27 июня 1931 года в США изобретатель Игорь Сикорский получил патент на изобретение первого вертолёта
Родоначальник всех многомоторных тяжёлых самолётов – «Русский витязь», а его создатель – изобретатель Игорь Сикорский. Всего 108 лет назад, в 1913 году, расстояние за время полета машины над окрестностями Петербурга было всего 100 км. А сегодня перелёты преемников детища Сикорского гораздо масштабнее.
«Мне приснился удивительный сон. Я увидел себя идущим по узкому коридору. По обеим сторонам были двери, отделанные орехом, как на пароходе, на полу лежал изумительный ковер. Сверху падал мягкий голубой свет электрических светильников. Когда я шел, пол под ногами слегка вибрировал, и вибрация эта была похожа на качку парохода. Я был убежден во сне, что нахожусь на борту огромного летающего корабля. Когда я проснулся, мне сказали, что человек еще никогда не создавал удачного летающего аппарата, и вообще, это несбыточно»
Во время обучения в Киевском политехническом институте Игорь Сикорский оказывается во власти идеи создания летательного аппарата.
Первый вертолет двадцатилетний студент Игорь Сикорский попытался сделать во дворе своего дома в июле 1909 года. Но добиться необходимой подъемной силы винта не удалось.
Вместе с вертолетным делом Сикорский удачно экспериментирует с аэросанями собственной конструкции. На них он учится проектировать и строить воздушные винты. После этого изобретатель направляет свои силы на разработку самолетов. В 23 года Сикорский возглавляет конструкторское бюро с перспективами вместо диплома.
Весной 1912 года он привез на Московскую воздухоплавательную выставку собственноручно разработанный и построенный самолет. Его разработка выиграла соревнование среди летательных аппаратов, а победителя пригласил на ужин председатель правления акционерного общества «Русско-Балтийский вагонный завод» Михаил Шидловский, один из богатейших людей Российской империи.
Через год Игорь Сикорский создал самолет-гигант «Русский витязь», первый многомоторный самолет в истории. За это император Николай II подарил Сикорскому золотые часы.Новым достижением ученого стал самолет-гигант «Илья Муромец», на котором в середине июня 1914 года экипаж совершил путешествие из Петербурга в Киев и обратно.
Но юношеская мечта о создании вертолета не покидала Сикорского. Технологии и знания того времени уже позволяли создать надежную «летающую лодку с винтом». Патент он получил 27 июня 1931. Его вертолет существенно отличался от существовавших аналогов. Они были громоздки, неповоротливы, поскольку строились с двумя винтами, которые вращались в разные стороны, чтобы компенсировать реактивный эффект. Детище Сикорского выглядело совсем иначе – изобретатель оснастил хвостовую балку вертолета небольшим пропеллером, оставив 1 несущий винт.
Первый Вертолет — Кто придумал.
Наверное многим будет интересно узнать, что первый эскиз летательного аппарата, способного вертикально подниматься и садиться, был обнаружен в рукописях выдающегося итальянского художника и ученого 15-го столетия Деонардо да Винчи. Он выдвинул идею геликоптера, который приобретал подъемную силу в результате вращения винта с вертикальной осью. Правда, конструкция подобного аппарата не учитывала наличие реактивного момента, в результате которого корпус аппарата вращался бы в противоположном направлении вращению винта. Первую модель геликоптера, где был учтен реактивный момент несущего винта, построил русский ученый М.В. Ломоносов. В 1754 году он сделал доклад в Российской академии наук об «аэродинамической машине», предназначенной для исследования и измерения температуры верхних слоев атмосферы.
В 1835 -1865 годах во Франции были изобретены несколько моделей винтокрылых аппаратов. В 1863 году французским изобретателем Г. де Ланделлем был разработан проект аппарата, получивший название «аэронеф». У аппарата был тянущий винт, крылья, подъемные винты, расположенные на вертикальных мачтах. В 1869 году русский ученый А.Н. Лодыгин представил проект аппарата с электрическим двигателем — «электролет». Созданием
Н. Юрьеву. В 1911 году он разработал модель одновинтового вертолета, снабженного хвостовым рулевым винтом. На Международной выставке воздухоплавания, проходившей в 1912 году в Москве, вертолет Юрьева получил Малую золотую медаль. Испанец Пескар продемонстрировал в 1923 году свою модель вертолета, продержавшуюся в воздухе 10 минут и пролетевшую 300 м на высоте 3 метров. Вертолет Эмишена пролетел в 1924 году около 120 м, но машина могла разворачиваться на месте, зависать в воздухе, лететь задним ходом. В 1930 году Б.Н. Юрьев совместно с конструкторами Центрального аэрогидродинамического института построили первый экспериментальный одноместный одновинтовой вертолет 1-ЭА, поднявшийся на высоту 605 метров. У машины было 2 рулевых винта, 2 мотора «Рон», впервые был установлен изобретенный Юрьевым автомат перекоса, который затормозит падение вертолета, если откажет двигатель. В 1941 году Б.Н. Юрьев совместно с И.П. Братухиным разработали конструкцию двухвинтового вертолета «Омега», продемонстрированного в 1946 году на воздушном параде под Москвой в Тушино.
В 1939 году русский изобретатель И. Сикорский, эмигрировавший в 1919 году в США, создает свой вертолет S-46. После устранения некоторых недостатков Сикорский создает в 1941 году вертолет S-47, предназначенный для военных целей.
У большинства вертолетов вместо крыльев установлен большой несущий винт с вертикальной осью вращения. На хвосте вертолета расположен второй воздушный винт, поменьше, его ось вращения направлена горизонтально для компенсации вращающегося момента. Такую схему имеют вертолеты Ми-1, Ми-6, Ми-26 и многие другие, созданные под руководством выдающегося конструктора М.Л. Миля. Другим выдающимся конструктором Н.И. Камовым была предложена другая схема в конструкции вертолетов. В данной схеме на ось один над другим насаживаются два несущих винта, которые вращаются в разные стороны. Компенсация вращающегося момента происходит без использования хвостового винта. Для вертолета В-12 в конструкторском бюро М.Л. Миля использовали схему, по которой 2 огромных винта крепились на специальных фермах по бокам фюзеляжа.
Впрочем, какая бы схема не использовалась, неизменно одно — машина может взлетать без разбега, «зависать» в воздухе, свободно перемещаться вперед, назад и в сторону. Вертолеты широко используются как в мирных, так и в военных целях. Они доставляют людей и грузы в труднодоступные районы, где нет посадочных площадок и удобных дорог. С их помощью устанавливают опоры линий электропередачи, пролеты мостов, тушат пожары, охраняют границы государства и многое другое.
Впервые прототип вертолета появился в Китае, примерно в 400-х годах нашего столетия. Он представлял собой палочку с небольшим пропеллером. Для того чтобы полетела конструкция необходимо было зажать в ладонях палочку и несильно ее крутануть. В итоге игрушка взмывала в воздух, но держалась недолго, быстро падала.
Позднее в 1475 году известный художник из Италии Леонардо да Винчи нарисовал рисунок, который был связан с замыслом создания вертолета. На картине изображался проект аппарата, способно взмывать вверх в вертикальном положении при помощи пропеллера, который начинал работать благодаря человеку, его силе мускулов.
Первые шаги к созданию современного аппарата
Предшественником вертолета стала аэродинамическая машина, изобретенная Ломоносовым в 1745 году. Ученый построил и испытал изобретение сам. В модели Ломоносова можно узнать множество основных элементов современного летательного аппарата. В следующий раз к идее создать вертолет вернулись только в 19 веке в 1875 г. Бьенвеню и Лонуа (ученые из Франции). Параллельно с ними разработкой вертолета занималось множество инженеров, в результате чего родилось множество разнообразных проектов. Больше всего отличились: Форланини, Пено, д’Амекур, Кэйли.
Разработки 20-ого столетия
В начале 20-ого века еще одному французу удалось вписать свое имя в список создателей летательного аппарата. М. Леже сумел разработать вертолет с 2-мя винтами, вращающимися противоположно друг другу, запускающихся электродвигателем. Изделию удавалось на небольшой промежуток времени отрываться от поверхности.
Это первая в мире действующая модель вертолета.
В СССР первый вертолет был продемонстрирован Б. Н. Юрьевым на выставке в 1912 году. Летательное средство ученика профессора Жуковского было очень высоко оценено – создателю была вручена золотая медаль. В этом вертолете впервые был использован автомат перекоса винтовых лопастей, применяемый до сегодняшнего дня. Летательный аппарат способный перемещаться в горизонтальном, а не только в вертикальном направлении был построен инженером из Аргентины Раулем Патерасом Пескара.
Первый вертолет пролетел 736 метров. Этот рекорд был побит итальянской машиной конструктора д’Асканио в 1930 году. Итальянец первым создал вертолет, сумевший пролететь более одного километра. Помимо них многие ученые предпринимали попытки создавать вертолеты, поэтому с каждым новым проектом летательное средство становилось все лучше и лучше.
Первый вертолет Сикорского взмыл в небо только в 1939 году 14 сентября. Первые аппараты были построены Игорем в 1908 и 1909 годах, но они были маломощными и не способными поднять пилота, поэтому Сикорский к ним потерял интерес и начал заниматься аэропланами.
Серийное отечественное производство
Первый серийный вертолет СССР был выпущен в 1950 году, носил название Ми-1. Его разработкой занимались Миль и Байкалов. Испытательные полеты совершались на поступательной скорости.
Достоинства вертолетов
Преимущества винтокрылых машин видны налицо. Они намного маневреннее и компактнее самолетов, способны пролететь там, где другим аппаратам не под силу. Вертолеты применяются во многих сферах нашей жизни, но самое масштабное они получили в вооруженных силах. Известно немало фактов, говорящих о том, что сначала летательное средство было разработано для армии, а потом его стали применять в мирных целях.
Вертолет создавался одновременно с самолетом, и долгое время эти машины были конкурентами. Однако во втором десятилетии XX в. стало очевидным, что вертолет может решать совершенно иные задачи: взлетать с места без предварительного разбега и садиться на очень маленькую площадку, неподвижно висеть в воздухе, передвигаться поступательно во всех направлениях.
Прообраз вертолетов был придуман еще итальянским художником и изобретателем Леонардо да Винчи , который в 1480 г. нарисовал летательный аппарат с громадным винтом. Через триста лет русский ученый Михаил Ломоносов продемонстрировал модель «воздухобежной машины» с двумя винтами, приводимыми в действие часовыми механизмами. В 1877 г. итальянский врач Карло Форланини и француз Гюстав де Понтон д»Амекур пытались изготовить модели вертолетов с паровым двигателем.
К началу XX в. появился двигатель внутреннего сгорания . Он-то и был установлен на летательном аппарате под названием жироплан, созданном французскими инженерами Луи и Жаком Бреге в 1907 г. Жироплан, удерживаемый канатами, поднялся в воздух на 60 см и продержался над землей в течение минуты. В том же году французский велоконструктор Поль Корню осуществил первый свободный полет на аппарате собственной конструкции, длившийся лишь 20 сек. при высоте подъема менее 2 м.
Были и другие изобретатели, которые создавали различные конструкции со сложной многовинтовой схемой.
Схему вертолета с одним несущим винтом, ставшую впоследствии классической, опубликовал в 1911 г. русский инженер Борис Юрьев. Он же придумал автомат перекоса — механизм, до сих пор используемый в современных машинах. Но у Юрьева не было денег, чтобы построить вертолет. Три года спустя английский инженер Эдвин Мамфорд осуществил на своем вертолете первый полет с поступательной скоростью.
Дальнейшее развитие техники и изучение аэродинамики винтокрылых машин позволило добиться серьезных успехов. Вертолеты стали перемещаться в любую сторону, выполнять виражи и развороты на месте. Появились модели, способные совершать дальние безопасные полеты на большой высоте. Такими моделями стали «бреге-доран» во Франции и «фокке-вульф» в Германии. Они представляли собой двухвинтовые вертолеты поперечной схемы и были настолько успешными, что поперечная схема еще долгое время привлекала внимание конструкторов.
И все-таки в вертолетостроении постепенно утвердилась одновинтовая схема. Это произошло благодаря американскому авиаконструктору Игорю Сикорскому, который усовершенствовал классическую схему Юрьева.
В 1942 г. вертолет Сикорского был принят на вооружение армии США и запущен в серийное производство. А годом позже британский королевский ВМФ обзавелся более мощной моделью «Си-корский R-4».
В ходе корейской войны (1950-53) вертолет использовался для доставки войск и вывоза раненых, а во время вьетнамской войны (1954-75) — в качестве воздушной артиллерии.
Вертолет Генриха Фокке (конец 1930-х) имел два трехлопастных несущих винта и тянущий пропеллер, позволявший развивать горизонтальную скорость свыше 120 км/ч. На этом вертолете был установлен мировой рекорд продолжительности полета -1 ч. 20 мин.
Первой известной моделью вертолета считается китайская игрушка, относящаяся к четвертому веку до нашей эры. Это своего рода волчок, который вращается между ладонями рук, а затем легко поднимается в воздух, снабженный птичьими перьями.
Рисунок Леонардо да Винчи конца XV века дал идею сегодняшнего вертолета. Но проблема привода долго оставалась нерешенной, так что вертикально поднимающийся вертолет оставался заманчивой мечтой в течение следующих трех столетий.
Первый удачный полет вертолета
В 1907 году французу Полю Корню удалось совершить первый полет на вертолете. Он длился всего полминуты, а «летающий велосипед» с двигателем внутреннего сгорания поднялся всего на 30 сантиметров над землей. Машина была повреждена при ударе о землю. Керну не удалось построить другую модель из-за дефицита денег.
Предшественниками современного вертолета были громоздкие аппараты с тяжелыми двигателями и несовершенными системами управления. В начале XX века вертолетные пионеры смогли оторваться от земли. Но даже ограниченный успех показывал, что вертикальный полет возможен.
Вертолет – революционный летательный аппарат
В 1924 году Этьен Эмишен построил летательный аппарат тяжелее воздуха с двумя роторами и восемью пропеллерами. Два из них обеспечивали тягу, один имел функцию управления, а остальные пять поддерживали боковую устойчивость. На этой винтокрылой машине он совершил первый полет по замкнутому маршруту в течение семи минут.
В том же году Эмишен и его вертолет установили первый рекорд по поднятию веса: 100 килограммов были подняты на высоту одного метра.
Путь к настоящему вертолету ведет, однако, к испанцу Хуану де ла Сиерва . Он разработал так называемый автожир или гироплан – летательный аппарат со свободно вращающимся винтом. Таким образом, он адаптируется к воздушному потоку и обеспечивают стабильный прямой полет.
Сиерва первым пересек Ла-Манш. Изобретение вращающихся лопастей ротора с регулируемым углом падения стало моделью для всех дальнейших разработок.
Строительством вертолетов стали заниматься во всех ведущих странах мира.
Новая веха в вертолетостроении
В Германии лицензию на строительство вертолета Сиервы на заводе в Бремене получил Генрих Фокке. Его основной задачей становится вертикальный подъем вертолета. Для решения этой проблемы на заводе был создан исследовательский отдел. Конструкция Фокке называется Фокке-Вульф FW-61: фюзеляж вертолета оснащается пропеллерами на передних, левой и правой, опорах. 26 июня 1936 года вертолет впервые поднялся в воздух вертикально.
На Берлинской колониальной выставке пилот Ханна Рейч представила Фокке-Вульф изюминкой вечера: она летает вперед, назад, боком и показывает поворот на 60 градусов. Этот полет привлекает внимание профессионального мира к универсальным возможностям вертолета.
После Второй мировой войны вертолеты используются в спасательных службах, для мониторинга движения и контроля трубопроводов.
В СССР инженер Игорь Сикорский впервые отрывает от земли вертолет собственной конструкции в 1939 году. А в 1966 году был установлен мировой рекорд грузоподъемности вертолетов: летчик-испытатель Василий Колошенко поднял сверхтяжелый вертолет МИ-12 с грузом более 44 тыс. килограммов на высоту 2 200 метров.
Акробаты воздуха
Вертолету обязаны жизнью бесчисленное количество людей: чудо техники используется в горах, на катастрофах, на пожарах или при спасении в результате несчастных случаев. Вертолеты быстро доставляют медицинские бригады на место аварии или туда, где нет дорог.
Когда товары, вещи или людей требуется быстро переправить в конкретное место, помощь оказывает вертолет.
Сегодня вертолеты являются важным элементом логистики. На горных высотах они берут на себя транспортировку строительных материалов и людей, доставляют раненых и больных в госпитали и больницы. Вертолеты используются для гражданских пассажирских перевозок. Особенно для доставки людей, провизию и материалы в открытое море, где посадочные площадки очень малы. В полиции вертолет используется для мониторинга движения, поиска и контроля над преступниками. Он незаменим в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями.
Безраздельно господствовал в воздухе. За это время многократно возросли скорость и грузоподъемность крылатых машин, которые из неуклюжих фанерных «этажерок» превратились в мощных реактивных красавцев, воплощавшие в себе самые передовые технические достижения человеческой мысли.
Однако при всех своих достоинствах любой самолет имеет один важный недостаток — для того чтобы оставаться в воздухе, он должен постоянно и с достаточно большой скоростью перемещаться в горизонтальной плоскости, ведь подъемная сила его крыльев напрямую зависит от скорости движения.
Отсюда необходимость разбега при взлете и пробега при посадке, которые приковывают самолет к аэродрому.
Между тем часто возникает необходимость в таком летательном аппарате, который обладает подъемной силой, не зависящей от скорости полета, может вертикально подниматься и садиться, а кроме того, способен «зависать» в воздухе. Эта ниша после долгих конструкторских поисков была занята винтокрылой машиной — вертолетом.
Обладая всеми летными качествами, присущими самолету, вертолет имеет, кроме того, целый ряд замечательных специфических свойств: он может взлетать с места без предварительного разбега, неподвижно висеть в воздухе на нужной высоте, передвигаться поступательно во всех направлениях, производить повороты в любом направлении как во время поступательного движения, так и при зависании; наконец, он может садиться на маленькую площадку без последующего пробега.
Создание аппарата, обладавшего комплексом этих качеств, оказалось чрезвычайно сложным делом, поскольку теория вертолета намного сложнее теории самолета.
Потребовались годы упорного труда многих конструкторов, прежде чем вертолет стал уверенно чувствовать себя в воздухе и смог разделить с самолетом заботы о воздушных перевозках.
Первые винтокрылые аппараты (геликоптеры и автожиры) появились едва ли не в одно время с первыми самолетами. В 1907 году четырех — винтовой вертолет французов Бреге и Рише впервые смог оторваться от земли и приподнять над ней человека. После этого многими изобретателями были предложены различные конструкции вертолетов.
Все они имели сложную многовинтовую схему, в которой несколько винтов служили для поддержания аппарата в воздухе, а еще несколько других — для того, чтобы толкать его в нужном направлении. Одновинтовая схема (к которой в наше время принадлежит 90% всех вертолетов) никем поначалу всерьез не рассматривалась.
Да и была ли она реальна? Поднять аппарат в воздух с помощью одного винта — еще, куда ни шло. Но как сообщить ему горизонтальное поступательное движение? Как им управлять? Те изобретатели, которые достаточно хорошо разбирались в аэродинамике, указывали еще на один крупный недостаток одновинтовой схемы — наличие реактивного момента.
Дело в том, что при осуществлении привода несущего винта от двигателя, жестко соединенного с гондолой, последний должен был вращать не столько сам винт, сколько (в противоположную сторону) корпус аппарата.
Казалось, что парализовать реактивный момент можно лишь тогда, когда в конструкции вертолета используется несколько несущих винтов, вращающихся в противоположных направлениях. Причем винты эти могли располагаться как отдельно друг от друга (продольная и поперечная схемы), так и на одной оси — один под другим (соосная схема). Приходили на ум и другие достоинства многовинтовой схемы. Ведь имея несколько управляющих винтов, было легче направлять машину в нужном направлении.
Но вскоре обнаружилось: чем больше у вертолета винтов, тем больше у него проблем — расчет аппарата даже с одним винтом представлял из себя очень сложную задачу, учесть же взаимное влияние многих винтов оказалось вообще невозможно (по крайней мере, в первой четверти XX века, когда аэродинамика делала только первые шаги, а теория воздушного винта только-только начинала формироваться).
Значительную лепту в преодоление многих из перечисленных проблем внес русский изобретатель Борис Юрьев. Наиболее важные свои открытия он сделал еще в ту пору, когда был студентом Московского высшего технического училища и состоял активным членом Воздухоплавательного кружка известного русского ученого Жуковского.
Заинтересовавшись одновинтовой схемой, Юрьев, прежде всего, задался вопросом: как сообщить вертолету поступательное движение в нужном направлении? Большая часть изобретателей в начале XX века, как уже говорилось, была уверена, что для этого необходимо снабдить аппарат не только несущими винтами, но и пропеллерами. Однако, экспериментируя с множеством различных моделей, Юрьев установил, что с помощью наклона оси несущего винта можно получить хорошую горизонтальную скорость полета, не делая специального винта-пропеллера с горизонтальной тягой.
Поступательного движения вертолета можно добиться также наклоном вперед корпуса аппарата. В этом случае сила большого винта разлагается на две силы — подъемную и тягу, и аппарат начинает двигаться поступательно.
И чем больше наклон аппарат, тем больше будет скорость полета.
Следующая проблема заключалась в том, как уравновесить реактивный момент, действующий на гондолу. Юрьев предположил, что легче всего этого можно добиться с помощью маленького винта, расположенного на хвосте вертолета и приводимого во вращение легкой передачей. За счет того, что сила, создаваемая хвостовым винтом, прилагалась к длинному плечу (относительно центра тяжести аппарата), действие ее без труда компенсировало реактивный момент.
Расчеты показывали, что на это уйдет 8-15% мощности двигателя. Юрьев предложил далее сделать лопасти этого винта с изменяемым шагом. Увеличивая или уменьшая угол наклона этих лопастей к плоскости вращения, можно было увеличивать или уменьшать тягу этого винта. При большой тяге хвостовой винт должен был пересиливать реактивный момент главного винта и разворачивать гондолу в нужном направлении.
Но наибольшую трудность представляло создание надежной системы управления. Пилот должен был иметь в своем распоряжении устройства, позволявшие ему быстро менять ориентацию машины относительно всех ее трех осей: то есть поворачивать ее в любую сторону относительно вертикальной оси, наклонять корпус вверх и вниз, а также накренять его вправо и влево.
Проблема поворота разрешалась с помощью небольшого хвостового винта.
Для этого, как уже отмечалось, достаточно было сделать его лопасти поворачивающимися и соединить механизм их поворота с рулями. Но как обеспечить управляемость относительно продольной и поперечной осей? Самым простым средством было бы устройство еще двух рулевых винтов, вынесенных на консолях на некоторое расстояние от центра тяжести машины и поворачивающих вертолет в нужную для пилота сторону.
Здесь винт 1 служит для компенсации реактивного момента, а также выполняет роль руля направления; винт 2 дает крены и аналогичен по своему действию элеронам (перекашивающимся плоскостям крыльев самолета), а винт 3 служит как бы рулем высоты. Но эта система, кроме того, что была чрезмерно сложной, обладала еще тем недостатком, что делала вертолет очень неустойчивым в полете. Юрьев стал размышлять над вопросом: нельзя ли основной несущий винт устроить таким образом, чтобы он сам создавал два необходимых для управления вертолетом момента? Поиски его завершились в 1911 году изобретением одного из самых замечательных в истории вертолета устройств — созданием автомата перекоса.
Принцип действия этого автомата очень прост. Каждая лопасть винта описывает при вращении круг. Если лопасти несущего винта сделать подвижными относительно своих продольных осей, таким образом, что они смогут менять угол наклона к плоскости вращения, то можно очень легко управлять движением вертолета.
Действительно, если часть очерчиваемого ею круга лопасть пройдет с большим углом установки, а другую часть — с меньшим, то, очевидно, тяга с одной стороны будет больше, а с другой меньше, и несущий винт (а вместе с ним и вся машина) будет поворачиваться в соответствующую сторону.
Автомат перекоса как раз и обеспечивал необходимую установку лопастей. Для этого на валу несущего винта на карданном подвесе устанавливалось кольцо, к которому с помощью шарниров были присоединены поводки, идущие к рычагам, поворачивающим лопасти. Кольцо вращалось вместе с валом винта. С двух сторон оно было охвачено свободно сидящим на нем неподвижным кольцом. Это последнее кольцо можно было свободно поворачивать с помощью рулевых тяг и давать ему любой наклон в двух плоскостях.
При этом внутреннее кольцо также наклонялось, одновременно вращаясь внутри неподвижного кольца. Легко видеть, что при этом внутреннее кольцо будет совершать за один оборот полное колебание, что в свою очередь заставит колебаться каждую связанную с ним лопасть: все они в течение оборота будут менять установочный угол от какой-то минимальной величины до максимальной. Углы эти будут зависеть от наклона неподвижного кольца, связанного с рычагами управления.
Если пилоту требовалось повернуть в какую-либо сторону свою машину, он должен был направить в эту сторону внешнее кольцо автомата перекоса. В этом режиме угол наклона каждой лопасти изменялся независимо от других лопастей. Но легко было сделать и так, чтобы автомат перекоса в случае необходимости мог менять угол установки сразу у всех лопастей одновременно. Это требовалось, к примеру, при поломке мотора в режиме, называемом авторотацией, когда под действием воздушного потока винт падающего вертолета начинал самопроизвольно вращаться, действуя как парашют.
Вертолет при этом как бы планировал (в природе этот эффект можно наблюдать у падающих семян клена). Для этого достаточно было сделать кардан автомата перекоса, скользящим вдоль вала винта (сверху вниз). Поднимая или опуская автомат перекоса, пилот сразу поворачивал все лопасти винта в одну сторону, тем самым увеличивая или уменьшая установочный угол или делая его отрицательным (то есть способным вращаться в противоположную сторону, что как раз и требовалось при авторотации).
Таким образом, к 1911 году 22-летний студент МВТУ Борис Юрьев разработал в общих чертах всю схему одновинтового вертолета. Запатентовать ее он не смог, так как не имел на это денег. В 1912 году по проекту Юрьева студенты МВТУ собрали нелетающий макет вертолета в натуральную величину. На международной выставке воздухоплавания и , проходившей в том же году в Москве, эта модель была удостоена малой золотой медали. Однако средств на то, чтобы построить действующую машину, у училища не нашлось. Начавшаяся вскоре Первая мировая, а затем и Гражданская войны надолго отвлекли Юрьева от работ над его проектом.
Между тем в других странах продолжали появляться модели многовинтовых вертолетов. В 1914 году построил свой геликоптер англичанин Мумфорд. На нем впервые был осуществлен полет с поступательной скоростью. В 1924 году француз Эмишен впервые пролетел на своем вертолете по замкнутому кругу. В то же время Юрьев, заняв пост начальника Экспериментального аэродинамического отдела ЦАГИ, попробовал реализовать свою одновинтовую схему.
Под его руководством Алексей Черемухин построил первый советский вертолет 1-ЭА. Эта машина имела два рулевых винта и два мотора «Рон» мощностью по 120 л.с. каждый. Она также была впервые снабжена автоматом перекоса. Первые же испытания 1930 года дали блестящий результат. Пилотируемый Черемухиным вертолет уверенно отрывался от земли и легко взмывал на высоту нескольких сот метров, свободно описывал в воздухе восьмерки и другие сложные фигуры.
В 1932 году Черемухин поднялся на этом вертолете на высоту 605 м, поставив тем самым абсолютный мировой рекорд.
Однако и этот вертолет был еще очень далек от совершенства. Он был неустойчив. Несущий винт был сделан жестким (лопасти не меняли махового движения), что делало его работу неудовлетворительной. В дальнейшем были разработаны и построены другие модели. В 1938 году под руководством Ивана Павловича Братухина был создан первый советский двухвинтовой вертолет 11-ЭА поперечной схемы.
Но в целом в 30-е годы вертолетостроение не получило в СССР государственной поддержки. В это время большую популярность получила теория, согласно которой самолет несравненно совершеннее вертолета и по скорости, и по грузоподъемности, а вертолет — это лишь дорогая игрушка. Только в 1940 году Юрьеву с большим трудом удалось добиться разрешения на создание специального конструкторского бюро, которое он и возглавил. Вскоре загруженный большой преподавательской работой, он передал руководство отделом Ивану Братухину. Через год началась война, и создание совершенного вертолета опять отдвинулось на неопределенный срок.
В это время лидером в вертолетостроении была Германия. Талантливый конструктор Генрих Фокке создал в 30-е годы несколько совершенных двухвинтовых вертолетов поперечной схемы. В 1937 году на его вертолете FW-61 были установлены мировые рекорды: высоты — 2439 м, скорости — 123 км/ч и дальности — 109 км полета. В 1939 году новый вертолет Фокке достиг высоты 3427 м, а в 1941 году его машина FA-223 была запущен в небольшую серию. Война положила конец его разработкам, но успехи «Фокке-Вульфов» надолго приковали внимание конструкторов к поперечной схеме.
В том, что одновинтовая схема все-таки утвердилась в вертолетостроении как главенствующая, огромная заслуга принадлежит американскому авиаконструктору Игорю Сикорскому. (Русский по происхождению он в 1919 г эмигрировал в Америку, а в 1923 г. основал здесь свою фирму «Сикорский».) За свою жизнь Сикорский разработал несколько десятков моделей самолетов, но мировую славу ему принесло создание вертолета. Именно он впервые довел до совершенства классическую одновинтовую схему Юрьева.
Свой первый вертолет S-46 (VC-300) Сикорский построил в 1939 году. Он сразу отказался от мысли определить все параметры аппарата путем расчетов и решил создать такой вертолет, в который в ходе летных испытаний можно было бы легко вносить конструктивные изменения. Его машина имела подчеркнуто примитивный вид: простой фюзеляж был собран в виде фермы из стальных труб, летчик открыто сидел в маленьком кресле впереди двигателя. Движение от небольшого двигателя в 65 л.с. передавалось посредством ремней вверх на редуктор, от которого приводился простой по конструкции трехлопастный и трехшарнирный несущий винт. Хвостовой однолопастный рулевой винт устанавливался на длинной коробко-образной балке.
Уже первые испытания выявили многочисленные недостатки конструкции. Автомат перекоса работал очень плохо, так как был неправильно рассчитан; из-за этого вертолет плохо слушался руля и раскачивался при подъеме. В конце концов, он опрокинулся и сильно поломался. Тогда Сикорский отказался от автомата перекоса и ввел три рулевых винта (реализовав, таким образом, раннюю схему Юрьева, о которой говорилось выше).
В этой конструкции вертолет показал хорошую управляемость. В мае 1940 года Сикорский публично демонстрировал свое детище в Бриджпорте перед американскими летчиками. На присутствующих его машина произвела большое впечатление: вертолет свободно перемещался вверх и вниз, вбок и назад, неподвижно зависал и разворачивался на месте. Вертолет имел только один недостаток — он упорно не хотел лететь вперед.
Понадобилось несколько месяцев на то, чтобы выяснить причину его «упрямства». Оказалось, что воздушные вихри, создаваемые несущим винтом, оказывали сильное воздействие на работу рулевых винтов, так что на большой скорости они отказывались работать. Когда рулевые винты были вынесены из зоны действия основного винта, маневренность и управляемость VS-300 сразу значительно улучшилась. Вообще, VS-300 имел для Сикорского огромное значение. В ходе двухлетних испытательных полетов на нем были опробованы несколько систем управления, различные типы винтов и конструкций, отработана сама форма вертолета.
Количество конструкционных улучшений, внесенных в первоначальную модель, было настолько значительно, что к 1942 году от прежнего вертолета остались только кресло пилота, центральная часть фюзеляжа, топливный бак и два колеса главного шасси. Благодаря этим испытаниям намного облегчилось создание следующих вертолетов.
Вскоре командование ВВС США сделало Сикорскому заказ на разработку военного вертолета, который можно было бы использовать для корректировки огня и для связи. Новый образец получил наименование VS-316 (S-47). Многочисленные неудачи с первой машиной убедили конструктора в том, что автомат перекоса совершенно необходим для одновинтовой схемы. На этот раз автомат был рассчитан с большой тщательностью, что и предрешило успех модели. В январе 1942 года начались летные испытания готового вертолета. В апреле машина уже демонстрировалась перед военными.
Сидевший за штурвалом пилот-испытатель Чарльз Морис сумел показать огромные возможности винтокрылого летательного аппарата.
Он зависал над головами изумленных зрителей, взлетал и снова садился на старое место — прямо в выемки от колес, перемещался вперед, назад, вбок, разворачивался на месте. Потом он поднимал специальной трубкой авоську с яйцами, переносил на другое место и опускал, не разбив ни одного. Были продемонстрированы и другие трюки, например, спуск и подъем пассажира по веревочной лестнице в зависший над землей вертолет.
Сейчас это, разумеется, не вызывает удивления, но в то время было в диковинку и до глубины души поражало видавших виды генералов. Один из присутствовавших высокопоставленных начальников воскликнул: «Эта штука может делать все, что делает лошадь!» А известный английский летчик-испытатель Бри признался: «Мы присутствовали при чуде». Под конец Морис продемонстрировал крейсерскую скорость — около 130 км/ч, поднялся над землей на 1500 м, а потом осуществил посадку с выключенным двигателем на авторотации.
В мае 1942 года VS-316 был принят на вооружение армии США под наименованием XR-4 и запущен в серийное производство.
Всего было построено 130 таких вертолетов. В 1944 году они были впервые опробованы в боевых условиях в Бирме. Война здесь шла в джунглях, и вертолет оказался единственным транспортным средством, пригодным для снабжения войск. Японские истребители развернули настоящую охоту за тихоходными «вертушками», но не смогли сбить ни одного — при малейшей опасности вертолет прижимался к земле, скрывался между деревьями и таким образом легко уклонялся от боя.
В 1943 году фирма Сикорского выпустила новый вертолет XR-5, отличавшийся гораздо большей скоростью и грузоподъемностью. Для него впервые был разработан специальный вертолетный двигатель. Всего было построено 65 таких машин, так как из-за окончания войны министерство обороны аннулировало свои заказы. Между тем в 1944 году у Сикорского уже была готова новая модель — S-49 (всего их было выпущено 229 штук).
После войны вертолеты начали быстро распространяться по всему миру. Сикорский недолго сохранял монополию на их производство, поскольку только в США 300 фирм приступили к разработке своих моделей винтокрылых машин.
Однако Сикорский имел перед ними важные преимущества — хорошо отработанную конструкцию и налаженное производство.
Несмотря на конкуренцию, его фирма не только процветала, но и расширяла производство. В 1946 году он разработал модель S-51 (всего выпущено 554 машины), которая нашла широчайшее применение как в военной, так и в хозяйственной сферах. Этот вертолет был впервые оснащен автопилотом, который значительно облегчил управление.
Однако самый большой успех выпал на вертолеты S-55 «Чикасо» (1949) и S-58 «Сибэт» (1954). Только на заводе Сикорского было собрано 1828 штук вертолетов первой модели и 2261 — второй. Кроме того, множество фирм в разных странах приобрело лицензию на их производство. В 1952 году два S-55-х впервые совершили перелет через Атлантический океан (с одной дозаправкой на палубе авианосца) из Америки в Европу. S-58 был признан лучшим вертолетом первого поколения. Он стал также «лебединой песней» самого Сикорского. В 1957 году 68-летний конструктор отошел от руководства компанией.
В эти годы полным ходом развернулась разработка вертолетов в СССР. После войны Юрьев сумел добиться организации двух новых КБ: Михаила Миля, который взялся разрабатывать одновинтовой вертолет, и Николая Камова, избравшего соосную схему. В работу по проектированию вертолета включилось также КБ Яковлева. Продолжал свои работы над вертолетами поперечной схемы Братухин.
В 1946 году появился его вертолет Г-3. В 1947 году выпустил свой первый вертолет Ка-8 Камов. Но когда в конце 40-х годов был объявлен конкурс на лучшую советскую модель, его выиграл вертолет Миля Ми-1, созданный по одновинтовой схеме Юрьева. В 1951 году он был запущен в производство.
Рекомендуем также
Взгляд: Американскую воздушную мощь создал русский эмигрант
Ровно 90 лет назад Игорь Сикорский получил патент на создание вертолета собственной конструкции. К сожалению, это произошло в США, но мысль о постройке геликоптера, способного поднимать в воздух груз и пассажиров, зародилась у него еще тогда, когда он жил в Российской империи.
Вынужденная эмиграция авиаконструктора оказалась подарком для Пентагона.
Биография Игоря Сикорского хорошо изучена – уроженец Киева, ученый, изобретатель, философ, богослов. Но больше всего он известен как авиаконструктор. Игорь Иванович успел поработать на благо Российской империи, сконструировав первые в мире четырехмоторный самолет «Русский витязь» (1913 год) и тяжелый четырехмоторный бомбардировщик и пассажирский авиалайнер «Илья Муромец» (1914-й). Сверхмодной тогда темой покорения небес посредством летательных аппаратов тяжелее воздуха родившийся в 1889 году юноша заинтересовался еще с ранних лет. Но размышлял, в отличие от многих, не только об аэропланах, но и об аппаратах другого типа, носивших тогда название геликоптеров.
Но неверно считать, что сама схема геликоптера была придумана Сикорским. В этом деле у него были предшественники: в частности, итальянский изобретатель Энрико Форланини, конструировавший аэропланы, дирижабли, аэростаты и катера на подводных крыльях.
Сикорский в своей книге «Воздушный путь» отдал должное своим предтечам:
«Мысль о таком аппарате впервые встречается более 400 лет назад у Леонардо да Винчи, который на одном из своих рисунков изобразил геликоптер с винтами, вращаемыми с помощью рукояток человеком. В течение 19-го столетия было построено много моделей геликоптеров, приводившихся в движение закрученной резинкой, пружиной и даже легкой паровой машиной. Все это были маленькие аппараты, весившие от малой доли фунта до нескольких фунтов. Самый крупный из них, построенный в 1878 году итальянским профессором Форланини, весил около двух пудов, приводился в действие паровой машиной, развивавшей около трех лошадиных сил, и был способен самостоятельно подняться на воздух и продержаться в нем до двадцати секунд», – вспоминал он.
Паровой двигатель был слишком тяжелым для того, чтобы снабдить им действующий летательный аппарат – это было то препятствие, на котором споткнулся, в частности, изобретатель первого российского самолета Александр Можайский.
Появление легких бензиновых двигателей сдвинуло вопрос с мертвой точки, но до поры им пользовались лишь создатели аэропланов. Пока что никто не мог создать геликоптер, который летал бы по воздуху с людьми на борту. Сикорский, в тот момент учившийся в Киевском политехническом институте (где его наставником был, в частности, известный в то время математик и энтузиаст воздухоплавания Николай Делоне), поставил себе целью решить эту задачу.
Игорь Иванович увидел корень проблемы в том, что винты геликоптера на каждую лошадиную силу поднимают слишком мало груза. Представлялось слишком трудным сработать подобный летательный аппарат столь легким, чтобы тяга винтов подняла его вместе с летчиком и пассажирами.
Сам Сикорский в 1908-м смастерил маленький геликоптер, весивший не более одной четвертой фунта, приводившийся в движение резинкой и отлично летавший. «Весь приборчик можно было взвесить и, таким образом, подсчитать, что на целую лошадиную силу пришлось бы около 100 фунтов тяги.
Наконец, в настоящем большом геликоптере, который был построен мною в 1910 году, с мотором в 25 лош. сил, на каждую лошадиную силу удалось получить лишь около 18 фунтов подъемной силы», – вспоминал он.
Временная неудача
Аппарат, построенный Сикорским в 1910-м, оказался особенно интересен. Каркасом послужила рама из стальных трубок, на которой были натянуты прочные стальные фортепианные струны. В нижней части рамы авиаконструктор укрепил трехцилиндровый бензиновый двигатель мощностью в 25 лошадиных сил, весивший около четырех пудов и делавший 1600 оборотов в минуту. Сложная система деревянных и металлических валов и колес, соединенных ремнями, служила для передачи энергии на два вращавшихся в разные стороны винта, делавшие около 160 оборотов в минуту.
Изобретатель вспоминал: «Весь геликоптер весил около 11 пудов. Двигатель его был расположен с одной стороны, с другой же должен был поместиться человек и, таким образом, машина была бы в равновесии.
Опыты показали, что аппарат, при полной работе винтов, не может подняться с человеком на воздух. Изучение действия его винтов и механизмов все же было очень ценным. Поэтому весь аппарат был поставлен на особый прибор, как бы громадные весы, чтобы измерить, с какой силой винты тянут его кверху. Точно подмеренная тяга винтов оказалась равной 9-10½ пудов. Таким образом, аппарат поднимал свой собственный вес почти полностью. Получив ряд интересных научных данных, я прекратил эти опыты, переставил двигатель на построенный к тому времени легкий аэроплан и 3 июня 1910 года впервые поднялся на нем на воздух».
Сикорский произвел необходимые вычисления. «Если бы кто-нибудь построил маленькую модель, а потом стал бы делать настоящий большой геликоптер, то могло бы получиться следующее: допустим, что мотор взят в 10 раз сильнее; такой двигатель будет приблизительно в 10 раз тяжелее, возьмет в 10 раз больше бензина и масла и т. д., кроме того, ось, зубчатые колеса, винты и все прочие части, которые будут испытывать на себе действие мотора в 10 раз более сильного, должны быть сделаны во столько же раз крепче, а значит, и тяжелее.
Таким образом, весь аппарат окажется в 10 раз тяжелее, а подъемная сила винтов будет не в 10, а всего в 7-8 раз большей. Вот и получится, что модель летала отлично, а построенный большой аппарат не может отделиться от земли», – отмечал изобретатель.
На несколько лет Сикорский с головой ушел в ту область, где можно было добиться немедленных результатов – строительство аэропланов. Там он славно поработал, снабдив Россию передовыми по тому времени типами самолетов.
Его жизнь и деятельность на родине прервалась в начале 1918-го, когда Игорь Иванович выехал через Архангельск в Европу. Он считал, что жизнь его при власти большевиков подвергается опасности – и счел необходимым себя обезопасить.
В дальнейшем перипетии эмигрантской судьбы привели его в США, где Сикорский решил зарабатывать на жизнь тем, что умел лучше всего – авиаконструкторством. Что характерно, взял на работу многих русских эмигрантов, помог реализоваться соотечественникам, оказавшимся против воли на чужбине.
На новом месте Сикорский в первые годы тоже конструировал самолеты. Однако технологический прогресс не стоял на месте. Разные части для воздухоплавательных машин, моторы и прочие устройства постепенно становились все более легкими и эффективными. И изобретатель вернулся к идее вертолета.
К 1931 году, когда он запатентовал идею, над созданием геликоптера трудились и в других странах – и небезуспешно, порою добиваясь впечатляющих по тем временам результатов. Так, 18 апреля 1924-го аргентинский конструктор Рауль Патерас Пескара на четырехвинтовом вертолете собственной конструкции Pescara No за 4,11 минуты поднялся на высоту 736 метров. 4 мая того же года французский инженер Этьен Эмишен пролетел на своем геликоптере 1100 метров по замкнутому треугольному маршруту – полет продолжался 7,4 минуты. С 8 по 13 октября 1930 года вертолет, сработанный инженером Корредино д’Асканио (впоследствии – изобретателем мотороллера), завоевал для Италии рекорды высоты (18 метров), продолжительности (8 минут 45 секунд) и дальности полета (1078,60 метра).
Конечно, сейчас все эти цифры вызывают улыбку. Нужен был кто-то, способный завершить «младенчество» геликоптера – и создать надежную машину, способную продержаться в воздухе по крайней мере дольше часа.
Победа за победой
Хотя патент на создание первого вертолета Сикорский получил 27 июня 1931 года, еще долгие восемь лет ушли у него на создание опытного образца VS-300. Эта машина, оснащенная мотором в 75 сил, одним несущим и рулевым роторами, поднялась в воздух 14 сентября 1939 года – пока еще на привязи. Меры предосторожности принимались не случайно – во время одного из пробных полетов сильный порыв ветра опрокинул машину. В первый раз Сикорский поднял машину без привязи 13 мая 1940-го. А годом позже геликоптер Сикорского поставил новый мировой рекорд по продолжительности полета вертолетов – 1 час и 32 минуты.
В том же 1941-м разработками Сикорского заинтересовались в армии США. Изобретатель получил финансирование на проектирование и постройку нового вертолета VS-316, уже двухместного.
Эта машина оторвалась от земли в январе 1942-го. По тем временам прототип первого армейского геликоптера производил не слишком внушительное впечатление: фюзеляж, обшитый полотном, кабина забрана оргстеклом, двигатель развивал мощность в 167 лошадиных сил. После успешного окончания испытаний в производство пошли тридцать разработанных на основе VS-316 машин R-4, а затем и сотня R-4B – с мотором мощностью уже в 202 силы. Вертолет постепенно совершенствовался – двигатель все прибавлял в мощности, фюзеляж начал выполняться из более прочных материалов, хвостовая балка стала цельнометаллической. Новые модификации, получившие обозначение R-5 и R-6, тоже пошли в массовое производство.
Что характерно, Сикорский старался сам испытывать свои творения. Непрерывно совершенствуя конструкцию геликоптера, он создает к началу 1947-го многоцелевой вертолет S-52. В 1948-м этот аппарат установил три мировых рекорда по высоте и скорости полета. А в 1949-го пилот Гарольд Томпсон совершил на S-52 «мертвую петлю», доказав, что возможности геликоптера гораздо более широки, чем казалось на первый взгляд.
Фирма Игоря Ивановича тем временем продолжала выпускать все новые машины – всего с 1947 по 1966 год Sikorsky Aircraft Corporation воплотила в металле двенадцать разных типов геликоптеров. Не все они были одинаково удачны и не все пошли в массовое производство – но многие производились в огромных количествах и эксплуатировались в течение многих лет. Американский флот и армия с удовольствием приобретали вертолеты Сикорского – эти машины участвовали в боевых действиях в Мозамбике, Афганистане, Аргентине, Иране и Вьетнаме. Впрочем, геликоптеры Сикорского применялись не только для военных, но и для гражданских целей, приобретались разными странами. Так, в 1959 году Никита Хрущев купил вертолет S-58 у американского президента Эйзенхауэра и первым из глав государств начал применять геликоптеры для личного пользования.
Компания Игоря Сикорского в последующие годы разработала и построила еще много качественных вертолетов, но уже без основателя, скончавшегося 26 октября 1972-го. Надпись на надгробии Игоря Сикорского на кладбище Святого Иоанна в Стратфорде гласит:
«Редко, когда мечты дальновидного человека воплощаются в действительности.
Еще реже дальновидный человек приносит благо другим, осуществляя свое призвание. Таким человеком был Игорь Иванович Сикорский, пионер воздухоплавания, отец вертолета, изобретатель и философ».
Америка гордится своими вертолетами, которые служат символом ее военной мощи. В последние десятилетия геликоптер стал одним из супергероев американской массовой культуры, его демонстрируют в многочисленных голливудских блокбастерах и на обложках журналов. Десятки тысяч вертолетов воплощают аэрократию США, являются символом американской гегемонии. А начало этому положил русский эмигрант Игорь Сикорский.
Топ 5 лучших конструкций Игоря Сикорского
Игорь Сикорский — выдающийся авиаконструктор украинского происхождения, основатель компании Sikorsky Aircraft, автор самолетов-гигантов в том числе Sikorsky S-29-A, конструктор первого в США самолета-амфибии.
Учась в Киевском политехническом институте, спроектировал и построил несколько вертолетов, самолетов-бипланов. Идею вертолета ему навеяли рисунки воздушного винта Леонардо да Винчи. В 1908-1912 годах построил в Киеве 6 моделей самолетов и вертолет.
Напоминаем, что полное название столичного аэропорта — Международный аэропорт «Киев» им. Игоря Сикорского.
17 апреля 1941 года Сикорский продемонстрировал первый вертолет-амфибию. Он был создан на базе модели VS-300, оснащенной поплавками. Это был первый в истории вертолет, способный садиться и взлетать с воды. Предлагаем вам топ лучших сотворений гения.
1. Илья Муромец
Сикорского по праву называли родоначальником тяжелой авиации. Его «перу» принадлежит гигантский четырехмоторный биплан «Илья Муромец», поступивший на вооружение Императорского военно-воздушного флота в конце 1913 года, а впоследствии использовавшийся в гражданской авиации до 1923 года. Технические данные: длина самолета -19 м, размах верхнего крыла — 31 м, площадь крыльев — 200 кв.м., взлетная масса — 7000 кг., полезная нагрузка — 2200 кг., продолжительность полета — 4,5 час., скорость — 130 км/ч., потолок — 3000 м., экипаж — 6−8 человек, вооружение — 5−8 пулеметов и 500 кг. бомб с электрическим сбрасывателем.
Одна из модификаций была оснащена скорострельной корабельной пушкой калибра 37 мм для борьбы с дирижаблями. «Илья Муромец» знаменит еще и тем, что он стал первым в мире пассажирским самолетом.
2. Звезда кино
В 1918 году Сикорский эмигрировал в США. А уже в 1923 году Сикорский наконец-то решил создать свою собственную компанию — Sikorsky Aero Engineering Corporation. Должность вице-президента занял композитор Сергей Рахманинов, вложивший в развитие бизнеса соотечественника $ 5 000. Первым американским самолетом Сикорского стал двухмоторный биплан S-29A. Машина получилась удачной.
Машину выгодно продали американскому предпринимателю, который без поломок и ремонтов эксплуатировал ее, совершая чартерные рейсы, перевозя грузы и пассажиров. А в 1928 году самолет купил эксцентричный миллионер Говард Хьюз для съемок фильма «Адские ангелы» о пилотах Первой мировой.
3. Летающая лодка
В конце 20-х годов в мировую авиацию пришла мода на гидросамолеты или летающие лодки, как их тогда называли. Сикорский выпустил несколько таких машин с отменными эксплуатационными и летными характеристиками. Наилучшим творением в этом классе стал четырехмоторный гидросамолет S-44, ставший развитием двух предыдущих моделей — S-42 и S-43. Он появился в 1939 году и немедленно начал с легкостью побивать мировые рекорды. В экипаж входили 4 человека. Самолет перевозил 18 пассажиров в комфортабельном салоне.
4. Антигитлеровский винтокрылый воин
Наибольшую славу Сикорскому принесли винтокрылые машины. Он, собственно, и изобрел вертолет. В 1939 Сикорский создал легкий вертолет VS-300, который был экспериментальным. Именно на нем, оборудованным поплавками 17 апреля 1941 года Сикорский впервые в истории сел на воду. Разведчик S-47 (другое обозначение — HR-4) стал первым вертолетом, запущенным в крупносерийное производство. Главными достоинствами S-47, прельстившими ВВС США, стала его технологичность изготовления, надежность и простота управления. На вооружение он был принят в 1942 году.
В процессе испытания машины было установлено 6 мировых рекордов. Так, например, с одним пилотом вертолет поднялся на высоту 3650 м.
5. Лебединая песня Сикорского
В 1957 году Сикорский ушел на покой, передав управление компании наемному генеральному директору. Но перед этим выпустил свой лучший вертолет — S-58. И не только «свой лучший», но и лучший вертолет мира первого поколения. Он поднялся в воздух в 1954 году. Параметры: диаметр главного винта — 17 м., диаметр хвостового винта — 2,9 м., длина -14,3 м., высота — 4,5 м., максимальная взлетная масса — 5900 кг., максимальная скорость — 200 км/ч., дальность — 500 км., экипаж — 2 человека.
Оснащен навигационной системой, автопилотом, системой автоматической стабилизации при зависании. S-58 был разработан по заказу ВМС США как противолодочный вертолет (первый в истории) и был оснащен аппаратурой обнаружения подводных объектов. По спецзаказу был построен вертолет и для президента США.
ВЗГЛЯД / Американскую воздушную мощь создал русский эмигрант :: Общество
Ровно 90 лет назад Игорь Сикорский получил патент на создание вертолета собственной конструкции. К сожалению, это произошло в США, но мысль о постройке геликоптера, способного поднимать в воздух груз и пассажиров, зародилась у него еще тогда, когда он жил в Российской империи. Вынужденная эмиграция авиаконструктора оказалась подарком для Пентагона.
Биография Игоря Сикорского хорошо изучена – уроженец Киева, ученый, изобретатель, философ, богослов. Но больше всего он известен как авиаконструктор. Игорь Иванович успел поработать на благо Российской империи, сконструировав первые в мире четырехмоторный самолет «Русский витязь» (1913 год) и тяжелый четырехмоторный бомбардировщик и пассажирский авиалайнер «Илья Муромец» (1914-й). Сверхмодной тогда темой покорения небес посредством летательных аппаратов тяжелее воздуха родившийся в 1889 году юноша заинтересовался еще с ранних лет. Но размышлял, в отличие от многих, не только об аэропланах, но и об аппаратах другого типа, носивших тогда название геликоптеров.
Но неверно считать, что сама схема геликоптера была придумана Сикорским. В этом деле у него были предшественники: в частности, итальянский изобретатель Энрико Форланини, конструировавший аэропланы, дирижабли, аэростаты и катера на подводных крыльях. Сикорский в своей книге «Воздушный путь» отдал должное своим предтечам:
«Мысль о таком аппарате впервые встречается более 400 лет назад у Леонардо да Винчи, который на одном из своих рисунков изобразил геликоптер с винтами, вращаемыми с помощью рукояток человеком. В течение 19-го столетия было построено много моделей геликоптеров, приводившихся в движение закрученной резинкой, пружиной и даже легкой паровой машиной. Все это были маленькие аппараты, весившие от малой доли фунта до нескольких фунтов. Самый крупный из них, построенный в 1878 году итальянским профессором Форланини, весил около двух пудов, приводился в действие паровой машиной, развивавшей около трех лошадиных сил, и был способен самостоятельно подняться на воздух и продержаться в нем до двадцати секунд», – вспоминал он.
Паровой двигатель был слишком тяжелым для того, чтобы снабдить им действующий летательный аппарат – это было то препятствие, на котором споткнулся, в частности, изобретатель первого российского самолета Александр Можайский. Появление легких бензиновых двигателей сдвинуло вопрос с мертвой точки, но до поры им пользовались лишь создатели аэропланов. Пока что никто не мог создать геликоптер, который летал бы по воздуху с людьми на борту. Сикорский, в тот момент учившийся в Киевском политехническом институте (где его наставником был, в частности, известный в то время математик и энтузиаст воздухоплавания Николай Делоне), поставил себе целью решить эту задачу.
Игорь Иванович увидел корень проблемы в том, что винты геликоптера на каждую лошадиную силу поднимают слишком мало груза. Представлялось слишком трудным сработать подобный летательный аппарат столь легким, чтобы тяга винтов подняла его вместе с летчиком и пассажирами.
Сам Сикорский в 1908-м смастерил маленький геликоптер, весивший не более одной четвертой фунта, приводившийся в движение резинкой и отлично летавший. «Весь приборчик можно было взвесить и, таким образом, подсчитать, что на целую лошадиную силу пришлось бы около 100 фунтов тяги. Наконец, в настоящем большом геликоптере, который был построен мною в 1910 году, с мотором в 25 лош. сил, на каждую лошадиную силу удалось получить лишь около 18 фунтов подъемной силы», – вспоминал он.
Временная неудача
Аппарат, построенный Сикорским в 1910-м, оказался особенно интересен. Каркасом послужила рама из стальных трубок, на которой были натянуты прочные стальные фортепианные струны. В нижней части рамы авиаконструктор укрепил трехцилиндровый бензиновый двигатель мощностью в 25 лошадиных сил, весивший около четырех пудов и делавший 1600 оборотов в минуту. Сложная система деревянных и металлических валов и колес, соединенных ремнями, служила для передачи энергии на два вращавшихся в разные стороны винта, делавшие около 160 оборотов в минуту.Изобретатель вспоминал: «Весь геликоптер весил около 11 пудов. Двигатель его был расположен с одной стороны, с другой же должен был поместиться человек и, таким образом, машина была бы в равновесии. Опыты показали, что аппарат, при полной работе винтов, не может подняться с человеком на воздух. Изучение действия его винтов и механизмов все же было очень ценным. Поэтому весь аппарат был поставлен на особый прибор, как бы громадные весы, чтобы измерить, с какой силой винты тянут его кверху. Точно подмеренная тяга винтов оказалась равной 9-10½ пудов. Таким образом, аппарат поднимал свой собственный вес почти полностью. Получив ряд интересных научных данных, я прекратил эти опыты, переставил двигатель на построенный к тому времени легкий аэроплан и 3 июня 1910 года впервые поднялся на нем на воздух».
Сикорский произвел необходимые вычисления. «Если бы кто-нибудь построил маленькую модель, а потом стал бы делать настоящий большой геликоптер, то могло бы получиться следующее: допустим, что мотор взят в 10 раз сильнее; такой двигатель будет приблизительно в 10 раз тяжелее, возьмет в 10 раз больше бензина и масла и т. д., кроме того, ось, зубчатые колеса, винты и все прочие части, которые будут испытывать на себе действие мотора в 10 раз более сильного, должны быть сделаны во столько же раз крепче, а значит, и тяжелее. Таким образом, весь аппарат окажется в 10 раз тяжелее, а подъемная сила винтов будет не в 10, а всего в 7-8 раз большей. Вот и получится, что модель летала отлично, а построенный большой аппарат не может отделиться от земли», – отмечал изобретатель.
На несколько лет Сикорский с головой ушел в ту область, где можно было добиться немедленных результатов – строительство аэропланов. Там он славно поработал, снабдив Россию передовыми по тому времени типами самолетов.
Его жизнь и деятельность на родине прервалась в начале 1918-го, когда Игорь Иванович выехал через Архангельск в Европу. Он считал, что жизнь его при власти большевиков подвергается опасности – и счел необходимым себя обезопасить.
В дальнейшем перипетии эмигрантской судьбы привели его в США, где Сикорский решил зарабатывать на жизнь тем, что умел лучше всего – авиаконструкторством. Что характерно, взял на работу многих русских эмигрантов, помог реализоваться соотечественникам, оказавшимся против воли на чужбине.
На новом месте Сикорский в первые годы тоже конструировал самолеты. Однако технологический прогресс не стоял на месте. Разные части для воздухоплавательных машин, моторы и прочие устройства постепенно становились все более легкими и эффективными. И изобретатель вернулся к идее вертолета.
К 1931 году, когда он запатентовал идею, над созданием геликоптера трудились и в других странах – и небезуспешно, порою добиваясь впечатляющих по тем временам результатов. Так, 18 апреля 1924-го аргентинский конструктор Рауль Патерас Пескара на четырехвинтовом вертолете собственной конструкции Pescara No за 4,11 минуты поднялся на высоту 736 метров. 4 мая того же года французский инженер Этьен Эмишен пролетел на своем геликоптере 1100 метров по замкнутому треугольному маршруту – полет продолжался 7,4 минуты. С 8 по 13 октября 1930 года вертолет, сработанный инженером Корредино д’Асканио (впоследствии – изобретателем мотороллера), завоевал для Италии рекорды высоты (18 метров), продолжительности (8 минут 45 секунд) и дальности полета (1078,60 метра).
Конечно, сейчас все эти цифры вызывают улыбку. Нужен был кто-то, способный завершить «младенчество» геликоптера – и создать надежную машину, способную продержаться в воздухе по крайней мере дольше часа.
Победа за победой
Хотя патент на создание первого вертолета Сикорский получил 27 июня 1931 года, еще долгие восемь лет ушли у него на создание опытного образца VS-300. Эта машина, оснащенная мотором в 75 сил, одним несущим и рулевым роторами, поднялась в воздух 14 сентября 1939 года – пока еще на привязи. Меры предосторожности принимались не случайно – во время одного из пробных полетов сильный порыв ветра опрокинул машину. В первый раз Сикорский поднял машину без привязи 13 мая 1940-го. А годом позже геликоптер Сикорского поставил новый мировой рекорд по продолжительности полета вертолетов – 1 час и 32 минуты.
В том же 1941-м разработками Сикорского заинтересовались в армии США. Изобретатель получил финансирование на проектирование и постройку нового вертолета VS-316, уже двухместного. Эта машина оторвалась от земли в январе 1942-го. По тем временам прототип первого армейского геликоптера производил не слишком внушительное впечатление: фюзеляж, обшитый полотном, кабина забрана оргстеклом, двигатель развивал мощность в 167 лошадиных сил. После успешного окончания испытаний в производство пошли тридцать разработанных на основе VS-316 машин R-4, а затем и сотня R-4B – с мотором мощностью уже в 202 силы. Вертолет постепенно совершенствовался – двигатель все прибавлял в мощности, фюзеляж начал выполняться из более прочных материалов, хвостовая балка стала цельнометаллической. Новые модификации, получившие обозначение R-5 и R-6, тоже пошли в массовое производство.
Что характерно, Сикорский старался сам испытывать свои творения. Непрерывно совершенствуя конструкцию геликоптера, он создает к началу 1947-го многоцелевой вертолет S-52. В 1948-м этот аппарат установил три мировых рекорда по высоте и скорости полета. А в 1949-го пилот Гарольд Томпсон совершил на S-52 «мертвую петлю», доказав, что возможности геликоптера гораздо более широки, чем казалось на первый взгляд.
Фирма Игоря Ивановича тем временем продолжала выпускать все новые машины – всего с 1947 по 1966 год Sikorsky Aircraft Corporation воплотила в металле двенадцать разных типов геликоптеров. Не все они были одинаково удачны и не все пошли в массовое производство – но многие производились в огромных количествах и эксплуатировались в течение многих лет. Американский флот и армия с удовольствием приобретали вертолеты Сикорского – эти машины участвовали в боевых действиях в Мозамбике, Афганистане, Аргентине, Иране и Вьетнаме. Впрочем, геликоптеры Сикорского применялись не только для военных, но и для гражданских целей, приобретались разными странами. Так, в 1959 году Никита Хрущев купил вертолет S-58 у американского президента Эйзенхауэра и первым из глав государств начал применять геликоптеры для личного пользования.
Компания Игоря Сикорского в последующие годы разработала и построила еще много качественных вертолетов, но уже без основателя, скончавшегося 26 октября 1972-го. Надпись на надгробии Игоря Сикорского на кладбище Святого Иоанна в Стратфорде гласит:
«Редко, когда мечты дальновидного человека воплощаются в действительности. Еще реже дальновидный человек приносит благо другим, осуществляя свое призвание. Таким человеком был Игорь Иванович Сикорский, пионер воздухоплавания, отец вертолета, изобретатель и философ».
Америка гордится своими вертолетами, которые служат символом ее военной мощи. В последние десятилетия геликоптер стал одним из супергероев американской массовой культуры, его демонстрируют в многочисленных голливудских блокбастерах и на обложках журналов. Десятки тысяч вертолетов воплощают аэрократию США, являются символом американской гегемонии. А начало этому положил русский эмигрант Игорь Сикорский.
Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД
Первый в мире вертолет создал. История вертолетов
Наверное многим будет интересно узнать, что первый эскиз летательного аппарата, способного вертикально подниматься и садиться, был обнаружен в рукописях выдающегося итальянского художника и ученого 15-го столетия Деонардо да Винчи. Он выдвинул идею геликоптера, который приобретал подъемную силу в результате вращения винта с вертикальной осью. Правда, конструкция подобного аппарата не учитывала наличие реактивного момента, в результате которого корпус аппарата вращался бы в противоположном направлении вращению винта. Первую модель геликоптера, где был учтен реактивный момент несущего винта, построил русский ученый М.В. Ломоносов. В 1754 году он сделал доклад в Российской академии наук об «аэродинамической машине», предназначенной для исследования и измерения температуры верхних слоев атмосферы. Модель имела фюзеляж и два винта, которые вращались в разные стороны. Часовая пружина служила двигателем.
В 1835 -1865 годах во Франции были изобретены несколько моделей винтокрылых аппаратов. В 1863 году французским изобретателем Г. де Ланделлем был разработан проект аппарата, получивший название «аэронеф». У аппарата был тянущий винт, крылья, подъемные винты, расположенные на вертикальных мачтах. В 1869 году русский ученый А.Н. Лодыгин представил проект аппарата с электрическим двигателем — «электролет». Созданием вертолета в 90-е годы XIX столетия начинает заниматься создатель аэродинамики — русский ученый Н.Е. Жуковский вместе с учениками. В 1907 году французам Л. и Ж. Бреге вместе с профессором Ш. Рише удалось сконструировать вертолет, поднявшийся в воздух. В мае 1911 года, после ряда неудачных попыток, русский изобретатель Игорь Сикорский продемонстрировал свою новую модель вертолета, которая смогла подняться в воздух и немного пролететь. Особая роль в развитии вертолетостроения принадлежит русскому ученому Б.Н. Юрьеву. В 1911 году он разработал модель одновинтового вертолета, снабженного хвостовым рулевым винтом. На Международной выставке воздухоплавания, проходившей в 1912 году в Москве, вертолет Юрьева получил Малую золотую медаль. Испанец Пескар продемонстрировал в 1923 году свою модель вертолета, продержавшуюся в воздухе 10 минут и пролетевшую 300 м на высоте 3 метров. Вертолет Эмишена пролетел в 1924 году около 120 м, но машина могла разворачиваться на месте, зависать в воздухе, лететь задним ходом.
В 1930 году Б.Н. Юрьев совместно с конструкторами Центрального аэрогидродинамического института построили первый экспериментальный одноместный одновинтовой вертолет 1-ЭА, поднявшийся на высоту 605 метров. У машины было 2 рулевых винта, 2 мотора «Рон», впервые был установлен изобретенный Юрьевым автомат перекоса, который затормозит падение вертолета, если откажет двигатель. В 1941 году Б.Н. Юрьев совместно с И.П. Братухиным разработали конструкцию двухвинтового вертолета «Омега», продемонстрированного в 1946 году на воздушном параде под Москвой в Тушино. В 1939 году русский изобретатель И. Сикорский, эмигрировавший в 1919 году в США, создает свой вертолет S-46. После устранения некоторых недостатков Сикорский создает в 1941 году вертолет S-47, предназначенный для военных целей.
У большинства вертолетов вместо крыльев установлен большой несущий винт с вертикальной осью вращения. На хвосте вертолета расположен второй воздушный винт, поменьше, его ось вращения направлена горизонтально для компенсации вращающегося момента. Такую схему имеют вертолеты Ми-1, Ми-6, Ми-26 и многие другие, созданные под руководством выдающегося конструктора М.Л. Миля. Другим выдающимся конструктором Н.И. Камовым была предложена другая схема в конструкции вертолетов. В данной схеме на ось один над другим насаживаются два несущих винта, которые вращаются в разные стороны. Компенсация вращающегося момента происходит без использования хвостового винта. Для вертолета В-12 в конструкторском бюро М.Л. Миля использовали схему, по которой 2 огромных винта крепились на специальных фермах по бокам фюзеляжа. Впрочем, какая бы схема не использовалась, неизменно одно — машина может взлетать без разбега, «зависать» в воздухе, свободно перемещаться вперед, назад и в сторону. Вертолеты широко используются как в мирных, так и в военных целях. Они доставляют людей и грузы в труднодоступные районы, где нет посадочных площадок и удобных дорог. С их помощью устанавливают опоры линий электропередачи, пролеты мостов, тушат пожары, охраняют границы государства и многое другое.
Возможность полета всегда волновала человека. Наблюдение за птицами вызывало естественное желание подняться в воздух с помощью искусственных крыльев. Махолеты вплоть до начала XIX века были наиболее распространенным типом проектов летательных аппаратов тяжелее воздуха. Несмотря на давнюю повсеместную известность воздушного змея, идея подъема в воздух при помощи поступательно движущегося крыла почему-то не была популярной среди исследователей. «Змеи» и первые ракеты использовались преимущественно для увеселения, а в качестве пилотируемых летательных аппаратов, как правило, не рассматривались. Зато способность вращающегося винта проникать в воздушную среду казалась энтузиастам полета не менее естественной, чем взмахи птичьих крыльев. Так, в Средние века идея использования для полетов вращающийся винт уже была популярной.
Несущий винт, как источник подъемной силы, не имеет прямых аналогов в природе. Отдаленное сходство с вертолетами можно усмотреть разве что в способности летать у птиц колибри и некоторых видов насекомых. Немного напоминают несущий винт семена-крылатки клена и ясеня, которые иногда оказываются довольно далеко от родного дерева. Старейший же искусственный предшественник вертолета — бумеранг, предположительно был изобретен австралийскими аборигенами около 10 тысяч лет назад. Однако было бы слишком смело предполагать, что колибри, семя-крылатка или бумеранг послужили прототипами несущего винта. Скорее всего, для «вертолетостроителей» античности и раннего Средневековья прототипами послужили другие разновидности винтов и лопаточных машин: водоподъемная спираль и ветряная мельница. А понимание лопасти винта именно как движущегося по кругу крыла пришло к пионерам полета только в результате настоящих инженерных экспериментов в оборудованных лабораториях.
Прообраз несущего винта появился столь же рано, как и лопаточные машины других типов. Правда, в отличие от них несущий винт не получил практического применения и использовался только в качестве игрушки. Существует предположение, что широко распространенная игрушка «летающая палочка» (или «воздушный волчок»), представляющая собой маленький винт, ось которого раскручивают руками или обмотанной вокруг нее веревкой, а затем отпускают, была известна в Китае еще в самом начале нашей эры. В Европе «воздушные волчки» активно закрутились в XIV—XV веках.
Винтокрылые игрушки
Первое сохранившееся упоминание о вертолете относится к 320 году н. э. Китайский ученый Го Хун в своем опусе среди различных фантастических способов «вознесения на ужасные высоты и путешествия в безбрежных пространствах» предложил делать «летающие колесницы», поднимающиеся в воздух при помощи вращающихся лопастей. Даосист рассматривал путешествия «на ужасных высотах» и как средство борьбы с врагом. Первый сохранившийся до наших дней европейский проект вертолета появился одновременно с проектом другого военного средства — танка. Эти два плана содержатся на одной странице рукописи великого Леонардо да Винчи и датируются 1488—1489 годами. Для привода в действие механизмов Леонардо предлагал использовать пружину. Замена раскрутки винта от наземного стартера источником энергии, расположенным на самой модели, стала важным шагом в создании реального вертолета.
Попыток создать аппарат с вертикальным тяговым винтом предпринималось очень много. Русский ученый Ломоносов, также занимался изучением вертолета на макетах.
Аэронавтика начиналась усилиями увлеченных и энергичных людей: романтиков-благотворителей, спортсменов в поисках новых экстремальных ощущений и талантливых механиков, фанатично преданных своему делу. Поля Корню (1881-1944 гг.) можно отнести к последней категории.
Производитель велосипедов и мастер по ремонту из Лизье (Франция), этот скромный человек был полон идей и решимости. Он бредил зарождающейся авиацией и особенно вертолетами, которые, как он верил «окажутся более полезными, чем аэропланы»
В 24 года Поль Корню создал первую работающую модель вертолета. Этот летательный аппарат весил 13 кг и имел два «ротора», размещенных с обеих сторон металлической рамы, в которой размещался маломощный мотор в 2 л.с. Эта модель совершила несколько прыжков в воздух на глазах у зрителей, дав Корню уверенность в том, что он на правильном пути.
Позднее он занялся разработкой большой машины на деньги частных спонсоров. Корню начал строить этот летательный аппарат в 1906 году. Он работал в одиночку и продвигался довольно медленно. Вертолет, разработку которого он завершил в 1907 году, имел V-образную раму, несущую двигатель «Антуанэтт» мощностью 24 л.с. и пилота. Трансмиссия обеспечивалась ремнем длиной 24 метра, соединяющим двигатель с двумя большими шкивами, на которых крепились двухлопастные винты по обеим сторонам конструкции. Плоскости рулевого управления размещались непосредственно под винтами.
Во время первых испытаний Корню столкнулся с теми же проблемами, которые проявились в его рабочей модели: нехватка мощности двигателя для массы в 260 кг, недостаточная сила сцепления трансмиссионного ремня и неудачные пропорции секций винта.
Впервые в вертолетостроении Корню применил автомат перекоса, который им запатентирован в 1908 году.
Вертолет создавался одновременно с самолетом, и долгое время эти машины были конкурентами. Однако во втором десятилетии XX в. стало очевидным, что вертолет может решать совершенно иные задачи: взлетать с места без предварительного разбега и садиться на очень маленькую площадку, неподвижно висеть в воздухе, передвигаться поступательно во всех направлениях.
Прообраз вертолетов был придуман еще итальянским художником и изобретателем Леонардо да Винчи , который в 1480 г. нарисовал летательный аппарат с громадным винтом. Через триста лет русский ученый Михаил Ломоносов продемонстрировал модель «воздухобежной машины» с двумя винтами, приводимыми в действие часовыми механизмами. В 1877 г. итальянский врач Карло Форланини и француз Гюстав де Понтон д»Амекур пытались изготовить модели вертолетов с паровым двигателем.
К началу XX в. появился двигатель внутреннего сгорания . Он-то и был установлен на летательном аппарате под названием жироплан, созданном французскими инженерами Луи и Жаком Бреге в 1907 г. Жироплан, удерживаемый канатами, поднялся в воздух на 60 см и продержался над землей в течение минуты. В том же году французский велоконструктор Поль Корню осуществил первый свободный полет на аппарате собственной конструкции, длившийся лишь 20 сек. при высоте подъема менее 2 м.
Были и другие изобретатели, которые создавали различные конструкции со сложной многовинтовой схемой. Схему вертолета с одним несущим винтом, ставшую впоследствии классической, опубликовал в 1911 г. русский инженер Борис Юрьев. Он же придумал автомат перекоса — механизм, до сих пор используемый в современных машинах. Но у Юрьева не было денег, чтобы построить вертолет. Три года спустя английский инженер Эдвин Мамфорд осуществил на своем вертолете первый полет с поступательной скоростью.
Дальнейшее развитие техники и изучение аэродинамики винтокрылых машин позволило добиться серьезных успехов. Вертолеты стали перемещаться в любую сторону, выполнять виражи и развороты на месте. Появились модели, способные совершать дальние безопасные полеты на большой высоте. Такими моделями стали «бреге-доран» во Франции и «фокке-вульф» в Германии. Они представляли собой двухвинтовые вертолеты поперечной схемы и были настолько успешными, что поперечная схема еще долгое время привлекала внимание конструкторов.
И все-таки в вертолетостроении постепенно утвердилась одновинтовая схема. Это произошло благодаря американскому авиаконструктору Игорю Сикорскому, который усовершенствовал классическую схему Юрьева. В 1942 г. вертолет Сикорского был принят на вооружение армии США и запущен в серийное производство. А годом позже британский королевский ВМФ обзавелся более мощной моделью «Си-корский R-4».
В ходе корейской войны (1950-53) вертолет использовался для доставки войск и вывоза раненых, а во время вьетнамской войны (1954-75) — в качестве воздушной артиллерии.
Вертолет Генриха Фокке (конец 1930-х) имел два трехлопастных несущих винта и тянущий пропеллер, позволявший развивать горизонтальную скорость свыше 120 км/ч. На этом вертолете был установлен мировой рекорд продолжительности полета -1 ч. 20 мин.
Как показывает история, авторство многих важнейших изобретений не так легко или вообще невозможно установить. Ведь одинаковые идеи могут возникнуть у людей, которых разделяют века или тысячи километров. Сказанное верно и в отношении вопроса о том, кто изобрел первый вертолет, так как известно о многих талантливых ученых, инженерах и конструкторах, которые предлагали различные концепции создания летательных аппаратов с вертикальным взлетом.
Предыстория
Точно сказать, в каком году изобрели вертолет, достаточно сложно, так как трудно определить точку отсчета. Если говорить об идее устройства, поднимающегося вертикально верх благодаря вращающемуся винту, то самому древнему письменному упоминанию подобного предмета более Он представлял собой небольшую детскую игрушку в виде палочки с винтом на конце, которую зажимали между ладонями, придавали вращение и отпускали, после чего она ненадолго взмывала вверх. Никакого практического применения этому изобретению тогда не было найдено, и о нем надолго забыли.
Леонардо да Винчи
Хотя имя величайшего гения эпохи Возрождения не фигурирует в числе тех, кого принято называть при ответе на вопрос о том, кто изобрел вертолет, на одном из чертежей, сделанных его рукой в 1475 году, присутствует летательный аппарат с огромным винтом. Леонардо предполагал, что такой механизм должен был взлететь вертикально вверх, если его пропеллер привести в движение, используя мускульную силу пилота.
М. Ломоносов
Через 270 лет механизм, который с натяжкой можно назвать прообразом мини-вертолета, был изобретен в России. Его автором стал Михаил Ломоносов, который решил создать аппарат, способный поднимать на большую высоту термометры и другие приборы, необходимые для проведения метеорологических исследований. Известно, что была даже изготовлена модель, запускаемая от пружинного механизма, однако ее испытания не были успешны. Как бы то ни было, хотя нет никаких оснований считать, что первым изобрел вертолет М. Ломоносов, придуманный им принцип погашения реактивного момента на винтокрылых машинах применяется до сих пор и считается общепризнанной классикой.
Первый вертикальный полет
В 1860 году во Франции Г. Понтон д’Амекур создал аэронеф, который имел два соосных винта и был снабжен паровым двигателем. Его испытания не были успешны, и машина так и не смогла совершить вертикальный подъем, как надеялся ее изобретатель.
Ситуация изменилась с появлением бензиновых двигателей, которые были более мощными и весили меньше паровых. 29 сентября 1907 года состоялся первый в истории вертикальный полет. Его совершил беспилотный аппарат Gyroplane, построенный Луи и Жаком Бреге при теоретической поддержке профессора Ш. Рише. Он продлился менее минуты. При этом машина смогла оторваться от земли только на 50 см. Несмотря на успех, большинство специалистов считают, что при ответе на вопрос о том, кто изобрел вертолет, нельзя называть имена создателей Gyroplane, так как его полет не был управляемым, а сам аппарат на момент подъема был на привязи.
Первый пилотируемый полет
В 1907 году француз Поль Корню стал первым, кто изобрел вертолет, который поднял своего создателя в воздух. Машина находилась в полете всего 2 секунды и достигла высоты 50 см. При этом Корню пытался управлять аппаратом, однако нельзя сказать, что это ему удалось.
Дальнейшая история изобретения вертолета
В течение нескольких лет конструкторам и инженерам не удавалось разрешить проблему управления такими летательными аппаратами. Перелом произошел в 1911 году, когда Б. Н. Юрьев стал тем, кто изобрел вертолет с рулевым винтом. Механизм последнего используется в сфере строительства летательных аппаратов и по сей день.
В 1922 году профессор Г. Ботезат, который после революции эмигрировал из России в США, построил по заказу американской армии первый в мире устойчиво управляемый вертолет. Однако, поднявшись в воздух на высоту 5 м, он смог находиться в полете лишь несколько минут.
Успехи в сфере вертолетостроения
В последующие годы было поставлено несколько рекордов по продолжительности и дальности полетов. Среди них можно отметить:
- рекорд аргентинца Рауля Патераса Пескары, преодолевшего на вертолете собственной конструкции дистанцию в 736 м;
- самый длительный на тот момент (1924 год) полет продолжительностью 7 мин 40 с, совершенный французом Э. Эмишеном;
- рекорд итальянского вертолета д’Асканио, преодолевшего расстояние свыше 1 км в 1930 году;
- рекорд скорости (100 км/ч), установленный в 1935 году летательный аппаратом Gyroplane.
Кто изобрел первый вертолет в мире?
Считается, что в ответ на этот вопрос следует называть имя ученого-авиаконструктора Игоря Ивановича Сикорского. Задолго до изобретения своего главного творения — первого в мире серийного вертолета — он создал самые передовые на тот момент 4-моторный самолет «Русский витязь». Кроме того, ему принадлежит также первенство в вопросе проектирования трансатлантических гидропланов.
Еще в 1931 году Сикорский запатентовал проект летательной машины, конструкция которой принципиально мало чем отличалась от моделей вертолета, используемых сегодня. В частности, он предложил использовать 2 пропеллера: главный — на крыше и вспомогательный — на хвосте.
Первый экспериментальный вертолет Сикорского — VS-300, управляемый им самим, поднялся в небо в сентябре 1939 года. Он представлял собой стальную трубу большого диаметра с открытой кабиной для пилота. Летательный аппарат имел мощность в 65 л. с. и был оснащен двигателем Lycoming, вращающим 3-лопастный главный ротор.
Дальнейшие успехи Сикорского
В середине весны 1941 года авиаконструктор устроил презентацию первого в мире вертолета-амфибии на поплавковом шасси, являющегося модификацией уже знаменитого на тот момент летательного аппарата VS-300. Винтокрылая машина совершила взлет с поверхности воды и успешно приземлилась на сушу. Продолжительность его полета составила 1 час 35 минут, а скорость достигала 100 км в час.
Впоследствии авиаконструктор создал вертолеты 18 типов, которые стали выпускаться серийно. Кроме того, им были сконструированы турбинные модели, амфибии с убирающимися шасси, а также так называемые летающие краны. На вертолетах, созданных Сикорским, были осуществлены трансантлантический и транстихоокеанский перелеты с дозаправкой в воздухе. Еги машины применялись для самых разнообразных целей. Свою карьеру перед уходом на пенсию Сикорский завершил созданием вертолета S-58, по праву считающимся лучшим вертолетом 1-го поколения.
Теперь вы знаете, почему принято считать, что Игорь Сикорский изобрел первый вертолет. При этом нельзя умалять заслуги и других инженеров и конструкторов, которые посвятили многие годы своей жизни созданию и усовершенствованию винтокрылых летательных аппаратов.
Кто есть кто в мире открытий и изобретений Ситников Виталий Павлович
Кто изобрел вертолет?
Мечта о летательном аппарате, который мог бы подняться в воздух, возникла давно. Леонардо да Винчи уже в 1500 году нашей эры нарисовал чертеж огромного винтообразного вертолета. Но он никогда не пробовал построить вертолет, потому что у него не было мотора. В 1783 году во Франции был показан игрушечный вертолет, известный под названием «китайский волчок». До сих пор неизвестно, кто его изобрел. В 1796 году сэр Джон Кейли делал опытные образцы китайских волчков, а также сконструировал вертолет, который приводился в движение паром.
В течение следующих 100 лет многие люди занимались конструированием вертолетов. Некоторые из этих моделей были фантастически сложными, некоторые простыми, но лишь единицы из них могли летать. Самое трудное состояло в том, что не существовало мощных, но легких двигателей. Такой двигатель был сделан лишь во времена Первой мировой войны. Он позволил сконструировать вертолет, который оторвался от земли с человеком на борту.
В 1909 и 1910 годах Игорь Сикорский сконструировал два вертолета. Один из них мог поднимать собственный вес. В конце 1917 года два австро-венгерских офицера сконструировали вертолет для замены привязного аэростата наблюдения. Он совершил несколько взлетов на большие высоты, но на этом вертолете нельзя было свободно маневрировать.
Работа над вертолетами продолжалась во многих странах. Но ни одна из машин не оправдала надежд конструкторов.
В 1936 году из Германии пришло сообщение, что в компании Фокке-Вульф была изготовлена удачная конструкция вертолета. В 1937 году он пролетел над всей страной со скоростью около 70 миль в час и на высоте более 335 метров.
В 1940 году Сикорский продемонстрировал свой первый действующий вертолет. Этот вертолет был принят на вооружение армией США в 1942 году.
Из книги 100 великих чудес техники автора Мусский Сергей АнатольевичВертолет КА-52 «Аллигатор» При всех своих достоинствах любой самолет имеет один важный недостаток – для того чтобы оставаться в воздухе, он должен постоянно и с достаточно большой скоростью перемещаться в горизонтальной плоскости, ведь подъемная сила его крыльев
Из книги 100 великих изобретений автора Рыжов Константин Владиславович85. ВЕРТОЛЕТ В течение почти сорока лет после своего появления самолет безраздельно господствовал в воздухе. За это время многократно возросли скорость и грузоподъемность крылатых машин, которые из неуклюжих фанерных «этажерок» превратились в мощных реактивных
Из книги Ловля рыбы со льда автора Смирнов Сергей ГеоргиевичНа приманку типа «вертолет», «кальмар»,»штопор» и их разновидности В начале зимы после поимки несколько экземпляров на определенном участке водоема, клев временно прекращается. Судак, даже если он не покинул места стоянки, временно прекращает клев и на обычные блесна не
Из книги Большая Советская Энциклопедия (ВЕ) автора БСЭВертолёт Вертолёт, летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальными взлётом и посадкой, подъёмная сила в котором создаётся одним или несколькими (чаще двумя) несущими винтами. Слово «вертолёт» введено вместо иностранного «геликоптер». В. взлетает вертикально вверх
Из книги Справочник кроссвордиста автора Колосова СветланаСамый большой вертолет 2 «Ми-12» – Россия.
Из книги Все обо всем. Том 3 автора Ликум АркадийКто изобрел вертолет? Мысль о летательном аппарате, который мог бы подняться в воздух, возникла давно. Леонардо да Винчи уже в 1500 году нашей эры нарисовал чертеж огромного винтообразного вертолета. Но он никогда не пробовал построить вертолет, потому что у него не было
Из книги Все обо всем. Том 4 автора Ликум АркадийКто изобрел мяч? Никто не знает, кто первым начал играть в мяч, но было это еще в доисторические времена. Каждая цивилизация, от первобытных времен до наших дней, играла в игры, используя различные виды мяча. Некоторые древние народы плели мяч из тростника, другие
Из книги Все обо всем. Том 5 автора Ликум АркадийПочему вертолет может останавливаться в воздухе? Вертолет может летать во всех направлениях: вперед, назад, прямо и вбок. Он может также зависать в одной точке. Чтобы понять, как это происходит, нужно знать, как летает вертолет. Когда лопасти пропеллера вертолета вращаются
Из книги 100 великих рекордов авиации и космонавтики автораВертолет ложечника Митрейкина В сентябре 1889 года в штаб Московского военного округа пришло письмо от кустаря-ложечника Никиты Митрейкина. «…Мною изобретена деревянная модель воздухоплавательного велосипеда», — сообщал он. И далее отмечал, что «поскольку чертежу и
Из книги Авиация Красной армии автора Козырев Михаил ЕгоровичДисковый вертолет Б.Н. Юрьева В 1921 г. Б.Н. Юрьев впервые в мире предложил принципиальную схему вертолета с дискообразным корпусом. Известны схемы его двух аппаратов, представлявших собой осесимметричные тела с внутренним расположением по вертикальной оси двигателей и
Из книги Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание автора Зигуненко Станислав НиколаевичВертолет кустаря Митрейкина В сентябре 1889 года в штаб Московского военного округа пришло письмо от кустаря-ложечника Никиты Мироновича Митрейкина. «…Мною изобретена деревянная модель воздухоплавательного велосипеда», — сообщает он. И далее отмечает, что «поскольку
Из книги 100 знаменитых изобретений автора Пристинский Владислав Леонидович Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторовВертолет Вертолет – летательный аппарат, создание подъемной силы в котором происходит одним или несколькими несущими винтами, с вертикальными взлетом и посадкой. Определение «вертолет» введено вместо зарубежного «геликоптер».Вертолеты взлетают вертикально вверх без
Из книги Кто есть кто в мире открытий и изобретений автора Ситников Виталий ПавловичРобот-вертолет БПЛА Российская компания KVAND разработала малогабаритный беспилотный робот-вертолет. Он может применяться для исследования местности, проводить слежение за газо– и нефтепроводами, вести поисковые работы. Он способен развивать свою скорость до 150 км/ч
Из книги Откуда пришли слова автора Ушакова Ольга ДмитриевнаКто изобрел акваланг? Люди всегда испытывали любопытство к тому, что происходит в подводном мире, и пытались туда проникнуть. Но как получить запас воздуха для дыхания под водой? Это было довольно сложно.Нужно было решить две проблемы: трудность передвижения в воде и
Из книги автораВертолёт У слова два корня: верт– и лёт-. Родился вертолёт в советскую эпоху, образовавшись от глаголов вертеть и летать по принципу слова самолёт. Вертолёт был назван по вращающемуся при полёте
Вертолет Генриха Фокке: танец в воздухе
Пионер создания вертолетов, один из руководителей авиационной промышленности Германии, человек, чьи проекты опережали время на многие годы, – Генрих Карл Иоганн Фокке родился в городе Бремен 8 октября 1890 года. О юности будущего талантливого проектировщика известно очень мало. Авиаконструированием он увлекся в 18 лет, а уже в 20 создал первый собственный самолет. Тогда же Фокке познакомился с Георгом Вульфом – своим будущим соавтором и испытателем летных машин. В 1914 году, когда началась Первая мировая война, Фокке записался добровольцем на фронт. Сначала он был направлен в пехотный полк, но уже вскоре его перевели в военно-воздушные силы. Четыре года спустя война закончилась – Германия проиграла и одним из условий ее капитуляции был запрет на создание самолетов.
Однако это не остановило молодых инженеров – Фокке и Вульф тайно проектировали свои летательные аппараты в подвальной мастерской. Вскоре Фокке окончил Бременский Технологический институт, политическая обстановка изменилась, и он смог представить свой первый официальный самолет – двухместный моноплан A 7 Storch. Получение от министерства транспорта сертификата летной годности на это изобретение позволило создать акционерное общество Focke-Wulf Flugzeugbau AG. В новой компании Генрих Фокке стал главным конструктором, а Георг Вульф – главным испытателем. Молодая команда начала массовое производство А 7, выпустила легкий транспортный пассажирский моноплан А 16, а затем стала экспериментировать с различными модификациями модели этого типа, двухместными летными средствами и двухмоторными вариантами самолетов. Вскоре компанию ожидал ряд потрясений и неудач: 9 сентября 1927 года во время испытательного полета погиб Георг Вульф.
Несмотря на это несчастье и последовавший финансовый кризис, во многом благодаря личному энтузиазму Генриха Фокке, фирма выжила и продолжила работать. Среди ее новых проектов были транспортный А 20, фотокартографический А 21, тренировочный биплан S 24, разведывательный автожир Fw 186. Настоящий триумф ожидал компанию 26 июня 1936 года, когда публике был представлен Focke-Wulf Fw 61 – одноместный двухвинтовой вертолет поперечной схемы, ставший легендой. Это был первый в мире вертолет – прототип современных машин, который обладал достаточной устойчивостью на всех режимах полета и хорошей управляемостью. Его можно назвать гибридом вертолета и самолета: крыло отсутствовало, а в носовой части фюзеляжа был установлен обыкновенный пропеллер. Два подъемных винта, вращавшиеся в противоположные стороны, были вынесены по бокам фюзеляжа. Вертолет развивал скорость в 112 км/ч, достигал высоты в 2600 метров и дальности в 200 километров.
Самой известной публичной демонстрацией новой машины стал показательный полет Ханны Райч в берлинском Deutschlandhalle в 1938 году. Пилот-инструктор Люфтваффе и эксперт по авиаисследованиям, Райч поднималась под купол в центре зала, совершала полет по его периметру, заставляла машину буквально танцевать в воздухе. В конце представления она развернулась на 360 градусов и запустила небольшой фейерверк из кабины пилота. Это произвело впечатление не только на гражданских зрителей: за свое выступление Райч получила медаль Люфтваффе и стала первой женщиной, удостоенной этой награды. Однако в серию вертолет не пошел, а после ухода Генриха Фокке из компании Focke-Wulf и организации совместно с летчиком Гердтом Ахгелисом компании Focke-Achgelis вертолет Fw 61 был переименован в Fa 61.
Позже по заказу Министерства гражданского транспорта были выпущены две другие машины: двухместный Fa 223 и шестиместный Fa 266. Сделаны они были по образцу Fw 61, но оснащались более мощными двигателями. Fa 223 показала себя как надежная машина в спасательных работах и для транспортировки на внешней подвеске крупногабаритных грузов: частей мостов, пушек и ракет. Вскоре компания получила заказ на разработку чисто военной винтокрылой машины. Во время Второй мировой войны вертолеты Фокке участвовали в транспортных и связных операциях, работали на эвакуациях, корректировали огонь. Знаменитый истребитель Fw 190 был создан фирмой Focke-Wulf, уже в отсутствие ее основателя. И хотя позже Фокке предложил усовершенствовать модель, поставив на нее реактивный двигатель, эта разработка в серию не пошла: спрос на обычные истребители этого типа и без того был большой.
После окончания войны фирма Фокке была ликвидирована, а сам инженер находился в качестве военнопленного во Франции. Однако его опыт и знания были по достоинству оценены: позже он работал техническим консультантом в строительстве вертолетов для британской авиации, конструировал летательные аппараты во Франции, Бразилии, Голландии. В последующие годы Фокке вернулся в Германию, он занимал место профессора Высшей технической школы в Штутгарте, служил экспертом Германского аэрокосмического центра и продолжал собственные проекты: создал похожий на рыбу-ската самолет Rochen, сконструировал аэродинамическую трубу, изучал летные характеристики вертолетов и проблемы аэродинамики.
Генрих Фокке умер в родном Бремене в 1979 году, в окружении семьи и учеников. Его идеи действительно опережали время на многие годы вперед, а продуманными и оригинальными техническими решениями немецкого конструктора до сих пор пользуются инженеры и авиастроители всего мира. В 1997 году была вновь открыта аэродинамическая труба Фокке и вскоре на ее основе была создана небольшая экспозиция. Сегодня увидеть все исторические модели и узнать больше о создании вертолетов в разных странах можно в немецком Музее вертолетов в городе Бюккебург, неподалеку от Ганновера. Сайт музея: www.hubschraubermuseum.de
Дарья Хрущева
Когда был изобретен первый вертолет
Разработка вертолетов, вероятно, самого неестественного летательного аппарата, созданного человеком, который бросает вызов самой гравитации, длилась веками. В отличие от развития самолетов, история вертолетов представляет собой смесь множества небольших этапов, и очень трудно назвать конкретную дату или повод для прорыва его изобретения.
Первым «разработчиком», привлекшим большое внимание, был около 1483 года Леонардо да Винчи с его «спиралью полета».Концепция машины также раскрывается этимологией слова вертолет, которое происходит от греческих helix (спираль) и pterion (крыло). Это исследование да Винчи часто называют первой попыткой создать рабочий вертолет. Поскольку в то время не было подходящих материалов и стремления к успеху, исследование оставалось открытым, и трудно сказать, какое явление вдохновило его.
Идея такого летательного аппарата оставалась безвестной на века по неизвестным причинам.Хотя сама природа показала мельком вращающееся крыло в полете падающих семян мраморного дерева, это оставалось чистой биологией и игрушкой для детей.
Однако гораздо раньше, в IV веке до нашей эры, китайским шрифтом описана другая детская игрушка, которая очень похожа на вертолет. Сверху на деревянной палке прикреплялись два противоположных птичьих пера. Теперь, когда стержень был закручен между руками, эта штука начала подниматься перпендикулярно из него.
Между китайской игрушкой Леонардо да Винчи и тем, что сегодня обычно понимают под вертолетом, есть много мелких разработок, едва заметного прогресса и, прежде всего, много идеализма людей, которые просто не хотели верить, что это невозможно. взлетать и приземляться вертикально. Однако были люди, которые с большим или меньшим успехом посвятили себя разработке вертолета, построив свои невероятные летательные аппараты.
Важные шаги впереди были сделаны благодаря таким изобретателям, как: русский Ломоносов в 1754 году с «Вертолетом с ящиком», австриец Якоб Деген в 1817 году «соосный вертолет», Граф Адольф де Ламбертье из Франции в 1818 году с военным кораблем «Aeriene». , Сэр Джордж Кэли в 1843 году с проектом конвертоплана, Гюстав де Понтон д’Амекур в 1861 году со своей паровой моделью U.S. изобретатель Томас Альва Эдисон в 1880 году со своими небольшими моделями вертолетов, француз Гюстав Трув, который построил в 1887 году и управлял привязной электрической моделью, Ян Бахил из Словакии в 1905 году со своим беспилотным вертолетом и, наконец, что не менее важно, французские братья Жак и Луи Бреге. , 1907, «Автожир №1». Однако их было намного больше …
Уилбур Райт пришел к своему выводу в 1906 году: «Вертолет спроектировать намного проще, чем самолет, но он бесполезен .«В то время он не знал, что история повернется, точно так же, как пропеллер вертолета, а через год после его заявления первый взлетел с земли.
1907 год — это год, с которого начинается настоящая история вертолетов, потому что это был первый раз, когда человек с винтокрылым летательным аппаратом оторвался от земли.
Историография не совсем согласна, кто совершил этот первый прыжок. Сообщается, что 24 августа или 29 сентября 1907 года братья Луи и Жак Бреге подняли свой самолет на несколько сантиметров над землей.Но есть и документы, в которых только 13 ноября 1907 г. Поль Корню совершил первый полет на «вертолете». К сожалению, правду уже невозможно определить. Однако достижение Корню было поразительным, учитывая нехватку оборудования и финансирования. Его вертолет назвали «летающим велосипедом» по иронии судьбы за то, что он был скромным человеком, зарабатывающим на жизнь строительством и продажей велосипедов. Поскольку ему удалось пролететь на высоте 1 фут (0,3 метра) почти 20 секунд, он считается первым.
Однако разработка материалов и, прежде всего, авиационных двигателей сыграла очень важную роль, что позволило после многих лет исследований построить вертолет.
Вертолет Пола Корню
Испанец Хуан де ла Сьерва до своей смерти в результате несчастного случая в 1936 году экспериментировал с так называемыми автожирами. Отличие от вертолета в том, что в случае с автожиром ротор вращается не двигателем, а движением вперед.Это имеет тот недостаток, что невозможен ни вертикальный взлет, ни вертикальная посадка.
За ним последовали многие изобретатели, такие как Рауль Патерас-Пескара де Кастеллюсио, Этьен Оемичен, Джордж де Ботезат (Георге Ботезату, румын), Альберт Гиллс фон Баумхауэр, Артур М. Янг, Оскар Асбот, Коррадино Д’Асканиевио, Борис Н. Юраниевио, Борис Н. Черемухин и Николас Флорин, которые спроектировали и построили модели, каждый из которых внес свой вклад в развитие функционального вертолета.
Все были поражены одной и той же проблемой: найти двигатель, который может вращать винт достаточно быстро, чтобы создать «нагрузку» или вертикальную силу, чтобы поднять машину от земли.
Практическое устройство было создано только в 30-х годах прошлого века Игорем Сикорским, построившим тогда свой первый вертолет, который разбился и был разрушен. После этой неудачи он сначала обратился к самолету с неподвижным крылом. И только в 1930-х годах он вернулся к своей мечте, и в 1939 году ему удалось разработать небольшой противовращающий винт, установленный в верхней части хвоста, что в итоге привело к полностью функциональному, стабильному и простому в эксплуатации устройству. .
Тогда он еще не знал, что его имя станет синонимом вертолета, но он будет упомянут позже.
Ранние разработки датского часовщика и инженера-электрика Якоба Кристиана Эллехаммера (1871–1946) вряд ли будут известны. Они спроектировали винтокрылый аппарат с соосной роторной системой и носовым винтом, который сначала приводился в движение 6-цилиндровым радиальным двигателем собственной конструкции (36 л.с.). Однако более примечательным было первоначальное использование системы циклической и коллективной регулировки лезвий.Эллехаммер продемонстрировал свое устройство публике в 1912 году и достиг полезной нагрузки до 115 кг, но разбился позже в том же году и завершил свои исследования по этому вопросу.
Во время Первой мировой войны профессор Теодор фон Карман (1881–1963) и Вильгельм Зуровец построили так называемый привязанный вертолет в качестве наблюдательной площадки в Венгрии. ПКЗ-2 приводился в действие тремя электродвигателями общей мощностью 360 л.с. и достиг высоты около 50 метров с временем полета 30 минут.Эксплуатация ПКЗ 2 была замечательной, но очень нестабильной.
Автожиры (также называемые автожирами) в основном использовались в Англии для наблюдения за побережьем и для калибровки размещенных там радаров. По мере развития вертолетов они теряли все большее значение, пока окончательно не исчезли со сцены.
Между двумя мировыми войнами над созданием вертолетов работали многие известные личности.
В 1924 году аргентинский Пескара построил в Испании вертолет со соосным несущим винтом и массой 850 кг. Это был первый вертолет, в котором имелся функциональный контроль циклической и коллективной регулировки лопастей несущего винта. Достигнута невероятная скорость 13 км / ч. В том же году Этьен Омихен впервые на вертолете совершил полет по замкнутому кругу. Время полета 7 мин 40 сек.
Хафнер, Камов, Бреге и другие лихорадочно работали над своими проектами.
Первый действительно пригодный для использования вертолет был запущен в 1938 году Ханной Райч в Deutschlandhalle в Берлине. Это «Фокке-Вульф Fw 61». Поскольку «Фокке» более или менее удалось решить проблемы с управлением и впервые точное зависание на месте стало возможным даже в ангаре.
Антон Флеттнер первым разработал вертолет с роторами, вращающимися в противоположных направлениях. Конструкция была очень сложной из-за специального оборудования и поэтому заняла больше времени, чем планировалось.Полет Fl 265 состоялся в мае 1939 года в районе Берлин-Шенефельд. Одним из немногих вертолетов, сыгравших определенную роль во Второй мировой войне, был Flettner Fl 282. Этот вертолет использовался в стране, а также на кораблях для транспортных и стыковочных задач.
Ведь разработка вертолетов снова связана с именем Игоря Сикорского. Русский, родившийся 25 мая 1889 года в Киеве (сегодняшняя Украина), жил в Америке, и в 1938 году Сенат США утвердил бюджет в 2 миллиона долларов на его исследования.
Сикорский был первым конструктором, построившим вертолет только с одним винтом.
Сикорский тестирует полет VS-300.
Он соревновался с XR1 Лепажа за армию США и преуспел в
Различные эксперименты с двумя хвостовыми винтами, расположенными горизонтально, в конечном итоге привели к все еще самой распространенной на сегодняшний день конструкции с несущим винтом и вертикально расположенным хвостовым винтом.
Сикорскому пришлось выиграть долгую битву, чтобы привлечь внимание армии США, но в конце концов они заинтересовались его конструкциями, и быстро растущая компания Sikorsky приобрела всемирную репутацию.
Во время Второй мировой войны W-5, W-6 в Великобритании и VS-300 в США стали первыми военными вертолетами, способными нести 500-килограммовый груз на средней скорости 100 км / ч.
Еще одним успехом Сикорску стал R-4.Его передача армии США состоялась 18 мая 1942 года. Планировалось провести дальнейшие испытательные полеты, но это потребовало переброски вертолета из Бриджпорта (завод Сикорского) в Дейтон. Было решено не проезжать эти 760 миль на транспортном средстве, а летать. Итак, 15 мая 1942 года стартует неизвестный экипаж, а за ним — поезд инженеров, который приземляется в Дейтоне через 5 дней и общее время полета более 16 часов. Этот полет — первый практический полет вертолета.
Сикорский R4B
Музей ВВС США
После того, как армия заинтересовалась вертолетом, разработка ускорилась, особенно в Америке.
Конечно, есть еще много чего написать о первых днях полетов на вертолетах, но особенно о 1940-х годах, когда был достигнут значительный прогресс в технологиях.
Есть и другие известные личности, которые не устояли перед страстью к вертолетам. Следующие изображения предназначены для того, чтобы дать очень краткое описание событий в конце и после Второй мировой войны.
Sud Est Aviation (Aerospatial) SE-3000
Разработка немецкого вертолета FA223
Колокол 47
Первый вертолет, сертифицированный для использования в гражданских целях 8 марта 1946 года
в U.S.A , Piasecki PV-2 , был успешным вертолетом, совершившим второй полет.
PV-2 совершал полеты на 11 th апрель 1943 г.
Человек, который изобрел вертолет
Популярная викторина: Кто изобрел вертолет? Любые идеи? Это был Игорь Сикорский — у него сегодня день рождения!
Это имя может показаться вам знакомым, поскольку «Сикорский» практически синонимичен с вертолетом.Его VS-300 был первым самолетом, в котором использовалась конструкция с одним несущим винтом и рулевым винтом. Сикорский сам пилотировал его в первый полет в 1939 году. Испытания длились всего несколько секунд. Сегодня исторический VS-300 остается экспонатом в музее Генри Форда в Мичигане.
Большие мечты
Игорь Сикорский (1889-1972) родился в Киеве, Россия (ныне Украина), в 1889 году. Его страсть к авиации расцвела рано. В 11 лет он мечтал создать роскошный летающий пассажирский лайнер.Он фактически воплотил эту мечту в реальность еще до того, как поднял свой первый вертолет на землю. В 1931 году Pan American Airlines, первая в мире коммерческая авиакомпания, испытала Sikorsky S-40 и вместе с ним положила начало международной индустрии авиаперевозок. Технический советник Pan Am Чарльз Линдберг руководил первым пассажирским рейсом S-40. Следующая итерация этого самолета, S-42, стала еще одной исторической вехой для авиации, а также местом действия романа Кена Фоллетта о международной напряженности, Night Over Water .
Мечты и увлечения Сикорского побудили его изучать инженерное дело в Париже и Санкт-Петербурге, а затем поступить в Машиностроительный колледж Политехнического института в Киеве. Там он задумал свой первый вертолет — аппарат с одним несущим винтом, способный к вертикальному подъему. К сожалению, еще в 1910 году Игорь немного опередил свое время. Авиационная технология, которая позволила бы ему построить свое видение, просто еще не была изобретена.
Работая «вверх»
Следующее десятилетие Игорь жил в России, работая на самолетах.В 1913 году спроектировал и пилотировал первый четырехмоторный самолет. Задуманный как пассажирский самолет, он вскоре был переоборудован для использования в качестве бомбардировщика времен Первой мировой войны.
Во время русской революции Игорь понял, что ему небезопасно в России, поэтому он иммигрировал в США. Сначала единственной работой, которую он мог найти, было преподавание математики и естествознания другим иммигрантам. В конце концов он набрался уверенности и основал свою собственную компанию: Sikorsky Aero Engineering Corp. Вскоре компания столкнулась с финансовыми трудностями, но неожиданное вложение со стороны соотечественника, композитора Сергея Рахманинова, спасло положение.
Игорь спустил на воду двухмоторный самолет S-29A в 1924 году, за ним последовали другие самолеты, включая несколько летающих лодок, таких как S-40 и S-42. В те дни его самолеты должны были иметь возможность приземляться на воду, потому что существовало так мало аэропортов. Вскоре самолеты Сикорского стали первыми пассажирскими лайнерами, пересекшими Атлантический и Тихий океаны.
Изобретая себя заново
Летающие лодки были переходным решением — временной мерой, пока промышленность и инфраструктура не догнали существующие авиационные технологии, такие как Sikorsky.Игорь был счастлив воспользоваться нишевой возможностью, которую создала временная потребность. После 1930-х годов пришло время заново изобретать себя.
Игорь не отказался от своей мечты о судне с вертикальным подъемником. Применяя свои навыки решения проблем, он разработал практические решения проблем крутящего момента и подъемной силы, которые были созданы в концепции вертолета. К 1939 году VS-300 Сикорского был готов к первому полету.
Гуманитарная сторона технологий
ВС-300 стал образцом для всех современных вертолетов.В 1941 году компания Sikorsky Aircraft получила первый контракт с авиакорпусом армии США на наблюдательный вертолет, который стал известен своими спасательными миссиями. Во время Корейской войны он также использовался для снабжения и медицинских перевозок. Игорю было очень приятно видеть, что его технология используется таким образом. Он был духовным человеком, который хотел внести свой вклад в изобретения, которые помогли человечеству.
Вертолет Sikorsky S-70, известный как Black Hawk, является, пожалуй, самым популярным военным вертолетом США, используемым сегодня.Он уже заменил Huey в качестве основного средства передвижения войск. Кроме того, «Черный ястреб» используется для поиска и спасения, а также для борьбы с наркотиками.
Игорь Сикорский — идеальный образец для подражания для современных молодых изобретателей, инженеров и предпринимателей. Его настойчивость, умение решать проблемы и нестандартное мышление учат нас следовать своим мечтам и не бояться неудач.
Как вы думаете, вы могли бы изобрести что-нибудь, как это сделал Игорь? Несколько летних программ Envision дадут вам возможность сделать именно это:
Более подробную информацию о жизни Игоря Сикорского можно найти в его биографии на сайте Американского общества инженеров-механиков.
background-image: здание с американским флагом перед ним
№ 85: Вертолет
Сегодня поищем первый вертолет. В Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация бежит, а люди, чьи изобретательность создала их.
Расстраивает пытаться найти первый вертолет. Леонардо да Винчи идея подняться в воздух с вертикально установленный пропеллер, и идея была соблазнительно просто. Но на следующие четыре и полвека один изобретатель за другим сталкивался ужасные проблемы, когда он действительно пытался это сделать.
Есть три типа полетов тяжелее воздуха. An самолет отрывается от земли, когда его пропеллер или струя тянет по воздуху подъемное крыло. An автожир тоже так работает. Пропеллер тянет его вперед; но вместо крыла у него другое большое пропеллер сверху. Второй пропеллер свободный ход — он не работает.Это просто кружится на ветру и поднимает самолет. Но винт вертолета приводится в действие, и он поднимает машина прямо вверх. Он сочетает в себе мощность и лифт в том же винте.
После Леонардо идея вертолета всплыл во Франции в 1784 году в виде рабочая модель с приводом от тетивы — о В то же время воздухоплавание началось и во Франции.В 19 веке всевозможные гениальные Модели вертолетов строились по всей Европе.
Например, в 1877 году Энрико Форланини пилотировал большой модель с паровым приводом на высоту более 40 футов в Милан. Но только в 1907 году француз Пол Корню завис над землей 20 лет. секунд в странном 32-лопастном вертолете.Корню, как братья Райт четырьмя годами ранее, был производитель велосипедов.
Было изготовлено несколько других ранних вертолетов, но они все были недостаточно мощными и их было трудно контролировать. Когда более управляемый автожир был разработан в 20-х годах, вертолеты были брошены. В 1936 году немцы построил успешный гибридный вертолет-автожир, чей двигатель приводил в движение как подъемные, так и тянущие винты.
Игорь Сикорский построил первый настоящий вертолет в Соединенные Штаты в 1939 году. Он пытался построить один в России 30 лет назад, но потерпел неудачу. Теперь после проектированию самолетов в течение 30 лет, и улучшил технику, ему это удалось. Потом немцы сбросили передний винт на их модель, превращая его в чистый вертолет.Русские скоро скопировали немцев, и — у всех были военные вертолеты во время Второй мировой войны.
Вертолет был в сознании людей задолго до самолет. Но осуществить эту мечту было нелегко. Его история полна успехов. В очень простота совмещения мощности и подъемной силы в одном большой винт приводит к ужасным конструктивным проблемам.Леонардо привлекала своей простотой 500 лет назад. Он не понимал, насколько сложно будет управлять движением с помощью одного пропеллера. Этот сложность, маскирующаяся под простоту, оставалась неизменной дразнил и вводил в заблуждение дизайнеров до 1939 года.
Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы Работа.
(Музыкальная тема)История вертолетов — Ричард Харрис
История вертолета — Ричард Харрис Вернуться к
Aviation Answer-Man
Gateway
Вернуться к
История авиации и промышленность
Основная информация страница
Эволюция самых экзотических технологий авиации
Авторские права 2004 Ричард Харрис
Изображения любезно предоставлены Департаментом обороны НАСА.,
Столетняя летная комиссия США,
и музей Хиллера.
Первоначально опубликовано в In Flight USA
История вертолета — одна из самых интересных историй. Это история эволюции простой идеи: неограниченный полет — полет вертикально или горизонтально или зависание в воздухе. Но, как и все просто, не все так просто.
Вертолет должен бросить вызов многим силам, с которыми у самолета мало опыта :
- Центробежная сила и гироскопическая прецессия
- резонанс земли
- Быстро меняющаяся подъемная сила на крыльях
- массивный крутящий момент под разными углами
- чрезвычайно деликатные проблемы с балансировкой
- невероятная вибрация ,
- и др…
В то время как самолетов и планеров могут летать только вертикально, сначала летит горизонтально , а затем поворачивает весь самолет вверх, вертолет должен иметь возможность начать и закончить вертикальным полетом.
Самолеты и планеры — самолеты с «неподвижным крылом» — летают, создавая подъемную силу своими крыльями в результате перемещения всей массы (включая жестко прикрепленные крылья) по воздуху.Когда крылья проходят по воздуху, «относительный ветер» создает подъемную силу на крыльях.
Но на вертолете подъемная сила должна создаваться перемещением крыльев, только , по воздуху. Следовательно, вертолеты — несмотря на то, что они кажутся поднимаемыми с помощью горизонтальных винтов — точнее сказать, поднимаются с помощью вращающихся крыльев . Главный винт вертолета представляет собой пару (или более) длинных тонких крыльев — лопастей несущего винта — вращающихся с достаточно высокой скоростью, чтобы генерировать собственный относительный ветер (и подъемную силу), даже если остальная часть Самолет неподвижен.
РАННИЕ ИДЕИ ВЕРТОЛЕТОВ
Леонардо да Винчи набросал свой знаменитый «
Helix » — крыловидный профиль в форме винта на деревянном каркасе, вращаемый мышцами пилота. Но да Винчи, по-видимому, понял (как и в случае с его орнитоптером, который машет птицами), что соотношение мускулов к весу человека обычно недостаточно для полета на двигателе. Но Helix предопределил название «вертолет» — от латинского «helix» (круглая форма или направление) и «pteron» (крыло).Первое известное устройство для вертикального полета — это 2500-летний «
Chinese top » — игрушка, сделанная из деревянных дюбелей, с перьями, расположенными как пропеллер на обоих концах, и вращается на скрученной веревке, натянутой небольшой деревянный бант. В некотором смысле это был первый вертолет, также известный как Orinithopter .Британский Сэр Джордж Кейли , отец авиационной техники в 1800-х годах, создал несколько гигантских моделей орнитоптеров, которые летали на высоту до 90 футов и на большие расстояния, демонстрируя теоретическую возможность вертикального полета.К 1860-м годам «летающий волчок» в различных формах — обычно ротор, запускаемый путем натягивания веревки, намотанной на его вал, — стал популярной игрушкой. Некоторые взрослые строили массивные, приводимые в движение паром, сжатым воздухом, пружинами или растянутой резиной. Но никто, кажется, не поднял человека наверх.
Применив принцип, британская компания W.H. Компания Phillips изготовила орнитоптер с двигателем
модели , извергавший пар из кончиков ротора для приведения в движение — и он действительно полетел, — первый винтокрылый летательный аппарат с механическим приводом. Итальянский профессор инженерии Энрико Форланни сумел приспособить паровой двигатель мощностью в четверть лошадиных сил к другой модели. В 1878 году он взлетел на 40 футов и завис там до 20 секунд.Но, как и в случае с разработкой самолетов, не было найдено подходящего источника энергии для его питания. Ранние мастеры рассматривали идею как возможную поставку воздушной наблюдательной и разведывательной платформы, имеющей «большую военную ценность». Но ни созданные ими модели, ни предполагаемые полноразмерные конструкции не могли обеспечить достаточной подъемной силы.Главная проблема заключалась в отсутствии достаточной мощности при достаточно легком двигателе.
Чтобы разработать
адекватный двигатель , с достаточно большим отношением мощности к весу для полета, изобретатель Томас Эдисон (известный своей лампочкой и фонографом) возился с легким «взрывным двигателем» — пропитывающей телеграфной лентой. с порохом и плотно сжимая его полоски между металлическими колесами (для уплотнения горения) в камеру сгорания, где он воспламенился бы электрически.Сначала это сработало. Но в конечном итоге возгорание вспыхнуло через ролики и воспламенило весь рулон «топливной» ленты. Мощный взрыв побудил Эдисона вообще отказаться от этой идеи — хотя позже он заявил, что «независимо от того, какого прогресса может достичь самолет, вертолет будет [темой] продвинутых студентов, изучающих воздухоплавание».Пионеры
Братьям Райт принадлежал китайский волчок, подаренный их отцом в 1878 году. Но они посчитали идею вертолета «более сложной», чем полет на планере, продемонстрированный Кэли и другими, и отказались от вращающихся крыльев.
В 1908 году Эмиль Берлинер , изобретатель «граммофона» (самого раннего устройства для записи звука), отличился от подхода братьев Райт. «Способ летать, — настаивал он, — прямо вверх». При содействии Дж. Ньютона Уильямса Берлинер разработал вертолет соосной схемы, в котором использовались сдвоенные «
соосно вращающихся в противоположных направлениях несущих винтов ». Вращаясь в противоположных направлениях на одном и том же валу (с внутренним зацеплением), каждый из них нейтрализовал крутящий момент другого, не давая вертолету беспомощно вращаться из-под контроля.Их корабль мог поднимать собственный вес, но не вес пилота. Позже, в 1924 году, они выпустили один из первых пилотируемых самолетов с вертикальным полетом — своего рода биплан с несущими винтами на законцовках крыла.Но перед Берлинером были два французских первопроходца:
первый пилотируемый вертолет типа , а также первый управляемый вертолет управляемый пилотируемый самолет . … как мы скоро увидим.К началу 1900-х годов, перед Первой мировой войной, эпоха изобретений достигла своего апогея.Теперь, когда самолет был полностью «изобретен», появилась страсть ко всему, что касается полета, и идея вертолета, ну, взлетела с — особенно в Европе.
Во Франции инженеры Луи и Жак Бреге из знаменитой семьи часовщиков построили огромную конструкцию, состоящую из четырех ветряных мельниц, установленных на земле (вверху справа), с основанием, соединенным вокруг двигателя. 19 сентября 1907 года (некоторые говорят, 24 августа) хрупкий коллосс с 32 вращающимися крыльями фактически оторвался от земли, и парил в течение нескольких секунд в условиях граунд-эффекта , но управлять им могли только смелые добровольцы. на земле, хватаясь за концы каркаса, когда роторы рассекали воздух прямо над их головами.Несмотря на неоднократные попытки, непрактичность идеи заставила Бреге отказаться от нее и заняться разработкой самолетов с неподвижным крылом в качестве одного из важнейших производителей самолетов во Франции, в конечном итоге создав великую авиакомпанию Air France.
В ноябре следующего года его коллега-француз Поль Корню управлял вертолетом, который обещал обеспечить управляемый свободный полет. Меньше, чем зверь Бреге, он использовал пару лопастей ротора, выступающих из каждой пары горизонтальных колес со спицами.Колеса вращались длинным ремнем, проходящим вокруг их ободов, от маленькой ступицы, исходящей от трансмиссии двигателя. Этот первый вертолет с «тандемным ротором» не только мог парить, но и фактически мог немного двигаться вперед и назад, приводимый в движение потоком вниз, направляемым парой простых лопастей — по одной под каждым ротором — которые отклоняли часть потока вниз для »
перевод «в горизонтальный полет. Паря в футе от земли, он мог ползти вперед со скоростью улитки.Другой француз, Шарль Ренар , в 1904 году задумал
лопастей винта с независимым шарниром , позволяющих изменять шаг каждой лопасти во время полета для большей управляемости.А в 1906 году итальянская модель Gaetano A. Crocco запатентовала «
циклическое управление шагом », позволяющее наклонять весь вращающийся «диск несущего винта» в полете, направляя его подъемную силу и тягу вниз под небольшими отклонениями от вертикали. — для управления по курсу и перевода в горизонтальный полет.Эти два метода в конечном итоге станут критически важными для проектирования современных вертолетов.
Crocco также обнаружил основную проблему винтокрылого аппарата:
дифференциальной подъемной силы в горизонтальном полете .То есть, пока вертолет парит в одном месте в спокойном воздухе, скорость ротора одинакова на всем протяжении «диска ротора». Но по мере того, как вертолет начинает двигаться вперед, воздушные скорости «относительного ветра» — ударяя по продвигающимся и удаляющимся лопастям — становятся все более неравными, вызывая неравномерную подъемную силу, в результате чего роторы на продвигающейся стороне диска генерируют гораздо больше. поднимите, чтобы они поднялись и перекатили самолет на другую сторону.В 1909 году молодой русский инженер Игорь Сикорский попытался управлять деревянным вертолетом, построенным по той же соосной схеме, что и первый вертолет Berliner & Williams.Но этот первый самолет «Сикорский» потерпел неудачу из-за отсутствия лучших роторов и более мощного двигателя (у него было всего 25 лошадиных сил). Сикорский тоже отказался от вертолета в поисках счастья в самолетах, в конечном итоге став ведущим архитектором гигантских самолетов. Спасаясь от коммунистической революции в 1917 году, он приехал в США и стал главным архитектором гигантских летающих лодок. Но идея вертолета решительно вернулась к нему через поколение.
Однако другие русские имели значение. К. А. Антонов (впоследствии мастер гигантских советских самолетов) построил в 1910 году вертолет, аналогичный вертолету Сикорского. Московский студент Борис Юрьев создал вертолет 1911 года, на котором впервые были установлены хвостовые винты
«анти-крутящий момент» — теперь стандартная необходимость на большинстве вертолетов — для противодействия крутящему моменту несущего винта и предотвращения вращения машины в противоположное направление.И русский иммигрант , профессор Джордж де Ботезат — эгоистичный и темпераментный «сумасшедший русский» ученый, который был признанным в мире экспертом по теории конструкции винтокрылых машин, также бежал от кровавой коммунистической революции в пользу США.С. Он убедил армию США нанять его, чтобы он построил для них вертолет в их экспериментальном центре летных технологий в Маккук Филд в Дейтоне, штат Огайо. В секрете Ботезат построил первый в Америке военный вертолет по тем же принципам, что и гигант Breguet, но добавил несколько пропеллеров для различных целей управления полетом.
В 1922-1923 годах ремесло де Ботеза удивляло всех своей респектабельностью. На нем даже были первые пассажиры вертолета — трое добровольцев, цеплявшихся за оснастку корабля, — когда он парил всего в 10 футах над землей.Он также выполнил первую задокументированную управляемую высокоточную вертикальную посадку винтокрылого летательного аппарата
, продемонстрировав потенциал винтокрылого летательного аппарата как средства полета даже в самые маленькие места и обратно. Но зверь по-прежнему был сложным и непостоянным, особенно в случае отказа двигателя. Армия отменила проект, отметив, что видит будущее в одноместных вертолетах с винтами.В мае 1924 года француз Etienne Oehmichen пошел еще дальше, с модернизированной версией старого устройства Breguet, сделав
первым продолжительным полетом на вертолете замкнутого цикла — два километра за 14 минут.Но ни один из этих ранних вертолетов не обладал достаточным сочетанием легкости, эффективности и мощности, чтобы вылететь из « граунд-эффекта » — воздушной подушки, созданной воздухом, зажатым между винтами и землей. Следовательно, немногие из них когда-либо совершали длительные полеты более чем на дюжину футов высотой или около того. Очевидно, это сильно ограничивало практичность вертолета.Между тем, самолеты совершали великие дела, поднимаясь с травяных полей на несколько сотен футов и взлетая в небо со скоростью более 150 миль в час в отдаленные места на неограниченной высоте, обычно перевозя пассажиров и другие существенные грузы.Хотя вертикальный полет по-прежнему был прерогативой вертолета, настоящий прогресс, казалось, принадлежал самолету.
АВТОГИРО
Как вертолет мог конкурировать? Оказывается, объединив усилия с самолетом. В 1920 году испанский авиаконструктор Хуан де ла Сьера потерял прототип одного из своих больших самолетов, когда глупый военный летчик остановил его, остановившись у земли. Сиева подумал, что должен быть какой-то способ, которым самолет мог бы удерживать высоту, когда двигатель глохнет или когда у корабля иссякает скорость.Идея вращающихся крыльев казалась многообещающей. Cierva добавила винт вертолета к самолету, чтобы произвести «автожир
».Вместо того, чтобы вращать ротор за счет мощности двигателя, автожир был спроектирован так, чтобы летать вперед, как самолет (у него даже были короткие фиксированные крылья), пока воздух не начал тянуться к ротору, вращая его без какой-либо системы механического привода («
авторотация «). Поскольку сопротивление внутренних частей ротора ускоряло вращение, внешние части ротора — теперь мчащиеся по кругу с высокой скоростью — начали создавать подъемную силу.И полетел.
В то время как крылья обеспечивали большую часть подъемной силы автожира, большой ротор обеспечивал быструю и необходимую подъемную силу для коротких взлетов и даже более коротких — даже вертикальных — посадок. Некоторые автожиры вообще не использовали крылья. И никакого «анти-крутящего» или «противоположно вращающегося» ротора не требовалось, потому что двигатель не вращал ротор, как у air .
Но первый автожир был уничтожен в результате аварии, когда во время руления перевернулся набок.Cierva стал первым человеком, который достаточно быстро двигался с ротором, чтобы обнаружить — совершенно неожиданно — насколько
дифференциальная подъемная сила бросит вызов вертолету. Когда ротор вращался, выдвигающиеся лопасти устремились бы навстречу встречному ветру, встречая воздушную скорость намного выше, чем лопасти , отступающие с другой стороны диска ротора. В результате одна сторона диска несущего винта создавала большую подъемную силу, чем другая, и самолет перевернулся на сторону отступающих лопастей.Как выяснилось, лекарство заключалось в применении уроков, извлеченных из «двугранного угла» самолета — наклона крыла самолета вверх к законцовкам крыла, что обеспечивает устойчивость самолета в полете и сопротивление крену. Лопасти плоского горизонтального ротора имели тенденцию к «
конус «, то есть изгибаться вверх на концах — из-за подъемной силы во время полета. Этот конус обеспечивал некоторый двугранный угол, что в результате приводило к устойчивости, и (как у самолетов) допускало некоторую потерю подъемной силы на стороне, наклоненной вверх, при небольшом увеличении подъемной силы на стороне, наклоненной сравнительно ниже (больше в сторону прямой горизонтальной плоскости).Путем установки горизонтальных «
хлопающих петель » у основания лопастей лопасти могли слегка подниматься и опускаться — по существу, конус несущего винта наклонялся, как самолет с двугранным углом наклона, если его опрокинет порыв ветра. Сторона, наклоненная вниз к горизонтали, создаст больше подъемной силы, а сторона, наклоненная вверх, «высвободит» часть, и корабль останется в вертикальном положении. [ПРИМЕЧАНИЕ: Честно говоря, это на самом деле неточное с научной точки зрения описание, но достаточно близко для практического понимания новичка.] Центробежная сила имела тенденцию удерживать лопасти в вытянутом состоянии, и они только хлопали достаточно, чтобы компенсировать дифференциальную подъемную силу.В то же время компания Cierva установила еще один шарнир, вертикальный «шарнир сопротивления
», в основании ротора, чтобы учесть некоторую разницу в скорости движущихся вперед и назад лопастей. Опять же, центробежная сила имела тенденцию удерживать лезвия в вытянутом состоянии, но шарнир позволял лезвиям «отставать» и «опережать» по мере необходимости, чтобы минимизировать нагрузку на них.Большее лобовое сопротивление продвигающихся лопастей привело бы к тому, что они раскачивались на шарнире сопротивления («отставание»), что замедляло их продвижение и скорость полета, а также уменьшало их избыточную подъемную силу. Меньшее сопротивление отступающих лопастей заставило бы их качаться вперед более агрессивно («вперед») под давлением карданного вала и центробежной силой, увеличивая их воздушную скорость и подъемную силу.
Однако, когда автожир подпрыгивал при посадке с катушкой, хлопающие, отстающие и ведущие лопасти имели тенденцию создавать серьезные ритмические колебания, которые могли разорвать аппарат на части от земного резонанса .»Cierva добавила амортизаторов к петлям для стабилизации положения.
Теперь Cierva решила — несколько непреднамеренно — все основные оставшиеся конструктивные проблемы с системой винта вертолета.
Чтобы сократить время взлета, он подсоединил карданный вал
от двигателя автожира к муфте , соединенной с ротором. Непосредственно перед взлетом он включал сцепление на достаточно долгое время, чтобы роторы начинали вращаться, а затем выключал сцепление и взлетал.Но тогда почему бы просто не оставить сцепление включенным и заставить его «вертолет» автожир подняться в воздух для вертикального взлета? Некоторые более поздние аппараты Cierva с мощными двигателями и несущими винтами сделали именно это, выскочив из строя, прежде чем полностью перейти в горизонтальный авторотационный полет.Машины Cierva были чрезвычайно популярны в период с конца 1920-х до середины 1930-х годов и использовались для самых разных задач, включая военные операции в Европе, американскую службу экспресс-доставки авиапочтой (от пригородных аэропортов до крыш городских центров) и других сложных задач. и творческие приложения.Амелия Эрхарт стала одним из крупнейших промоутеров автожира и наиболее опытными пилотами-испытателями американского производителя. Многие другие производители в стране и за рубежом начали их копировать.
Однако денди-машины Cierva не были предназначены для длительного вертикального полета и поэтому не могли выполнять ключевые задачи, которые изначально имели бы особую ценность для вертолета: вертикальный подъем и опускание тяжелых грузов, а также спасение в зависании. Для этого потребуется НАСТОЯЩИЙ вертолет, воплотивший в себе идеи Сьервы и его предшественников, а также более совершенный механизм и конструкцию.
ВАЖНЫЕ ВЕРТОЛЕТЫ
В Европе многие люди усердно работали над различными идеями вертолетов либо напрямую, либо через эволюцию автожира. В их число входил итальянский d’Ascanio , который в 1929-1930 годах хорошо управлял двухвинтовым коаксиальным кораблем
, достигая высоты 57 футов, преодолев расстояние более километра и управляя всего 8 минутами полета.Луи Бреге вернулся к вертолету с прекрасной конструкцией соосного двухроторного двигателя, его
Gyroplane Laboratoire , который пролетел рекордные 27 миль за ноябрь 1936 года, и четко установил, что вертолеты не могут привязан к эффекту земли, поднимаясь более чем на 500 футов.Немецкий профессор Генрих Фокке — чей автожир
Focke-Wulf Fw-186V1 не смог сместить Fieseler Storch в качестве военного самолета прямой поддержки с коротким взлетом и посадкой — победил с Focke-Achgelis Вертолет FA-61 . Большой зверь, это был, по сути, измененная обычная конструкция самолета, с крыльями, замененными шпангоутами, торчащими по бокам его фюзеляжа, на которых устанавливалась пара согласованных друг с другом крыльев. роторы , вращающиеся в противоположных направлениях, чье встречное вращение нейтрализует крутящий момент, создаваемый каждым из них.. FA-61 продемонстрировал потенциал вертолета — особенно в руках летчицы Ханны Райч, которая летала на нем по Германии и в знаменитом представлении в нацистском выставочном зале в 1938 году.Вертолеты выходили из-под земли, несли грузы и путешествовали на большие расстояния. Вертолет становился практичной машиной.
СИКОРСКИЙ «ЗАВЕРШАЕТ» РАБОТУ
В США летающие лодки Игоря Сикорского медленно затмевались дальнобойными самолетами.Его материнская компания United Aircraft отказалась от идеи вертолета. Они не были разочарованы. Русско-американец погрузился в бизнес с энтузиазмом родителей и смекалкой квалифицированного и опытного авиастроителя.
К маю 1940 года он первым представил
VS-300 — отполированный вертолет с открытой кабиной, использующий один несущий винт, уравновешенный по крутящему моменту небольшим рулевым винтом. В него вошли различные уроки его предшественников, касающиеся систем винта вертолета и средств управления полетом.Циклическое управление и управление общим шагом позволяли вертолету двигаться в полном диапазоне, в то время как использование качающихся шарниров и тяговых шарниров в ступице несущего винта делало аппарат устойчивым и эффективным на разумных горизонтальных скоростях. Вертолет Сикорского мог плавно летать во всех направлениях и в течение года побил все рекорды вертолетов — достигнув скорости 60 миль в час.В своем окончательном виде VS-300 был почти практичным вертолетом.
Вторая мировая война превратила VS-300 в полностью рабочий РЕАЛЬНЫЙ вертолет с закрытой кабиной
Sikorsky R-4 (справа).Используя большой несущий винт и маленький хвостовой винт, а также различные функции управления и адаптации, впервые реализованные бесчисленным множеством других, R-4 задал форму будущего — новаторский пакет базовой конструкции, который с тех пор остается доминирующей формой вертолетов. .[ПРИМЕЧАНИЕ: дополнительные комментарии и фотографии о Sikorsky VS-300 и R-4 см. В статье «Вертолет Sikorsky R-4», в разделе Eight Great Aircraft на этом веб-сайте.]
Были опробованы и другие конструкции, от тяжелых вертолетов с тандемными винтами
из Piasecki (позже приобретенных Boeing ) до гибридного самолета и вертолета с поворотным ротором , впервые примененного Великобританией во время Первой мировой войны. с тех пор его опробовали бесчисленные разработчики (самая известная из них — нынешний Bell V-22 Osprey).Несмотря на то, что были опробованы различные роторные технологии, от
«жестких» роторов до гибридов ротор / крыло , опыт многих уроков вертолетов продолжал самым сильным образом поддерживать модель, основанную на более чем столетних новаторских идеях, воплощенных в классический вертолет с несущим винтом и рулевым винтом конструкции середины 20-го века — все еще доминирующий и все более прибыльный сегодня.___________________
Эта статья из истории вертолетов — только начало истории.Более подробную информацию по этой теме можно найти на других веб-сайтах, перечисленных здесь:
История винтокрылых машин
- История вертолета, Copter News , Музей Хиллера
- V-STOL Первое полвека (AIAA)
- Разработка вертолетов в США и России, 20 век (Hirschberg & Daley, Amer. Helicopter Soc. Int’l)
- VTOL — ИСТОРИЯ
- Вертолеты в истории
- История французских и британских вертолетов (CentennialofFlight.правительство)
- История полетов на вертолете (профессор Дж. Гордон Лейшман, Аэрокосмическая инженерия, Университет Мэриленд, Колледж-Парк)
- Зондирование Эда Холмса — Страница истории авиации
- Век полетов — секция ВЕРТОЛЕТЫ
- Helis.com
- V-STOL Первое полвека (AIAA)
- впечатляюще продуманный, подробный веб-сайт по всем аспектам вертолетов — истории, технологиям, брендам и моделям (со спецификациями и данными), историям, новостям и различным базам данных.
Колокол
- Bell 47 WEB Site Project, UToronto Bell 47 Helicopter Фильмы, видео и телепередачи
- ВЕБ-сайт Bell 47 Библиотека вертолетов Bell 47
Cessna / Seibel
- Вертолет Cessna CH-1, Стив Ремингтон, CollectAir
- (превосходная история до-Bell проектов Чарльза Сейбеля)
- Cessna Helicopter — на Yahoo «flickr»
- (хорошие фотографии проектов Seibel и статей по теме)
- Виртуальный музей авиации:
- Сейбел С-4 «Скайхок» / YH-24 (1951 г.)
- (хорошие фотографии ранних разработок Seibel с некоторыми пояснительными / историческими текстами)
- Cessna CH-1 / YH-41 «Сенека» (1954 г.)
- (хорошие фотографии проектов Seibel Cessna и рисунок с пояснительным текстом)
- Сейбел С-4 «Скайхок» / YH-24 (1951 г.)
Eurocopter / Aerospatiale / Messerschmitt-Bolkow-Blohm
- Eurocopter (официальная история компании)
- Eurocopter: история, организация и самолет (Helis.com)
- Aerospatiale (история, организация и самолет) Helis-com
- Eurocopter: история, организация и самолет (Helis.com)
Хиллер
- Музей авиации Хиллера
- Стэнли Ван Винкль Хиллер
Hughes Helicopter
- Hughes / McDonnell Douglas / Boeing Mesa (Amer. Helicopter Soc., Int’l)
Семья Пясецки / Вертол / Боинг
- P-V / Piasecki / Vertol / Boeing-Philadelphia (Am.Helicopter Soc., Int’l)
- Boeing-Vertol SeaKnight
- Боинг-Вертол Чинук
- Boeing-Vertol SeaKnight
Сикорский
- Исторический архив Игоря Сикорского, Inc.
- Исторический архив Игоря Ивановича Сикорского, 1-й Спасательный
ДРУГИЕ
- Каталог Google Rotary Wing
- Westland Helicopters с 1915 года (официальная история компании)
- Westland & Agusta Merger (Int’l Herald Tribune)
- Westland History (неофициально)
- Robinson Helicopter Company — Вступительная страница фильма
- Westland Helicopters с 1915 года (официальная история компании)
VTOL / Rotorcraft Technology
- Принципы вращательного полета (Westland Helicopters)
Какой был первый вертолет?
Многие производители вертолетов утверждают, что построили первый вертолет.Некоторые из них предназначались для корпоративного использования, как и бизнес-джеты, другие — для использования в военных целях. Но что действительно было первым?
Когда дело доходит до авиации, многие упускают из виду важность вертолетов. Для некоторых вертолеты существуют уже несколько десятилетий, для других вертолеты существуют веками!
Древние экспериментальные образцы
Идея летательного аппарата существовала веками. Братья Райт смогли совершить первый полет в 1903 году, но «летательный аппарат» был еще далек от постройки.
Древний Китай
Первые «конструкции» вертолетов датируются 400 годом до нашей эры. Эти рисунки взяты из книги Baopuzi , написанной китайским даосским ученым Гэ Хун, в которой описывается, как можно сделать «вертикальный летательный аппарат» из бамбука.
Следуя этим чертежам, китайские дети веками создавали крошечные бамбуковые летающие игрушки (иногда называемые «Бамбуковые вертолеты» или «Летающие вершины»).
Интересно, что эти рисунки передавались через торговлю и со временем на Запад, особенно в эпоху Возрождения, когда короли и императоры хотели превратить их в боевое оружие.
Проекты, которые Ге Хун разработал в четвертом веке до нашей эры, вдохновили многих конструкторов вертолетов в XX веке на разработку первых вертолетов!
Да Винчи
В эпоху Возрождения тексты Ге Хуна попали в Европу. Короли и императоры хотели превратить эти конструкции в боевое оружие, но безуспешно.
Одним из тех, кто пытался превратить тексты Ге Хонга в оружие войны, был Леонардо да Винчи.Его конструкция для вертолета состояла из несущего винта и небольшого корпуса.
Да Винчи придумал эту конструкцию как «Летающий винт», однако в его конструкциях не было механизма, который останавливал бы вертолет от неконтролируемой вибрации или неконтролируемого вращения.
Вертолет Cornu
В 1907 году французский производитель велосипедов Поль Корню создал «первый вертолет». Этот «вертолет» на самом деле был сделан из деталей велосипеда и во многом напоминал велосипед.
Корню купил автомобильный двигатель и использовал его в качестве основного источника энергии для Корню. Однако Cornu был экспериментальным самолетом, и, как и во многих других экспериментах, Cornu Helicopter не пошел по плану.
У вертолета Cornu Helicopter была серьезная проблема с двигателем — он не давал достаточной тяги для достижения «надлежащей» высоты. Самый высокий рост, который когда-либо был на Корню, составлял два метра (семь футов) от земли.
Дело не только в том, что Cornu не могло подняться очень высоко, но еще и не оставалось там надолго.В нескольких испытательных полетах, которые выполнил Cornu, самый длинный длился всего 30 секунд, когда он поднимался и спускался прямо вниз.
Ellehammer Helicopter
Фото любезно предоставлено Джонни Комстедтом.Через несколько лет после неудачной попытки Корню создать первый вертолет, датчанин тоже попробовал свои силы. В сентябре 1912 года Джейкоб Эллехаммер построил безымянный прототип, который впоследствии получил название Ellehammer Helicopter.
Эллехаммер изучал конструкцию самолетов Wright Flyer и Cornu Helicopter, а также нескольких других неудачных самолетов.В результате получилось устройство, напоминающее велосипед, выполняющее роль кабины пилота и шести кругов над головой.
Эти шесть кругов будут вращаться с одинаковой скоростью, но будут немного смещены друг от друга, чтобы обеспечить Ellehammer максимальную подъемную силу. У Ellehammer было несколько испытательных полетов, первый из которых состоялся в сентябре 1912 года.
Эллехаммер тоже не умалчивал о своем изобретении, что привлекло внимание принца Дании Акселя. Однако на самолете был уничтожен единственный опытный образец в сентябре 1916 года.Сделана копия датского музея.
De Bothezat Helicopter
В начале 1920-х годов Воздушная служба армии США хотела иметь воздушный командный пост, который можно было бы использовать с высокопоставленным офицером для ведения боя.
Для этого они наняли знаменитого теоретика винтокрылых машин Джорджа де Ботезата на создание такого устройства. После года проб и ошибок вертолет de Bothezat впервые совершил полет в декабре 1922 года.
Первоначально он понравился воздушной службе армии США, и они даже стали владельцем первого самолета.Однако после длительных испытаний как де Ботеза, так и USAAS проект был отменен.
Отмена произошла из-за недостатка конструкции — лететь вперед можно было только при попутном ветре. К тому же у USAAS были проблемы с бюджетом. Несмотря на это, Томас Эдисон похвалил самолет, назвав его первым вертолетом.
Фокке-Вульф Fw 61
По мнению Генриха Фокке, единственной причиной, по которой он основал компанию Focke-Achgelis, была разработка первого в мире вертолета, такого как Fw 61.Это было сделано благодаря разработке компанией Focke-Wulf автожира C.19 и автожира C.30 по лицензии.
В результате Генрих Фокке начал работу над Fw 61, который должен был стать первым практическим вертолетом. Первый прототип поднялся в воздух в июне 1936 года. Широкое распространение получил Fw 61, рассчитанный на 1937 год.
Однако Focke-Achgelis не смог заручиться финансированием от правительства Германии для массового производства Fw 61. Правительство Германии не могло видеть практических преимуществ Fw 61 в арсенале Люфтваффе.
Хуже всего то, что только два Fw 61, которые были построены, не пережили войну вместе со своими чертежами. Однако точная копия Fw 61 все еще существует и сейчас выставлена в музее.
Фокке-Ахгелис Фа 223
Фото любезно предоставлено Маттиасом Стеблейном.После потери двух Fw 61 Генрих Фокке решил, что снова попробует свои силы в постройке вертолета. Однако на этот раз вертолет имел коммерческий успех, и правительство Германии его купило.
Fa 223 впервые поднялся в воздух в августе 1940 года и был представлен к началу 1941 года. В отличие от Fw 61 Генрих Фокке и Герд Ахгелис постоянно продавали Fa 223 Люфтваффе.
Результатом стало то, что Fa 223 был заказан Люфтваффе. К концу войны на вооружении люфтваффе находилось 20 самолетов Fa 223. В конце Второй мировой войны в 1945 году Fa 223 был захвачен союзниками.
Fa 223 затем был изучен союзниками, после чего был продан в послевоенное время и попал на службу в ВВС Чехословакии, Чехословацкую гвардию национальной безопасности и ВВС Франции.
Флеттнер, Флорида 282
В 1940 году, после того как было объявлено о выпуске других вертолетов как в Германии, так и за рубежом, Антон Флеттнер решил, что он сделает свой собственный вертолет. Fl 282 был основан на проекте Fl 265, который не увенчался успехом.
После долгих доработок конструкции Fl 265 родился Fl 282. К 1941 году Fl 282 совершил свой первый испытательный полет. Эти испытательные полеты привлекли внимание Люфтваффе, которое все больше интересовалось ими по мере развития войны.
В 1942 году Люфтваффе и Флеттнер достигли соглашения и последующего внедрения Fl 282 в состав Люфтваффе. Fl 282 также был первым вертолетом, использовавшимся на поле боя в 1943 году, прежде чем был списан в 1945 году.
К концу войны Flettner построил 24 Fl 282, что сделало его самым производимым вертолетом за всю войну с обеих сторон! Когда вы думаете о нацистском вертолете времен Второй мировой войны, вы думаете о Fl 282, даже если вы этого не знаете!
Platt-LePage PL-3
Platt-LePage PL-3, также известный как Platt-LePage XR-1, был первым самолетом, разработанным Platt-LePage Aircraft Manufacturing.PL-3 также был первым вертолетом, который был приобретен авиационным корпусом армии США.
PL-3 берет свое начало с VS-300, и как Сикорский не мог договориться о цене, с которой оба могли согласиться. Таким образом, армейский корпус авиации США объявил о закупке военного вертолета.
Победитель был объявлен в мае 1940 года, и он отправился в Platt-LePage, работа началась в том же году. В мае 1941 года состоялся первый полет PL-3, который был представлен в июне того же года.
PL-3 находились на вооружении авиакорпуса армии США в период с 1941 по 1946 год, из них построено только два.Списанный PL-3 был продан Фрэнку Пясецки, который впоследствии основал свою собственную вертолетную компанию, значительно улучшив PL-3.
Сикорский VS-300
Фото любезно предоставлено Kitchener.lord.Сегодня современный Sikorsky гордится VS-300. Они утверждают, что конструктивные особенности некоторых из их более поздних вертолетов, таких как S-76, начались с VS-300.
Идея VS-300 возникла у Игоря Сикорского, который в то время занимал должность технического менеджера подразделения Воут-Сикорского (вертолетное) Объединенной авиастроительной корпорации.
Вертолет Сикорского, получивший обозначение VS-300, впервые поднялся в воздух 14 сентября 1939 года, когда он был привязан к земле. Первый «свободный» полет (без привязки ВС-300) состоялся 13 мая 1940 года.
VS-300 был первым коммерчески успешным вертолетом. После первых испытательных полетов многие VS-300 были оснащены поплавками, что сделало его первым настоящим вертолетом-амфибией, что также помогло ему стать коммерчески успешным.
Сикорский R-4
Несмотря на то, что VS-300 опередил R-4 всего на несколько месяцев, Sikorsky также гордится тем, что R-4 был первым вертолетом.Во многом это связано с тем, что Р-4 был разработан на базе ВС-300.
После успеха VS-300 в качестве грузового и десантного вертолета, Сикорский захотел разработать вертолет, который подошел бы и военным. Таким образом, он изменил конструкцию VS-300, чтобы понравиться военным США.
Изменяя конструкцию, Игорь Сикорский по незнанию разработал самый успешный вертолет того времени, тем временем положив начало невоенной вертолетной индустрии.
Благодаря этому Р-4 стал первым серийным серийным вертолетом своего времени! После серии новинок, установленных VS-300, R-4 также стал первым вертолетом, использовавшимся с авианосца!
Колокол 47
Фото любезно предоставлено Airwolfhound через Flickr.Хотя Sikorsky R-4, возможно, был первым коммерческим вертолетом, он не проектировался как коммерческий вертолет и служил в этой роли через несколько лет после того, как был представлен Bell 47.
Фактически, именно успех Bell 47 побудил Игоря Сикорского продавать R-4 как коммерческий вертолет после того, как его военная служба была завершена! Bell продала более 5600 Bell 47 за восемь лет.
Bell 47 был первым вертолетом специальной конструкции, который использовался в коммерческих целях в Соединенных Штатах. На протяжении всей своей истории Bell 47 использовался как новостной вертолет, вертолетный транспорт и как пожарный / полицейский вертолет.
Bell 47 впервые поднялся в воздух в декабре 1945 года.Позднее Bell представила Bell 47 в декабре 1946 года. Это был первый невоенный вертолет, сертифицированный для использования в гражданских целях, который был сертифицирован в марте 1946 года.
Какой был первый вертолет?
Вы можете возразить, что любой из этих вертолетов был первым вертолетом — в каком-то смысле они были первыми вертолетами.
Однако, когда доходит до этого, как историки, так и средние специалисты склонны утверждать, что либо VS-300, либо Fw 61 были первым вертолетом.
Fw 61 был первым полностью функциональным вертолетом, который был практичным в использовании.Однако это был коммерческий провал, когда построили только два. К тому же его конструкция больше напоминает самолет, чем вертолет.
VS-300 был первым коммерчески успешным вертолетом, а также первым вертолетом-амфибией. Конструктивно VS-300 очень напоминает современные вертолеты, по сути, вдохновляя их на дизайн!
Таким образом, большинство историков и авгиков склонны соглашаться с тем, что VS-300 был первым вертолетом. Игорь Сикорский запомнился, в частности, тем, что он изобрел первый современный вертолет.
Какой вертолет был действительно первым? Ответь мне в комментариях!
Показанное изображение любезно предоставлено Тони Хисгеттом.
Об авторе сообщения
Кристофер Харроу
Кристофер Харроу — главный редактор International Aviation HQ.До этого он был пилотом F-16, а затем пилотом 747, прежде чем стать пилотом 787.
Вертолет »Изобретения Леонардо да Винчи
вертолет леонардо да винчи
Привет, ребята, прежде чем читать этот пост, мы хотели бы сообщить вам о проекте, над которым мы сейчас работаем совместно с нашим дочерним сайтом EpicPhysics.com. Мы пытаемся создать самый маленький в мире реактивный двигатель — его диаметр составляет чуть более 1 дюйма. Если вы хотите принять участие в разработке этого двигателя, пожалуйста, нажмите на изображение ниже, спасибо.
Вертолет Леонардо да Винчи — всемирно известный пример его способности мыслить на столетия раньше своего времени. Это первый известный рисунок какой-либо вертолетоподобной машины.
Турбина Николы Теслы
У древних китайцев были конструкции для полетов легче воздуха, такие как воздушные шары и даже некоторые машины, приводимые в действие дикими фейерверками (некоторые из которых, как полагают, прошли испытания, приведшие к смерти пилота), но ничего похожего на вертолет.
Проект был разработан в 1493 году, на 450 лет раньше, чем настоящий вертолет мог подняться в воздух. Основное лезвие было 2 метра в диаметре, а основная поддерживающая конструкция должна была скрепляться тростником — или, может быть, Леонардо мог бы использовать свое изобретение для канатной машины для решения этой проблемы;). Слева — изображение нашей модели вертолета Леонардо с ручным заводом.
Изобретение Леонардо для вертолета, скорее всего, было осмыслено, когда он изучал или исследовал семена клена. Это семя, с которым большинство из нас играло в детстве, и оно вращается, когда падает. Несомненно, наблюдая за тем, как падают семена, Леонардо задавал себе следующий вопрос: «Если семя будет вращаться во время падения, будет ли оно подниматься по воздуху, если оно будет вращаться?». Леонардо часто основывал свои проекты на вещах, которые он наблюдал в природе — он спроектировал свой планер на основе крыла летучей мыши, а внешние стены своего танка он спроектировал на основе панциря черепахи.Леонардо видел это в том, что он черпал вдохновение у величайшего инженера всех времен — природы.
Самое близкое, что у нас есть к вертолету Леонардо в древние времена, — это винт Архимеда. Это винтовой насос, изобретенный в древнегреческие времена Архимедом Сиракузским, который, как и Леонардо, был Полиматом
года. Видел ли Леонардо эскиз винта Архимеда и сконструировал по нему вертолет? Скорее всего, мы никогда не узнаем.
Теория работы вертолета
Вертолет Леонардо был разработан как машина с приводом от человека. К несчастью для Леонардо, двигатели еще не были изобретены (кроме паровой машины Герона Александрийского), а у людей НИКОГДА нет НИ ОДНОГО соотношения мощности к весу, необходимого им для выработки энергии, достаточной для подъема против силы тяжести. Если вы хотите посмотреть на животных, которые обладают достаточно высоким соотношением мощности к весу для полета, вам нужно смотреть не дальше, чем на птиц — у птиц очень большие грудные мышцы (грудь), потому что это мышцы, которые приводят в движение взмахи руками. крыльев.У птиц также есть полые кости, что значительно снижает их вес, что позволяет им легче летать.
Вертолет Леонардо был разработан для работы с четырьмя мужчинами, стоящими на центральной круглой платформе. Каждый мужчина брался за деревянную шахту и бегал вокруг центральной шахты по протертым доскам. Это вращало бы все на вертолете, кроме доски, по которой бегали люди. При повороте «лопасти» вертолета «ввинчивались» в воздух, и это тянуло машину вверх.
Как я уже говорил ранее, этого никогда бы не произошло из-за низкого отношения мощности к весу людей, не говоря уже об астрономическом весе, который могла бы иметь сама машина. Самыми легкими материалами в то время были холст в качестве покрытия для лезвий и, возможно, сосновая древесина для основного корпуса машины, в результате получилась машина, весившая около тонны, если не превышающая ее.
Однако это все же следует признать большим скачком воображения.Материаловедение и разработка двигателей не позволили такой машине летать до конца 1800-х — начала 1900-х годов. Даже во времена парового двигателя вертолет не представлял собой возможную машину, поскольку паровые двигатели очень тяжелые, имеют низкое отношение мощности к весу, и мы не должны забывать о весе угля и воды, необходимых для производства пара. Современному вертолету в основном пришлось ждать, пока наука о материалах произведет алюминий, поскольку он очень прочный, но легкий (в примере с птицами выше это будет для скелета).Также необходимо было разработать двигатели, которые имели высокое отношение мощности к массе и были достаточно эффективными, чтобы иметь при себе лишь небольшое количество топлива, но при этом получать большое количество энергии из топлива, таких как двухтактные двигатели. Леонардо нуждался в четырехтактном, а затем и в реактивном газотурбинном двигателе. И снова у птиц эти двигатели заменяют грудные мышцы. С алюминием и этими двигателями теперь вы можете начать производить машину с достаточно высоким соотношением мощности к весу, чтобы позволить ей летать в воздухе.
Вертолет Леонардо да Винчи — еще один пример таланта человека в любой области, на которую он обращал свое внимание. Изобретением вертолета мы обязаны Леонардо и нескольким другим вдохновителям машиностроения, достижениям в области материаловедения и изобретению легких, но мощных двигателей.
Когда Леонардо конструировал свой вертолет, он понял, что трение будет играть важную роль в предотвращении вращения машины с достаточной скоростью для получения подъемной силы.В результате он разработал первый в мире современный шарикоподшипник для снижения трения между вращающимся узлом лезвия и платформой, на которой стояли люди.
В нашей модели вертолета Леонардо мы включили его ориентиры, как мы предполагаем, что он тоже. Если вы внимательно посмотрите на оригинальный рисунок вертолета Леонардо, то заметите, что основная опора для лопастей уходит во что-то похожее на бочку. Мы могли бы представить, что Леонардо сориентировался бы здесь, поэтому мы тоже :).
Игорь Сикорский и совершенство конструкции вертолета
Игорь Сикорский на своем вертолете ВС-300
13 мая 1940 года российско-американский пионер авиации Игорь Иванович Сикорский совершил первый полет на своем недавно разработанном вертолете VS-300, в результате которого в 1942 году был создан первый в мире серийный вертолет Р-4. Конечно, мы все знаем. вертолеты сегодня. Они стали предметом повседневного обихода, хотя далеко не всем из нас доводилось летать на вертолете.На самом деле, я имел удовольствие летать в качестве пассажира вертолета во время службы в ВВС. Мне очень понравилось летать с низким профилем, следуя за местностью, а также иметь возможность смотреть вниз через стекло, которое было частью днища самолета.
Бамбуковый вертолет и воздушный пейзаж
Принцип вертолета в том, что его крылья не закреплены, как у самолета. Вместо этого крылья двигаются (вращаются) и создают подъемную силу. Таким образом, вертолет может летать и вертикально.Принцип, лежащий в основе вертолета, на самом деле довольно старый. Самые ранние упоминания о вертикальном полете пришли из Китая. Примерно с 400 г. до н.э. китайские дети играли в летающие бамбуковые игрушки. Этот бамбуковый вертолет вращается с помощью палки, прикрепленной к ротору. Вращение создает подъемную силу, и игрушка летит, когда ее отпускают. Лишь в начале 1480-х годов, когда Леонардо да Винчи создал конструкцию машины, которую можно было описать как «воздушный винт», любое зарегистрированное продвижение было сделано в направлении вертикального полета.В его записях говорилось, что он построил небольшие летающие модели, но не было никаких указаний на то, что какие-либо положения, препятствующие вращению ротора, не приводили [4].
Автожир № 1
В 1861 году слово «вертолет» придумал французский изобретатель Гюстав де Понтон д’Амекур, который продемонстрировал небольшую модель с паровым двигателем. Несмотря на то, что эта модель была отмечена как инновационное использование нового металла, алюминия, она так и не оторвалась от земли. В 1906 году два брата-француза, Жак и Луи Бреге, начали экспериментировать с аэродинамическими профилями для вертолетов.В 1907 году результатом этих экспериментов стал автожир №1 . Хотя есть некоторая неуверенность в датах, примерно между 14 августа и 29 сентября 1907 года автожир № 1 поднял своего пилота в воздух примерно на 0,6 м за минуту. Гироплан № 1 оказался крайне неустойчивым, и для его устойчивости требовалось по человеку с каждого угла планера.
Игорь Сикорский
Вертолеты были разработаны и построены в течение первых полувека полетов, при этом Focke-Wulf Fw 61 стал первым действующим вертолетом в 1936 году.[3] Fw 61 побил все мировые рекорды вертолетов в 1937 году, и нацистская Германия использовала вертолеты в небольшом количестве во время Второй мировой войны для наблюдения, транспортировки и медицинской эвакуации. Но только в 1942 году вертолет, спроектированный русским инженером Игорем Сикорским, был запущен в серийное производство — был построен 131 самолет. К тому времени Игорь Сикорский конкурировал с Лоуренсом ЛеПагето за производство первого вертолета для армии США. LePage получил патентные права на разработку вертолетов по образцу Fw 61 и построил XR-1, ранний американский двухвинтовой вертолет, победитель конкурса на проектирование армейской авиации США, проведенного в начале 1940 года.Но летные испытания XR-1 оказались проблематичными.
Сикорский учился в Военно-морском институте в Санкт-Петербурге. Среди его работ на должности главного инженера авиационного управления «Руссо-Балт» Русско-Балтийский вагоностроительный завод, крупнейший промышленный конгломерат Российской Империи с железнодорожным, автомобильным и авиационным производством в Риге, Москве и Санкт-Петербурге, был первым из четырех. -моторный самолет, знаменитый Русский Витяс (Русский воин), на котором он сам летал 13 мая 1913 года.Самолеты Сикорского использовались российской армией в качестве бомбардировщиков во время Первой мировой войны. Игорь Сикорский эмигрировал в США после русской революции 1917 года, во время Гражданской войны 1919 года в возрасте 30 лет. Он основал Sikorsky Aero Engineering Company в 1923 году. при поддержке многих эмигрировавших россиян и финансовой поддержке композитора Сергея Рахманинова, которая позже была передана United Aircraft. Компания производила летающие лодки, такие как S-42 «Клипер», которые Pan Am использовала для трансатлантических перелетов.14 февраля 1929 года он подал заявку на патент самолета-амфибии с «прямой подъемной силой», в котором для тяги использовался сжатый воздух, приводящий в действие «пропеллер» с прямой подъемной силой и два меньших винта. 27 июня 1931 года Сикорский подал заявку на патент на еще один «самолет с прямым подъемом», и 19 марта 1935 года получил патент № 1 994 488.
Sikorsky Skycrane несущий дом
VS-300
Между тем, Сикорский остановился на более простой конструкции с одним несущим винтом, VS-300, который оказался первым практическим вариантом вертолета с одним подъемным винтом.После экспериментов с конфигурациями для противодействия крутящему моменту, создаваемому одним несущим винтом, Сикорский остановился на одном меньшем роторе, установленном на хвостовой балке. Было обнаружено, что циклическое управление трудно усовершенствовать, что привело к тому, что Сикорский заблокировал циклический привод и добавил два небольших подъемных винта с вертикальной осью по обе стороны от хвостовой балки. За счет одновременного изменения шага этих роторов обеспечивалось продольное управление. Управление по крену обеспечивалось за счет дифференциальной качки лопастей.В этой схеме было обнаружено, что VS-300 не может легко лететь вперед, и Сикорский пошутил, поворачивая кресло пилота. Сикорский установил вспомогательные поплавки (также называемые понтонами) на VS-300 и выполнил посадку и взлет на воду 17 апреля 1941 года, что сделало его первым практическим вертолетом-амфибией.
Разработанный на базе VS-300, Sikorsky R-4 стал первым серийным серийным вертолетом с заказом на производство 100 самолетов. R-4 был единственным вертолетом союзников, который служил во время Второй мировой войны, когда он использовался в основном для спасательных операций в Бирме, Аляске и других районах с суровым рельефом местности.