Вертолёт, 2007 № 04

Журнал Вертолет

Силовая установка включала два двигателя М-2 мощностью по 120 л.с. Они были размещены по обеим сторонам центральной части фюзеляжа, носками навстречу друг другу. В главном редукторе обороты двигателя редуцировались в отношении 1:7,84. Мощность от двигателя к главному редуктору передавалась через муфту свободного хода, что обеспечивало в случае отказа двигателей безмоторное снижение машины на режиме авторотации несущего винта. Два малых редуктора для привода рулевых винтов соединялись с главным редуктором трансмиссионными валами.

Сиденье пилота располагалось перед двигателями и главным редуктором, что впоследствии стало нормой для всех вертолетов.

На рабочем месте пилота имелись ручка управления циклическим шагом несущего винта с использованием автомата перекоса, рычаг общего шага слева от сиденья и педали путевого управления для изменения углов установки лопастей рулевых винтов. По существу, рычаги управления первым отечественным геликоптером и их размещение на рабочем месте пилота также стали нормой для последующих поколений отечественных вертолетов.

Лопасти несущего винта вначале были цельнометаллическими. Лонжерон лопасти в сечении имел кольцевую форму и изготавливался с помощью клепки из дюралюминиевого листа. К лонжерону приклепывались дюралюминиевые нервюры, к которым крепились стрингеры из этого же металла. Этот силовой каркас обшивался тонким дюралюминиевым листом. В процессе испытаний геликоптера при выполнении контрольных замеров были выявлены существенные отклонения геометрических размеров и профилей лопастей от их расчетных номинальных величин и форм. Пришлось в срочном порядке делать новый комплект лопастей, у которых нервюры и стрингеры изготавливались из дерева, а силовой каркас обшивался авиационной фанерой и обтягивался полотном. Лопасти рулевого винта имели лонжерон из стальной трубы овальной эллиптической формы и обшивку из листового дюралюмина. Обшивка приклепывалась к лонжерону, нервюры отсутствовали.

Схема трех проекций 1-ЭА

Наземные и летные испытания

Испытания летательных аппаратов носят кропотливый, а порою и рутинный характер. При этом большое значение придается подробной фиксации всех этапов работ, осуществленных измерений, выявленных недостатков. Это прекрасно понимали специалисты геликоптерной группы ЦАГИ, о чем свидетельствует дневник, в который записывалось все, на что обратили внимание экспериментаторы. Особого уважения заслуживает тот факт, что для документальной регистрации работ использовалась также киносъемка. Отснятые кинокадры позволили смонтировать позднее технический фильм о ходе испытаний первого отечественного геликоптера. В состав испытательной бригады, как теперь принято именовать этот временно создаваемый коллектив, входили руководитель геликоптерной групп А.М. Черемухин, А.М. Изаксон, К.А. Бункин, И.Д. Иванов, С.А. Трефилов, кинорегистрацию осуществлял И.В. Будде. В летных испытаниях машины принимали участие И.П. Братухин, Г.И. Солнцев, А.Ф. Маурин и некоторые другие конструкторы.

Наземные испытания предусматривали отработку системы запуска, обкатку трансмиссии. При испытаниях машины на привязи Черемухин, располагаясь на сиденье пилота, осторожно отклонял ручку управления и рычаг общего шага, прощупывал ответную реакцию несущего винта на управляющие воздействия оператора. Дальнейшие испытания планировались на Ухтомском аэродроме в Подмосковье (ныне это территория фирмы «Камов»). Перебазирование аппарата по условиям режима секретности работ было осуществлено ночью, оно завершилось ранним августовским утром 1930 года.

Для того чтобы не разбить машину случайно при выполнении гонок двигателей и опробовании трансмиссии, а также осуществлении необходимых тренировок будущего пилота А.М. Черемухин предложил оборудовать якорную стоянку с «привязью». Способ испытаний геликоптера на привязи ограничивал висение аппарата над поверхностью стоянки высотой около полуметра. В дальнейшем якорная стоянка сыграла важнейшую роль для выполнения контрольных проверок 1-ЭА после любых доработок, ремонтов и переделок перед каждым свободным полетом. Следует отметить, что данный уникальный способ доводки и освоения винтокрылой машины будет применяться в нашей стране длительное время.

Уже после постройки геликоптера возник вопрос о кандидатуре летчика. Ни у кого не возникало сомнения в том, что первым пилотом далекого от совершенства винтокрылого аппарата мог стать только Черемухин — профессиональный летчик, ученик Н.Е. Жуковского, успешно окончивший механический факультет МВТУ. Поведение аппарата в воздухе, методы управления им на специфических геликоптерных режимах в то время еще не были известны. Для понимания физической сути поведения машины в процессе наземных и предстоящих летных испытаний Алексей Михайлович выполнил расчеты по оценке устойчивости и управляемости геликоптера, руководствуясь теми методами, которые имелись в 1930 году.

Перед тренировками экспериментаторы решили определить тяговые характеристики геликоптера и потребную мощность для привода несущего винта. Под опоры шасси устанавливались весы, а машина загружалась до достижения силы тяжести, несколько превосходящей расчетное значение тяги, развиваемой несущим винтом. Определение потребляемой несущим винтом мощности производилось путем измерения реактивного крутящего момента. С этой целью рулевые винты снимались, а хвостовая часть фюзеляжа расчаливалась тросом с динамометром. Полученные замеры тяги несущего винта подтверждали наличие необходимого ее избытка для осуществления свободного полета. Расчетно-экспериментальным путем удалось получить следующее распределение располагаемой мощности двигателей: несущий винт расходовал 80,2 % мощности, рулевые винты потребляли 12,47 %, а потери в трансмиссии составили 7,33 %.

В процессе выполнения этих испытаний с помощью динамометра замерялись усилия на ручке рычага управления геликоптером и на рукоятке рычага общего шага. Усилия на последнем оказались большими. Пришлось разбираться в происхождении этих усилий, которые, как оказалось, были обусловлены наличием шарнирных моментов на лопастях несущего винта при его вращении. Усилия на рычаге общего шага удалось довести до приемлемых величин путем установки для каждой лопасти на втулке несущего винта регулируемого пружинного устройства. С этой непростой задачей успешно справился И.П. Братухин.

Алексей Михайлович Черемухин вспоминал: «Первая задача была — суметь держаться на аппарате с работающим винтом в пределах ограничений привязи. Конечно, это далось не сразу. Системы управления общим шагом и автоматом перекоса сразу не работали, как следовало. Их приходилось доводить и ставить пружины, чтобы сделать усилия на ручке приемлемыми. Приходилось также учиться управлять этой новой машиной. С общим шагом у нас был целый ряд затруднений. Затруднения были и с начальной регулировкой положения ручки. Эти пробы на месте научили нас многому и через некоторое время позволили перейти к свободным полетам».