Студия: ЦЕНТРНАУЧФИЛЬМ
По заказу: Министерство Гражданской авиации СССР
(Оператор: Ю. Клишев; Режиссер: В. Брынцев; Автор сценария: В. Юрловский; Звукооператор: Н. Кузнецов; Прочие авторы: С. Бродский).
Учебный фильм. Рассматривает теоретические, практические и учебно-методические вопросы посадки вертолёта на авторотации при отказе двигателей.
2 ноября 1962 года: Летчик-испытатель компании "Локхид" Дональд Райли Сегнер совершает первый полет на вертолёте Lockheed XH-51A (Model 186), Bu. No. 151262 (s/n 186-1001). фото компании Lockheed.
2 ноября 1962 года совершил свой первый полёт экспериментальный вертолёт XH-51A (Model 186) производства компании "Локхид" (Lockheed) под управлением лётчика-испытателя Дональда Райли Сегнера. Этот летательный аппарат был создан с целью изучения технологии и поведения в полёте "жёсткого" несущего винта.
Какие же преимущества имеет "жёсткий" НВ?
- втулка жесткого несущего винта не имеет ни вертикальных (ВШ), ни горизонтальных шарниров (ГШ); она получается более простой, дешёвой и лёгкой (что немаловажно в авиации); она проще в изготовлении и техническом обслуживании;
- раз нет ВШ, то нет необходимости устанавливать демпферы ВШ (то есть - "минус" ещё одни торчащие элементы. Нет также ограничителей взмаха и свеса лопасти);
- у такой втулки лучше аэродинамика, более богатые возможности по установки «надвтулочных» блоков (например: РЛС);
Это всё касалось "прямых" конструктивных преимуществ. Но есть ещё и положительные моменты в управлении вертолётом:
- в классических трехшарнирных втулках разнос ГШ обычно составляет 2-3%, на жёстком винте, хоть и нет ГШ, вводят понятие эквивалентного ГШ (т.е. "виртуального шарнира", как если бы он был на винте). Так для вертолёта «Tiger», имеющим тоже жёсткий несущий винт, разнос эквивалентных ГШ составляет около 10%, эта величина сильно влияет на манёвренность вертолёта.
Lockheed XH-51 Bu. № 151262 в полете над округом Вентура, штат Калифорния. Фото из открытых источников компании: Lockheed № LN 7520. (Lockheed/Vertical Flight Society).
Было построено два вертолёта XH-51A. Испытания проводились на предприятии компании Lockheed в аэропорту Окснард (OXR), расположенном на побережье округа Вентура в южной Калифорнии. Позднее испытания были продолжены и проводились на испытательном центре NAS Patuxent River, штат Мэриленд.
XH-51A - это был двухместный однодвигательный лёгкий вертолёт с «жёстким» несущим винтом и убирающимся полозковым шасси. Его габаритная длина с лопастями НВ составляла: 12,826 м, а высота: 2,502 м. Полная масса вертолёта: 2041 кг. Мачта несущего винта вертолёта была наклонена вперед на 6°. Диаметр трёхлопастного несущего винта составлял: 10,668 м. Ход лопастей: 0,029 м, они имели отрицательную крутку 5°. На лопастях НВ применялся аэродинамический профиль NACA 0012, который был очень распространен в вертолётах того времени. Каждая лопасть несущего винта весила: 39 кг. Несущий винт вращался против часовой стрелки, если смотреть сверху. (Над несущим винтом располагался стабилизирующий "гироскоп" диаметром 1,956 м). Двухлопастной хвостовой винт диаметром: 1,829 м, располагался на вершине вертикальной килевой балки и вращался по часовой стрелке, если смотреть с левого борта вертолёта. (Хорда хвостового ротора составляла 0,216 м). Эти лопасти также использовали аэродинамический профиль NACA 0012 с отрицательной круткой 4,35° . Хвостовой винт вращался с частотой 2085 об/мин.
Lockheed XH-51A Bu. No. 151262 (фото из: Vertipedia).
На XH-51A устанавливался турбовальный двигатель Pratt & Whitney PT6B мощностью 450 л.с. Максимальная скорость XH-51A, достигнутая в ходе лётных испытаний, составила 278 км/ч в горизонтальном полёте, ограничивающим фактором являлась мощность двигателя.
В последующем на вертолёте XH-51A, также испытывался четырёхлопастный «жёсткий» несущий винт. При этом масса вертолёта увеличилась на 63 кг. В различных источниках говорится, что причиной перехода Lockheed на четырёхлопастный несущий винт стали чрезмерные вибрации.
Летчик-испытатель демонстрирует устойчивость вертолета Lockheed XH-51A в режиме висения, когда руки не находятся на рычагах управления. (фото: компании Lockheed).
В дальнейшем один XH-51A Bu. No. 151263 был модифицирован в комбинированный вертолёт со вспомогательным крылом и турбореактивным двигателем Pratt & Whitney J60-P-2, установленным в мотогондоле двигателя North American Aviation T-39A Sabreliner на левом борту вертолёта.
XH-51A после его переоборудования. источник: Википедия.
Увеличена площадь вертикального оперения. Обороты несущего винта уменьшились до 327 об/мин. В такой конфигурации вертолёт развивал скорость до 389 км/ч в горизонтальном полёте. По прогнозам инженеров, он должен был развивать скорость 230 узлов.
Оба экземпляра на данный момент находятся находятся в Музее армейской авиации США в Форт-Ракер, штат Алабама.
Лётно-технические характеристики вертолёта Lockheed XH-51A:
И ещё в дополнение и в качестве послесловия хотелось бы добавить: возможно это совпадение, но именно в этот день, а именно 2 ноября 1959 года совершил свой первый полёт двухместный лёгкий вертолёт Lockheed CL-475, разработанный Lockheed также для исследования технологии "жёсткого" винта в 1959 году. Был построен в единственном экземпляре.
лёгкий вертолёт Lockheed CL-475 (фото из открытых источников).
Несущий винт с жёстким креплением лопастей обеспечил CL-475 лучшую управляемость, более высокую скорость полёта и ряд других преимуществ по сравнению с несущим винтом с шарнирным креплением лопастей. На него устанавливалась весьма маломощная силовая установка поршневого типа, включающая в себя один авиационный двигатель марки Lycoming VO-360-A1A, четыре рабочих цилиндра которого способны развивать тягу всего лишь в 140 л.с. С использованием подобной силовой установки, вертолёт Lockheed CL-475 мог разгоняться до максимальной скорости в 145 км/ч., и преодолевать дистанции протяжённостью в 120 километров.
Лётно-технические характеристики вертолёта Lockheed CL-475:
Длина вертолёта: 11,6 м.;
Высота вертолёта: 2,82 м.;
Диаметр несущего винта: 9,76 м.;
Масса пустого вертолёта: 737 кг.;
Максимальный взлётный вес: 907 кг.;
Крейсерская скорость: 130 км/ч.;
Максимальная скорость полёта: 145 км/ч.;
Максимальная дальность полёта: 120 км.;
Максимальная высота полёта: 610 м.;
Силовая установка: Lycoming VO-360-A1A, мощностью: 140 л.с.
Наш Телеграмм-канал: https://t.me/vertoletomania
2 ноября 1944 года состоялся первый полёт вертолёта Landgraf H-2, разработанный Фредом Ландграфом и построенный компанией Landgraf Helicopter Company из Лос-Анджелеса, Калифорния.
На этом снимке📸: неизвестная девушка машет рукой перед тем, как сесть в кабину экспериментального вертолёта Landgraf Н-2.США, 1944 год.Не иначе как собралась куда-то лететь сама - Н-2 был одноместным.
Вертолёт Landgraf H-2 был спроектирован Фредом Ландграфом (Fred Landgraf). В сентябре 1943 года он создал в Лос-Анджелесе компанию "Landgraf Helicopter Company". В закрытой кабине располагался один пилот, в фюзеляже был установлен один звездообразный поршневой двигатель мощностью 85 л. с. Вертолёт имел два несущих винта, шасси было неубирающееся, трехопорное, усиленное для обеспечения безопасной посадки вертолёта при выключенном двигателе (на режиме авторотации).
Экспериментальный вертолет поперечной схемы Landgraf H-2 американца Фреда Ландграфа внешне зауряден - типичный винтокрыл конца 40х-начала 50х годов - маленький, округлый, мультяшный. Несмотря на свой обычный вид и маленький размер он полон оригинальных технических решений.
Во-первых он был лишен традиционных валов и систем шестерен для передачи крутящего момента. Моторчик воздушного охлаждения Pobjoy R в 85 лошадиных сил с помощью элементарной червячной передачи передавал мощность на два диска, связанных с аналогичного вида дисками на концах пилонов с трёхлопастными винтами, соединялись эти диски двенадцатью прочными упругими стальными тягами.
Первоначально применение такой нетрадиционной системы было вызвано невозможностью в военное время (вертолёт разрабатывался начиная с 1943 года) найти подходящие элементы конструкции для обычного привода с помощью валов и конических передач, однако в ходе испытаний выяснилось, что изобретение весьма удачно - на 30% легче и позволяет эффективно гасить вибрации.
Во-вторых центр тяжести вертолёта находился впереди центра приложения подъёмной силы от двух винтов, так что при нулевом положении ручки управления вертолёт летел вперед.
В-третьих Landgraf H-2 был лишен того, без чего невозможно представить вертолет - автомата перекоса! Трёхлопастные винты (изменяемого шага) имели фиксированное положение - механизмов отклонения плоскости вращения винтов не было, а управление по крену, тангажу и рысканию осуществлялось посредством элеронов, установленных на каждой из трех лопастей обоих винтов. Двигая ручку управления, пилот менял положение элеронов на обоих винтах одновременно, положение элеронов синхронно менялось с вращением винтов, т.е. если на 0° элерон на одной из лопастей отклонялся вверх, то при повороте на 180° на той же лопасти - вниз.
Угол установки лопастей винта менялся автоматически с увеличением или уменьшением тяги двигателя.
Ландграф H-2 отличался простым и лёгким управлением. Благодаря особенности, указанной выше, в горизонтальном полёте элероны были в нейтральном положении, т.е. аэродинамическое сопротивление было минимальным, что обещало для вертолёта неплохие скоростные характеристики.
Патент: https://patents.google.com/patent/US2443393 подробнейше рассказывает об изобретении Фреда Ландграфа.
Кроме элерона (на фото ниже) на лопасти виден спойлер - то ли неудачное, то ли позднейшее решение, не отраженное в патенте и в основном массиве статей. Лопасть демонстрирует сам Fred Landgraf.
После первого полёта, разработка вертолёта получила поддержку (в виде финансовых вливаний) от американских военных, однако работы по доводке вертолёта затянулись, а после завершения Второй Мировой к ним и вовсе был утрачен интерес. В 1948-м году фирма Фреда Ландграфа была закрыта, а патенты на свои изобретения были проданы им британцам из «Firth Helicopter»
Лётно-технические характеристики Landgraf H-2:
30 октября 1957 года экипаж Рафаила Ивановича Капрэляна на вертолёте Ми-6 установил Мировой рекорд грузоподъёмности для вертолётов подняв груз массой 12004 кг на высоту 2432 м.
Достижение в два раза превзошло рекорд американского тяжёлого вертолёта S-56 и стало сенсацией. «Новый русский гигант Ми-6 может поднять любой самый большой западный вертолёт с полной нагрузкой!» - сообщала американская пресса в то время.
В дополнение:
источник: https://t.me/vertoletomania/625
автор фото: Евгений Сологубов,г.Воскресенск, Московская область, 2013 год.
... то-ли самолёт, то-ли вертолёт, то-ли трактор???...
автор фото: Сергей Рябцев.
Автожир под именем "Оршик" с бортовым номером RA-1412G демонстрировался с химоборудованием на МАКСе в 2011 году.
Его истинное наименование: ГиРос-1 "Фермер"и назначение у него соответствует его названию - для сельхозработ. Хотя автожир, и считается технически самым безопасным летательным аппаратом (при отказах маневрирует и садится вертикально на авторотации), но его внешний вид немного "пугает"...
источник: https://vk.com/wall-223685751_2089
29 октября 1947 года вышел на заводские испытания первый экземпляр вертолёта Г-4 конструкции Ивана Павловича Братухина. Испытывал машину лётчик-испытатель Матвей Карлович Байкалов.
Стоит отметить, что свой первый полёт Г-4 выполнил ещё осенью 1946 года.
В апреле 1947 года на испытания поступил второй экземпляр Г-4 «Дублер». В отличие от предшественника, на «Дублере» установили новые лопасти НВ с геометрической круткой, что благоприятно сказалось на его лётных характеристиках. Налетав лишь 16 час. 18 мин., в январе 1948 года он потерпел серьезную аварию.
Заходя на посадку, Г-4, пилотируемый М.К.Байкаловым, с высоты 50-60 м стал снижаться быстрее, чем обычно и где-то на 10 м, перейдя на кабрирование, с той же вертикальной скоростью ударился о землю. Машина ремонту не подлежала, а летчик отделался испугом. Причина аварии, по мнению комиссии, заключалась в чрезмерно высоком выравнивании перед посадкой.
Несмотря на короткую «жизнь» «Дублера», на нём лётчику Пономареву и инженеру Мацицкому удалось выполнить ряд исследований. В частности, впервые в отечественной практике — на режиме авторотации. При этом скорость планирования достигала 160 км/ч, а вертикальная — 12 м/с. Пробег после посадки со скоростью 80-90 км/ч не превышал 15 м.
С выпуском серийных машин, запущенных в производство в июне 1947 года, также произошла задержка. Первый Г-4 (всего построили 4 вертолета) поступил на заводские испытания лишь в конце марта 1948 года.
источник: https://t.me/vertoletomania/619
Игорь Сикорский и Михаил Глухарев с S-60, архив Sikorsky Product History.
25 марта 1959 года состоялся первый полёт транспортного вертолёта-крана Sikorsky S-60 "Skycrane".
Опытный образец вертолета-крана Sikorsky S-60 "Skycrane", архив Sikorsky Product History.
Уже, будучи на пенсии, И.И. Сикорский воплотил в металле ещё одну свою идею, которую разрабатывал много лет, - концепцию вертолёта-крана.
Уникальные лётные характеристики вертолёта - способность неподвижно висеть в воздухе, совершать вертикальные подъёмы и спуски, осуществлять поступательные перемещения в любую сторону - породили с самого начала применения геликоптера - идею перевозки грузов на внешней подвеске.
Этот рисунок из январского номера журнала «Пчелиный улей» компании United Aircraft за 1958 год были нарисованы Сергеем Сикорским, сыном Игоря, после долгой дискуссии с отцом о концепции «Скайкрейна». архив Sikorsky Product History.
Немецкий вертолёт FA-223 перевозил на внешней подвеске пушки, части мостов, ракет V-2, другие крупногабаритные грузы, не вмещающиеся в кабину. Для подобных операций послевоенные многоцелевые вертолёты стали оснащаться системой внешней подвески, упрощавшей загрузку и выгрузку, позволявшей осуществлять подъём и спуск груза в труднодоступной местности, где отсутствовала возможность посадки.
Макет концепции вертолета-крана, архив Sikorsky Product History.
Эта способность винтокрылой машины породила идею создания специализированного вертолёта-крана. Он должен был отличаться отсутствием грузовой кабины, что значительно облегчало и упрощало конструкцию. Кроме того, ему не требовался большой запас топлива, поскольку грузы перевозились на небольшие расстояния, да и работать ему предстояло отчасти в зоне влияния земли. Все это позволяло надеяться на увеличение грузоподъёмности примерно на 10-20% по сравнению с аналогичными фюзеляжными машинами.
S-60 в полете с Игорем Сикорским и сотрудниками компании на платформе, архив Sikorsky Product History.
Уже в 1940-е утвердилось мнение, что большегрузные геликоптеры должны быть без-фюзеляжными, в виде летающих подъёмных кранов. Другой концепцией, породившей строительство подобных летательных аппаратов, стала идея их создания в единой весовой категории, но с разными фюзеляжами, оптимизированными под каждое конкретное задание. Однако такая концепция требовала создания большого многообразия узкоспециализированных вертолётов и была экономически трудноосуществимой.
S-60 с пассажирским контейнером, архив Sikorsky Product History.
Идея присоединять разнообразные специализированные контейнеры под без-фюзеляжный вертолёт-кран позволяла наиболее экономично решить данную проблему. Кроме того, предполагалось, что кран сможет самостоятельно наезжать или садиться верхом на перевозимый груз, что значительно ускоряло и упрощало его загрузку. Груз в этом случае мог крепиться под фюзеляжем.
S-60 перевозит на внешней подвеске вертолёт S-58 на завод в Бриджпорте. архив Sikorsky Product History.
Работу Сикорского в этой области ускорила постройка в 1950-е трех вертолетов-кранов «Хьюз» ХН-17, «Мак-Доннелл-120» и «Омега» SB-12. Первый из них имел несущий винт диаметром 39 м и оказался неудачным, второй и третий имели слишком маленькую грузоподъемность - 1500 кг.
S-60 перевозит S-58 на завод в Бриджпорте. архив Sikorsky Product History.
Сикорский решил строить кран на основе тяжёлого транспортного S-56. Финансировал постройку ВМФ США. Как всегда, рядом с главным была его русская гвардия. Прорабатывать концепцию вертолёта-крана Игорю Ивановичу помогал его сын Сергей. Он, как художник-профессионал, великолепно отразил в своих эскизах весь смысл этой концепции, все направления использования машины. Михаил Глухарев делал все расчёты. Постройкой макета руководил Сергей Бобылев. Для новой машины, получившей обозначение S-60 «Skycrane», использовали уже отработанные несущий и рулевой винты, трансмиссию и силовую установку. В 1959-м его построили, и 25 марта он, пилотируемый лётчиком-испытателем Д.Д. Винером, впервые поднялся в воздух.
архив Sikorsky Product History.
Фюзеляж S-60 представлял собой длинную тонкую балку, переходящую в хвостовую, в центре которой под несущим винтом находилась гидравлическая грузовая лебедка. Кроме того, фюзеляж и шасси оборудовали захватами для крепления грузов и контейнеров прямо под фюзеляжем.
Спереди балки-фюзеляжа находилась кабина пилотов с застекленной задней стенкой для наблюдения за погрузкой и разгрузкой при управлении лебедкой и вертолетом. Для этого кресло пилота-оператора могло поворачиваться на 180 град.. Основное шасси сохранилось, практически, без изменений, как и на S-56, но стало неубирающимся. Задняя опора шасси расположилась под концевой балкой на высоком удобообтекаемом пилоне. При стоянке нижняя плоскость балки-фюзеляжа оставалась параллельной земле, благодаря чему обеспечивался идеальный подход к узлам крепления груза. Во время испытаний и демонстраций S-60 транспортировал до 5500 кг груза, контейнер весом 770 кг, предназначенный для перевозки 20 человек, буксировал по земле бульдозер весом 13400 кг, легкий танк и минный трал длиной 180 м. Кстати, в 1960-м он стал первым вертолетом флота, оснащенным полноценным тралом.
архив Sikorsky Product History.
Демонстрация грузоподъемности S-60, архив Sikorsky Product History.
Кран перевозил секцию моста длиной 19 м и весом около 4000 кг, цистерны с 500 л топлива и с водой, разгружал корабли на рейде, таскал тактическую ракету «Онест-Джон». Под вертолет-кран спроектировали подвесные модули для командного пункта, радиостанции, РЛС, госпиталя и прочего назначения. Для нужд фирмы кран перевез 16 S-58 с завода в Стратфорде в Бриджпорт. Однако самая впечатляющая реклама была с платформой.
S-60 на реставрации в 2012 году, архив Sikorsky Product History.
На гибкой тросовой системе подвесили грузовую платформу с четырехместной скамейкой, совсем как на дрожках — линейке. У пассажиров имелась телефонная связь с пилотской кабиной. Создатели крана поднимались на высоту 500 м и летали под «дулами» кино- и фотоаппаратов многочисленных корреспондентов над заводом, Стратфордом и рекой Хаузатоник. Вертолет нежно и аккуратно пилотировал Д. Винер.
С бензовозом, архив Sikorsky Product History.
Как вспоминали ветераны, летать было приятно, но очень страшно, хотя и сидели, пристегнутые к сиденьям. Пассажиры буквально вцеплялись в скамейки. Все-таки скорость, высота, воздушный напор. Только один Сикорский вставал и ходил по платформе, хотя она временами покачивалась. Он останавливался, поглядывал вниз, задумчиво смотрел вдаль. Наверное, вспоминал мостик на «Муромце», тот же воздушный напор и необъятный простор вокруг. Иногда Сикорский, как бы очнувшись от воспоминаний и поправив свою неизменную черную шляпу, подходил к самому краю. Тогда все замирали от ужаса. После таких прогулок на случай, если «дед» вдруг еще раз пожелает подняться на платформе, ночью механики приварили к платформе перила, чтобы потом никого из присутствующих не хватил инфаркт.
архив Sikorsky Product History.
Полёты показали, что тросовая подвеска отлично демпфирует колебания платформы фюзеляжа и сводит их почти к нулю. Вообще, при испытаниях крана с разными видами подвески Сикорский обратил особое внимание на разработку различного рода амортизаторов и вибропоглотителей, сведя вибрации груза до минимума. После пятинедельных испытаний на заводе вертолет совершил почти 5000-километровый перелет по США.
Грузовой подъемник, архив Sikorsky Product History.
Несмотря на продемонстрированные возможности, грузоподъемность вертолета не удовлетворила военных, и S-60 остался летающей лабораторией, предназначенной для изучения возможностей эксплуатации вертолетов-кранов.
трёхвидовая схема, архив Sikorsky Product History.
Лётно-технические характеристики Sikorsky S-60:
