Геннадий Катышев - Крылья Сикорского

• Название: Крылья Сикорского
• Автор: Геннадий Катышев
• Жанр: Транспорт, военная техника

Книга посвящена Сикорскому - въедающемуся авиаконструктору XX века, с именем которого связано создание первых в мире многомоторных воздушных кораблей "Русский Витязь" и "Илья Муромец".В монографии достаточно полно освещен русский период деятельности Игоря Ивановича, его вклад в становление и развитие авиации России, опередившей по ряду направлений ведущие зарубежные страны, а также последующие его успехи в создании пассажирских лайнеров и многоцелевых вертолетов в период жизни его в Америке. Книга будет интересна специалистам и широкому кругу читателей.

---

Игорь понимал, что здесь надо получить максимум знаний и опыта, в России в случае возникновения трудностей спросить будет не у кого. Одной из самых сложных задач был правильный выбор двигателя для покупки. Игорь видел, как часто мучаются механики с моторами, которые не запускались, несмотря на все старания и крепкие словечки. Уж если столько проблем, когда рядом завод-изготовитель, то что же будет делать конструктор в России, к кому ему обращаться? Выход один: надо подобрать самый надежный для того времени мотор. Когда по совету знающих людей Игорь обратился к одному весьма компетентному специалисту и попросил порекомендовать ему самый лучший двигатель, тот дал ошеломляющий ответ: «Ни лучших, ни хороших двигателей нет». Тогда Игорь по-другому сформулировал вопрос: «Какой же из них наименее плохой?» Специалист дал некоторые полезные советы.

После посещения нескольких заводов и мастерских Игорь выбрал мотор «Анзани». Трехцилиндровый двигатель воздушного охлаждения развивал мощность 25 л. с. и, кроме того, был прост, легок и относительно надежен. Его конструктор Александр Анзани был в свое время спортсменом-гонщиком и сам делал гоночные мотоциклы. Этот авиационный двигатель и стал развитием двухцилиндрового мотоциклетного. Он легко запускался и был несложен в эксплуатации. Во время оформления заказа в мастерскую Анзани вошел Луи Блерио. Ему нужен был точно такой же двигатель для своего «Блерио-XI», который он готовил к перелету через Ла-Манш. В июле 1909 г. и был совершен этот героический по тому времени перелет. Ширина пролива составляет всего 40 км. Аэропланы тогда летали и на большие расстояния, но вокруг аэродрома и на высоте 10-15 м. Считалось, что, упав с такой высоты в случае остановки мотора, которая бывала не так уж и редка, больше шансов остаться в живых. Для перелета же над морем нужен был надежный двигатель. Как видим, Игорь не ошибся и его выбор совпал с выбором маститого конструктора и опытного пилота.

Были также заказаны некоторые детали для будущей машины, выполненные по эскизам Сикорского, в частности соосные валы и другие элементы трансмиссии.

После более чем трехмесячного отсутствия 1 мая 1909 г. Игорь вернулся в Киев. С собой он привез также несколько книг по авиации, кое-какие записи и, самое главное, много идей. Он теперь кое-что знал об аэропланах, но по-прежнему почти ничего - о вертолетах. Его смущало отношение к ним Фербера, мнением которого он дорожил. Известный ученый к конструктор первых пропеллеров С. К. Джевецкий в своей статье «Ложное направление в воздухоплавании» тоже предупреждал энтузиастов о напрасной трате времени и усилий на создание вертолетов и доказывал безнадежность этой затеи. По крайней мере тогда эти два пионера авиации были правы, но молодой конструктор-энтузиаст был до такой степени увлечен своей идеей, что не пожелал отступить от намеченной цели и немедленно приступил к работе.

* Записки императорского Русского технического общества. 1909. №8/9. С.223-224.

В саду у Сикорских стоял небольшой однокомнатный домик, который и стал первым авиационным заводом конструктора. Рабочий день энтузиаста был не нормирован, и в июле 1909 г. постройка машины в целом была завершена Она представляла собой странное сооружение. Основа аппарата - прямоугольная расчаленная рояльной проволокой деревянная клетка без шасси. Прямо на полу с одного края был установлен двигатель «Анзани», с другого - располагалось место пилота. Двигатель посредством ременной передачи и трех конических шестерен подавал мощность на соос-ные несущие винты. Валы устанавливались вертикально один в другом на подшипниках. В верхней точке каждого вала крепился двухлопастный несущий винт - верхний диаметром 4,6 м и нижний - 5 м. Они вращались в противоположных направлениях с частотой вращения 160 об/мин. Лопасти были выполнены из стальных труб, обтянуты полотном и расчалены рояльной проволокой через кольца к валам. Кольца стояли сверху и снизу каждого винта. Сдвигая кольца вдоль вала, можно было устанавливать общий шаг несущих винтов. По замыслу автора, продольно-поперечное управление и поступательное движение аппарата можно было осуществлять с помощью управляющих поверхностей, расположенных в потоке воздуха, отбрасываемого несущими винтами. Это приспособление на вертолет пока не устанавливалось. Перед изобретателем стояли скромные цели - проверить работу всех механизмов и оценить величину подъемной силы.

И вот наступил день испытаний. Изобретатель встал на свое место на противоположном от двигателя крае рамы, запустил двигатель и стал потихоньку прибавлять обороты, но винты не крутились. Ремень скользил по шкивам и не передавал крутящий момент. Когда дефект был устранен и винты смогли начать вращаться, возникла сильная вибрация. Пришлось снимать лопасти и тщательно их балансировать. После этого режим вращения стал мягче, но при увеличении оборотов снова возникла тряска. Игорь путем различных замеров установил, что резонансная частота соответствует 120 об/мин. Так Сикорский впервые встретился с характерной для вертолетов проблемой отстройки резонансов и уменьшения вибраций.

Дефект конструктор устранил очень просто. Он забивал деревяшку во внутренний вал до тех пор, пока резонансная частота не увеличилась до 175 об/мин, что было выше значений максимальных оборотов. Теперь можно было выводить двигатель на полную мощность. Игорь встал в центре, где поток от винтов мало ощущался, и плавно дал полный газ. Машина вдруг стала опрокидываться. Конструктор сбросил газ и прыгнул на поднявшуюся часть фермы. Аппарат медленно опустился. Впервые изобретатель ощутил мощь машины, почувствовал, как его создание рвется в небо. Он равномерно распределил вес по площадке и опять попытался подняться. Двигатель ревел на полной мощности, но вертолет не поднимался, а только вращался на земле. С этими «танцами» тоже можно было бороться, дифференциально изменяя общий шаг винтов. Устранив все недостатки, конструктор теперь чувствовал, что при полной даче газа винты принимают на себя большую часть веса машины, но оторвать ее от земли не могут. Изобретатель пришел к двум очевидным выводам: эта машина с человеком на борту подняться в воздух не сможет и, кроме того, управлять машиной с помощью поверхностей в воздушном потоке от винтов весьма затруднительно. Необходимо было разработать достаточно эффективное управление.

Вся эта экспериментальная работа была интересна и поучительна. Она полностью захватила изобретателя, который работал от зари до зари, и была великолепной школой для молодого конструктора.

Сделав первые выводы, Игорь решил изменить программу испытаний. Он смастерил большие весы, которые позволяли замерять подъемную силу вертолета. Весы дали возможность определить, что тяга соответстует примерно 160 кг, а это на 40 кг меньше веса пустой машины. Нужны были более мощный двигатель, более совершенные и большие по размерам винты с лопастями улучшенной аэродинамики. Первая машина не оправдала надежд, но вместе с тем работа с ней дала такой объем ценной информации, которую другим путем в то время получить было невозможно. Это позволило понять, что для постройки вертолета нужны значительно большие знания.

Работа Сикорского над вертолетом не осталась незамеченной. Журнал «Всемирное техническое обозрение» так описывает ее: «Студент Политехнического Киевского института И. И. Сикорский изобрел аппарат, состоящий из клетки, в которой расположен мотор, его принадлежности, передачи и место для пилота. Из клетки выходят 2 вертикальных вала с концентрическими осями, на которых расположены 2 больших, особой конструкции винта. Винты эти двигаются в 10 раз медленнее мотора, т.е. делают около 160 оборотов в минуту. Этими винтами изобретатель и надеется достигнуть подъема аппарата. Подъем произойдет тогда, когда тяга винтов сделается больше, чем вес всего аппарата. До настоящего времени тяга винтов достигала лишь 91/2 пудов, в то время как вес самого аппарата 12 1/2 пудов. Таким образом, аппарат этот пока не может еще подняться.

В будущем г. Сикорский надеется сделать вес геликоптера меньшим 10 пудов, а крылья несколько увеличить, усовершенствовать и довести их подъемную силу до 14 - 15 пудов. Тогда он будет при условиях, достаточных для подъема, и притом со значительным преимуществом перед другими системами: его геликоптер сможет подыматься без разбега и парить в воздухе на одном месте без горизонтальной скорости» .

Хотя уже разрабатывались планы создания второго, более совершенного вертолета, Игорь решил с постройкой повременить и еще раз посетить Париж, познакомиться с новинками авиации. На этот раз ему удалось увидеть не серии подлетов аэропланов, а настоящие полеты, и в том числе исторический полет графа Деламбеpa, который 18 октября 1909 г.* взлетел на аппарате братьев Райт с аэродрома Жювиси, проплыл над городом на высоте 400 м, облетел вокруг Эйфелевой башни и вернулся благополучно к месту старта. Тогда это событие произвело на всех огромное впечатление, и тем более на молодого конструктора. Хотя Сикорский по-прежнему вынашивал планы постройки вертолета, он стал задумываться о создании аэроплана собственной конструкции.