Вертолеты из картона
Вертолеты из картона
Самостоятельность фирмы Сикорского была восстановлена не только в связи с заказами на производство R-4. Компания получила и новые контракты на разработку других вертолетов. Испытания XR-4 в Райт Филд в целом удовлетворили военных, но его грузоподъемность была признана малой. Представители армии заявили о своей заинтересованности в создании более тяжелого вертолета — артиллерийского корректировщика, пригодного также к использованию в качестве легкого бомбардировщика и охотника за подводными лодками. Такой вертолет VS-327 был предложен Сикорским еще в 1939 г., но тогда он не получил поддержки. Теперь проекту нового вертолета, носящему фирменное обозначение S-48, было присвоено армейское название XR-5. К концу 1942 г. чертежи были готовы, и 21 декабря одновременно с R-4 был получен заказ на пять опытных XR-5. Два из них — для Великобритании.
Легкий многоцелевой вертолет R-6 (S-48)
Первый экземпляр XR-5 был готов летом 1943 г., и после непродолжительных наземных испытаний 18 августа совершил первый полет под управлением племянника И. И. Сикорского Дмитрия Дмитриевича Винера. Подобно VS-300 (S-46) и XR-4 (S-47), новый вертолет имел классическую одновинтовую схему, но по размерам значительно превосходил своих предшественников — по взлетному весу в два раза, по полезной нагрузке почти в три. В 1946 г. в зоне воздушной подушки R-5 поднял 18 человек, облепивших его со всех сторон. В том же 1946 г. R-5 побил все абсолютные мировые рекорды для вертолетов — летал на дальность 1132 км, показал скорость 178 км/ч, продолжительность пребывания в воздухе 10 часов 7 минут, а в феврале 1947 г. достиг высоты 5745 м.
Фюзеляж S-48 состоял из трех основных частей — кабины, средней силовой части и хвостовой балки. Конструкция фюзеляжа была смешанной: кабина и хвостовая балка — полумонококовыми клепаными, средняя часть — ферменной сварной. Каркас двухместной кабины состоял из расположенной ниже пола силовой части, образуемой подкрепленной стрингерами продольной балки, и остекленной надстройки из четырех верхних полушпангоутов с продольным набором. Каркас выполнялся из алюминиевого сплава алклада, остекление — из плексигласа. Выпуклое лобовое стекло было исполнено цельным без силового каркаса. Поперечное миделевое сечение кабины имело сужение книзу для улучшения обзора. Кресла двух членов экипажа Сикорский установил в тандем. Причем, чтобы обеспечить лучший обзор штурману-бомбардиру, облегчить прицеливание при бомбометании и наблюдение при артиллерийской корректировке, его кресло расположил впереди пилотского. Летчики попадали в кабину через боковые сдвижные двери по правому борту вертолета. Хорошо остекленная кабина получилась узкой, удобообтекаемой. Вообще аэродинамические формы XR-5 в отличие от угловатого XR-4 выделялись своим совершенством.
При компоновке и оборудовании кабины Сикорский учел пожелания летчиков и требования военных. Пилот и бомбардир были оснащены всеми необходимыми приборами. Кабина обеспечивалась вентиляцией и обогревом. Мощный радиопередатчик находился позади сиденья пилота.
Кабина на болтах крепилась к средней части фюзеляжа. Эта часть являлась основным силовым элементом фюзеляжа и представляла собой ферменную сварную конструкцию из хромомолибденовых стальных труб, закрытую прикрепляемыми на застежках листами обшивки из пропитанной пластиком фанеры. Бомбы или носилки с ранеными предусматривалось подвешивать снаружи по бортам фюзеляжа на кронштейнах.
Средняя часть служила для размещения двигателя и топлива, крепления опор шасси и подредукторной рамы главного редуктора несущего винта. Фирма «Пратт Уитни» разработала специально для XR-5 звездообразный вертолетный двигатель «Уосп-Джуниер» R-985 взлетной мощностью 450 л.с. Сикорский установил двигатель так, что его коленчатый вал был направлен вертикально, т. е. носком вверх. Благодаря этому в главном редукторе отсутствовали тяжелонагруженные конические шестерни. На носке двигателя стоял осевой вентилятор, совмещенный с центробежной муфтой включения. Муфта свободного хода располагалась на верхнем конце вертикального главного вала. На выхлопе двигателя были установлены пламя и звукогасители. Два топливных бака Сикорский разместил спереди и сзади двигательного отсека, почти симметрично относительно оси несущего винта.
Сверху над средней частью фюзеляжа находился кабан, в котором размещался на стальной подредукторной раме главный редуктор. Воздухозаборник охлаждающей системы располагался в передней части кабана. Двухступенчатый планетарный главный редуктор распределял мощность двигателя на несущий и рулевой винты. На выходе из него трансмиссионного вала рулевого винта располагался тормоз несущего винта.
Переходный отсек между средней частью фюзеляжа и хвостовой балкой Сикорский использовал под багажной отделение. В нем он также разместил маслобак, генератор, аккумулятор и прочее электрооборудование вертолета. Хвостовая балка представляла собой идеальный вытянутый конус с силовой конструкцией из стальных сваренных труб и пропитанной пластиком фанерной обшивки. На конце балки крепился редуктор рулевого винта. Трансмиссионный вал проходил по верху хвостовой балки.
Несущий винт диаметром 14,64 м Сикорский сделал трехлопастным. Лопасти имели трапециевидную в плане форму и смешанную конструкцию. Лонжерон представлял собой круглую трубу ступенчатого сечения, состыкованную из восьми стальных труб уменьшающегося к концу диаметра. Фанерные нервюры составляли поперечный набор каркаса лопасти. Фанерная обшивка закрывала лопасть до 60 % хорды от носка. Сзади фанерной обшивки лопасть обшивалась полотном. Трехшарнирная втулка несущего винта имела, как и ранее, схему с совмещенными горизонтальными шарнирами. Маслогидравлические демпферы ограничивали колебания лопастей. Рулевой винт имел три цельнодеревянные лопасти, крепящиеся к двухшарнирной втулке.
Разведывательный вертолет R-5 (S-49)
Конструкция автомата перекоса вертолета XR-5 по сравнению с предшественником представляла собой важный шаг вперед. Сикорский достиг независимости управления общим и циклическим шагом лопастей без громоздившейся над втулкой архаичной крестовины. Управление изменением как циклического, так и общего шага лопастей было сведено на один механизм, как теперь это и применяется на всех современных автоматах перекоса.
Шасси имели трехточечную схему с задним самоориентирующимся колесом. Основное шасси Сикорский выполнил в виде мощных консольных балок, на концах которых крепились амортизационные штоки и вилки с колесами. Стойка задней опоры имела ферменную конструкцию. В дальнейшем для S-48 было создано поплавковое шасси в виде двух продольных надувных понтонов.
С середины августа до середины октября 1943 г. вертолет XR-5 успешно прошел испытания, выполнив все условия заказчика. Все выявленные при испытаниях «блохи» были устранены к концу января 1944 г., и 22 февраля последовал совместный заказ Армии и Флота на опытную войсковую серию вертолетов YR-5A.
Серийное производство R-5 началось в конце 1944 г. Сначала фирма «Сикорский Эркрафт» выпустила войсковую опытную серию в 26 машин YR-5A (в 1948 г. переименованы в YH-5A в связи с принятием вооруженными силами США новой системы обозначений летательных аппаратов), а затем перешла на строительство серийных вертолетов R-5A (H-5A после 1948 г), которых в 1945 г. успели закончить 34 экземпляра. С окончанием войны все заказы были аннулированы.
ВВС и ВМФ США помимо основного назначения опробовали S-48 на различных операциях — для прокладки проводов связи, геодезической разведки, аэрофотосъемки, картографирования, бомбардировки ледяных заторов на реках, калибровки локаторов, контроля лесов и т. д. Два переданных из ВВС на флот вертолета YR-5A были там переименованы в HO2S-1, а в 1946 г. вновь окрестили теперь в HO2S-1G в связи с «переходом на другую работу» — в качестве поисково-спасательных в Береговую охрану США. Эксплуатация R-5A показала, что небольших размеров кабина является существенным недостатком, поэтому производство S-48 прекратили, и Сикорский занялся разработкой и постройкой его дальнейшей модификации S-51.
Вслед за созданием R-5 (S-48) фирма Сикорского взялась за разработку R-6 (S-49) — улучшенного R-4 (первоначальное название VS-316B). Интерес к новому вертолету проявил Воздушный корпус Армии США. Поэтому официальное армейское название нового вертолета стало XR-6.
Были учтены все замечания военных, особенно моряков, опыт постройки S-48, а также использованы возможности в применении новых материалов. Хотя вертолет создавался под те же тактико-технические требования и его размеры, вес, общая компоновка оставались такими же, как у S-47, но это была совершенно новая машина. От старой были заимствованы только несущий и рулевой винты. Двигатель «Лайкоминг» О-435-7 развивал мощность 225 л.с. Вывод мощности у двигателя был вертикальный. На выходном валу сидел осевой вентилятор, совмещенный с муфтой включения. Охлаждающий воздух поступал через боковые воздухозаборники. Между двигателем и кабиной располагался топливный бак.
В конструкции R-6 широко применялись новые материалы, к тому же не проходившие по лимитному списку в соответствии с законом о приоритетности проектов во время войны. Так, в конструкции фюзеляжа, шасси и топливной системы использовались магниевые сплавы, на треть более легкие, чем дюраль, а хвостовая балка была выполнена целиком из этого материала. Формируемая в автоклаве фибергласовая носовая часть кабины придала вертолету элегантную форму. Особое внимание было уделено получению удобообтекаемых аэродинамических форм. Каплевидный фюзеляж плавно как бы перетекал в низкорасположенную монококовую хвостовую балку, на конце которой крепился рулевой винт. Трансмиссионный вал к нему проходил посередине балки.
Силовая конструкция кабины и средней части фюзеляжа были выполнены по полной аналогии S-48. В качестве обшивки использованы искривленные на автоклаве листы из легкого композитного материала, представляющего из себя прорезиненную крафт-бумагу. Последнее даже давало повод шутникам именовать S-49 «бумажным вертолетом». Вход в кабину был через боковые автомобильного типа двери. Комфорт внутри был значительно улучшен по сравнению с S-47. Хвостовая балка имела алюминиевые шпангоуты и обшивку из магния.
Вместо автомата перекоса громоздкой конструкции на S-49 Сикорский установил более простой, аналогичный опробованному на S-48. Многие агрегаты новой машины делались по аналогии с частями S-48. Шасси получило новую хорошо обтекаемую конструкцию. Основные опоры имели консольно-рычажную конструкцию. Под хвостовой балкой находилось заднее колесо. Под передней частью фюзеляжа располагалось противокапотажное колесо.
В конце апреля 1943 г. командования Воздушного Корпуса и ВМФ, не дожидаясь начала летных испытаний, подписали с «Сикорский Эркрафт» контракт на изготовление пяти S-49. Однако исполнение контракта несколько задержалось из-за недоведенности двигателя «Лайкоминг». Сикорскому пришлось срочно перепроектировать вертолет под более тяжелый, но надежный шестицилиндровый оппозитный двигатель воздушного охлаждения «Франклин» 6ACV-405 мощностью 245 л.с. С этого времени опытная машина стала именоваться XR-6A. Под управлением Леса Морриса она впервые поднялась в воздух 15 октября 1943 г. Несколько месяцев ушло на устранение вибраций и отработку системы управления.
Из первых пяти опытных S-49 три поступили на испытание на армейские аэродромы, а два под обозначением XHOS-1 — на флотские.
1 марта 1944 г. Грегори продемонстрировал в Вашингтоне командованию армии и ВМФ возможности двухместного XR-6A. Он впервые показал, например, взлет с разбега, имея на борту две прикрепленные по бокам капсулы с носилками. Комиссия была вполне удовлетворена испытаниями, и военные пообещали заказ аж на 900 машин. На следующий день XR-6A уже вылетел в Дейтон.
Еще в начале 1944 г. Воздушный корпус Армии США заказал опытную войсковую серию в 26 YR-6A, но занятый производством R-4 и R-5 Бриджпортский завод третью машину уже «осилить» не мог. Правление «Юнайтед Эркрафт» решило передать лицензию на производство R-6 своей дочерней фирме «Нэш-Келвинейтор» в Детройте. В октябре 1944 г. эта фирма начала поставки YR-6A, а в феврале 1945 г. серийные R-6A.
Некоторое число YR-6A и R-6A успело попасть на театр боевых действий. С июня 1945 г. несколько машин были направлены на «тибетский воздушный мост» Индия — Бирма — Китай, где они использовались для поиска и спасения экипажей самолетов, потерпевших аварию. Спасательный эскадрон вертолетов был введен в состав 14-й транспортной авиагруппы в Куньмине. Еще несколько машин проходили опытную эксплуатацию с марта того же года в Китае в качестве связных и наблюдательных в войсках Гоминьдана. Основная же часть построенных вертолетов поступила в американские исследовательские центры и авиашколы. На R-6A военные летчики провели ряд экспериментов, отрабатывали бомбометание, буксировку вертолета самолетом, а в июле 1945 г. перебросили своим ходом один вертолет с американской базы Форталеса в Сан-Луис в Бразилии, установив при этом новый рекорд дальности вертолетного перелета — 692 км (до этого Вашингтон — Патерсон — Филд — 622 км).
Летом 1945 г. И. И. Сикорский на R-6А лично принял участие в экспедиции по исследованию новообразовавшегося вулкана Парикутин. 75 раз вертолет с учеными на борту прошелся прямо над огнедышащим жерлом.
Из заложенных на заводе «Нэш-Келвинейтор» более чем 400 XR-6A закончено было 198. Остальные в более чем 90 %-ной стадии готовности были сданы на слом в связи с окончанием боевых действий. Из построенных 36 вертолетов ВВС Армии передали авиации ВМФ, где они эксплуатировались под названием HOS-1 как береговые патрульные, поисково-спасательные, связные, учебные и летающие лаборатории. Ими был укомплектован первый вертолетный эскадрон ВМФ США. В частности, на HOS-1 флот опробовал первый вертолетный погружаемый («мокаемый») гидролокатор-сонар в 1946 г. Несколько позже флот передал 27 своих S-48 Береговой охране, где они назывались: HOS-1G. Еще 26 R-6A Воздушный корпус передал английским союзникам, где они эксплуатировались в Королевских ВВС и флоте под названием «Ховерфлай II».
Всего за годы войны было выпущено около 420 S-47, S-48 и S-49 вместе взятых. Из них только два (R-4 и R-6) было потеряно из-за технологических дефектов и еще пять R-4B ухитрились уронить с палуб кораблей из-за ошибок эксплуатации. Остальные благополучно налетали свыше 136 тыс. часов. Таким образом, благодаря изгнаннику из России США стали единственной страной мира, которая обладала к концу Второй мировой войны хорошо налаженной новой и перспективной отраслью авиационной промышленности — вертолетостроением, а также солидным опытом эксплуатации винтокрылых летательных аппаратов.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.