Глава 6
[ Up ]

Back to Contens * В оглавление книги

Глава 6

Первый советский автожир был построен в 1929 г. Он был сконструирован инженерами Н. И. Камовым и Н. К. Скржинским на средства, отпущенные Осовиахимом. Этот автожир, названный по начальным буквам фамилий конструкторов KACKP-I был подобен автожиру ла Сьервы С-8. Летные испытания проходили на Центральном аэродроме в Москве. На испытаниях были получены удовлетворительные результаты. В 1931 г. после замены двигателя на более мощный автожир получил название KACKP-I I. В последующие годы творцы КАСКРа стали известны как создатели интересных конструкций автожиров.

Основную роль на начальном этапе развития советской авиации играл Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), созданный в декабре 1918 г. С 1925 г., когда подготовительный и организационный период в целом был закончен, в экспериментально-аэродинамическом отделе (ЭАО) начались работы по исследованию различных типов несущих винтов. После реорганизации в 1928 г. геликоптерной группы в секцию особых конструкций, кроме геликоптерной тематики, наметилась автожирная. Небольшой группе сотрудников было поручено всесторонне ознакомиться по имеющейся иностранной литературе с конструкциями зарубежных автожиров, с результатами их летных испытаний и изучить появившиеся теоретические работы по автожирам.

На основе имевшихся материалов был проведен аэродинамический расчет одного из последних автожиров ла Сьервы, и расчетные данные в целом совпали с уже известными экспериментальными данными. После изучения теоретических работ по автожирам иностранных авторов И. П. Братухин, входивший в состав упомянутой группы, написал обстоятельную работу по аэродинамике автожира. Эта работа на многие годы стала настольной книгой специалистов, работающих в области винтокрылых летательных аппаратов.

В 1930 г. было принято решение приступить к проектированию экспериментального автожира. Основная задача его постройки заключалась в проверке возможности применения разработанной методики аэродинамического расчета и расчета балансировки, в проверке и уточнении разработанных временных норм прочности, получении конструкторского опыта по созданию основных агрегатов нового типа, а также подготовки летно-техпического персонала. За прототип этого автожира, получившего название ЦАГИ-2-ЭА (т. е. второй экспериментальный аппарат), был взят автожир ла Сьервы С-19 Мк III образца 1930 г. Их роднила только общая схема. По геометрическим и весовым данным они сильно отличались. ЦАГИ-2-ЭА был более близок к американскому К-3 (фирмы “Кел-лет”), построенному годом позже. Вот сравнительные данные этих автожиров [11, с. 51]:

Раскрутка ротора у автожира ЦАГИ-2-ЭА перед стартом осуществлялась с помощью хвостового дефлектора. Удавалось достигать 70 об/мин. 17 ноября 1931 г. летчик-испытатель С. А. Корзинщиков впервые поднял автожир в воздух. В процессе испытания пришлось столкнуться с целым рядом неизвестных ранее явлений, что очень затрудняло работу. После освоения автожира, выявления и устранения основных дефектов приступили к снятию летных характеристик и общей оценке летных качеств аппарата. Полученные данные были достаточно хороши для первого экспериментального аппарата: максимальная скорость —160 км/ч, минимальная — 58 км/ч, практический потолок —4200 м, длина разбега — 50—60 м, пробег — 2—3 м [11, с. 53].

В процессе летных испытаний большое внимание уделялось вопросам устойчивости и управляемости. В результате всего комплекса работ, проведенного по автожиру ЦАГИ-2-ЭА. был накоплен значительный опыт проектирования аппаратов нового типа, разработки методов аэродинамического расчета, разработки методики расчета на прочность основных агрегатов автожира, изучения управляемости и устойчивости.

В начале 1932 г. было принято решение о постройке на базе автожира ЦАГИ-2-ЭА небольшой опытной серии нового, более совершенного автожира для изучения его практического применения непосредственно в частях ВВС. В этом решении предусматривались постройки в ЦАГИ опытного образца и параллельно запуск в серию на заводе. Обязательным условием был переход на отечественный двигатель. Новую разработку назвали А-4. Потом индексом А обозначали все советские автожиры.

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. Это был двухместный аппарат с четырехлопастным шарнирным ротором. Фюзеляж сваривался из стальных труб. Концы крыльев имели отгибы. У шасси была широкая колея и большой ход амортизаторов. Угол атаки стабилизатора в полете мог изменяться. По назначению А-4 был автожиром связи. Конструкция предусматривала установку фото- и радиооборудования. Вот основные данные этой машины [18, с. 45—52]:

Почти одновременно с началом проектирования автожира А-4 по заказу ВВС начались работы над автожиром А-6 под двигатель М-11 мощностью 100 л.с. Для повышения летно-технических и эксплуатационных качеств было решено в его конструкцию внести ряд усовершенствований: свободнонесущий трехлопастный ротор с механическим раскручиванием, складывающиеся лопасти ротора и концевые части крыла, замену амортизации в шасси пневматиками с малым давлением и ряд других.

В первой половине 1933 г. постройка автожира была закончена. В самом начале летних испытаний впервые столкнулись с “земным резонансом”. После устранения явления “земного резонанса” были проведены летные испытания, и автожир показал хорошие данные. Заводские испытания были успешно завершены, и в конце 1933 г. автожир был передан на государственные испытания. После нескольких полетов произошла катастрофа. На высоте 600 м при выходе из планирования сломались лопасти ротора, и автожир упал на землю, похоронив под обломками экипаж. По заключению аварийной комиссии причиной катастрофы был резкий выход из крутого планирования, вызвавший сильный взмах лопастей, которые разрушились от удара по верхнему ограничителю. Дополнительные расчеты, проведенные М. Л. Милем после катастрофы, показали, что ограничитель взмаха должен допускать больший угол отклонения лопасти вверх. Эта катастрофа подорвала доверие к А-6, и работа над этим автожиром затормозилась.

В середине 1931 г. в секции особых конструкций ЦАГИ было начато проектирование нового автожира ЦАГИ А-7, предназначавшегося для использования в вооруженных силах в качестве ближнего разведчика и артиллерийского корректировщика. Это был двухместный автожир крылатого типа с двигателем мощностью 480 л. с.

При проектировании этого автожира конструкторский коллектив встретился со значительными трудностями, поскольку А-7 по своим параметрам резко отличался от всех других автожиров ЦАГИ. Новый автожир в соответствии со своим назначением должен был иметь электро-, радио-, фото- и другое вспомогательное оборудование. Впервые в мировой практике А-7 имел защитное вооружение, состоящее из передней пулеметной установки для стрельбы через тянущий винт и спаренного пулемета, установленного на турели в кабине наблюдателя. По проектным данным автожир значительно превосходил все существовавшие в те годы зарубежные аппараты подобного типа. Работа, однако, шла медленно, и лишь в апреле 1934 г. постройка А-7 была закончена [II].

С самого начала работ широко проводились теоретические и экспериментальные исследования в области аэродинамики геликоптеров и автожиров, а также разработки норм прочности. В то время отдел особых конструкций (ООК), созданный на базе секции особых конструкций ЦАГИ, помимо конструкторских работ, сосредоточил у себя все научные изыскания и исследования в этой области. Никакие другие организации этими вопросами не занимались. На первых порах пользовались методом аэродинамического расчета, разработанным, как уже упоминалось, И. П. Братухиным на основе изучения общей теории автожира Глауэрта. В дальнейшем по мере накопления практического опыта метод аэродинамического расчета постепенно совершенствовался и уточнялся. Это относилось также и к расчету балансировки автожира, к расчету параметров разбега и пробега и т. д.

Во время испытаний автожира 2-ЭА было проведено обширное исследование “Неуправляемые развороты автожира при посадке и разбеге” (работа М. Л. Миля—Г. К.), впоследствии напечатанное в журнале “Техника Воздушного Флота” (ТВФ) за 1936 г. Примерно в то же время была разработана уточненная методика расчета разбега и пробега автожира (соответствующая статья появилась в ТВФ в 1934 г., № 5).

В период испытаний автожира А-4 было проведено обширное исследование “О динамическом закручивании лопастей ротора автожира в полете” (работа М. Л. Миля.—Г. К.), открывшее новые горизонты в понимании условий работы лопастей (соответствующая статья опубликована в ТВФ в № 2 в 1937 г.). Еще одна ценная работа была посвящена вопросам балансировки и устойчивости автожира (статья в ТВФ в № 10 за 1934г.)...

Усовершенствовать методику эксперимента с моделями было поручено новому сотруднику В. Г. Петрунину... Он разработал методику построения моделей ротора с сохранением необходимого подобия лопастей и создал прибор, дававший возможность в дальнейшем проводить испытания в аэродинамической трубе моделей автожира вместе с ротором” [11, с. 67].

Пусть простит меня читатель за эту длинную цитату, но данной выдержкой из воспоминаний А. М. Изаксона я хотел бы подчеркнуть ту солидность и основательность, с которой ЦАГИ подходил к решению сложнейших проблем того времени. Как мы знаем, ла Сьерва встречался с теми же трудностями и далеко не всегда мог их преодолеть. Особенно это касалось продувок роторов. У нас же благодаря государственному подходу к решению всех этих проблем были получены неплохие по тому времени результаты.

Еще при запуске в производство автожира А-6 было принято решение строить сразу три аппарата с тем, чтобы можно было провести большой объем экспериментальных работ. Постройка этих аппаратов осуществлялась с некоторым сдвигом во времени, что давало возможность в каждый последующий экземпляр вносить необходимые конструктивные изменения. Так, во втором и третьем образцах, кроме ряда конструктивных изменений, втулка ротора была выполнена по совершенно новой схеме, позволяющей изменять наклон оси ротора из кабины летчика. Это было особенно важно для строившегося автожира А-8. Этот аппарат имел комбинированное управление, состоящее из обычного — самолетного типа и управления наклоном втулки ротора, причем в поперечной плоскости оно осуществлялось от ручки, а в продольной — от специального штурвала. Усовершенствование позволяло провести обширные испытания для перехода в дальнейшем к созданию бескрылых автожиров с непосредственным управлением втулкой ротора.

29 июня 1934 г. С. А. Корзинщиков совершил на А-8 первый полет. А 18 августа 1934 г. А-8 впервые принял участие в авиационном параде в Тушине. В последующие годы участие автожиров в таких праздниках стало обычным. В 1935 г. участвовало уже три автожира: А-4, А-7 и А-8.

Второй экземпляр А-8 19 февраля 1935 г. совершил первый полет. К тому времени первый экземпляр А-8 было решено подготовить к беспосадочному перелету Москва—Ленинград, но за несколько дней до вылета автожир потерпел аварию. Позднее удалось установить причину аварии, которая заключалась в малой путевой устойчивости и в недостаточном запасе поперечного управления при больших углах скольжения. Испытания второго А-8 шли успешно и было признано возможным снять крыло и перейти к испытаниям аппарата в бескрылом варианте с непосредственным управлением наклоном втулки ротора в поперечной плоскости.

Начиная с 1933 г. в ООК ЦАГИ были развернуты большие теоретические и конструкторские работы в направлении создания бескрылых автожиров. Было запланировано выпустить в начале 1935 г. первый экспериментальный автожир этого типа. Для ускорения процесса освоения таких автожиров в 1935 г. был приобретен в Англии серийный С-30.

В процессе работы в направлении создания автожиров с непосредственным управлением второй экземпляр был переделан и получил название А-14. Основное его отличие от ранее выпущенных заключалось в новой схеме управления: наклоном оси ротора в поперечной плоскости и рулем высоты в продольной плоскости. Кроме того, с помощью специального штурвала можно было наклонять ось ротора в продольной плоскости, обеспечивая тем самым балансировку автожира при разных центровках и на разных режимах полета. 17 сентября 1935 г. С. А. Корзинщиков совершил на этом автожире первый полет. Испытания в целом шли успешно.

А-14 был создан как экспериментальный аппарат для освоения и изучения особенностей нового типа автожиров — бескрылых с непосредственным управлением втулкой ротора.

. На нем для строящегося А-12 была отработана втулка принципиально новой схемы — с пересекающимися в центре втулки осями горизонтальных шарниров. В начале 1936 г. эта втулка была испытана в полете.

Еще в течение 1934 г. велась проработка нескольких вариантов автожиров. Среди этих вариантов особое внимание привлекал к себе проект одноместного автожира с двигателем большой мощности. Предполагалось, что он будет иметь максимальную скорость 300 км/ч, минимальную — 45 км/ч, потолок — 7000 м, длину разбега — 35—45 м. Этот автожир, помимо высоких летных качеств, представлял значительный интерес с теоретической точки зрения, так как при его создании разрешился бы целый ряд вопросов, не встречавшихся до того времени в мировой практике автожиростроения. В 1934 г. было принято постановление о его постройке. В начале 1935 г. были начаты проектные работы по созданию этого автожира, получившего название А-12.

А-12 представлял собой одноместный автожир бескрылого типа с непосредственным управлением втулкой ротора. На нем был установлен двигатель “Райт-Циклон” воздушного охлаждения мощностью 650 л. с. и трехлопастный ротор диаметром 14 м. Конструкция автожира в целом была очень хорошо продумана и выполнена на высоком уровне, а конструкция некоторых агрегатов отличалась большой оригинальностью и новизной (втулка ротора, система управления, открывающаяся “юбка” для регулировки степени охлаждения двигателя, система механической раскрутки перед стартом, лыжи с тормозами и ряд других).

В апреле 1936 г. постройка автожира была закончена. 10 мая летчик-испытатель А. П. Чернавский совершил первый подлет, а 27 мая 1936 г.—первый полет длительностью 10 мин. После устранения выявленных недостатков 1 июля 1936 г. А. П. Чернавский совершил второй полет продолжительностью 55 мин. на высоте 2000 м и затем начались испытательские будни. В начале 1937 г. ввиду большой загруженности Чернавского летные испытания А-12 были поручены летчику С. Козыреву, который до этого хорошо себя зарекомендовал на других испытаниях.

23 мая 1937 г. при перелете с аэродрома на аэродром произошла катастрофа. Автожир разбился, и летчик погиб. Конкретную причину тогда установить не удалось. Вот как пишет об этом случае А. М. Изаксон: “Десятки гипотез, возникавших в процессе работы аварийной комиссии, так и не были до конца подтверждены и не внесли необходимой ясности. Лишь много лет спустя, когда расширились наши познания о работе лопастей ротора, когда научились более надежно их рассчитывать, сложилось убеждение, что причиной катастрофы автожира ЦАГИ А-12 была неудовлетворительная конструкция лопастей, не учитывавшая явлений усталости материала лонжерона в условиях переменных динамических нагрузок. Это, по-видимому, правильное заключение... Из-за катастрофы не удалось закончить летных испытаний и полностью определить летные данные автожира.

* Эту скорость винтокрылого аппарата смогли превысить только в послевоенное время (Прим. автора).

Несмотря па катастрофу, вся работа по созданию автожира ЦАГИ А-12 дала исключительно ценный технический опыт для конструкторского коллектива и оказалась очень полезной. Было, кроме того, доказано, что создание автожира подобного типа с такими высокими летными качествами реально и осуществимо...” [11, с. 84].

В конце 1935 г., в ООК ЦАГИ была начата предварительная разработка эскизного проекта нового автожира, получившего название А-15. Это был двухместный бескрылый автожир с непосредственным управлением втулкой ротора с мощным двигателем в 700 л. с. Он предназначался для использования в качестве артиллерийского корректировщика и ближнего разведчика. При проектировании использовался обширный практический опыт, накопленный в последние годы. А-15 отличался от других автожиров тем, что имел двигатель с номинальной мощностью у земли 700 л. с., на высоте 2000 м — 750 л. с., а на взлете — 775 л. с., а также трехлопастный ротор диаметром 18м— самый большой из всех существовавших в те годы. Применение такого ротора было достаточно смелым шагом.

20 апреля 1937 г. состоялись наземные испытания, однако катастрофа 23 мая 1937 г. с автожиром А-12 приостановила испытания и затем негативно отразилась на всей работе по А-15. В конце концов все работы были “заморожены” и автожир, который, несомненно, опережал свое время, был законсервирован.

Продолжались доводка и летные испытания автожира А-7. В результате доработок был построен А-7бис и затем в 1940 г. войсковая серия из 5 машин, которые получили обозначение А-7-ЗА. В августе 1941 г. все пять автожиров А-7-ЗА вылетели на фронт под Ельню. По ряду причин использование автожиров в боевых действиях оказалось малоэффективным, и вскоре они вернулись в Москву. Добрались своим ходом только две машины. Три при посадках были повреждены. Все машины были отправлены в ремонт, который затянулся до 1942 г. Больше автожиры в боевых действиях не участвовали.

Внимание! В связи с перебоями на моем основном хосте - Вебсервисе, материалы АВТОЖИРных страниц постепенно переносятся на NAROD, где будут существовать параллельно. Спасибо за ваше терпение.

Запасные АВТОЖИРные страницы    Втулка ротора автожира - чертежи

Copyright Mr.Twistair 2001