Техника

Техника

наука

Воздухоплавание и авиация


КАК СОЗДАВАЛИСЬ ПЕРВЫЕ ГЕЛИКОПТЕРЫ

Среди проектов летательных аппаратов, разработанных Леонардо да Винчи, можно встретить модель геликоптера со спиральным ротором из накрахмаленного льняного полотна. Предполагалось, что ротор будет приводиться в действие пилотом, который обмотает вокруг мачты веревку и, рванув за нее, приведет ротор во вращение, как это делали раньше, запуская в воздух игрушки. К сожалению, не сохранилось свидетельств современников о том, поднималась ли хоть раз в воздух эта конструкция великого Леонардо. Но зато достоверно известно, что русскому ученому М.В. Ломоносову в 1754 г. это удалось. Его заводная модель вертолета с двумя несущими винтами, вращающимися в противоположных направлениях, к воеторгу присутствующих — членов Петербургской академии наук — оторвалась от земли.

Однако сказать, что вертолет появился в XVIII в., было бы неправильно. Впрочем, как нельзя назвать вертолетом и модель, созданную в 1842 г. англичанином У.Т. Филлип-сом. Хотя нельзя не отдать должное его оригинальному аппарату, в котором использовался реактивный принцип вращения несущего винта. Для этого из концов лопастей вырывался находившийся под давлением пар, который и вращал ротор.

Лишь в начале XX в. можно было с уверенностью сказать о том, что в распоряжении человека появился еще один вид летательных аппаратов — вертолет. 16 сентября 1907 г. во Франции было объявлено о создании братьями Бреге первого в мире вертолета, способного оторваться от земли с человеком на борту. «Gyroplane» («Жироплан»), как назвали создатели свой летательный аппарат, приводился в движение одним бензиновым двигателем, соединенным с 4 винтами. Однако это не был свободный полет, поскольку 4 человека на земле обеспечивали устойчивость летательного аппарата, подпирая его длинными деревянными шестами, которые, хотя и не способствовали созданию подъемной силы, но определенным образом ограничивали управление.

По-настоящему первый свободный полет на вертолете осуществил Поль Корню 13 ноября 1907 г. вблизи Лизье (Франция). Он поднялся в воздух на двухвинтовом летательном аппарате, оснащенном двигателем мощностью 24 л.с. Во время полета, длившегося всего 20 с, вертолет поднялся на высоту всего 1,5 м. Но даже такая высота по тем временам казалась огромной, и поэтому все последующие испытания проводились на привязи.

Проект одного из первых вертолетов.

Первым человеком, употребившим слово «геликоптер», был итальянский ученый Леонардо да Винчи. Слова «спираль» и «крыло» в его переводе с греческого языка стали звучать как «хеликс» («helix») и «птерон» («pteron»).

Винты «аэродинамической машины» М.В. Ломоносова приводились в действие часовой пружиной, помешенной в коробку. Однако мощности пружины было недостаточно для того, чтобы модель могла подняться вверх самостоятельно. Ученому пришлось пойти на хитрость. Уравновесив модель при помощи груза, перекинутого через блок, подвешенный к потолку, Ломоносов запустил пружину, и модель через некоторое время поднялась вверх.

У специалистов есть все основания считать летательный аппарат, сконструированный Полем Корню, первым вертолетом.

 

Ориентировочно так выглядел «аэромобиль», сконструированный Б.В. Татариновым. Конструкция неоднократно переделывалась изобретателем и в окончательном варианте представляла собой платформу на 4 колесах. Бензиновый двигатель мощностью 20 л.с. должен был вращать 4 «центрифугальных» пропеллера с короткими желобообразными лопастями.

Первым вертолетом, взлетавшим во время испытаний с волы, была машина французских изобретателей Г. Папена и Ж. Руйи. Двигатель мощностью около 80 л.с. приводил в действие вентилятор, создававший воздушный поток, который, выходя из отверстия в единственной полой лопасти несущего винта, заставлял ее вращаться. Во время испытаний, проводившихся на озере Серсей 31 марта 1915 г., вертолет затонул.

В эти годы в России «вертолетным» делом занялся В.В. Та-таринов. Модель его вертолета, который сам автор называл «аэромобилем», на демонстрации перед специалистами Главного инженерного управления смогла поднять с места груз в 6,5 кг. Военное ведомство выделило изобретателю 50 тыс. рублей, мастерскую-лабораторию и стало терпеливо ждать полноразмерный образец. Однако он так и не был изготовлен. Когда вышли все сроки, искренне верящего в свои идеи В.В. Татаринова объявили авантюристом и обвинили в нерациональном расходовании государственных средств.

Более удачливым в области вертолетостроения оказался выпускник Московского кадетского корпуса Б.Н. Юрьев. Вместе с сокурсником Г.Х. Сабининым он создает так называемую импульсную теорию воздушного винта, которая позволила рассчитывать винты любой формы. Кстати, назвав эту теорию именами авторов, Н.Е. Жуковский включил ее в свои лекции по авиации — «Теоретические основы воздухоплавания».

В 1910 г. Б.Н. Юрьев разрабатывает одновинтовую схему вертолета. Она остается самой популярной даже в наши дни. Для того чтобы огромный реактивный момент, развиваемый одним винтом, не заставил вращаться сам корпус вертолета в обратную сторону, изобретатель применил дополнительные рулевые винты, расположенные справа и слева от несущего винта.

В сентябре 1910 г. молодой конструктор получил на эту схему от патентного бюро Департамента торговли и мануфактур России охранную грамоту за № 45212.

«Вертолетная» схема, запатентованная Б.Н. Юрьевым в 1910 г.

 

Одновинтовой вертолет Б.Н. Юрьева. 1912 г.

Первый вертолет с циклическим управлением шагом винта продемонстрировал в 1912 г. датчанин Якоб К.Х. Эллехаммер. Радиальный двигатель мощностью 36 л.с. приводил в действие врашаюшиеся в противоположных направлениях винты диаметром 7,5 м.

«История с геликоптером Татаринова крайне болезненно отразилась на дальнейших работах в России по геликоптерам, так как военное ведомство, опасаясь опять попасть впросак, вообще перестало оказывать какую-либо реальную помощь изобретателям в этой области», — писал позже выдающийся советский ученый, автор самой распространенной в мире одновинтовой схемы вертолета, академик Борис Николаевич Юрьев.

Патент получен, но Б.Н. Юрьев опять берется за проект. Предельно упрощая компоновку машины, он применяет самолетный фюзеляж с одним рулевым пропеллером на хвосте. А затем вносит в ее конструкцию оригинальную идею — автомат перекоса. Оказалось, что немного перекашивая, наклоняя ось вращения вертолетного ротора можно заставить машину лететь в том или ином направлении. Наклонили ось вперед, и вертолет полетел вперед, назад или в сторону — аппарат послушно выполнит ваши команды, двигаясь туда, даже не разворачиваясь. Этим устройством и поныне оснащается любой вертолет, каких бы размеров и веса он ни был.

Однако к строительству своего первого вертолета Б.Н. Юрьев смог приступить только в 1912 г., накануне Второго всероссийского воздухоплавательного съезда и Международной выставки воздухоплавания и автомобилизма. Отсутствие средств, качественных материалов, подходящего двигателя помешало воплотить задуманное. Поэтому в московском Манеже был представлен полноразмерный макет, а не готовая конструкция. Однако золотая медаль за теоретическую разработку проекта вертолета, которой устроители выставки удостоили Бориса Николаевича Юрьева, ознаменовала его важнейший вклад в историю винтокрылых машин.





Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-