Советские автожиры крылатого типа. Олимпиада по истории авиации и воздухоплавания

Автожир А7-3а (Orlik )

Ковалев Алексей ( Aleks ) г. Великий устюг.

Данный летательный аппарат привлек своей необычностью, ни у кого из разработчиков не встречалось моделей подобного типа, и я с удовольствием взялся за данную модель.

Сборка начинается с кабины пилота и стрелка. Сначала склеиваем одну из боковых стенок с передней и задней стенкой и начинаем устанавливать оборудование внутри кабины.

Все собирается без особых проблем. Сборку проводил клеем ПВА. Торцы деталей подкрашивал простым карандашом.

Хочется обратить внимание, что ручки управления надо приклеить в первую очередь, иначе проблемой будет вклеить синхронизирующую балку (если правильно ее называю) между ними из-за мешающих деталей интерьера.

Несколько фото интерьераи кабины целиком:

Каркас собирается без особых проблем. Все детали подклеиваются на 1мм картон.

Каркас в сборе.

Обшивка фюзеляжа стыкуется безо всяких нареканий. Почти все шпангоуты надо вырезать не по линии, а небольшим припуском, иначе они малы. Сборка ведется на склейках. Порадовал тот факт, что склейки окрашены в цвет фюзеляжа, даже на склейке проходящей под звездой есть маленький участок красного цвета.

Фюзеляж в сборе.

Переходим к изготовлению макета двигателя. Разработчик предусмотрел два варианта сборки цилиндров. Первый это из отдельных кружочков собранных один на другой и второй из свернутых деталей. Первый способ более реалистичный, но не имея просечки собрать этот вариант проблематично, поэтому был выбран второй вариант. Так - же очень усложнена конструкция выхлопных труб сформировать их из тех разверток которые даны не представляется возможным, и по этому я их оставил на потом, пока не найдется какой-то вариант их изготовления.

Макет двигателя.

Изготовление хвостового оперения не вызывает никаких трудностей. Все очень технологично выполнено. Все управляющие плоскости сделаны поворотными. Хочется отметить тот факт, что механизм поворота реализован очень просто.

Хвостовое оперение.

Сборка крыла начинается с изготовления каркаса. Все детали подклеиваются на 1мм картон. Каркас собран на ПВА все соединения дополнительно проклеены ПВА.

Каркас крыла.

Крыло в сборе.

Посадочная фара сделана из бисера сверху закрыта прозрачной слюдой.

Посадочная фара.

Крыло к фюзеляжу крепится на вступающие части шпангоутов фюзеляжа. Зализы встают на свои места без дополнительной подгонки.

Крепление крыла.

Колеса собираются из отдельных кружков. Потом они были обработаны напильником до получения требуемой формы и покрашены черной краской. Обтекатели шасси после сборки были пропитаны в несколько слоев клеем ПВА и покрашены акриловой краской для придания плавности обводов.

Шасси до обработки.

Шасси после покраски.

В основе стойки несущего винта картонный каркас. Никаких сложностей сборка не вызывает. Стойка вставляется в фюзеляж в определенные пазы.

Стойка несущего винта.

Кок основного винта изготовляется из лепестковой развертки. В дальнейшем пропитан клеем отшлифован и покрашен. В лопастях винта также для придания жесткости расположена основа из картона.

Основной винт.

Подвесное вооружение ни вызывает ни каких нареканий. Удивил способ изготовления ракет из свертывания заготовки определенной формы для получения формы ракеты. Все торцы пришлось подкрашивать черной краской.

Подвесное вооружение.

Пулемет ШКАС собран и покрашен темно-серой краской.

Пулемет ШКАС.

Фото готовой модели.

В целом впечатления от модели очень приятные все очень технологично и при определенных усилиях получается довольно приличная модель нестандартного летательного аппарата.

Проектирование этого автожира было начато во второй половине 1930 г.

По общей схеме за прототип автожира ЦАГИ 2-ЭА был взят последний автожир Сиерва С-19 Мк III выпуска 1930 г.

Автожир ЦАГИ 2-ЭА - двухместный аппарат с двигателем «Титан» мощностью 230 л. с. Автожир имел небольшое крыло, несущее элероны.

Из известных в те годы систем раскрутки ротора перед взлетом - механической и аэродинамической - была выбрана из соображений большей конструктивной простоты аэродинамическая система, что и определило общую схему горизонтального оперения.

Над передней кабиной была установлена пирамида («кабан»), к которой крепился ротор.

Ротор состоял из четырех лопастей, соединенных с помощью горизонтальных и вертикальных шарниров с втулкой, свободно вращавшейся на оси.

Лопасти поддерживались тросами, идущими от конуса на втулке к середине лопастей.

Кроме поддерживающих тросов имелись тросы, связывавшие лопасти между собой.

Эти тросы крепились к демпферам, укрепленным на лонжеронах лопастей и предназначенным смягчать нагружение лопастей при раскрутке ротора.

Лонжерон лопасти был сделан из хромомолибденовой трубы. Нервюры были выполнены из дерева и крепились к лонжерону четырьмя дуралюминовыми угольниками с помощью заклепок.

Хвостовое оперение автожира ЦАГИ 2-ЭА, являясь органом управления, использовалось дополнительно для аэродинамического запуска - раскрутки ротора перед взлетом. В полете управление рулем было связано с нормальной ручкой управления, а управление стабилизатором - со специальным штурвальчиком, находившимся в кабине, сбоку от сиденья. Для отклонения руля высоты и стабилизатора при раскрутке ротора имелась дополнительная кинематическая цепь.

Осенью 1931 г. постройка автожира ЦАГИ 2-ЭА была закончена и начались его летные испытания.

Первый полет на автожире ЦАГИ 2-ЭА был совершен 17 ноября 1931 г. летчиком-испытателем Сергеем Александровичем Корзинщиковым.

Во время первого этапа летных испытаний пришлось столкнуться с рядом неизвестных ранее моментов:

• поддувом лопастей ротора при его раскрутке от случайных порывов ветра;
• трудностью раскрутки ротора до нужной частоты вращения перед взлетом ввиду невозможности удержать автожир на месте из-за отсутствия тормозов на колесах;
• потряхиванием автожира вследствие биения ротора, лопасти которого чрезмерно деформировались из-за недостаточной жесткости лонжеронов;
• тенденцией автожира к боковому неуправляемому развороту при посадке.

Выявление этих явлений, их изучение и устранение потребовало больших теоретических и экспериментальных исследований.

Освоение автожира, выявление и устранение основных дефектов позволило перейти ко второму этапу летных испытаний - снятию летных характеристик и общей оценке летных качеств аппарата.

В процессе летных испытаний большое внимание было уделено вопросам устойчивости и управляемости автожира. Было снято большое количество балансировочных кривых на разных режимах полета и при изменении некоторых параметров.

Во время испытаний автожира, имевших чисто исследовательский характер, впервые в СССР было произведено снятие поляры на режиме планирования.

В процессе летных испытаний и доводки автожира ЦАГИ 2-ЭА был получен ценный материал для уточнения методики авродинамического расчета и расчета балансировки автожира, расчета длины разбега и пробега, для оценки соответствия расчетных данных данным летных испытаний, для дальнейшего уточнения норм прочности.

В 1933 г. автожир ЦАГИ 2-ЭА был передан в агитэскадрилью «Максим Горький», где совершил несколько агитационных полетов.

В начале 1934 г. ввиду израсходования ресурса двигателя автожир был передан в музей Осоавиахима.

Ведущими конструкторами по проектированию автожира ЦАГИ 2-ЭА были В. А. Кузнецов и И. П. Братухин. В проектировании принимали участие Г. И. Солнцев и А. Ф. Маурин. Общее техническое руководство лежало на А. М. Черемухине (он же разработал для этого аппарата временные нормы прочности).

В летных испытаниях и исследованиях автожира активное участие принял М. Л. Миль. В частности, им был исследован вопрос неуправляемого разворота автожира при пробеге после посадки.

Ведущим летчиком-испытателем был С. А. Корзинщиков.

В начале 1932 г. было получено указание начальника Главного управления авиационной промышленности П. И. Баранова создать на базе испытанного автожира ЦАГИ 2-ЭА новый автожир, внеся в него ряд конструктивных улучшений и заменив иностранный двигатель двигателем отечественного производства.

Новую машину было решено построить небольшой опытной серией для использования в качестве автожира связи в частях ВВС и в народном хозяйстве.

Этот автожир, получивший марку ЦАГИ А-4, решено было снабдить механическим запуском ротора, более эффективным по сравнению с системой аэродинамического запуска, и двойным управлением - для использования аппарата в учебных целях.

Автожир ЦАГИ А-4 имел фюзеляж прямоугольного сечения, сварной из стальных углеродистых труб.

Кабан ротора состоял из трех отдельных ног-стоек.

Была использована с небольшой доработкой конструкция крыла автожира ЦАГИ 2-ЭА.

На автожире ЦАГИ А-4 был установлен авиационный двигатель М-26 воздушного охлаждения мощностью 300 л. с.

Система ротора автожира ЦАГИ А-4 была та же, что и у автожира ЦАГИ 2-ЭА. На аппарате были опробованы лопасти разной конструкции. По общей схеме все они были сделаны аналогично лопастям ротора автожира ЦАГИ 2-ЭА, отличаясь лишь размерами лонжерона и некоторыми конструктивными элементами.

Система механического запуска ротора позволила при частоте вращения двигателя 835 об/мин раскручивать ротор до 100 об/мин. Система была рассчитана на передачу мощности в 15 л. с.

В октябре 1932 г. был построен опытный экземпляр автожира. Первый полет на нем был совершен 6 ноября 1932 г. летчиком- испытателем С. А. Корзинщиковым. Еще в июне 1932 г. автожир был запущен в серийное производство, 30 ноября был совершен первый полет на головной серийной машине.

В первом полете опытного экземпляра автожира ЦАГИ А-4 были обнаружены биение и тряска ротора, возраставшие с увеличением скорости полета.

Кроме того, частота вращения ротора была значительно ниже расчетной (110-120 об/мин вместо 145-150 об/мин по расчету). Это давало основание опасаться снижения авторотирующих свойств ротора.

Во втором полете 9 ноября 1932 г. (летчик С. А. Корзинщиков) автожир потерпел аварию. При взлете появилась сильная тряска, частота вращения ротора резко уменьшилась, автожир стал проваливаться, теряя подъемную силу. Была совершена беспорядочная посадка, при которой автожир получил значительные повреждения, летчик, однако, остался невредим.

Перед коллективом отдела особых конструкций ЦАГИ встала трудная задача: разобраться в причинах обнаруженных явлений, принять срочные меры к их устранению и сделать это очень быстро, чтобы не нарушить нормальный ход серийного производства.

В результате развернутой в ООК большой теоретической работы было установлено, что ненормальное поведение ротора объяснялось недопустимо большой круткой лопастей из-за слишком задней их центровки (лопасти были обшиты целиком фанерой), недостаточной жесткостью лопастей на кручение и неудовлетворительной их конструктивной компоновкой.

В короткие сроки было изготовлено несколько вариантов новых лопастей. С их установкой на автожире прекратились тряска и биение ротора, частота вращения ротора поднялась до расчетной величины.

В результате летных испытаний автожира ЦАГИ А-4 были определены его летные данные.

Летные испытания и доводка автожира ЦАГИ А-4, потребовавшие большого труда и энергии всего конструкторского коллектива, дали богатейший технический опыт, помогли в совершенстве изучить материальную часть, глубоко вникнуть в вопросы эксплуатации автожиров.

Кроме того, был приобретен ценный опыт внедрения автожира в серийное производство, были определены взаимоотношения конструкторского бюро с серийным заводом и заказчиком.

Запуск в серийное производство автожира ЦАГИ А-4 одновременно с постройкой опытного экземпляра, без предварительного его испытания, был связан с определенным техническим риском.

Этот риск себя целиком оправдал, так как был получен выигрыш во времени, по крайней мере в 1-1,5 года. Кроме того, выпуск опытной серии автожиров значительно расширил возможность изучения и освоения нового типа авиационных аппаратов.

Технический проект автожира ЦАГИ А-4 был разработан в Отделе особых конструкций ЦАГИ под общим руководством заместителя начальника ООК ЦАГИ А. М. Черемухина. Ведущим инженером этого автожира в стадии изготовления чертежей и постройки опытного экземпляра был Г. И. Солнцев.

Разработка рабочих чертежей велась конструкторским бюро Московского авиационного института, специально для этого созданным. Все аэродинамические изыскания и расчеты по автожиру ЦАГИ А-4 выполнялись бригадой аэродинамики ООК под руководством М. Л. Миля.

Техническое руководство внедрением автожира ЦАГИ А-4 в серийное производство, доводкой конструкции автожира в период серийного производства и летных испытаний осуществлялось Н. К. Скржинским.

Основные летные испытания автожира (как опытного, так и головного серийного) провел летчик-испытатель С. А. Корзинщиков.

Почти одновременно с началом проектирования автожира ЦАГИ А-4 (начало 1932 г.) поступило задание создать новый опытный двухместный автожир под двигатель М-11 мощностью 100 л. с., предназначенный для практического использования в частях ВВС.

При проектировании этого автожира, получившего марку ЦАГИ А-6, было решено внести в его конструкцию целый ряд усовершенствований для повышения его летно-технических и эксплуатационных качеств.

Автожир ЦАГИ А-6 представлял собой двухместный аппарат с двигателем М-11 в 100 л. с., с трехлопастным ротором и небольшим низкорасположенным крылом.

В отличие от автожиров ЦАГИ 2-ЭА и ЦАГИ А-4 ротор нового автожира имел свободнонесущие лопасти без поддерживающих и междулопастных тросов.

Перед взлетом ротор автожира раскручивался от двигателя с помощью системы механического запуска.

Для уменьшения габаритных размеров автожира и облегчения тем самым его перевозки и хранения в ангаре ротор и крылья автожира были сделаны быстроскладывающимися.

Система механического запуска была рассчитана на передачу мощности в 15 л. с. Передаточное число от вала двигателя к ротору - 5,7: 1.

Руль высоты был связан с ручкой управления тягами из дуралюминовых труб. На ручках имелись штурвальчики, при помощи которых можно было менять передаточное число, увеличивая чувствительность управления на малых скоростях полета.

Включение механического запуска и тормоза производилось при помощи одного рычага, находящегося слева от сиденья. При отклонении рычага вперед включался запуск ротора, а при оттягивании рычага на себя - тормоз.

В первой половине 1933 г. постройка автожира ЦАГИ А-6 была закончена.

На первом этапе летных испытаний нового автожира испытатели впервые столкнулись с новым явлением - «земным резонансом»: при раскручивании от механического запуска ротора при некоторых его оборотах автожир начинал раскачиваться на колесах, причем это явление усиливалось при возрастании частоты вращения ротора.

Были начаты большие исследовательские работы для выяснения причин этого явления и изыскания методов борьбы с ним. Одновременно было заснято на кинопленку поведение лопастей ротора при его раскручивании.

«Земной резонанс» был устранен постановкой более жестких пружин с добавлением резиновых буферов в демпферах, расположенных в вертикальных шарнирах сочленений лопастей. Кроме того, был несколько уменьшен угол поворота лопасти около вертикального шарнира.

Испытания автожира показали хорошие летные качества аппарата этого класса.

Хорошая поперечная и продольная устойчивость допускала полет с брошенной ручкой.

Несколько велика была величина разбега при взлете, но это явилось результатом завышенной удельной нагрузки на 1 л. с. (у автожира ЦАГИ А-6 она равнялась 8,4 кг/л. с., в то время как обычно она не превосходила 4-5 кг/л. с.).

Помимо снятия полных летных характеристик на автожире ЦАГИ А-6 были проведены обширные исследования устойчивости и управляемости аппарата.

Эскизный проект автожира ЦАГИ А-6 был разработан В. А. Кузнецовым. Он же руководил рабочим проектированием аппарата и наблюдал за проведением летных испытаний и доводкой автожира. Все аэродинамические расчеты и изыскания выполнялись бригадой аэродинамики ООК под руководством М. Л. Миля.

М. Л. Миль принимал активное участие в проведении летных испытаний и исследовании автожира, в частности в изучении и устранении «земного резонанса» аппарата.

Летные испытания автожира проводил летчик-испытатель С. А. Корзинщиков. Кроме него в отдельных испытаниях участвовали летчики-испытатели ЦАГИ К. К. Попов и М, Ю. Алексеев.

Автожир ЦАГИ А-7

В середине 1931 г. было начато проектирование нового автожира ЦАГИ А-7. Его назначение - ближний разведчик и артиллерийский корректировщик.

Это был двухместный автожир крылатого типа с трехлопастным ротором и двигателем М-22 мощностью 480 л. с.

Фюзеляж автожира состоял из центральной части, имевшей три отсека (баковый отсек, кабина летчика и кабина наблюдателя) и хвостовой балки.

Крыло автожира состояло из центроплана с V-образными подкосами и консольных частей с элеронами. Консоли были приспособлены для складывания.

К специальным узлам верхней панели центральной части фюзеляжа крепился трехстоечный кабан ротора с дополнительными стальными ленточными расчалками в поперечной плоскости.

Три лопасти ротора были подвешены к втулке с помощью горизонтальных и вертикальных шарниров. Лопасти ротора имели лонжерон из термически обработанных и телескопически соединенных хромомолибденовых труб.

Деревянные нервюры с помощью дуралюминовых розеток были насажены на лонжерон.

Ротор автожира ЦАГИ А-7 перед взлетом раскручивался от двигателя с помощью системы механического запуска.

Полное передаточное число системы запуска - 5,78: 1, т. е. при ИЗО об/мин вала двигателя втулка ротора делала 195 об/мин. Механизм включения был соединен с тормозом ротора так, что при вращении ручки по часовой стрелке происходило включение механического запуска, а при вращении против часовой стрелки производилось торможение ротора. Гидравлическая система воздействовала также на тормоза колес, что происходило одновременно при включении системы запуска ротора.

Шасси автожира ЦАГИ А-7 состояло из основных опор и передней опоры.

Оборудование автожира ЦАГИ А-7 (электрооборудование, радиооборудование, фотоустановка, аэронавигационное и вспомогательное) находилось в соответствии с его назначением и было аналогично оборудованию самолета того же назначения.

Впервые в мировой практике автожиростроения автожир ЦАГИ А-7 имел защитное вооружение. Оно состояло из передней пулеметной установки для стрельбы через тянущий винт и спаренного пулемета, установленного на турели в кабине наблюдателя.

Конструкция автожира позволяла складывать лопасти ротора и консоли крыльев, тем самым сильно уменьшая габаритные размеры аппарата, что было весьма ценно для его хранения и транспортировки.

В апреле 1934 г. постройка автожира ЦАГИ А-7 была окончена. 3 мая 1934 г. автожир был перевезен на аэродром, и начались его летные испытания.

Летные испытания и доводка автожира продолжались до 9 декабря 1935 г. Столь длительный срок летных испытаний был связан с доводкой автожира, с выявлением причин встретившихся ненормальных явлений (тряска ротора, вибрация хвостового оперения и дрожание ручки пилота, перегрев двигателя) и их устранением.

В процессе летных испытаний автожира были сняты его летные характеристики, оказавшиеся весьма высокими по сравнению с данными ранее выпущенных автожиров ЦАГИ и зарубежных автожиров того времени (см. приложение 1).

За время испытаний автожира были сняты балансировочные кривые, проверен полет в полном диапазоне допустимых центровок, произведена качественная оценка устойчивости при полете на разных режимах.

Испытания в основном проводились в колесном (летнем) варианте, но были также выполнены полеты и в зимнем варианте (на лыжах).

18 августа 1935 г. автожир ЦАГИ А-7 участвовал в авиационном параде в День авиации (летчик К. К. Попов).

В мае 1937 г. новый автожир был построен и передан для летных испытаний.

Наиболее важным изменениям в конструкции автожира А-7 бис были подвергнуты кабан ротора и горизонтальное оперение; были изменены и облагорожены аэродинамические формы некоторых агрегатов и их сочленений. Кабан ротора был сделан по двуногой схеме с двумя боковыми лентами-расчалками. Под стабилизатором были установлены две шайбы для увеличения устойчивости пути.

В 1936 г. автожир ЦАГИ А-7 был передан на государственные испытания, которые он прошел весьма успешно, получив положительную оценку.

Летные испытания дублера автожира А-7 бис продолжались мая 1937 г. по июль 1938 г. Результаты испытаний были примерно те же, что и результаты испытаний автожира А-7.

С 28 августа по 17 сентября 1937 г. были проведены исследования в полете махового движения лопастей ротора автожира ЦАГИ А-7 с целью выяснить действительное положение лопастей ротора в полете, выявить влияние на маховое движение некоторых параметров и накопить фактический материал для уточнения методов теоретического расчета махового движения.

В начале 1938 г. для снятия с дрейфующей льдины группы И. Д. Папанина было решено наряду с другими мерами использовать автожир, базирующийся на ледоколе.

С этой целью из Кронштадта вышел ледокол «Ермак», имея на борту автожир ЦАГИ А-7, доставленный из Москвы по железной дороге. «Ермак» дошел до Гренландии, но в это время группа И. Д. Папанина была снята с льдины с помощью других средств.

В результате эксплуатационных испытаний автожира (1938 г.) было принято решение о постройке небольшой войсковой серии в количестве пяти экземпляров.

В первой половине 1940 г. пять автожиров войсковой серии были построены и летчик-испытатель Д. А. Кошиц приступил к их испытаниям.

Для изучения возможности использования автожира в различных областях народного хозяйства весной 1941 г. Наркомлесом и Аэрофлотом была организована экспедиция в Среднюю Азию. Экспедиция работала в предгорьях Тянь-Шаня в течение месяца и доказала возможность применения автожиров в лесном хозяйстве.

В начале Великой Отечественной войны пять автожиров ЦАГИ А-7 перелетели на один из прифронтовых аэродромов под Смоленском, где были использованы в ночное время для ближней разведки и сбрасывания листовок.

Эскизный проект автожира ЦАГИ А-7 был разработан Н. И. Камовым. Он же руководил проектированием.

Из основного инженерного персонала, работавшего по этому автожиру, следует назвать Н. С. Терехова, В. А. Солодовникова, А. Е. Лебедева, В. И. Баршева, В. С. Морозова и Н. Н. Андрееву. Ведущими летчиками-испытателями были С. А. Корзинщиков и Д. А. Кошиц.

Активное участие на всех этапах проектирования, летных испытаний и доводки автожира ЦАГИ А-7 принимал начальник бригады М. Л. Миль.

Большая работа по аэродинамическому расчету и обработке материалов летных испытаний была проделана инженером М. Я. Гусевой. Общее руководство проектированием, разработка норм прочности и расчет на прочность принадлежали заместителю начальника ООК А. М. Черемухину.

Автожир ЦАГИ А-8

При запуске в производство автожира ЦАГИ А-6 было принято решение строить аппарат в трех экземплярах, имея в виду значительную программу экспериментальных работ, которую намечалось провести на автожире в процессе летных испытаний.

Постройка этих трех аппаратов осуществлялась с некоторым сдвигом во времени, что давало возможность внести в каждый последующий экземпляр ряд конструктивных изменений, основываясь на опыте испытания и доводки первого экземпляра.

По сравнению с первым автожиром А-6 во втором и третьем были внесены следующие конструктивные изменения:

• крыло было сделано со значительным поперечным V и без отгибов на концах;
• шасси имело амортизационную стойку и колеса нормального самолетного типа;
• кабан ротора был выполнен по двухстержневой схеме с ленточными расчалками в поперечной плоскости;
• на стабилизаторе были поставлены дополнительные кили.

Кроме того, с целью проведения предварительных испытаний для перехода в дальнейшем к строительству бескрылых автожиров с непосредственным управлением втулкой ротора на этих двух экземплярах автожира ЦАГИ А-6 была поставлена новая втулка, благодаря которой можно было изменять наклон оси ротора из кабины летчика.

Так как внешний облик автожира после внесения указанных конструктивных изменений сильно изменился, то эти два экземпляра получили самостоятельный шифр - ЦАГИ А-8.

Новое шасси имело масляно-пневматическую амортизацинную стойку, примененную впервые в СССР. Удаление задних подкосов кабана ротора облегчило посадку в кабину и улучшило его аэродинамику.

Как уже указывалось, автожир ЦАГИ А-8 имел комбинированное управление, состоящее из управления обычного самолетного типа (с помощью элеронов и рулей высоты и направления) и управления наклоном втулки ротора, причем это дополнительное управление осуществлялось от ручки летчика в поперечной плоскости и от специального штурвала в продольной плоскости.

Проектные работы по конструктивным переделкам автожира велись на протяжении 1933 г.

Первый экземпляр автожира ЦАГИ А-8 был передан на летные испытания 28 июня 1934 г. В процессе летных испытаний были сняты летные характеристики аппарата и изучена эффективность управления автожиром при помощи наклона втулки ротора.

Была установлена полная возможность управлять автожиром в полете путем наклона втулки ротора, причем это управление на малых скоростях было эффективнее обычного управления самолетного типа.

Диапазон отклонения втулки ротора на автожире был вполне достаточен для нормального управления аппаратом на всех режимах полета.

Первый полет автожира ЦАГИ А-8 (1-й экземпляр) состоялся 29 июня 1934 г., а 18 августа 1934 г. автожир принял участие в авиационном празднике в Тушино.

В дальнейшем автожир был использован для тренировочных целей и для выполнения отдельных заданий исследовательского характера.

Постройка второго экземпляра автожира ЦАГИ А-8 была закончена в начале 1935 г. Первый его полет состоялся 19 февраля 1935 г.

Испытания автожира с закрепленными элеронами при пользовании только управлением с помощью наклона втулки ротора в поперечном направлении показали, что полет автожира при этом вполне возможен на всех режимах.

Летные испытания были закончены 20 августа 1935 г. 18 августа 1935 г. автожир принял участие в авиационном празднике и совершил посадку на аэродроме в Тушино.

В результате летных испытаний было признано возможным снять крыло автожира и перейти к испытаниям аппарата в бескрылом варианте с непосредственным управлением наклоном втулки ротора в поперечной плоскости.

Второй экземпляр автожира ЦАГИ А-8 был использован для переделки его в бескрылый вариант с непосредственным управлением втулкой ротора.

Все конструкторские работы по автожиру ЦАГИ А-8 выполнялись под руководством В. А. Кузнецова. Он же наблюдал за летными испытаниями и доводкой автожира.

Основные летные испытания обоих экземпляров автожира ЦАГИ А-8 проводил летчик-испытатель ЦАГИ С. А. Корзинщиков. Все аэродинамические изыскания и расчеты, связанные с летными испытаниями, доводкой и специальными исследованиями автожира, выполнялись бригадой аэродинамики ООК ЦАГИ под руководством М. Л. Миля.

Автожир ЦАГИ А-10

В результате достаточно удовлетворительных летных данных, полученных на автожире ЦАГИ А-4, благодаря успешной доводке автожира и выявленной надежности его в эксплуатации в 1933 г. в ООК ЦАГИ была предпринята эскизная разработка шестиместного пассажирского автожира с двигателем М-22 мощностью 480 л. с. Это был автожир крылатого типа с трехлопастным ротором, раскручиваемым перед взлетом от механического запуска, получивший марку ЦАГИ А-10.

К моменту окончания эскизного проекта этого автожира стало ясно, что создавать новый аппарат по выбранной схеме нецелесообразно и следует переходить на автожиры бескрылого типа с непосредственным управлением втулкой ротора. Это обстоятельство заставило прекратить работы по автожиру ЦАГИ А-10.

Эскизное проектирование автожира ЦАГИ А-10 выполнялось под руководством Н. К. Скржинского.

Автожиры ЦАГИ А-6 и ЦАГИ А-8 имели существенные для аппаратов этого типа недостатки: большую длину разбега, низкий потолок, малую скороподъемность. Эти недостатки были результатом завышенной величины удельной нагрузки на единицу мощности - перетяжеление аппарата. Перед конструкторами была поставлена задача создать новый автожир с тем же двигателем, но облегченной конструкции и более совершенный аэродинамически.

В начале 1935 г. было начато проектирование такого автожира, получившего марку ЦАГИ А-13. В начале 1936 г. он был построен и передан на летные испытания.

В конструктивном отношении он не намного отличался от прежних автожиров, но все элементы конструкции были более тщательно рассчитаны и максимально облегчены.

Наклон втулки ротора в продольном направлении можно было менять от штурвального управления, что позволяло менять центровку автожира в довольно широких пределах.

Первый полет на автожире ЦАГИ А-13 был совершен 13 марта 1936 г. (летчик-испытатель С. А. Корзинщиков). После второго полета была обнаружена вибрация горизонтального оперения, наблюдавшаяся на всех режимах моторного полета, усиливавшаяся на малых скоростях и сохранявшаяся при планировании.

Все дальнейшие мероприятия и летные испытания проводились для выяснения причин вибрации и их устранения.

В связи с этим на аппарате был осуществлен целый ряд конструктивных доделок, были совершены полеты со снятием тензограмм и с фотографированием ленточек, наклеенных на крыле и на оперении. Но вибрации не исчезли.

В результате всех исследований был сделан вывод, что основная причина вибрации оперения в недостаточной жесткости фюзеляжа автожира.

При проектировании нового автожира имелось в виду облегчить его конструкцию по сравнению с автожиром ЦАГИ А-8 на 75 кг. Фактически облегчение составило лишь 39 кг. Так как попытка устранить вибрацию оперения повлекла за собой некоторое увеличение массы отдельных агрегатов, то общее облегчение аппарата еще уменьшилось.

Увеличение жесткости фюзеляжа требовало больших конструктивных переделок и связано было с дополнительным утяжелением автожира. Это делало аппарат еще более бесперспективным.

Исходя из этих соображений дальнейшие работы с автожиром ЦАГИ А-13 были прекращены.

Проектирование автожира ЦАГИ А-13 велось под руководством В. А. Кузнецова.

Испытания проводили летчики-испытатели С. А. Корзинщиков и А. П. Чернавский.

Советские автожиры и первые вертолеты (1929-42 гг.)

Просматривая исторические материалы, имеющие отношение к развитию авиации и воздухоплавания в России, искренне удивляешься живому интересу к проблемам винтокрылых аппаратов, который проявляли в минувшие две с лишним сотни лет наши соотечественники. Автор понимает, что наверняка найдутся скептики, которые упрекнут его в преувеличении, более того, даже в стремлении убедить их в очередной раз в том, что «Россия – родина слонов». Однако с фактами спорить трудно. Начиная с М. В. Ломоносова, впервые построившего и испытавшего в 1754 г. модель прообраза вертолета, десятки русских ученых, инженеров и естествоиспытателей неоднократно обращались к этой теме. Впрочем, глубоко погружаться в историю и перечислять все светлые умы, потрясшие своих современников дерзкими идеями, на этот раз не будем. Вспомним лишь о двух вертолетах И. И. Сикорского, построенных в 1908-10 гг., и о вертолете Б. Н. Юрьева, построенном в 1912 г. Довести до летного состояния указанные образцы по ряду причин технического характера тогда не удалось. Однако именно эти начинания дали первоначальные накопления знаний, ставших столь необходимыми впоследствии. Говоря об аппарате Б. Н. Юрьева, отметим, что ему одному из первых удалось угадать ставшую в наши дни классической схему вертолета с одним несущим и одним рулевым винтом, создать автомат перекоса лопастей, положить начало изучению проблемы авторотации несущего винта.

Последующее развитие истории, как известно, сопровождалось стремительным развитием самолетов, а о вертолетах на некоторое время почти забыли. Вернуться к этой теме удалось лишь в середине 1920–х годов.

Начало работ по винтокрылым аппаратам в СССР датируется 1925 г. В этом году на базе Экспериментального аэродинамического отдела (ЭАО) ЦАГИ, возглавляемого Б. Н. Юрьевым, образовали небольшую группу, приступившую к изучению проблемы вертолета. В группу вошли трое молодых сотрудников: А. М. Изаксон, Б. Я. Кузнецов (оба стажеры МВТУ) и Н. Н. Петров. Постепенно, с расширением и доукомплектованием ЦАГИ количество сотрудников довели до 10 человек. С 1926 г. в группе начали работать инженеры А. М. Черемухин и К. А. Бункин, студенты МВТУ И. П. Братухин, А. Ф. Маурин и Г. И. Солнцев. Непосредственное руководство группой возложили на А. М. Черемухина.

Основной задачей в этот период являлось изучение специфических режимов работы несущего ротора вертолета. Сложность состояла в недостаточном понимании поведения несущего винта в косом потоке, отсутствии полноценной теории несущего винта, недостатке знаний вопросов устойчивости и управляемости винтокрылых аппаратов. Все работы по вертолетам велись тогда на основе обычной винтовой теории и результатах модельных экспериментов.

Схемы геликоптера ЦАГИ 1-ЭА

Одновременно в этот период в ЦАГИ проработали три варианта вертолетов разных схем, так называемых «фаворитов», построили натурный стенд для испытаний несущего винта диаметром 6 м.

В 1928 г. группа увеличилась в составе и стала Секцией особых конструкций (СОК). Б. Н. Юрьев по ряду причин покинул ЦАГИ и перешел на преподавательскую работу в Военно – воздушную академию им. Н. Е. Жуковского, начальником ЭАО стал Г. Х. Сабинин. Тогда же были проведены работы по проектированию экспериментального вертолета одновинтовой схемы, получившего обозначение ЦАГИ 1–ЭА (1–й Экспериментальный аппарат). Его изготовление началось на Заводе опытных конструкций (ЗОК) в 1929 г. и продолжалось всю первую половину 1930 г.

ЦАГИ 1–ЭА представлял собой одноместный, одновинтовой, двухмоторный вертолет. Реактивный момент четырехлопастного несущего ротора диаметром 14 м уравновешивался небольшими рулевыми винтами, размещенными попарно в носовой и хвостовой частях фюзеляжа. Силовая установка состояла из двух ротативных двигателей М-2 (советский вариант «Рон») мощностью 120 л. с., размещенных в центре ферменного фюзеляжа. Выбор ротативных двигателей был обусловлен необходимостью воздушного охлаждения силовой установки при отсутствии поступательного движения аппарата.

Летом 1930 г. постройка вертолета ЦАГИ 1–ЭА завершилась, затем его перевезли для проведения испытаний на подмосковный аэродром в районе станции Ухтомская. Раньше эта станция называлась «Подосинки», также назывался и один из первых российских аэродромов. В период 1920-30 гг. в Подосинках базировались истребительные и разведывательные эскадрильи. В 1930 г. аэродром Подосинки, в отношении которого уже пользовались новым названием «Ухтомская» по распоряжению М. Н. Тухачевского передали ЭАО ЦАГИ для проведения испытаний винтокрылых аппаратов.

Первоначально на ЦАГИ 1–ЭА отработали методику испытаний аппарата на привязи. Затем начались свободные полеты, которые проводились систематически в период 1930-34 гг. Бессменным испытателем ЦАГИ 1–ЭА являлся А. М. Черемухин, бывший военный летчик Первой мировой войны, ставший затем одним из ведущих специалистов ЦАГИ в области аэродинамики (с 1934 г. профессор, с 1937 г. доктор технических наук). При проведении полетов на первом советском вертолете он проявил себя не только как талантливый конструктор и инженер, но и как бесстрашный пилот, благодаря опыту и хладнокровию которого удалось провести эти испытания благополучно. Машина отличалась значительной неустойчивостью, полеты на ней, по выражению Черемухина, напоминали балансирование «на острие иглы». Летать на 1–ЭА пытался, в частности, опытный испытатель Д. А. Кошиц, который после нескольких неудачных попыток, намекая на звание Черемухина, изрек: «На нем могут летать только профессора, а у меня среднее образование».

Вертолет конструкции ЦАГИ 1-ЭА

Нужно отметить, что полеты ЦАГИ 1–ЭА велись в обстановке абсолютной секретности, не позволившей своевременно заявить об их приоритетности. В полете 14 августа 1932 г. Черемухин достиг высоты 605 м, что являлось выдающимся результатом мирового значения. Даже официально зарегистрированный в 1936 г. мировой рекорд высоты французского вертолета «Бреге – Доран» составлял всего 158 м.

Несмотря на то что в ЦАГИ до конца 1920–х годов целенаправленно занимались вертолетами, здесь были осведомлены об успешных полетах аппаратов Сиервы, поэтому предполагали начать работу и в этом направлении. Считалось, что создание автожира вполне достижимо в короткие сроки, кроме того, существовало глубокое понимание, что такая работа может служить ступенькой к решению проблемы вертолета. К тому времени появилось исследование Глауэрта и Локка по теории несущего ротора автожира, которое позволяло произвести аэродинамические расчеты, послужившие в дальнейшем основой для расчета ротора вертолета. Кроме того, существующие на практике автожиры позволяли отработать многие технологические приемы и варианты конструктивных элементов, изучить работу несущего ротора на режиме авторотации и многое другое.

После того как 25 сентября 1929 г. состоялся первый полет автожира КАСКР конструкции Камова и Скржинского, кажущееся безразличие ЦАГИ к автожирам закончилось, здесь решили обобщить зарубежный опыт и теоретические исследования в этой области. Предпринятые изыскания завершились постройкой автожира ЦАГИ 2–ЭА, впервые поднявшегося в воздух 17 ноября 1931 г.

Практически с началом полетов ЦАГИ 2–ЭА автожирная тематика в ЦАГИ начала набирать обороты. Для расширения фронта работ сюда пригласили авторов КАСКР, конструкторов Камова и Скржинского. С ноября 1931 г. Камов является начальником конструкторской бригады № 2 СОК ЦАГИ и первоначально предполагает дальнейшее совершенствование автожира под обозначением КАСКР-4. В дальнейшем на основе этого проекта появился автожир А-7, предназначенный для использования в качестве артиллерийского корректировщика.

Однако не только будущий А-7 занимал голову конструктора Камова, он буквально генерировал идеи, связанные с автожирами. Одним из первых он предложил сбрасывать торпеды с самолетов при помощи складных авторотирующих устройств (высотная торпеда Камова – ВТК). После сброса торпеды лопасти ротора переводились из транспортного положения в рабочее состояние и раскручивались пороховыми ракетами, установленными на концах лопастей. В 1933 г. в ЦАГИ провели испытания моделей таких торпед, которые показали безотказное раскрытие лопастей и раскручивание ротора до полных оборотов. Признавалось, что проекты Камова грамотны и своевременны, однако до практического использования они не доводились.

11 ноября 1932 г. Камов предлагает проект автожира – автомобиля с двигателем М-11. А несколько ранее, 18 сентября, на рассмотрение комиссии ЦАГИ были преложены автожир – танк с двигателем М-34, с диаметром ротора 20 м и полетным весом 4000 кг.

Кстати, Камов в своих замыслах был не одинок, в том же 1932 г. конструктор А. Н. Рафаэлянц предлагает свой проект летающего танка со следующими данными:

Основная изюминка проекта Рафаэлянца заключалась в том, что к легкому танку прицеплялись самолетные крылья или ротор автожира. Вся система снабжалась двигателем М-34 мощностью 700 л. с., на ее присоединение или отцепку отводилось 5 минут. Согласно расчетам, такому танку с самолетным крылом для старта требовался разбег 500 м, с ротором автожира – 100–200 м.

Тем временем в ЦАГИ продолжали наращивать объемы проектирования автожиров, создали комплексные бригады Камова (А-7), Скржинского (А-4) и Кузнецова (А-6). Руководителем СОК в этот период являлся А. М. Изаксон, его заместителем А. М. Черемухин, начальником аэродинамической бригады становится М. Л. Миль. По состоянию на 1 января 1932 г. секция насчитывала 23 сотрудника, затем последовали ее реорганизация и расширение – через год здесь работали 93 сотрудника. 1 января 1933 г. СОК выделили из состава ЭАО и преобразовали в самостоятельный Отдел особых конструкций (ООК). В конце 1933 г. на территории завода ЗОК образовали специальный цех винтовых аппаратов (ЦВА) для изготовления вертолетов и автожиров.

Одновременно в указанный период в ООК продолжалось совершенствование вертолета ЦАГИ 1–ЭА. В начале 1933 г. здесь построили и перевезли на аэродром в Ухтомской второй экземпляр опытной машины – ЦАГИ 3–ЭА, который отличался некоторыми конструктивными доработками. До середины текущего года этот аппарат прошел наземные испытания с подъемом в воздух на привязи, затем его переделали в следующий тип – ЦАГИ 5–ЭА. Принципиально новыми в нем стали система управления и несущий ротор. ЦАГИ 5–ЭА испытывался особенно тщательно в период 1933-36 гг. Однако в связи с тем, что ресурс двигателей М-2 практически закончился, а новых таких двигателей не имелось, продолжительность и высота полетов строго ограничивались. В 1941 г. на ЦАГИ-5ЭА установили два специальных электродвигателя, позволяющих осуществлять испытательные полеты на привязи. В середине года начались испытания, которые прервались с началом войны.

В мае 1933 г. постановлением Совета Труда и Обороны СССР ведущие сотрудники ООК А. М. Черемухин, К. А. Бункин и А. М. Изаксон за участие в создании первого советского вертолета были премированы легковыми автомобилями. В конце года они были награждены орденами Красной Звезды, вместе с ними эти ордена получили Б. Н. Юрьев и Д. И. Антонов.

В 1934 г. в ООК ЦАГИ началось проектирование вертолета ЦАГИ 11–ЭА. Этот двухместный одновинтовой вертолет с двигателем Кертисс «Конкверор» имел несущий ротор, аналогичный ротору ЦАГИ 5–ЭА. Реактивный крутящий момент от несущего ротора уравновешивался тягой рулевых винтов изменяемого шага, расположенных на концах небольших крыльев. Рулевые винты создавали в полете дополнительную поступательную тягу, что приближало аппарат по своим свойствам к автожирам. 11–ЭА долго доводился и совершенствовался. В 1938-39 гг. после значительных изменений вертолет обозначался ЦАГИ 11–ЭА ПВ (пропульсивный вариант). Во время испытаний в 1940-41 гг. на нем летал летчик Д. И. Савельев, руководил испытаниями В. П. Лаписов. Затем, по причине изношенности двигателя, вертолет некоторое время стоял на окраине аэродрома ЛИИ в Раменском. Осенью 1941 г. при выходе немецких войск на ближние подступы к Москве вертолет ЦАГИ 11–ЭА уничтожили.

В 1936 г. Отдел опытных конструкций вывели из состава ЦАГИ и подчинили заводу № 156 как конструкторское бюро № 3, переименованное позднее в подразделение № 19. В 1937 г. здесь занимались автожирами А-7, А-12, А-14 и А-15. Руководили работой Камов, Скржинский, Кузнецов, Братухин, Миль. Главным конструктором являлся Изаксон, после его ареста в 1937 г. эту должность возложили на Лаписова. В 1938 г. на заводе № 156 началось изготовление автожиров А-9 (заказ 609), А-10 (заказ 610), А-15 дублер (заказ 615).

Следует отметить, что, несмотря на активную деятельность и определенные успехи в деле совершенствования автожиров, отношение руководства авиапромышленности к таким аппаратам и их создателям вовсе не было благостным. Достаточно прохладно к этой тематике относился А. Н. Туполев, а начальник Главного управления авиапромышленности (ГУАП) М. М. Каганович за значительное расходование средств без получения скорых результатов называл создателей автожиров «автопожиральщиками».

Первый тревожный звонок для всех сотрудников конструкторского бюро № 3 прозвенел в начале 1933 г. Катастрофа А-6, произошедшая в январе, заставила сомневаться как в легкости создания автожиров, так и в безопасности совершения на них полетов.

23 мая 1937 г. произошла катастрофа А-12, в результате которой погиб летчик Козырев. Эта катастрофа вскрыла не только недостатки в производстве работ, но и многие противоречия внутри коллектива. 19 июня 1937 г. М. М. Каганович собрал на совещание всех создателей винтокрылых аппаратов, основным результатом которого стало признание факта, что надежный и эффективный автожир до сих пор не создан. 1937–й год стал годом активизации репрессий, развернутых властью против руководителей армии и промышленности, подозреваемых в шпионской и вредительской деятельности. В том году арестовали начальника ВВС Я. И. Алксниса, начальника ЦАГИ Н. М. Харламова, заместителя начальника ГУАП А. Н. Туполева, профессора А. М. Черемухина, конструктора А. М. Изаксона и многих других. Далее отчетливо наметилось заметное снижение интереса к вертолетам и автожирам. В 1939 г. цех винтовых аппаратов (ЦВА) на заводе № 156 ликвидировали, многие специалисты и конструкторы вынуждены были перейти на другую работу.

Говоря о наличии или отсутствии интереса к вертолетам в СССР, стоит вспомнить следующий эпизод, практически совпадающий с указанными событиями. В конце 1937 г. французская авиастроительная фирма Бреге предложила советской стороне приобрести винтокрылый аппарат «Жироплан» G-10. Этот аппарат являлся дальнейшим развитием известного опытного вертолета соосной схемы «Бреге – Доран», достигшего в 1936 г. официально зарегистрированной высоты 180 м. Первое обращение к коммерческому представителю СССР во Франции поступило из Бюро экспорта французских материалов от лица фирмы «Бреге» 5 декабря 1937 г. Фирма заявляла, что с двигателем Испано Сюиза 9Q мощностью 350 л. с. G-10 может подниматься на высоту 5500 м, имея на борту пилота, пассажира, 300 л горючего и 200 кг полезной нагрузки, использоваться для военных целей, а также в качестве почтовой или санитарной машины. В Москве, ознакомившись с предложением фирмы «Бреге», проявили определенную заинтересованность. В дальнейшем велись переговоры о приобретении лицензии и даже указывались 40 экземпляров G-10, предполагаемых к постройке в СССР. В начале 1938 г. во Францию, для согласования технических вопросов, командируется начальник геликоптерной группы ООК ЦАГИ И. П. Братухин. По его мнению, работы по созданию жироплана G-10 находились далеко от заключительной стадии. Одновременно фирма «Бреге» в ходе согласований постоянно поднимала стоимость заказа по сравнению с первоначальной суммой, в дальнейшем переговоры зашли в тупик и, в конце концов, сделка не состоялась.

В 1940 г. после некоторого затишья работы по автожирам и вертолетам в Москве вступили в заключительную фазу. В соответствии с решением о постройке войсковой серии автожиров А-7 для их доводки и совершенствования на базе сооружений в Ухтомской под руководством Н. И. Камова организовали опытный завод № 290. Основные силы конструкторов и производственников, работавших в отделе № 19 ЦАГИ, перевели на этот завод. Оставшиеся 12 человек с П. И. Братухиным перешли в организованное при Московском авиационном институте КБ-3 для проектирования вертолета так называемой поперечной схемы.

Подводя итоги всей ранее проведенной работы, отмечаем, что Отдел опытных конструкций (ООК) ЦАГИ просуществовал 15 лет. За 10 последних лет здесь спроектировали 9 типов автожиров, в цехе винтовых аппаратов построили 17 опытных экземпляров.

На первых конструкциях автожиров со свободно вращающимся ротором управление в полете осуществлялось при помощи рулей и элеронов. В дальнейшем постепенно перешли к управлению с помощью наклона несущего ротора, крылья сняли. Работа над автожирами позволила разрешить многие проблемы, возникшие впоследствии при создании вертолетов. Удалось исследовать вопросы устойчивости, уточнить основные параметры, возникающие при снижении на авторотации, замерить усилия в системах управления, изучить маховые движения и флаттер лопастей ротора, явление «земного резонанса». Многочисленные исследования, проведенные с автожирами, стали хорошей школой для конструкторов, приступивших позднее к созданию вертолетов.

Из книги Утерянные победы советской авиации автора Маслов Михаил Александрович

Автожиры в СССР. 1929–1942 гг. В летательном аппарате, известном как автожир, необходимая подъемная сила создается свободно вращающимся несущим ротором, вращение которого происходит под воздействием набегающего воздушного потока. Необходимая поступательная тяга у него,

Из книги Техника и вооружение 2012 02 автора

Вертолеты Ми-24 Помимо повышения эффективности оружия, уделялось внимание и его надежности. Удалось повысить ресурс многих систем и их «работоспособность» как ответ на напряженные условия эксплуатации. Перечень новшеств и доработок был бесконечным – от новых типов

Из книги Техника и вооружение 2012 08 автора Журнал «Техника и вооружение»

Фотоархив – Первые советские УКВ ЧМ радиостанции Первые УКВ ЧМ радиостанции А-7 диапазона 27-32 МГц были испытаны в конце 1942 г. Серийное производство началось в 1943 г. на заводе №2 Наркомата обороны, занимавшем цеха эвакуированного в-Сарапул московского радиозавода

Из книги Военная агентурная разведка. История вне идеологии и политики автора Соколов Владимир

Май 1929 года В мае 1929 г. состоялся V съезд Советов СССР. Саммит утвердил первый пятилетний план развития государства. Это дало основание для проведения в стране целого ряда мер экономического, политического, организационного и идеологического характера, что возвысило

Из книги Опасное небо Афганистана [Опыт боевого применения советской авиации в локальной войне, 1979–1989] автора Жирохов Михаил Александрович

Ноябрь 1929 года 17 ноября 1929 г. Пленум ЦК ВКП(б) принял решение о посылке 25 тысяч промышленных рабочих на руководящую работу в село. За короткий срок было подано более 70 тысяч

Из книги Казачество в 1812 году автора Шишов Алексей Васильевич

Вертолеты Наиболее распространенным оружием вертолетчиков стали неуправляемые ракеты - их невысокая точность с лихвой компенсировалось количеством. Чаще всего применялись 57-мм ракеты С-5 и ее варианты. Об их применении так вспоминали ветераны: «Обычно НАРы применяли

Из книги Современная Африка войны и оружие 2-е издание автора Коновалов Иван Павлович

Глава первая. От Немана до Смоленска. Первые выстрелы на границе. Летучий казачий корпус атамана Платова. Первые кавалерийские дела и первые виктории. Славный бой под Миром. Ночь на 13 июня 1812 года на берегах тихого, плавно несущего свои воды в Балтику пограничного Немана

Из книги Неизвестный Яковлев [«Железный» авиаконструктор] автора Якубович Николай Васильевич

Вертолёты Стоит упомянуть и некоторые лёгкие вертолёты из десятков типов и подтипов, использовавшихся или используемых сейчас в Африке:Американские: двухместный R22 (Robinson R22) (Робинсон 22), четырёхместный R44, пятиместный R66, трёхместный F-28 (F-280), двухместный тренировочный TH-55

Из книги Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956 автора Холловэй Дэвид

Вертолеты, первые шаги Первой винтокрылой машиной, созданной в ОКБ-115 под руководством П. Д. Самсонова, стал экспериментальный двухместный вертолет соосной схемы. Ведущими конструкторами машины были С. А. Бемов и Огарков. Первой винтокрылой машиной, созданной в ОКБ-115,

Из книги У истоков Черноморского флота России. Азовская флотилия Екатерины II в борьбе за Крым и в создании Черноморского флота (1768 - 1783 гг.) автора Лебедев Алексей Анатольевич

1929 Советская атомная наука и техника. С. 377–378; Емельянов В.С. С чего начиналось. М.: Сов. Россия, 1979. С.

Из книги Участие Российской империи в Первой мировой войне (1914–1917). 1914 год. Начало автора Айрапетов Олег Рудольфович

1929 Богданов Л.П. Русская армия в 1812 г.: Организация, управление, вооружение. М., 1979. С.

Из книги Разделяй и властвуй. Нацистская оккупационная политика автора Синицын Федор Леонидович

Из книги автора

Из книги автора

Шпиономания и ее первые жертвы. Первые проблемы во внутренней политике Одним из опаснейших предвестников паники является шпиономания – скверное проявление бдительности, доведенной до абсурда. В нашем тылу она впервые возникла еще в первые дни войны, когда чуть ли не в

Из книги автора

Шпиономания и ее первые жертвы Первые проблемы во внутренней политике 1 Спиридович А. И. Указ. соч. Кн. 1. С. 16.2 Воронович Н. В. Из потонувшего мира (Мемуары графини Клейнмихель) // Воля России. Прага, 1923. № 6–7. С. 89.3 Клейнмихель М. [Э.] Из потонувшего мира. Мемуары. Берлин, .

Из книги автора

1929 Armstrong, John. Op. cit. P. 112.

Работа Сычевой Кристины, 11 а класс ДЮАКЦ «Буран» МОУ СОШ № 15, Руководители: Лияскин В.Н. и Быкова Е.В.

1.Введение.

2.Основная часть:

2.1.История развития автожиров.

2.2.Особенности.

2.3.О конструкции автожира.

2.4.Три основные схемы автожиров.

2.5.Первые российские автожиры.

2.6.Современные российские автожиры.

3.Заключение.

4.Литература.

1.Введение

Когда я получила тему работы, то я очень заинтересовалась самим словом «автожир». Придя домой, я сразу открыла сеть Интернет и погрузилась в чтение информации об этом летательном аппарате. Я с удовольствием поделюсь полученными знаниями из различных энциклопедий и статей Интернета об автожирах. Думаю, Вам интересно будет ознакомиться с их историей создания и ещё некоторыми интересными фактами.

Автожи́р (от греч. αύτός - сам и γύρος - круг) - винтокрылый летательный аппарат, в полёте опирающийся на несущую поверхность свободновращающегося в режиме авторотации несущего винта.

Другие названия автожира - «гироплан» (этот термин официально используется FAA), «гирокоптер» (терминология Bensen Aircraft) и «ротаплан».

2.Основная часть.

2.1.История развития автожиров

Наша родина имеет все основания гордиться отечественными достижениями в области создания винтокрылых летательных аппаратов и, в частности, в области вертолётостроения. В области автожиров мы начали работать не первыми, но довольно скоро освоили эти летательные аппараты и создали ряд своих образцов, не уступавших заграничным. Работы по автожирам, представляющим собой переходную конструкцию между самолётом и вертолётом, не прошли даром. Советские ученые и конструкторы в процессе этих работ исследовали многие вопросы аэродинамики винтокрылых летательных аппаратов, накопили опыт конструирования и эксплуатации этих аппаратов и их элементов и, в частности, наиболее конструктивно сложных и ответственных из них – несущих винтов. В этом смысле работы по автожирам сыграли свою положительную роль в развитии вертолётостроения, хотя автожиры и строились у нас недолго – всего около 14 лет (1929 – 1943 гг.).

На протяжении десяти лет у нас было создано 15 типов модификаций автожиров, строившихся большей частью в ЦАГИ в основном теми же инженерами, которые работали над вертолётами.

2.2.Особенности

Как и вертолёты, автожиры обладают несущим винтом для создания подъёмной силы, однако винт автожира вращается под действием аэродинамических сил в режиме авторотации (режим вращения воздушного винта летательного аппарата, при котором энергия, необходимая для вращения, отбирается от набегающего на винт потока.). В то же время автожир обычно обладает ещё и тянущим/толкающим винтом (пропеллером), как и у обычного самолёта времён поршневой авиации. Этот маршевый винт сообщает автожиру горизонтальную скорость.

Автожиры также отличаются от гиродинов и винтокрылов (конвертопланов), которые обычно имеют дополнительный привод от двигателя к роторному винту, позволяющий им использовать как режим авторотации, так и режим вертолётного полёта. На больших скоростях их роторная система действует сходным с автожиром образом (в режиме авторотации шага), обеспечивая только подъёмную силу, но не тягу. Можно сказать, что винтокрылы занимают промежуточное положение, сочетая в себе качества автожиров и вертолётов.

2.3.О конструкции автожира.

Основной винт диаметром 6..8 м расположен на втулке и свободно вращается под набегающим потоком воздуха. Автомат перекоса на легкие автожиры не ставят, поэтому угол атаки лопастей фиксированный. Как правило, лопасти крепятся к втулке через шарниры, что позволяет им ловершать маховые движения из-за разности скоростей когда лопасть движется по ходу движения и когда против, а следовательно, разной создаваемой ими в эти моменты подъемной силы. Хотя есть и бесшарнирные варианты. В полете "тюльпан" винта отклоняется назад и немного в сторону (в зависимости от направления вращения). Поэтому лобовое сопротивление винта несколько чрезмерно, что требует более мощного двигателя по сравнению с другими летательными аппаратами, например, дельталетом.

2.4.Три основные схемы автожиров

1) Крылатый - с неуправляемым несущим винтом и с органами управления, как в самолёте: элеронами и хвостовым оперением; эффективность органов управления зависело от поступательной скорости аппарата.

2) Бескрылый - с управлением несущим винтом без элеронов и без горизонтального оперения, но с вертикальным оперением, где управление осуществляется наклоном оси несущего винта, связанной с ручкой управления аппаратом посредством рычажной передачи.

3) Автожир с непосредственным («прыжковым») взлётом без разбега, где лопости несущего винта, приводимого от двигателя, меняют угол последовательно, начиная от угла нулевой подъёмной силы при максимальном числе оборотов (1,5 – 1,6 от полётного числа оборотов), по достижениям которых угол установки лопастей переводится особым механизмом на полётный. Аппарат, получив избыточную тягу вверх, «подпрыгивает» на высоту нескольких метров, после чего под действием тяги винта получает поступательное движение и переходит на режим набора высоты.

Первые российские автожиры

Первый советский автожир КаСкр-1 «Красный инженер» разработки Н. И. Камова и Н. К. Скржинского поднялся в воздух 25 сентября 1929 года. Пилотировал автожир И. В. Михеев, а в задней кабине находился его создатель Н. И. Камов.

В первом советском автожире был использован фюзеляж самолёта У-1 с хвостовым оперением. Двигатель М-2 в 120 л.с. Шасси переделано на очень широкую колею, а крылья сделаны подкосными. Несущий винт, свободно вращавшийся, был установлен на четырёхгранной пирамиде. Лопасти винта имели вертикальные и горизонтальные нарниры и соединенялись между собой тросами с грузами для демпфирования колебаний в плоскости вращения. Они не имели ограничительной снизу и в покое держались в горизонтальном положении на подвесках с резиновой шнуровой амортизацией сверху.

КАСКР-2 . В 1930г. аппарат КАСКР-1 был восстановлен и с более мощным двигателем Гном-Рон "Титан" в 225л. с. под новым названием КАСКР-2 выпущен в полет. Летал удовлетворительно. Было выполнено около 90 полетов с наибольшей продолжительностью до 28 минут (летчик Д.А. Кошиц)

Экспериментальный автожир ЦАГИ 2-ЭА строился по образцу английского автожира Сьерва С-19 МкIII, но советсткий автожир был значительно больших размеров и имел более мощный двигатель. Интересной особенностью его был способ раскрутки ротора на старте. Для этого был установлен так называемый хвост скорпиона, т.е. бипланный стабилизатор-дефлектор, отклонявший индуктивный поток от тянущего пропеллера вверх на лопасти ротора для их раскрутки. Таким образом, ротор частично раскручивался на месте, что существенно уменьшало длину разбега. Осенью 1931 года завод опытных конструкций ЦАГИ завершил сборку автожира ЦАГИ 2-ЭА и 17 ноября 1931 года он совершил под управлением С.А.Корзинщикова первый полет. Всего было выполнено 48 полетов общей продолжительностью 17 ч 46 мин. В начале 1932 года предполагалась передача его НИИ ВВС, но произошла авария. После ремонта автожир был передан в 1933 году агитэскадрилье "Максим Горький", а в начале 1934 года - в музей Осоавиахима.

В начале 1932 г. В МАИ создана конструкторская группа для помощи ЦАГИ по оформлению рабочих чертежей и разработке технологической документации первого серийного отечественного автожира "ЦАГИ А-4 ". В работе этой группы под руководством К. А. Виганда, А. Л. Гиммельфарба, Н. Ф. Чехонина и И. И. Оловянникова в порядке прохождения производственной практики участвовало около пятидесяти студентов самолетостроительного факультета. В актив группы входили студенты М. Антонов, П. Кирилин, В. Карпов, Ф. Курочкин, Б. Чирков. Автожир "ЦАГИ А-4" был выполнен по винтокрылой схеме. Конструкция - смешанная, с использованием стальных труб для лонжеронов крыла, фюзеляжа и моторамы. Крыло - деревянное, подкосное. Обшивка - везде полотняная. Управление двойное. Двигатель - М-26 мощностью 300 л.с. Несущий воздушный винт имел механизм раскрутки перед взлетом. Главный конструктор автожира "ЦАГИ А-4" Н. К. Скржинский - автор многих винтокрылых летательных аппаратов, созданных в ЦАГИ. В октябре на опытном заводе ЦАГИ был построен головной экземпляр. 6 ноября 1932 г. С. А. Корзинщиков совершил на нем первый полет, а 30 ноября того же года был испытан первый серийный автожир. Летные качества нового автожира оказались весьма высокими и соответствовали расчетам.

ЦАГИ А-6 Автожир был значительно совершеннее предыдущих, с тремя свободнонесущими лопастями винта и двигателем М-11 в 100 лс. Крыло и лопасти были сделаны складными для удобства хранения (впервые в СССР). Конструкция в общем та же что и автожира 2-ЭА, но шасси без амортизации с баллонными колесами. Автор разработки В.А. Кузнецов. Автожир был выпущен в начале 1933 г и проходил испытания. Летные качества были высокие, но зимой 1933-1934 гг при испытаниях аппарат был разбит.

ЦАГИ А-8 Строился как дублер автожира А-6 но в него был внесен ряд принципиальных изменений: крыло без отгибов на концах, но с углом поперечного V равным 5°; шасси с масляно-воздушной амортизацией (впервые в СССР). Характерной была конструкция кабана ротора, состоявшая из двух труб, расположенных в продольной плоскости и расчаленных лентами. Эта конструкция была применена и в последующих автожирах. На А-8 были проведены исследования новых схем втулок несущего винта и проверена эффективность управления им путем отклонения его оси. Эта работа послужила основой для проектирования бескрылых автожиров. Был вариант хвостового оперения по типу "бабочки" (V-оперения). Аппарат был выпущен в 1933 г и использовался для разнообразных испытаний.

ЦАГИ А-13 Модификация автожиров А-6 и А-8, двухместный, назначение для связи. Впервые был применен несущий винт, наклоняемый в полете в продольном направлении для изменения балансировки, снабженный механическим запуском от двигателя М-11, складной, как крыло и оперение. На концах стабилизатора предусмотрены дополнительные шайбы. Был выпущен в 1936 г и успешно прошел заводские испытания.

ЦАГИ А-14 Первый советский автожир бескрылой схемы с непосредственным управлением. Двигатель М-11. Размеры конструкция и масса как у автожира А-13, но крыло отсутствует,а на концах стабилизатора установлены наклонные шайбы. Принципиально новым было управление несущим винтом (удачно решенное). Первоначально оно было сделано червячным, т.е. с самоторможением. Однако, при этом оставалось большое давление на ручку. Впервые была применена пружина для создания градиента давления на ручке. Первый полет был 17 сентября 1935 г. В 1936 г была проведена большая работа по исследованию устойчивости бескрылого автожира в полете.

ЦАГИ А-12 Экспериментальный бескрылый с непосредственным управлением одноместный скоростной автожир конструкции Н.К. Скржинского. Двигатель М-25 (Райт "Циклон") в 670 лс. Фюзеляж с силовой группой сделан по типу истребителя И-16, а на капоте впервые у нас были устроены регулируемые створки "юбки". Вместо центроплана было установлено мощное одностоечное шасси с большим ходом масляно-воздушной амортизации и широкой колеёй. Оперение подкосный стабилизатор с разнесенными небольшими килями-шайбами на концах, несимметричный по размаху, чтобы создать момент относительно продольной оси автожира для компенсации большого реактивного момента несущего винта. Это было необходимо, поскольку на взлете и на малых скоростях для компенсации момента тянущего винта приходилось отклонять ось несущего винта на очень большой угол. Втулка несущего винта с пересекающимися осями горизонтальных шарниров (так было в А-8 и А-14) и с раскруткой его перед взлетом. Автожир, выпущенный в начале 1936 г, показал скорость 245 км/ч и потолок 5570 м. Было выполнено 43 полета общей продолжительностью 17 ч 55 мин, но 23 мая 1937 г произошла катастрофа из-за поломки в воздухе лопастей ротора по причине усталости материала их лонжеронов в условиях переменных динамических нагрузок. Погиб летчик С. Козырев.

ЦАГИ А-15 Бескрылый автожир с непосредственным управлением по схеме и конструкции А-14, но крупных размеров, с двигателем М-25В. Назначение военный корректировщик и разведчик. Вооружение пулеметы ШКАС: один синхронный и два на турели. Оборудование: фотоаппарат АФА-13 для перспективной съемки, радио. Эскизный проект разрабатывал М.Л. Миль. Конструктивной разработкой руководил В.А. Кузнецов, Из-за некоторых сомнений и нерешенных вопросов по несущему винту аппарат, законченный постройкой в 1937 г, не был выпущен в полет, чему способствовала также неудача с А-12.

ЦАГИ А-7 Крылатый двухместный автожир с трехлопастным свободнонесушим ротором, на шасси с носовым колесом (впервые в СССР). Двигатель М-22 в 480 лс. Конструктор Н.И.(Скржинский Н.К. Автожир А-4 ЦАГИ. М, ОНТИ. 1934. 64 с.)Камов работал над проектом этого аппарата с 1931(Скржинский Н.К. Автожир А-4 ЦАГИ. М, ОНТИ. 1934. 64 с.)г. Было три варианта. На А-7 впервые в мире была поднята нагрузка в 750 кг, достигнута скорость 221 км/ч и выполнены перелеты на расстояние 1000 км. Была небольшая серия.
В А-7 были существенные элементы новизны. Его трехколесное шасси было не совсем обычным продольная база колес составляла всего 22% от общей длины аппарата. На стоянке несущий винт находился в горизонтальном положении, благодаря чему устранялись неприятные резонансные колебания лопастей при раскручивании и остановке винта, часто наблюдавшиеся в автожирах с обычным шасси и большим стояночным углом. Это позволило значительно упростить втулку несущего винта и сократить разбег автожира. Горизонтальное положение несущего винта при рулении предохраняло автожир от опрокидывания даже при порывистом ветре до 16 м/с. Другое нововведение устройство обратной (перевернутой) щели в горизонтальном оперении увеличивало эффективность руля высоты и сокращало пробег. Элероны были обычными, щелевыми. Лопасти несущего винта и консоли крыла могли складываться при хранении.
В лопастях несущего винта лонжероны были из хромомолибденовых труб, нервюры и стрингеры деревянные, задняя кромка из стали Энерж-6, обшивка носка фанерная. Все обтянуто льняным полотном. Каркас лопасти имел ряд силовых отсеков, локализовавших передачу нагрузок на лонжерон. Раскручивание винта требовало плавности включения, для чего была сделана специальная гидромеханическая муфта включения с кольцевой мембраной. Сцепление дисков трения получалось от нажатия мембраны гидросистемы. От нее уже управлялись тормоза колес.
Фюзеляж ферменный, сварной из труб ХМА, обшивка дуралюмин. Крыло деревянное, оперение металлическое, все с полотном, под стабилизатором два дополнительных киля, шасси в обтекателях, на двигателе кольцо Тауненда.
Первый экземпляр автожира был выпущен и проходил заводские испытания в 1934 г. Потом на нем было установлено вооружение, и в 1936 г проведены госиспытания как ближнего разведчика и корректировшика (летчик А.Л. Ивановский).

ЦАГИ А-7бис (А-7-3а) На основе испытаний в 1936 г был выпушен второй экземпляр автожира А-7, в котором втулка несущего винта крепилась не на пирамиде (что оказалось неудобным для летчика), а на толстой стойке (двухстоечном кабане) с двумя лентами-расчалками, как в автожире А-8 и др. В автожире были проведены и другие конструктивные улучшения. Полетная масса возросла на 200 кг. Вооружение: три пулемета ПВ-1, из которых один (синхронный) вперед и два на турели.
В 1937 г автожир успешно прошел госиспытания, и была выпущена войсковая серия в 1938-1939 гг. Она применялась в Смоленском оборонительном сражении (1941 г) для ближней разведки и разбрасывания листовок. Один А-7бис в 1938 г применялся для опыления садов в предгорьях Тянь-Шаня.

Автожир АК (автожир-корректировщик) Последний для своего времени у нас автожир, начатый проектированием в 1940 г, бескрылый, с двухместной закрытой кабиной (места рядом), с двигателем МВ-6 в 220 лс и толкающим винтом. Несущий винт автожира трехлопастный. Аппарат проектировался под руководством Н.И. Камова при участии М.Л. Миля. Постройка в условиях эвакуации не была завершена.

Жироплан П.И. Экономова Павел Иванович Экономов, по профессии авиационный столяр, без отрыва от производства окончил в 1935 г МАИ. Еще в 30-х годах он изобрел самопуск для двигателей. В 1936 г он строил летательный аппарат типа соосного автожира с двумя большими (около 22 м в диаметре) несущими винтами, лопасти которых имели вид трапециевидных крыльев толстого профиля с элеронами.
Полет должен был обеспечиваться четырьмя двигателями с обычными винтами.
Проект был примитивен, многое в нем было не совсем ясно и самому избретателю, многое недоработано. Но это была смелая попытка энтузиаста того времени, когда других работ по вертолетам почти не было, а за границей проводились лишь первые опыгы с автожирами. Были сделаны лопасти несущих винтов и некоторые детали, но дальше дело не пошло.

Современные российские автожиры

Российская Федерация сейчас располагает достаточно большим количеством автожиров, но ниже представлены наиболее популярные и лучшие по своим качествам летательные аппараты.
Одна из новейших разработок Валентина Устинова была представлена на МАКСЕ-2007. Это был небольшой автожир, окрашенный в жёлтый цвет.
Валентин Устинов, присутствовавший на выставке, сообщил, что у аппарата нет недостатков, которые были у автожиров 70-х годов. Для разбега ему нужно лишь 15 метров, а летает он со скоростью 45 км/ч, у него хорошая устойчивость, т.е. он сохраняет своё вертикальное положение полностью. Основная задача автожира - перевозка грузов общей массой до 110 кг. Предполагается, что этот небольшой однопилотный грузовик будет широко использоваться для сельскохозяйственных работ.
Ещё один летательный аппарат, демонстрировавшийся на МАКСЕ и вызвавший большой интерес у посетителей салона - автожир "Охотник-3". Этот винтокрыл - одна из разработок авиационного научно-технического цента "Аэро- Астра". Аппараты "Охотник" и "Охотник 2М" также относятся к числу работ компании. "Аэро-Астра" работает с 1979 года, серия автожира "Охотник" была впервые представлены в 2003 году на том же авиасалоне.

Заключение

Автожиры в России более пятидесяти лет практически не производятся и не применяются, хотя за рубежом нашли широкое применение сверхлегкие и легкие автожиры. Автожиры применимы там, где:
· не являются обязательными строго вертикальные режимы полёта и висение;
· невозможно создание длинных ВПП (более 50 м) и возможна посадка на "пятачок”;
· потребные траектории полета имеют малые радиусы разворотов, крутые подъемы и спуски;
· требуется минимальная стоимость ЛА, а также стоимость лётного часа его эксплуатации.

При изучении выбранной темы я узнала много нового. Во-первых, что такое сам автожир. Во-вторых, для чего он предназначен, какую конструкцию имеет. А в-третьих, я бы сама с радостью совершила полёт на таком необычном аппарате! История - это наши корни, а при изучении данного материала, я сама много узнала из прошлого авиации нашей страны и горжусь этим.
Литература

1)B.Б. Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950

2)Изаксон А.М. Советское вертолетостроение. М., Машиностроение, 1981.

3)Братухин И.П. Автожиры. Теория и расчет.ГОСМАШМЕТИЗДАТ, 1934.

И думал, что больше нет ничего такого примечательного в этом направлении, но ошибался. Смотрите какой интересный образец авиационной техники.

Автожир «КАСКР» был первым отечественным винтокрылым аппаратом, поднявшимся в воздух. С него началось советское автожиростроение, ставшее технической школой для последующего развития вертолетов.

Следующим летательным аппаратом Н.И. Камова стал автожир, получивший шифр А-7. Его разработка была начата в 1931 году в секции особых конструкций ЦАГИ. В этой уникальной машине были воплощены как идеи использования автожира, так и новые конструктивные решения. А-7 разрабатывался в первую очередь для использования в военных целях, по техническому заданию ВВС РККА в качестве корректировщика артиллерийского огня, связной машины и ближнего разведчика. Предусматривалось также его использование с кораблей ВМФ.

Давайте почитаем подробнее как развивалось данное направление …

М.Л. Миль, В.А. Кузнецов (четвертый слева) и Н.И. Камов среди военных перед отправкой А-7 на фронт

Для начала давайте разберемся, что такое автожир. Необычное какое то слово, да?

На самом деле ничего странного в этом слове нет. Просто оно имеет нерусское происхождение и образовано от греческих слов αύτός - сам и γύρος - круг. Название автожир чаще применяется в России. На западе более распространены названия гироплан, гирокоптер иротаплан

Но, вообщем-то, все эти названия достаточно близки и характеризуют принцип полета или точнее будет сказать принцип, с помощью которого этот интересный аппарат успешно держится в воздухе. Это принцип авторотации.

Вы о нем наверное знаете применительно к вертолету. Но для вертолета авторотация – режим аварийный. Вертолет может только снижаться на этом режиме с целью совершить по возможности безопасную посадку. А для автожира - это основной (и единственно возможный) режим полета.

Способный летать самостоятельно автожир кроме свободного несущего винта имеет двигатель с толкающим или тянущим винтом, который обеспечивает аппарату горизонтальную тягу. При движении вперед как раз и создается встречный воздушный поток, обтекающий несущий винт определенным образом и заставляющий его авторотировать, то есть вращаться, создавая при этом подъемную силу. И именно поэтому зависать на месте (за исключением особых условий большого встречного ветра) или же подниматься строго вертикально подобно вертолету автожир, увы, не может.

Обтекание воздушным потоком несущего винта автожира.

Считается, таким образом, что автожир занимает промежуточное положение между самолетом и вертолетом. Для того, чтобы держаться в воздухе ему нужно движение вперед, но саму подъемную силу создает несущий винт, подобный вертолетному (только без двигателя).

Картина обтекания несущего винта у этих аппаратов отличается. Если у вертолета встречный воздушный поток поступает сверху, то у автожира снизу. Плоскость вращения винта при горизонтальном полете у автожира наклонена назад (у вертолета вперед). Картина обтекания лопастей при этом следующая….

Возникновение вращающей силы на лопасти винта.

Как уже было неоднократно (:-)) сказано при обтекании лопасти (или для простоты ее единичного профиля) образуется аэродинамическая сила, которую можно разложить на силу подъемную (нужную нам) и силу сопротивления (которая, конечно, мешает). Углы атаки (установки лопастей) для существования устойчивой авторотации должны быть в примерном диапазоне 0° - 6° градусов.

В этом диапазоне полная аэродинамическая сила немного наклонена к плоскости вращения лопасти, и ее проекция на эту плоскость как раз и дает нам силу F, которая действует на лопасть, заставляя ее двигаться (вращаться). То есть винт сохраняет устойчивое вращение, создавая при этом подъемную силу, удерживающую аппарат в воздухе.

Из рисунка видно, что чем меньше сопротивление Х, тем больше сила F, вращающая лопасть. То есть поверхность лопасти для хорошего результата должна быть достаточно чистой, или говоря аэродинамическим языком ламинарной

Первый советский автожир КАСКР-1.

А-7 - крылатый автожир с механической раскруткой несущего винта перед взлетом. Фюзеляж представлял собой ферменную конструкцию и имел две отдельные кабины, для летчика и наблюдателя. С целью улучшения обзора и углов обстрела задней нижней полусферы хвостовая часть фюзеляжа была сильно заужена, практически превращена в хвостовую балку, типичную для современных конструкций винтокрылых летательных аппаратов.

Низкорасположенное крыло складывалось вверх по разъему с центропланом, что в сочетании со складывающимися лопастями создавало удобство для перевозки и размещения в ангарах и на кораблях. Для улучшения управляемости на малых скоростях полета применили щелевые элероны и обратную щель на горизонтальном оперении. Трехопорное шасси с носовым колесом и дополнительной хвостовой опорой обеспечивало устойчивость разбега и горизонтальное положение несущего винта в момент его раскрутки и торможении, что уменьшало колебания лопастей относительно вертикальных шарниров. Шасси с носовой стойкой способствовало уменьшению разбега из-за меньшего сопротивления винта. Все опоры имели гидравлические амортизационные стойки. Была предусмотрена установка летательного аппарата на лыжи. Трехлопастный несущий винт автожира имел втулку с горизонтальными и вертикальными шарнирами.

Удачная компоновка автожира в части обеспечения приемлемой частотной характеристики и установка шасси с носовым колесом позволили в конструкции втулки обойтись без демпферов вертикальных шарниров, используя лишь небольшое подпружинивание лопастей в горизонтальной плоскости. В целом, втулка отличалась простотой, и в отчетах по испытаниям не было замечаний по ее работе. Лопасти автожира отличались тщательностью изготовления и балансировки. Механическая раскрутка несущего винта производилась с помощью трансмиссии, состоящей из двух валов - горизонтального и наклонного - и промежуточного редуктора.

При разработке автожира особое внимание уделялось аэродинамической форме планера. Применение обтекателей на стойках крепления кабана и самом кабане, капота для двигателя, обтекателей шасси предвосхитило достижение совершенных аэродинамических форм на современных вертолетах. Все это способствовало уменьшению общего сопротивления автожира, имеющего массу 2230 кг на А-7 был смонтирован мотор воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 л.с. с тянущим винтом фиксированного шага.

Военный по назначению автожир имел необходимое вооружение, которое состояло из синхронного пулемета ПВ-1 и пулемета системы Дегтярева с 12 магазинами на задней турельной установке. Предусматривалась на этой турели установка также спарки пулеметов. Четыре точки подвески бомбового вооружения на А-7 были оборудованы механической и электрической системами сбрасывания. Впоследствии на автожире применялось и реактивное оружие. На А-7 устанавливались приемно-передающая станция 13СК-3, замененная в дальнейшем на РСИ-3. Для аэрофотосъемки монтировался фотоаппарат ПОТТЭ 1Б.

Построили три модификации автожира: А-7 - опытная машина; А-7бис опытная машина после доработок, отличающаяся от предшественницы увеличенным кабаном, улучшенной аэродинамикой и измененным оперением; А-7-3а - серийная машина, отличающаяся от А-7бис сниженной массой. Максимальная скорость ее составляла 219 км/ч, а длина разбега на взлете - 28 м.

Летные испытания винтокрыла А-7 начались летом 1934 года, а весной 1937 года они были продолжены уже на А-7бис. Проведенные испытания и последующая доводка автожира стали фундаментальной основой для последующего развития винтокрылых машин.

Зимой 1939 года началась война с Финляндией. Два автожира А-7 и А-7бис направлены на фронт для обеспечения корректировки стрельбы советской артиллерии. Пилотировали эти машины летчики-испытатели А. Ивановский и Д. Кошиц.

Во время подготовки материальной части и при пробных полетах на автожирах случались неполадки. На одном винтокрыле при вынужденной посадке повредили переднюю лыжу, на другой - в бортовой радиостанции пробило конденсатор. Инженер И. Карпун и механик А.Каганский устранили неисправности и подготовили машины к выполнению боевого задания. До завершения войны, когда прорвали линию Маннергейма и штурмом взяли Выборг, автожиры выполнили несколько разведывательных вылетов.

В начале 1939 года на заводе №156 заложили серию из пяти А-7бис. Четыре машины быстро облетали и предъявили заказчику. Но из-за отсутствия наземной радиостанции невозможно было оценить качество радиосвязи. Тогда заказчик проверил радиосвязь одновременно на всех автожирах, из которых один летал над аэродромом, другой уходил за его пределы, а два стояли на земле. Связь между всеми машинами была отличная, и они прошли приемку.

Пятый автожир значительно задержался в доработке, так как несколько раз при включении двигателя выходил из строя механизм раскрутки несущего винта. Причину нашли с трудом. Ею оказалось смещение на 0,2 мм направляющего стержня одной из 18 отжимных пружин. Автожир взлетел и был принят заказчиком.

С первого дня войны на заводе срочно начали готовить отряд из пяти А-7бис. Вскоре с Ухтомского аэродрома они поднялись и строем улетели на фронт. Далее они были направлены в Первую корректировочную эскадрилью ВВС. Эти машины участвовали в Великой Отечественной войне, выполняя возложенные задачи на Западном фронте под Смоленском.

В первом боевом вылете на фронте автожиры не были обстреляны немцами, так как те еще не знали, что это за машина (об этом рассказал взятый в плен немец). В следующий раз один из автожиров попал под обстрел, но противник бил с большим упреждением, неправильно оценивая скорость, а когда скорректировал огонь, автожир уже скрылся в облаках.

В ночных вылетах автожиры без звука планировали над гитлеровскими позициями, разбрасывая листовки. Сложность использования винтокрылых аппаратов на фронте состояла в их маскировке. Маскировать несущий винт было весьма проблематично. Положительным качеством же А-7бис была высокая живучесть. Один из автожиров попал под очередь крупнокалиберного пулемета. Машина была пробита во множестве мест. Пострадали фюзеляж, оперение, лопасти несущего винта. Наблюдатель был ранен в ноги, а летчик получил ранение в руку, но автожир сохранил управление и благополучно прилетел в расположение части.

В годы войны на автожирах А-7 велась корректировка огня артиллерии, а также был осуществлен ряд ночных вылетов за линию фронта в места дислокации отрядов партизан.

Имея временный перевес в технике, враг продвигался вглубь страны. На одном из участков наши воинские части попали в окружение - и план-приказ о выходе из окружения был доставлен им на автожире. Руководство завода автожира получило приказ срочно эвакуироваться из подмосковной Ухтомской на Урал, в поселок Билимбай. Там в здании церкви разместился сборочный цех и другие мастерские, а механический цех был оборудован в церковной пристройке. Там быстро приступили к ремонту А-7бис, вернувшихся после сражения под городом Ельней.

Машины вскоре были отремонтированы, и военные пилоты начали летные тренировки, соорудив посадочную площадку на льду пруда. Но однажды утром летчики обнаружили, что поверхность площадки вся покрыта прорубями. Выяснилось, что сотрудники ОКБ В.Ф. Болховитинова ночью рыбачили и испортили площадку.

Полеты продолжили с полянки, которую расчистили на сопке. Интересно, что заводской летчик хотел произвести посадку на новую площадку на своем По-2, но, изучив ее и подходы к ней, передумал, так как площадка даже для такого самолета оказалась слишком мала. Он был удивлен, что автожиры садятся на нее.

По окончанию тренировочных полетов, отряд в составе трех машин отправился в Москву. Винтокрылы загрузили на две платформы, а экипажи расположились в двух теплушках. Свыше двух недель машины добирались до станции назначения в город Люберцы. Когда эшелон доехал, то летно-технический состав не узнал свою территорию, так она была захламлена. Часть ее вскопали под огороды, другую заняли авторемонтные мастерские. Однако тренировочные полеты были продолжены.

Позднее два автожира отправили в Оренбург, в школу для подготовки летчиков-корректировщиков. Однако наладить эксплуатацию автожиров в школе не получилось из-за отсутствия пилотов-инструкторов, освоивших эти машины.

В довоенные годы решались также вопросы использования автожиров в народном хозяйстве. Зимой 1938 года винтокрыл А-7 на ледоколе «Ермак» участвовал в спасении группы И.Д. Папанина с дрейфующей арктической льдины. А весной 1941 года была отправлена экспедиция в предгорья Тянь-Шаня, там летчик-инженер В.А. Карпов на автожире успешно произвел опыление массивов плодовых деревьев.

В развитии винтокрылых летательных аппаратов автожиры А-7 сыграли важную роль. В частности, на них впервые, и именно в Советском Союзе, была доказана возможность и целесообразность использования автожиров в военных целях для осуществления разведки, связи, корректировки артиллерийского огня и т.п. Также полностью оправдало себя их применение в сельском хозяйстве. Накопленный опыт практической эксплуатации А-7 включал в себя обучение летного состава, техническое обслуживание, эксплуатацию в боевом подразделении и проведение ремонтно-восстановительных работ.

Автожир А-7 так и остался самым крупным и скоростным из всех серийных автожиров в мире. В 1940 году камовцы начали проектирование автожира АК. Он разрабатывался по тактико-техническим требованиям ВВС РККА как мобильный артиллерийский наблюдательный пункт для установления координат местоположения невидимых с поверхности земли целей и корректировки артиллерийского огня различными методами. Предусматривалась транспортировка автожира на прицепе грузовика вслед за боевыми колонами. Перевод из транспортного положения в боевое не должен был превышать 15 мин.

Летательный аппарат прорабатывался в двух вариантах: автожира-геликоптера и автожира с прыжковым взлетом. Первый вариант представлял собой одновинтовой вертолет с компенсацией реактивного момента несущего винта с помощью рулевых поверхностей, использующих энергию струи воздуха, отбрасываемой толкающим винтом и частично несущим. Конструктивно это предполагалось выполнить в виде вертикального хвостового оперения, имеющего три руля поворота с закрылками и предкрылками. Совершать вертикальный взлет, висение и разгон этот аппарат должен был по вертолетному, и переходить в горизонтальном полете на автожирный режим - путем уменьшения общего шага несущего винта и отключения его от моторного привода.

В ЦАГИ провели исследования различных схем хвостового оперения, включавших закрылки и предкрылки. При этом эффективность оценивалась при разных углах скольжения и в присутствии струи от несущего винта. В конце исследований, в июне 1940 года на режиме висения была получена боковая сила на вертикальном оперении, равная 0,7 от значения тяги несущего винта. Такая боковая сила на оперении позволяла создавать относительно центра тяжести аппарата управляющий момент, на 30% превышающий реактивный крутящий момент несущего винта. В варианте автожира-геликоптера распределение мощности двигателя между несущим и толкающим винтами обеспечивало статический потолок 2000 м.

Однако краткие сроки правительственного задания и отсутствие уверенности в том, что данный 30-процентный запас управляющего момента окажется достаточным для путевой управляемости, заставили отказаться от этого очень интересного варианта винтокрылого аппарата и выбрать более простой второй вариант автожира, взлетающего без разбега. Прыжковый взлет такого автожира выполнялся за счет использования кинетической энергии несущего винта путем увеличения общего шага винта, раскрученного до больших оборотов.

Аппарат АК представлял собой бескрылый двухместный автожир с двигателем АВ-6, имеющим взлетную мощность 240 л.с. Кабина экипажа с сиденьями летчика и наблюдателя, расположенными рядом, находилась в носовой части фюзеляжа, а двигатель с толкающим винтом - позади нее. Такая компоновка обеспечивала компактность конструкции, хороший обзор, удобства экипажу и лучшую центровку. Шасси - трехопорное, с носовым колесом, отлично зарекомендовавшее себя на автожирах А-7. Амортизационные стойки опор и тормоза - гидравлические. Развитое хвостовое оперение крепилось на легких подкосах из труб к стойкам шасси и кабану.

На автожире устанавливался трехлопастный толкающий винт изменяемого шага с металлическими лопастями. Наличие регулятора оборотов позволяло выполнять раскрутку несущего винта при высоких оборотах двигателя и малой тяге пропеллера. Малая тяга позволяла надежно удерживать машину на тормозах. Двигатель имел принудительное охлаждение от вентилятора.

Система механической раскрутки несущего винта включала в себя одноступенчатый редуктор на моторе из двух цилиндрических шестерен с упругой муфтой на выходе, короткий горизонтальный валик, центральный редуктор с двумя коническими шестернями и гидрофрикционной муфтой включения, вертикальный валик с двумя шарнирами Гука и верхний редуктор с двумя цилиндрическими шестернями. Общее передаточное число было 6,33:1. В большой шестерне верхнего редуктора располагался демпфер крутильных колебаний трансмиссии.

В пояснительной записке к эскизному проекту новый автожир давался в сравнении с наиболее выдающимся в тот период немецким двухместным самолетом короткого взлета Физелер Fi-156 «Шторх». Этот самолет использовался для аналогичных целей и имел также, как и АК, мотор мощностью 240 л.с. В таблице приведены некоторые сравнительные данные. Как видно из этих данных, автожир АК превосходил лучший мировой самолет, аналогичный по назначению, количеству экипажа и взлетной массе. В конструировании автожира АК принимали участие Н.Г. Русанович, М.Л. Миль Е.И. Ошибкин, А.М. Зейгман, А.В. Новиков и многие другие. К сожалению, постройка автожира из-за трудностей военного времени не была завершена.

Именно с этих неказистых и грубоватых внешне аппаратов начиналось наше вертолетостроение. Очевидно, что без полетов А-7 не было бы и таких известных боевых машин как Ми-24, Ка-28 и Ка-52.

источники
Кондратьев В. Предисловие к боевым винтокрылам. Автожир А-7 // Моделист-конструктор. 1987. №3. С.20-24.
Край И. Автожиры в немирном небе // Популярная механика. 2012. №8. С. 86-89.
Колов С. Первый в мире боевой автожир // Самолёты мира. 1996. №4. С. 8-11.
Морозов В. Опыт применения автожира А-7 // Крылья Родины. 2002. №10. С. 12-13. http://infoglaz.ru/?p=65351