Bертолет 2001 02

…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.

Даже эти кратковременные полеты позволили сделать главный вывод: вертолет устойчив на всех испытанных режимах полета, а управление им простое и надежное. Заменив моторы на более мощные, вертолет можно было использовать как для гражданских, так и для военных целей. В 1944 году И.П. Братухин вместе с сотрудниками 0КБ-3 возвратился в Москву, а в сентябре того же года была завершена постройка вертолета «Омега-2». Новый аппарат являлся модификацией первой «Омеги». Но, в отличие от нее, здесь рядные моторы заменили на звездообразные МГ-31Ф с новыми моторамами и редукторами. Подверглись доработкам боковые фермы, но диаметр несущего винта остался прежний. На этом этапе изменили передаточное соотношение редуктора, связывающего двигатели и несущие винты, что позволило поднять тягу винтов почти на 300 кг, а это увеличивало потолок. Но высота полета в то время была не самой главной характеристикой. Куда важней оказалась борьба с вибрациями, ведь только они не пускали машину в большую жизнь. Установка специальных демпферов лишь снизила уровень вибраций, но не устранила их. Требовалось более широко привлекать к работе научно- исследовательские институты. Но недостаточное финансирование тормозило продвижение работ над этим проектом.

К «Омеге» проявило интерес артиллерийское управление Министерства обороны, где машину рассматривали в качестве артиллерийского корректировщика.

В 1945 году были построены две машины под обозначением Г-3 «Корректировщик артиллерийского огня». На них были установлены моторы R-985 AN-1 фирмы Pratt amp;Whitney. От первых «Омег» они отличались лишь силовой установкой. Первый опытный вертолет Г-3 был выпущен в августе, но облетать его удалось лишь весной 1946 года.

В 1946 году «0мега-2» и два вертолета Г-3 впервые в истории отечественной авиации приняли участие в воздушном параде на Тушинском аэродроме. В том же году в Киеве началась подготовка к серийному производству Г-3. Это был первый серийный вертолет ОКБ-3. Главное артиллерийское управление заказало 200 машин, правительственным заданием предусматривалось выпустить к февралю восемь вертолетов, а построили только семь из-за нехватки двигателей. В мае-июне 1947 года все семь серийных вертолетов (пять из них предназначались для государственных испытаний) отправили в Москву. После прохождения этих испытаний два вертолета были переданы в Серпуховскую учебную эскадрилью. Вертолет Г-3 был одним из первых вертолетов, поступивших на вооружение ВВС.

Следующая машина с индексом Г-4 была модификацией вертолета Г-3 под отечественные двигатели АИ-26ГР конструкции А.Г. Ивченко, имевшие взлетную мощность 500 л.с. Это был первый отечественный мотор, предназначенный для установки на вертолет и снабженный вентилятором для охлаждения на режиме висения. В отличие от предыдущих конструкций несущие винты Г-4 имели диаметр 7,7 м. Под руководством И.П. Братухина сотрудниками 0КБ-3 была разработана обширная программа исследований для изучения режима безмоторного полета и посадки вертолета, тщательно продуманы методика и оснащение вертолета различной аппаратурой. За период летных испытаний вертолета Г-4 по требованию заказчика агрегаты вертолета прошли 100-часовые ресурсные испытания, ставшие в дальнейшем обязательной частью испытаний и доводки каждого нового вертолета.

Вертолет Г-3

Вертолет ЦАГИ-11-ЭА ПВ

Проект винтокрыла двухвинтовой поперечной схемы

Проект многоцелевого вертолета двухвинтовой поперечной схемы

Так на вертолетах Г-3 и Г-4, созданных в ОКБ И.П. Братухина, были проведены исключительно важные испытания, например, подробное исследование посадки вертолета с выключенными двигателями на режиме авторотации несущего винта.

В 1945-1947 годах ОКБ-3 работало над проектированием и постройкой более крупных многоцелевых вертолетов, предназначенных для перевозки людей и грузов, проведения авиаразведки и т.д. За эго время были созданы вертолеты: пассажирский Б-5, санитарный Б-9, «воздушный наблюдательный пункт» Б-10, вертолет связи Б-11. Все указанные типы вертолетов проектировались по двухвинтовой поперечной схеме.

Вертолет Б-11 был наиболее доведенной машиной из всех, разработанных в ОКБ-3. На нем были проведены ресурсные испытания планера и многих агрегатов, уточнены методы аэродинамического расчета, выбрано оптимальное направление вращения винтов и созданы цельнометаллические лопасти. Однако, несмотря на то, что работоспособность схемы и общая надежность аппарата сомнений не вызывали, доверие к вертолету после катастрофы, произошедшей с вертолетом-дублером 13 декабря 1948 года, в какой-то степени было подорвано. Принятые для несущих винтов большие нагрузки на ометаемую площадь (23-26 кг/м² ), ставшие после 1959 года обычными для всех вертолетов и позволявшие увеличивать весовую отдачу, были сочтены опасными. Предложение И.П. Братухина о внесении в конструкцию вертолета радикальных изменений поддержки не нашло, и работы по нему были прекращены.