Создатель автожира Хуан де ла Сьерва (1895-1936)
Шрифт:
Несмотря на такие достижения, это была всего лишь экспериментальная машина, как, впрочем, и все геликоптеры того времени.
Специалисты нашей страны в это же время на геликоптере ЦАГИ 1-ЭА добились таких результатов [11, с. 32]:
Максимальная высота полета (14 августа 1932 г.), м 605 [12]
Наибольшая продолжительность полета (15 июня
Эти данные тогда не публиковались по вполне понятным причинам. Некоторые результаты могли бы быть еще лучше. Вот как об этом пишет известный авиационный конструктор и летчик-испытатель геликоптеров Алексей Михайлович Черемухин: "Небезинтересно вспомнить и о некоторых технических трудностях "бытового характера", сильно затруднявших и осложнявших нашу работу.
12
Мировой
Я имею в виду наш тогдашний, бывший в нашем распоряжении моторный "парк". Я уже упоминал, что на этом аппарате (ЦАГИ 1-ЭА.—Г. К.) стояли два ротативных мотора "Рон" 120 л. с. каждый — времен империалистической войны и давно снятых с производства. Кроме этих двух, было у нас еще три мотора, такие же старые, как и стоявшие на аппарате, и перебранные из старых, в большинстве своем отработавших свой ресурс частей… Поэтому при проведении всех наших летных испытаний мы, ограниченные ресурсом моторов, старались ограничить время летных испытаний и воздерживались от таких рекордов, как, например, рекорд продолжительности или рекорд дальности, которые в то время рекламировались за рубежом изобретателями и строителями геликоптеров.
Однако если мы и мало думали об установлении рекордов в то время, то расширение пределов, полученных летных данных, таких, как высота, скорость, особенности подъема, спуска и посадки, все время имели место при наших летных испытаниях.
Так, например, у нас заметно выросла высота полетов, достигавшая величины 150–200 м и повторявшаяся многократно. В те времена по сравнению с мировым рекордом высоты в 18 м, поставленным на геликоптере Асканио, это было уже немало. Однако запас тяги, имевшейся на аппарате, и достигнутая уже достаточная уверенность в работе позволили мне в одном из полетов попробовать набрать высоту побольше. Я набрал высоту около 600 м…" [12, с. 26].
В Германии Антон Флеттнер построил двухместный жироплан FL-184 с закрытой кабиной. На нем стоял мотор "Симменс — Хальске SH-14A" мощностью 150 л. с. Диаметр ротора был 12 м. Машина имела управление циклическим и общим шагом. Однако она не успела себя показать — сгорела во время испытаний [13, р. 88; 7, р. 296; 4, vol. 4, р. 333).
Весной 1936 г. в Германии появился получивший широкую известность самолет "Физлер-156 (Fi-156) Щторх", на котором были применены предкрылки и щелевые закрылки. Он мог взлетать с коротким разбегом, в полете держать небольшую горизонтальную скорость (около 50 км/ч) и садиться с незначительным пробегом. Его посадочная скорость составляла 50 км/ч, а пробег — 20 м. Это был первый из самолетов, именуемых теперь самолетами короткого взлета и посадки, — СКВП [14, vol. 3, р. 113; 4, vol. 7, р. 1103]. "Шторх" стал серьезным соперником автожиров, которые не имели пока возможности взлетать без разбега, хотя и садились без пробега. Экспериментальные автожиры в расчет не принимались, так как известно, что от экспериментальной до серийной машины, как правило, долгий путь.
Профессор Фокке в 1936 г. построил одноместный геликоптер поперечной схемы FW-61, который поднялся в воздух 26 июня 1936 г. на 28 с. Фюзеляж использовался от легкого самолета "Фокке Вульф-44 Штиглиц". На нем стоял мотор SH-14A. Путевое и продольное управление достигалось посредством изменения циклического шага лопастей, а поперечное — дифференциальным изменением общего шага винтов.
Эта машина уже вселяла в конструкторов хорошие надежды. И хотя геликоптер Браге — Дорана к тому времени установил рекорд высоты 158 м, дальности полета по замкнутому маршруту 44 км, продолжительности полета 1 ч 2 мин 5с и скорость 45 км/ч, конструкторы FW-61 не афишировали свое детище. Они продолжали спокойно его доводить и в 1937 г. получили выдающиеся результаты. Как сказал Фокке: "Я старался разрешить задачу создания первого практического геликоптера, поскольку ла Сьерва не сделал этого. С его гением и знаниями он смог бы сделать это намного лучше и быстрее… Неприязнь ла Сьервы к геликоптеру была оправдана — он ненавидел сложность. Я также ее ненавижу, но, с другой стороны, я считаю, что миссия инженера состоит в том, что, если трудности в преодолении новых проблем неизбежны, их нужно уменьшить до минимума" [7, р. 297].
Самым популярным автожиром в 30-е годы был С-30. Он впитал в себя все лучшее, что было достигнуто к тому времени.
1935 год начался с удачного эксперимента, проведенного итальянскими ВМС на этом автожире.
Бывает, что за успехом и радостью следуют неприятности. 21 января 1935 г. один из курсантов английской военной школы летчиков автожиров выполнял обычный тренировочный полет. Наблюдатели на земле вдруг увидели, как из облака вывалился автожир и с углом пикирования 45° врезался в землю. Это был уже второй смертельный случай. При расследовании катастрофы конкретных причин выявлено не было.
При другом испытании С-30, принадлежавшем министерству авиации Англии, произошел похожий случай с гидроавтожиром. По сравнению с обычным С-30 эта машина имела некоторые отличия. На гидроавтожире стоял ротор большего диаметра, была значительно увеличена площадь киля для обеспечения устойчивого глиссирования и площадь руля направления для противодействия моменту, вызываемому косой обдувкой от винта. Все эти доработки увеличили вес автожира на 100 кг. В одном из полетов при выполнении обычного пикирования Алан Марш вдруг почувствовал, что автожир имеет тенденцию опустить нос и не реагирует на ручку управления. На высоте 900 м автожир плавно перевернулся и продолжал пикировать. Марш выключил зажигание. В тот момент из передней кабины вывалился балласт и проскочил сквозь ротор, не повредив лопастей. После этого автожир сам вышел из пикирования в нормальный горизонтальный полет. Летчик благополучно приводнился. Придя немного в себя, он вылез на поплавок, от руки запустил двигатель и, не пытаясь взлететь, стал глиссировать на базу.
После этих случаев специалисты конструкторского бюро ла Сьервы провели детальный анализ и пришли к выводу, что виной всему был используемый профиль "Гёттинген", который был применен в надежде получить большую скорость. Особенностью этого профиля было изменение момента, что вызывало циклическое закручивание лопасти. Упругая закрутка лопасти искажала маховое движение лопастей, при больших скоростях автожир затягивало в пикирование, и его нельзя было вывести даже при полностью взятой на себя ручке. Профиль "Гёттинген-606" заменили на безмо-ментный.
Другой проблемой С-30 была усталость корневых частей лонжеронов лопастей, которая имела место, несмотря на шарниры для движения лопастей в плоскости вращения. Однажды, когда механик в Хенворте тянул кончик лопасти динамометром для регулировки демпферов, лопасть упала на землю. На изломе можно было видеть следы усталостного разрушения. Пришлось менять лопасти на проданных автожирах.
Автожиры С-30 уже летали в Испании, Франции и, разумеется, в Англии, где их активно использовали ВВС и ВМС. Они как равноправные летательные аппараты участвовали и в парадах, выполняя индивидуальный пилотаж, и летали в строю (правда, пресса отмечала, что не в таком тесном строю, как "зубчатая передача"). Автожиры продавались в Италию, Германию, Австралию и другие страны. Один С-30 в 1935 г. приобрел Советский Союз для снятия сравнительных характеристик с уже имеющимися у нас машинами. С-30 покупали частные фирмы и отдельные лица. Самый первый курсант школы в Хенворте Макмаллен, которому было уже 72 года, сменил свой С-19 Мк IV на более современный и, главное, модный С-30.
Схема действия автодинамической втулки ротора: а — угол атаки лопасти при маковом движении вокруг горизонтального повернутого шарнира, б — при колебательном движении в плоскости вращения вокруг вертикального наклонного шарнира
В течение 1935 г. были проведены многочисленные испытания втулок с различными шарнирами с использованием фрикционных демпферов и без них. Для исключения земного резонанса ла Сьерва перешел к испытаниям двухлопастного ротора с повернутыми горизонтальными шарнирами, наклонными вертикальными и шарниром для изменения угла установки лопастей для прыжка (впоследствии этот шарнир был упразднен). Втулка такого ротора стала называться автодинамической.