу низку чудових специфічних властивостей: він може злітати з місця без попереднього розбігу, нерухомо висіти в повітрі на потрібній висоті, пересуватися поступально у всіх напрямках, робити повороти у будь-якому напрямку як під час поступального руху, так і при зависанні; зрештою, він може сідати на маленький майданчик без подальшого пробігу.

Створення апарату, що мав комплекс цих якостей, виявилося надзвичайно складною справою, оскільки теорія вертольота набагато складніша за теорію літака. Потрібні були роки завзятої праці багатьох конструкторів, перш ніж вертоліт став впевнено почуватися в повітрі і зміг розділити з літаком турботи про повітряні перевезення.

Перші гвинтокрилі апарати (гелікоптери та автожири) з'явилися чи не одночасно з першими літаками. У 1907 році чотирьох - гвинтовий вертоліт французів Бреге і Ріше вперше зміг відірватися від землі і підняти над нею людину. Після цього багатьма винахідниками було запропоновано різні конструкції вертольотів.

Всі вони мали складну багатогвинтову схему, в якій кілька гвинтів служили для підтримки апарату в повітрі, а ще кілька інших – для того, щоб штовхати його у потрібному напрямку. Одногвинтова схема (до якої в наш час належить 90% всіх гелікоптерів) ніким спочатку всерйоз не розглядалася.

Та й чи була вона реальною? Підняти апарат у повітря за допомогою одного гвинта – ще, куди не йшло. Але як повідомити йому горизонтальне поступальний рух? Як ним керувати? Ті винахідники, які досить добре зналися на аеродинаміці, вказували ще на один великий недолік одногвинтової схеми - наявність реактивного моменту. Справа в тому, що при здійсненні приводу гвинта, що несе від двигуна, жорстко з'єднаного з гондолою, останній повинен був обертати не стільки сам гвинт, скільки (в протилежний бік) корпус апарату.

Здавалося, що паралізувати реактивний момент можна лише тоді, коли у конструкції вертольота використовується кілька несучих гвинтів, що обертаються у протилежних напрямках. Причому ці гвинти могли розташовуватися як окремо один від одного (подовжня і поперечна схеми), так і на одній осі - один під іншим (співвісна схема). Приходили на думку та інші переваги багатогвинтової схеми. Адже маючи кілька гвинтів, що управляли, було легше направляти машину в потрібному напрямку.

Але невдовзі виявилося: чим більше у вертольота гвинтів, тим більше у нього проблем - розрахунок апарата навіть з одним гвинтом являв собою дуже складне завдання, врахувати ж взаємний вплив багатьох гвинтів виявилося взагалі неможливо (принаймні, у першій чверті XX століття, коли аеродинаміка робила лише перші кроки, а теорія повітряного гвинта тільки-но починала формуватися).

Значний внесок у подолання багатьох із перелічених проблем вніс російський винахідник Борис Юр'єв. Найважливіші свої відкриття він зробив ще на той час, коли був студентом Московської вищої технічного училищаі був активним членом Повітроплавного гуртка відомого російського вченого Жуковського.

Зацікавившись одногвинтовою схемою, Юр'єв насамперед запитав: як повідомити гелікоптеру поступальний рух у потрібному напрямку? Більшість винахідників на початку XX століття, як уже говорилося, була впевнена, що для цього необхідно забезпечити апарат не тільки гвинтами, що несуть, але і пропелерами. Однак, експериментуючи з безліччю різних моделей, Юр'єв встановив, що за допомогою нахилу осі несучого гвинта можна отримати гарну горизонтальну швидкість польоту, не роблячи спеціального гвинта-пропелера з горизонтальною тягою.

Поступального руху вертольота можна домогтися нахилом вперед корпусу апарата. У цьому Якщо сила великого гвинта розкладається на дві сили - підйомну і тягу, і апарат починає рухатися поступально. І що більше нахил апарат, то більше буде швидкість польоту.

Наступна проблема полягала в тому, як урівноважити реактивний момент, який діє на гондолу. Юр'єв припустив, що найлегше цього можна досягти за допомогою маленького гвинта, розташованого на хвості вертольота і легкого передачі, що приводиться в обертання. За рахунок того, що сила, створювана хвостовим гвинтом, додавалася до довгого плеча (щодо центру тяжкості апарату), дія її легко компенсувала реактивний момент.

Розрахунки показували, що це піде 8-15% потужності двигуна. Юр'єв запропонував далі зробити лопаті цього гвинта зі змінним кроком. Збільшуючи або зменшуючи кут нахилу цих лопат до площини обертання, можна було збільшувати або зменшувати тягу цього гвинта. При великій тязі хвостовий гвинт мав пересилувати реактивний момент головного гвинта і розгортати гондолу у потрібному напрямку.

Але найбільшу складність уявляло створення надійної системи управління. Пілот повинен був мати у своєму розпорядженні пристрої, що дозволяли йому швидко змінювати орієнтацію машини щодо всіх її трьох осей: тобто повертати її в будь-який бік щодо вертикальної осі, нахиляти корпус вгору і вниз, а також нахиляти його вправо та вліво. Проблема повороту вирішувалася за допомогою невеликого хвостового гвинта.

Для цього, як уже зазначалося, достатньо було зробити його лопаті, що повертаються і з'єднати механізм їхнього повороту з кермами. Але як забезпечити керованість щодо поздовжньої та поперечної осей? Найпростішим засобом було б пристрій ще двох кермових гвинтів, винесених на консолях на деяку відстань від центру тяжіння машини і вертоліт, що повертають, у потрібний для пілота бік.

Тут гвинт 1 служить для компенсації реактивного моменту, а також виконує роль керма; гвинт 2 дає крени і аналогічний по своїй дії елеронам (площинам крил літака, що перекошуються), а гвинт 3 служить як би кермом висоти. Але ця система, крім того, що була надмірно складною, мала ще той недолік, що робила гелікоптер дуже нестійким у польоті. Юр'єв почав розмірковувати над питанням: чи не можна основний несучий гвинт влаштувати таким чином, щоб він сам створював два необхідні для керування гелікоптером моменту? Пошуки його завершилися в 1911 винаходом одного з найчудовіших в історії вертольота пристроїв - створенням автомата перекосу.

Принцип дії цього автомата дуже простий. Кожна лопата гвинта описує при обертанні коло. Якщо лопаті несучого гвинта зробити рухливими щодо своїх поздовжніх осей, таким чином, що вони зможуть змінювати кут нахилу до площини обертання, можна легко керувати рухом вертольота.

Дійсно, якщо частина кола, що окреслюється нею, лопата пройде з великим кутом установки, а іншу частина - з меншим, то, очевидно, тяга з одного боку буде більшою, а з іншого менше, і гвинт (а разом з ним і вся машина), що несе, буде повертатися у відповідний бік.

Автомат перекосу таки забезпечував необхідну установку лопатей. Для цього на валу гвинта на карданному підвісі встановлювалося кільце, до якого за допомогою шарнірів були приєднані повідці, що йдуть до важелів, що повертають лопаті. Кільце оберталося разом із валом гвинта. З двох сторін воно було охоплене нерухомим кільцем, що вільно сиділо на ньому. Це останнє кільце можна було вільно повертати за допомогою кермових тяг і давати йому будь-який нахил у двох площинах.

При цьому внутрішнє кільце також нахилялося одночасно обертаючись всередині нерухомого кільця. Легко бачити, що при цьому внутрішнє кільце здійснюватиме за один оборот повне коливання, що у свою чергу змусить коливатися кожну пов'язану з ним лопату: всі вони протягом обороту змінюватимуть кут від якоїсь мінімальної величини до максимальної. Кути ці залежатимуть від нахилу нерухомого кільця, що з важелями управління.

Якщо пілотові потрібно було повернути в будь-яку сторону свою машину, він мав направити в цю сторону зовнішнє кільце автомата перекосу. У цьому режимі кут нахилу кожної лопаті змінювався незалежно від інших лопатей. Але легко було зробити і так, щоб автомат перекосу у разі потреби міг міняти кут установки одразу у всіх лопат одночасно. Це потрібно, наприклад, при поломці двигуна в режимі, званому авторотацією, коли під впливом повітряного потоку гвинт падаючого вертольота починав самовільно обертатися, діючи як парашут.

Гелікоптер при цьому як би планував (в природі цей ефект можна спостерігати у падаючого насіння клена). Для цього достатньо було зробити кардан автомата перекосу, що ковзає вздовж вала гвинта (згори донизу). Піднімаючи або опускаючи автомат перекосу, пілот відразу повертав усі лопаті гвинта в один бік, тим самим збільшуючи або зменшуючи настановний кут або роблячи його негативним (тобто здатним обертатися в протилежний бік, що й вимагалося при авторотації).

Таким чином, до 1911 року 22-річний студент МВТУ Борис Юр'єв розробив у загальних рисахвсю схему одногвинтовий гелікоптер. Запатентувати її він не зміг, бо не мав на це грошей. У 1912 році за проектом Юр'єва студенти МВТУ зібрали макет вертольота, що не літає, в натуральну величину. На міжнародній виставці повітроплавання і , що проходила того ж року в Москві, ця модель була удостоєна малої золотої медалі. Однак коштів на те, щоб побудувати машину, що діє, у училища не знайшлося. Перша світова, а потім і Громадянська війнанадовго відвернули Юр'єва від робіт з його проектом.

Тим часом в інших країнах продовжували з'являтися моделі гвинтових вертольотів. У 1914 році збудував свій гелікоптер англієць Мумфорд. На ньому вперше було здійснено політ із поступальною швидкістю. У 1924 році француз Емішен вперше пролетів на своєму гелікоптері замкнутому колу. У той же час Юр'єв, обійнявши посаду начальника Експериментального аеродинамічного відділу ЦАГІ, спробував реалізувати свою одногвинтову схему.

Під його керівництвом Олексій Черемухін збудував перший радянський вертоліт 1-ЕА. Ця машина мала два кермові гвинти і два мотори «Рон» потужністю по 120 к.с. кожен. Вона також була вперше забезпечена автоматом перекосу. Перші випробування 1930 року дали блискучий результат. Пілотований Черемхиним вертоліт впевнено відривався від землі і легко злітав на висоту кількох сотень метрів, вільно описував у повітрі вісімки та інші складні фігури.

У 1932 році Черемухін піднявся на цьому гелікоптері на висоту 605 м, поставивши цим абсолютний світовий рекорд. Однак і цей вертоліт був ще дуже далеким від досконалості. Він був нестійкий. Гвинт, що несе, був зроблений жорстким (лопаті не змінювали махового руху), що робило його роботу незадовільною. Надалі були розроблені та побудовані інші моделі. У 1938 році під керівництвом Івана Павловича Братухіна було створено перший радянський двогвинтовий вертоліт 11-ЕА поперечної схеми.

Але в цілому в 30-ті роки гелікоптеробудування не отримало в СРСР державної підтримки. У цей час велику популярність набула теорія, згідно з якою літак незрівнянно досконаліший за гелікоптер і за швидкістю, і за вантажопідйомністю, а гелікоптер - це лише дорога іграшка. Тільки в 1940 році Юр'єву насилу вдалося домогтися дозволу на створення спеціального конструкторського бюро, яке він і очолив. Незабаром, завантажений великою викладацькою роботою, він передав керівництво відділу Івану Братухіну. Через рік почалася війна, і створення скоєного гелікоптера знову відсунулося на невизначений термін.

У цей час лідером у гелікоптеробудуванні була Німеччина. Талановитий конструктор Генріх Фокке створив у 30-ті роки кілька досконалих двогвинтових гелікоптерів поперечної схеми. У 1937 році на його гелікоптері FW-61 були встановлені світові рекорди: висоти – 2439 м, швидкості – 123 км/год та дальності – 109 км польоту. В 1939 новий вертоліт Фокке досяг висоти 3427 м, а в 1941 його машина FA-223 була запущена в невелику серію. Війна поклала край його розробкам, але успіхи «Фокке-Вульфів» надовго прикували увагу конструкторів до поперечної схеми.

У тому, що одногвинтова схема таки утвердилася у вертольотобудуванні як головна, величезна заслуга належить американському авіаконструктору Ігорю Сікорському. (Російський за походженням він 1919 р емігрував до Америки, а 1923 р. заснував тут свою фірму «Сікорський».) За своє життя Сікорський розробив кілька десятків моделей літаків, але світову славу йому принесло створення вертольота. Саме він уперше довів до досконалості класичну одногвинтову схему Юр'єва.

Свій перший вертоліт S-46 (VC-300) Сікорський збудував у 1939 році. Він одразу відмовився від думки визначити всі параметри апарату шляхом розрахунків і вирішив створити такий вертоліт, до якого під час льотних випробувань можна було б легко вносити конструктивні зміни. Його машина мала підкреслено примітивний вигляд: простий фюзеляж був зібраний у вигляді ферми зі сталевих труб, льотчик відчинено сидів у маленькому кріслі попереду двигуна. Рух від невеликого двигуна 65 к.с. передавалося за допомогою ременів вгору на редуктор, від якого наводився простий по конструкції трилопатевий і тришарнірний гвинт, що несе. Хвостовий однолопатевий рульовий гвинт встановлювався на довгій коробкоподібній балці.

Вже перші випробування виявили численні вади конструкції. Автомат перекосу працював дуже погано, оскільки неправильно розрахований; через це вертоліт погано слухався керма і розгойдувався під час підйому. Зрештою, він перекинувся і сильно зламався. Тоді Сікорський відмовився від автомата перекосу і ввів три кермові гвинти (реалізувавши таким чином ранню схему Юр'єва, про яку йшлося вище).

У цій конструкції гелікоптер показав хорошу керованість. У травні 1940 року Сікорський публічно демонстрував своє дітище у Бріджпорт перед американськими льотчиками. На присутніх його машина справила велике враження: гелікоптер вільно переміщався вгору і вниз, убік і назад, нерухомо зависав і розвертався на місці. Вертоліт мав лише один недолік - він наполегливо не хотів летіти вперед.

Потрібно було кілька місяців на те, щоб з'ясувати причину його «впертості». Виявилося, що повітряні вихори, створювані гвинтом, що несуть, надавали сильний вплив на роботу рульових гвинтів, так що на великій швидкості вони відмовлялися працювати. Коли кермові гвинти були винесені із зони дії основного гвинта, маневреність та керованість VS-300 відразу значно покращилася. Взагалі VS-300 мав для Сікорського величезне значення. У ході дворічних випробувальних польотів на ньому було випробувано декілька систем управління, різні типи гвинтів та конструкцій, відпрацьовано саму форму вертольота. Кількість конструкційних покращень, внесених до початкової моделі, була настільки значною, що до 1942 року від колишнього вертольота залишилися лише крісло пілота, центральна частина фюзеляжу, паливний бак та два колеса головного шасі. Завдяки цим випробуванням набагато полегшилося створення наступних гелікоптерів.

Незабаром командування ВПС США зробило Сікорському замовлення на розробку військового вертольота, яке можна було б використовувати для коригування вогню та для зв'язку. Новий зразокотримав назву VS-316 (S-47). Численні невдачі з першою машиною переконали конструктора в тому, що автомат перекосу необхідний для одногвинтової схеми. На цей раз автомат був розрахований з великою ретельністю, що і вирішило успіх моделі. У січні 1942 року розпочалися льотні випробування готового вертольота. У квітні машина вже демонструвалася перед військовими.

Пілот-випробувач Чарльз Моріс, який сидів за штурвалом, зумів показати величезні можливості гвинтокрилого літального апарату. Він зависав над головами здивованих глядачів, злітав і знову сідав на старе місце - просто у виїмки від коліс, переміщався вперед, назад, убік, розвертався на місці. Потім він піднімав спеціальною люлькою авоську з яйцями, переносив на інше місце і опускав, не розбивши жодного. Були продемонстровані й інші трюки, наприклад, спуск і підйом пасажира мотузковими сходами в вертоліт, що завис над землею.

Зараз це, зрозуміло, не викликає подиву, але в той час було напрочуд і до глибини душі вражало бачили види генералів. Один із присутніх високопосадовців вигукнув: «Ця штука може робити все, що робить кінь!» А відомий англійський льотчик-випробувач Брі зізнався: «Ми були присутніми при диві». Насамкінець Моріс продемонстрував крейсерську швидкість - близько 130 км/год, піднявся над землею на 1500 м, а потім здійснив посадку з вимкненим двигуном на авторотації.

У травні 1942 року VS-316 було прийнято на озброєння армії США під найменуванням XR-4 та запущено у серійне виробництво. Загалом було збудовано 130 таких вертольотів. У 1944 році вони були вперше випробувані у бойових умовах у Бірмі. Війна тут йшла у джунглях, і вертоліт виявився єдиним транспортним засобом, Придатним для постачання військ. Японські винищувачі розгорнули справжнє полювання за тихохідними вертушками, але не змогли збити жодного - при найменшій небезпеці вертоліт притискався до землі, ховався між деревами і таким чином легко ухилявся від бою.

У 1943 році фірма Сікорського випустила новий гелікоптер XR-5, що відрізнявся набагато більшою швидкістю і вантажопідйомністю. Для нього вперше було розроблено спеціальний вертолітний двигун. Усього було збудовано 65 таких машин, оскільки через закінчення війни міністерство оборони анулювало свої замовлення. Тим часом у 1944 році у Сікорського вже була готова нова модель - S-49 (загалом їх було випущено 229 штук).

Після війни гелікоптери почали швидко поширюватися у всьому світі. Сікорський недовго зберігав монополію на їх виробництво, оскільки лише в США 300 фірм розпочали розробку своїх моделей гвинтокрилих машин. Однак Сікорський мав перед ними важливі переваги – добре відпрацьовану конструкцію та налагоджене виробництво.

Попри конкуренцію, його фірма як процвітала, а й розширювала виробництво. У 1946 році він розробив модель S-51 (загалом випущено 554 машини), яка знайшла найширше застосування як у військовій, так і в господарській сферах. Цей вертоліт був уперше оснащений автопілотом, який значно полегшив керування.

Однак найбільший успіх випав на гелікоптери S-55 «Чікасо» (1949) та S-58 «Сибет» (1954). Тільки на заводі Сікорського було зібрано 1828 штук вертольотів першої моделі та 2261 – другої. Крім того, безліч фірм в різних країнахпридбало ліцензію на їхнє виробництво. У 1952 році два S-55-х вперше здійснили переліт через Атлантичний океан(З однією дозаправкою на палубі авіаносця) з Америки до Європи. S-58 був визнаний найкращим вертольотом першого покоління. Він став також «лебединою піснею» самого Сікорського. 1957 року 68-річний конструктор відійшов від керівництва компанією.

У роки повним ходом розгорнулася розробка гелікоптерів у СРСР. Після війни Юр'єв зумів домогтися організації двох нових КБ: Михайла Міля, який взявся розробляти одногвинтовий гелікоптер, та Миколу Камова, який обрав співвісну схему. У роботу з проектування гелікоптера включилося також КБ Яковлєва. Продовжував свої роботи над гелікоптерами поперечної схеми Братухін.

1946 року з'явився його вертоліт Г-3. 1947 року випустив свій перший вертоліт Ка-8 Камов. Але коли наприкінці 40-х років було оголошено конкурс на найкращу радянську модель, його виграв гелікоптер Міля Мі-1, створений за одногвинтовою схемою Юр'єва. У 1951 році він був запущений у виробництво.

Вперше прототип вертольота з'явився в Китаї приблизно в 400-х роках нашого століття. Він був паличкою з невеликим пропелером. Для того, щоб полетіла конструкція, необхідно було затиснути в долонях паличку і несильно її крутанути. У результаті іграшка злітала у повітря, але трималася недовго, швидко падала.

Пізніше в 1475 відомий художник з Італії Леонардо да Вінчі намалював малюнок, який був пов'язаний із задумом створення вертольота. На картині зображався проект апарату, здатний підніматися вгору у вертикальному положенні за допомогою пропелера, який починав працювати завдяки людині, його силі м'язів. Звичайно Леонардо не творець першого вертольота, його малюнок не можна залишити без уваги.

Перші кроки до створення сучасного апарату

Попередником вертольота стала аеродинамічна машина, винайдена Ломоносовим у 1745 році. Вчений побудував та випробував винахід сам. У моделі Ломоносова можна дізнатися багато основних елементів сучасного літального апарату. Наступного разу до ідеї створити вертоліт повернулися лише в 19 столітті в 1875 р. Б'єнвеню та Лонуа (вчені з Франції). Паралельно з ними розробкою вертольота займалося безліч інженерів, у результаті народилося безліч різноманітних проектів. Найбільше відзначилися: Форланіні, Піно, д'Амекур, Кейлі.

Розробки 20-го століття

На початку 20 століття ще одному французу вдалося вписати своє ім'я в список творців літального апарату. М. Леже зумів розробити гелікоптер з двома гвинтами, що обертаються протилежно один одному, що запускаються електродвигуном. Виріб вдавалося на невеликий проміжок часу відриватися від поверхні. Це перша у світі діюча модель вертольота.

У СРСР перший гелікоптер був продемонстрований Б. Н. Юр'євим на виставці у 1912 році. Літальний засіб учня професора Жуковського було дуже високо оцінено – творцю було вручено золоту медаль. У цьому гелікоптері вперше було використано автомат перекосу гвинтових лопатей, застосовуваний до сьогодні. Літальний апарат здатний переміщатися в горизонтальному, а не тільки у вертикальному напрямку, був побудований інженером з Аргентини Раулем Патерасом Пескара.

Перший гелікоптер пролетів 736 метрів. Цей рекорд був побитий італійською машиною конструктора д'Асканіо у 1930 році. Італієць першим створив гелікоптер, який зумів пролетіти більше одного кілометра. Крім них багато вчених робили спроби створювати гелікоптери, тому з кожним новим проектом літальний засіб ставав усе кращим і кращим.

Перший вертоліт Сікорського злетів у небо лише 1939 року 14 вересня. Перші апарати були побудовані Ігорем у 1908 та 1909 роках, але вони були малопотужними та не здатними підняти пілота, тому Сікорський до них втратив інтерес і почав займатися аеропланами. Серійне вітчизняне виробництво

Перший серійний вертоліт СРСР був випущений у 1950 році, мав назву Мі-1. Його розробкою займалися Міль та Байкалов. Випробувальні польоти відбувалися на поступальній швидкості.

Переваги гелікоптерів

Переваги гвинтокрилих машин видно. Вони набагато маневреніші і компактніші за літаки, здатні пролетіти там, де іншим апаратам не під силу. Гелікоптери застосовуються у багатьох сферах нашого життя, але наймасштабніше вони отримали у збройних силах. Відомо чимало фактів, які говорять про те, що спочатку літальний засіб був розроблений для армії, а потім його почали застосовувати в мирних цілях.

Вперше реальні передумови переходу від цього експериментального моделювання вертольотів до будівництва машин цільового призначення виникли наприкінці 30-х ХХ століття. Розвивалися подібні технології і в Радянському Союзі, але на перешкоді до впровадження ідей будівництва гелікоптерів стала Велика Вітчизняна війна, яка внесла корективи не лише у суспільне життя держави, а й у розвиток науки і, зокрема, гелікоптеробудування. І все-таки, незважаючи на вкрай важке становище країни, професор Б.Н.Юрьев зміг організувати перше спеціалізоване підприємство, основне призначення якого було моделювання і будівництво абсолютно нового виду літальних апаратів – вертольотів.

17 грудня 1939 року на підставі наказу Народного комісаріату авіаційної промисловості СРСР було створено самостійне ОКБ-3, а вже 4 березня 1939 року перед Б.Н.Юр'євим та І.П.Братухіним було поставлено завдання побудувати перший двомісний вертоліт із двома двигунами МВ-6 , Дальністю польоту не менше 200 кілометрів і швидкістю 150 км/год. У приписі вказувалася на необхідність спорудження двох подібних повітряних машин, а також вказувалися терміни надання вертольотів для проведення випробувань. Перша машина повинна була бути поставлена не пізніше 1 травня 1941 року, а друга - через два місяці, 1 липня 1941 року.

На початку весни 1940 року через велику зайнятість іншому об'єкті Б.Н.Юрьев повністю передав справи зі створення гелікоптерів своєму колезі І.П.Братухіну. У травні 1940 року конструкторське бюро представило перший макет майбутнього вертольота. В якості основної несучої конструкції була обрана поперечна схема, в доцільності якої в той час сумнівалися багато будівельників авіаційної техніки. Можливо, на подібну ідею Братухіна наштовхнули успішні роботи німецьких конструкторів, які створили та провели успішні випробування свого вертольота FW.61.

Перший проект вертольота отримав кодову назву "Омега". У зв'язку з початком Великої Вітчизняної війнитерміни будівництва першої повітряної машини було зміщено, і лише серпні 1941 року «Омега» було передано щодо випробувань. Довжина вертольота становила 8,2 метра, діаметр несучого гвинта 7 метрів. Через війну було прийнято рішення евакуювати ОКБ-3 до Алма-Ати, що й спричинило зупинення роботи над проектом майже на два роки.

Незважаючи на те, що 27 серпня 1942 наказом Наркому авіаційної промисловості був призначений льотчик-випробувач, яким став інженер ЛІІ Д.І.Савельєв, перший політ відбувся набагато пізніше. Про перші випробування було представлено повний звіт 24 червня 1943 року. Зокрема, у цьому звіті описувалися всі етапи проведення випробувальних польотів, і було надано повна характеристикатехнічні можливості створеного вертольота.

Згідно зі звітом, злітна вага вертольота складала 1900 кілограм, а максимальна швидкість 186 км/год. Випробування проводилися у вкрай тяжких метеорологічних умовах. Температура повітря становила 50 градусів, що значно знижувало потужність двигунів. Двигуни МВ-6 були з повітряним охолодженням і через спеку швидко перегрівалися. Тривалість польоту не перевищувала 15 хвилин, швидкість польоту становила 115км/ч на висоті 150 метрів. Це, звичайно, було менше показників першого випробувального польоту та запланованих параметрів.

Але все ж таки позитивний ефект при проведенні випробувальних польотів було досягнуто. По-перше, створена машина була цілком працездатною і, по-друге, було отримано підтвердження її стійкості. Основна проблема полягала у застосуванні малопотужних двигунів МВ-6, які могли забезпечити необхідну потужність для повноцінної роботи вертольота.

Для виготовлення фюзеляжу «Омеги» було обрано фермову конструкцію, яку зварювали зі сталевих труб і обшивали перкалем. У носовій частині вертольота було розміщено два місця для льотчика та спостерігача. Лопаті гвинтів мали діаметр 7 метрів і виготовлялися із суцільнометалевої конструкції. Як балансування повітряної машини в горизонтальному польоті була обрана конструкція, що складається з кіля з кермом повороту та Т-подібного підкісного переставного стабілізатора. Вся конструкція являла собою хвостове оперення.

Для управління вертольотом у поздовжньому та поперечному перерізівикористовувалася ручка, з допомогою якої пілот виконував нахили вектора тяги несучих гвинтів разом із зміною диференціального і циклічного кроку. Для колійного керування було встановлено педалі, пов'язані з кермом повороту. Встановлене штурвальне колесо служило відхилення стабілізатора.

Заводські випробування проводились до 1944 року. За цей час у конструкцію «Омеги» було внесено суттєві зміни. Зокрема, малопотужні двигуни МВ-6 були замінені на МГ-31Ф, які відрізняються не лише вищою потужністю, але й перевершували колишні силові агрегати за рівнем надійності. Були внесені зміни і до конструкції бічних ферм, що дозволило збільшити політну вагу до 2900 кілограм. Нова конструкція отримала назву "Омега-2", і до кінця 1944 року були проведені заводські випробування. Однією з причин, через яку затримувалася передача повітряної машини в масове виробництво, була наявність значних вібрацій. Були зроблені спроби встановити спеціальні демпфери, але вони лише зменшили рівень вібрації, але прибрати її повністю не вдалося.

Але, незважаючи на деякі недоліки, машина практично була готова до виконання різних завдань, і поява «Омеги-2» на озброєнні Радянської Арміїбуло справою часу. А про те, що армія потребувала подібної техніки, сумніву не було.

Як свідчить історія, авторство багатьох найважливіших винаходів негаразд легко чи взагалі неможливо встановити. Адже однакові ідеї можуть виникнути у людей, яких поділяють віки чи тисячі кілометрів. Сказане вірно і стосовно питання про те, хто винайшов перший гелікоптер, оскільки відомо про багатьох талановитих вчених, інженерів і конструкторів, які пропонували різні концепції створення літальних апаратів з вертикальним злетом.

Передісторія

Достеменно сказати, в якому році винайшли вертоліт, досить складно, бо важко визначити точку відліку. Якщо говорити про ідею пристрою, що піднімається вертикально верх завдяки гвинту, що обертається, то найдавнішій письмовій згадці подібного предмета більше Він являв собою невелику дитячу іграшку у вигляді палички з гвинтом на кінці, яку затискали між долонями, надавали обертання і відпускали, після чого вона ненадолу вгору. Жодного практичного застосування цього винаходу тоді не було знайдено, і про нього надовго забули.

Леонардо да Вінчі

Хоча ім'я найбільшого генія епохи Відродження не фігурує серед тих, кого прийнято називати при відповіді на питання про те, хто винайшов гелікоптер, на одному з креслень, зроблених його рукою в 1475 році, є літальний апаратз величезним гвинтом. Леонардо припускав, що такий механізм мав злетіти вертикально вгору, якщо його пропелер привести в рух, використовуючи м'язову силу пілота.

М. Ломоносов

Через 270 років механізм, який з натяжкою можна назвати прообразом міні-вертольота, був винайдений у Росії. Його автором став Михайло Ломоносов, який вирішив створити апарат, здатний піднімати на більшу висоту термометри та інші прилади, необхідні для проведення метеорологічних досліджень. Відомо, що була навіть виготовлена модель, що запускається від пружинного механізму, проте її випробування були успішними. Як би там не було, хоча немає жодних підстав вважати, що першим винайшов вертоліт М. Ломоносов, придуманий ним принцип погашення реактивного моменту на гвинтокрилих машинах застосовується досі і вважається загальновизнаною класикою.

Перший вертикальний політ

У 1860 році у Франції Г. Понтон д'Амекур створив аеронеф, який мав два співвісні гвинти і був забезпечений паровим двигуном. Його випробування не були успішними, і машина так і не змогла здійснити вертикальний підйом, як сподівався її винахідник.

Ситуація змінилася з появою бензинових двигунів, які були потужнішими та важили менше парових. 29 вересня 1907 року відбувся перший історія вертикальний політ. Його здійснив безпілотний апарат Gyroplane, побудований Луї та Жаком Бреге за теоретичної підтримки професора Ш. Ріше. Він тривав менше хвилини. При цьому машина змогла відірватися від землі лише на 50 см. Незважаючи на успіх, більшість фахівців вважають, що при відповіді на питання про те, хто винайшов гелікоптер, не можна називати імена творців Gyroplane, оскільки його політ не був керованим, а сам апарат на момент підйому був на прив'язі.

Перший пілотований політ

У 1907 році француз Поль Кореня став першим, хто винайшов гелікоптер, який підняв свого творця у повітря. Машина знаходилася в польоті лише 2 секунди і досягла висоти 50 см. При цьому Кореня намагався керувати апаратом, проте не можна сказати, що це йому вдалося.

Подальша історія винаходу вертольота

Протягом кількох років конструкторам та інженерам не вдавалося вирішити проблему керування такими літальними апаратами. Перелом стався в 1911 році, коли Б. Н. Юр'єв став тим, хто винайшов гелікоптер з кермовим гвинтом. Механізм останнього використовується у сфері будівництва літальних апаратів і досі.

В 1922 професор Г. Ботезат, який після революції емігрував з Росії в США, побудував на замовлення американської арміїперший у світі стійко керований вертоліт. Однак, піднявшись у повітря на висоту 5 м, він зміг перебувати в польоті лише кілька хвилин.

Успіхи у сфері вертольотобудування

У наступні роки було поставлено кілька рекордів за тривалістю та дальністю польотів. Серед них можна відзначити:

рекорд аргентинця Рауля Патераса Пескара, який подолав на гелікоптері власної конструкції дистанцію в 736 м;
найтриваліший на той момент (1924) політ тривалістю 7 хв 40 с, скоєний французом Е. Емішеном;
рекорд італійського вертольота д'Асканіо, який подолав відстань понад 1 км у 1930 році;
рекорд швидкості (100 км/год), встановлений у 1935 році літальним апаратом Gyroplane.

Хто винайшов перший вертоліт у світі?

Вважається, що у відповідь це питання слід називати ім'я вченого-авіаконструктора Ігоря Івановича Сікорського. Задовго до винаходи свого головного творіння - першого у світі серійного вертольота - він створив найпередовіші на той момент 4-моторний літак "Російський витязь". Крім того, йому належить також першість у питанні проектування трансатлантичних гідропланів.

Ще в 1931 Сікорський запатентував проект літальної машини, конструкція якої принципово мало чим відрізнялася від моделей вертольота, що використовуються сьогодні. Зокрема, він запропонував використовувати 2 пропелери: головний – на даху та допоміжний – на хвості.

Перший експериментальний вертоліт Сікорського - VS-300, керований ним самим, піднявся у небо у вересні 1939 року. Він був сталевою трубою великого діаметра з відкритою кабіною для пілота. Літальний апарат мав потужність 65 л. с. і був оснащений двигуном Lycoming, що обертає 3-лопатевий головний ротор.

Подальші успіхи Сікорського

У середині весни 1941 року авіаконструктор влаштував презентацію першого у світі вертольота-амфібії на поплавковому шасі, що є модифікацією вже знаменитого на той момент літального апарату VS-300. Гвинтокрила машина здійснила зліт з поверхні води та успішно приземлилася на сушу. Тривалість його польоту склала 1 годину 35 хвилин, а швидкість сягала 100 км на годину.

Згодом авіаконструктор створив гелікоптери 18 типів, які почали випускатися серійно. Крім того, їм були сконструйовані турбінні моделі, амфібії з шасі, що забираються, а також так звані літаючі крани. На вертольотах, створених Сікорським, було здійснено трансантлантичний та транстихоокеанський перельоти з дозаправкою в повітрі. Єги машини застосовувалися для найрізноманітніших цілей. Свою кар'єру перед виходом на пенсію Сікорський завершив створенням вертольота S-58, який по праву вважається найкращим вертольотом 1-го покоління.

Тепер ви знаєте, чому прийнято вважати, що Ігор Сікорський винайшов перший гелікоптер. При цьому не можна применшувати заслуги інших інженерів і конструкторів, які присвятили багато років свого життя створенню і вдосконаленню гвинтокрилих літальних апаратів.

Можливість польоту завжди хвилювала людину. Спостереження за птахами викликало природне бажання піднятися у повітря за допомогою штучних крил. Махолети аж до початку XIXстоліття були найбільш поширеним типом проектів літальних апаратів важчим за повітря. Незважаючи на давню повсюдну популярність повітряного змія, ідея підйому в повітря за допомогою крила, що поступово рухається, чомусь не була популярною серед дослідників. «Змії» і перші ракети використовувалися переважно для розваги, а як пілотовані літальні апарати, як правило, не розглядалися. Зате здатність гвинта, що обертається, проникати в повітряне середовищездавалася ентузіастам польоту не менш природною, ніж помахи пташиних крил. Так, у Середні віки ідея використання для польотів гвинт, що обертається, вже була популярною.

Гвинт, що несе, як джерело підйомної сили, не має прямих аналогів у природі. Віддалену подібність з вертольотами можна побачити хіба що здатність літати у птахів колібрі та деяких видів комах. Трохи нагадують несучий гвинт насіння-крилатки клена та ясена, яке іноді виявляється досить далеко від рідного дерева. Найстаріший штучний попередник вертольота — бумеранг, імовірно, був винайдений австралійськими аборигенами близько 10 тисяч років тому. Однак було б надто сміливо припускати, що колібрі, насіння-крилатка чи бумеранг послужили прототипами несучого гвинта. Швидше за все, для «вертольотобудівників» античності та раннього Середньовіччя прототипами послужили інші різновиди гвинтів та лопаткових машин: водопідйомна спіраль та вітряк. А розуміння лопаті гвинта саме як крила, що рухається по колу, прийшло до піонерів польоту тільки в результаті справжніх інженерних експериментів в обладнаних лабораторіях.

Прообраз несучого гвинта з'явився так само рано, як і лопаткові машини інших типів. Щоправда, на відміну від них несучий гвинт не отримав практичного застосування і використовувався лише як іграшка. Існує припущення, що широко поширена іграшка «паличка, що літає» (або «повітряний дзига»), що являє собою маленький гвинт, вісь якого розкручують руками або обмотаною навколо неї мотузкою, а потім відпускають, була відома в Китаї ще на початку нашої ери. У Європі «повітряні дзиги» активно закрутилися в XIV—XV століттях.

Гвинтокрилі іграшки

Перша згадка, що збереглася, про гелікоптер відноситься до 320 року н. е. Китайський вчений Го Хун у своєму опусі серед різних фантастичних способів «піднесення на жахливі висоти і подорожі в безмежних просторах» запропонував робити «колісниці, що літають», що піднімаються в повітря за допомогою обертових лопатей. Даосист розглядав подорожі "на жахливих висотах" і як засіб боротьби з ворогом. Перший європейський проект вертольота, що зберігся до наших днів, з'явився одночасно з проектом іншого військового засобу — танка. Ці два плани містяться однією сторінці рукописи великого Леонардо да Вінчі і датуються 1488—1489 роками. Для приводу механізмів Леонардо пропонував використовувати пружину. Заміна розкручування гвинта від наземного стартера джерелом енергії, розташованим на самій моделі, стала важливим кроком у створенні реального вертольота.

Спроб створити апарат з вертикальним тяговим гвинтом робилося дуже багато. Російський учений Ломоносов також займався вивченням вертольота на макетах.

Аеронавтика починалася зусиллями захоплених та енергійних людей: романтиків-благодійників, спортсменів у пошуках нових екстремальних відчуттів та талановитих механіків, фанатично відданих своїй справі. Поля Кореня (1881-1944 рр.) можна зарахувати до останньої категорії.

Виробник велосипедів та майстер з ремонту з Лізьє (Франція), цей скромна людинабув повний ідей та рішучості. Він марив авіацією, що зароджується, і особливо вертольотами, які, як він вірив «виявляться кориснішими, ніж аероплани»

У 24 роки Поль Кореня створив першу працюючу модель вертольота. Цей літальний апарат важив 13 кг і мав два «ротори», розміщені з обох боків металевої рами, в якій розміщувався малопотужний мотор 2 л.с. Ця модель зробила кілька стрибків у повітря на очах у глядачів, давши Кореню впевненість у тому, що він на правильному шляху.

Пізніше він розпочав розробку великої машини на гроші приватних спонсорів. Кореня почав будувати цей літальний апарат 1906 року. Він працював сам і просувався досить повільно. Вертоліт, розробку якого він завершив у 1907 році, мав V-подібну раму, що несе двигун «Антуанетт» потужністю 24 к.с. та пілота. Трансмісія забезпечувалася ременем довжиною 24 метри, що з'єднує двигун з двома великими шківами, на яких кріпилися дволопатеві гвинти по обидва боки конструкції. Площини кермового управління розміщувалися безпосередньо під гвинтами.

Під час перших випробувань Кореня зіткнувся з тими ж проблемами, що виявилися в його робочій моделі: нестача потужності двигуна для маси 260 кг, недостатня сила зчеплення трансмісійного ременя та невдалі пропорції секцій гвинта.