ВЕРТОЛЁТ 1998 02

Работы Ломоносова, как и других его современников-единомышленников, не получили широкой известности и развития. Время интереса к разработке летательных аппаратов тяжелее воздуха пришло только во второй половине XIX века, когда в просвещенной Европе и Америке начались систематическая разработка проектов и попытки строительства малоразмерных и натурных летательных машин.

К 60-м годам прошлого столетия относятся и первые после Ломоносова упоминания об отечественных разработках винтокрылых летательных аппаратов. Это модели энтузиаста М. Сауляка (1861 г.) и знаменитого пионера авиации В.В. Кресса (1864 г.), а также появившиеся в центральной прессе в 1863 г. предложения журналиста А.В. Эвальда и горного инженера П. Алексеева. В.В. Кресс одним из первых в мире обратил внимание на целесообразность придания профилю лопастей вогнутой формы. Эвальд впервые предложил многорежимный несущий винт, предназначенный как для работы на вертолетном режиме, так и на режиме ветряка.

В это же время начал свои работы по экспериментальному исследованию несущих винтов крупный ученый-метеоролог (впоследствии академик) Михаил Александрович Рыкачев. Построив на собственные средства стенд для испытания моделей несущих винтов, Рыкачев замерял развиваемую подъемную силу и затрачиваемую мощность, изменяя угол установки лопастей и частоту вращения винта. Его опыты оказали большое влияние на становление и развитие отечественных экспериментальных аэродинамических исследований, положив начало систематическим исследованиям по вертолетной тематике в России. С исследования геликоптерного винта начала формироваться отечественная научная школа авиации. Авиацией заинтересовалось и российское военное ведомство, однако финансировать пионерные, подчас утопичные, проекты оно разумно не спешило.

В 1869 году в Главное инженерное управление русской армии с проектом вертолета «Электролет» обратился молодой тульский рабочий, будущий выдающийся изобретатель- электротехник А.Н. Лодыгин. Недостаточная проработка проекта послужила причиной отказа ему в поддержке, и молодой изобретатель отправился во Францию, правительство которой, терпя поражения в войне с Германией, согласилось «от отчаяния» финансировать проект Лодыгина. Поражение Франции помешало завершению постройки «Электролета». Так закончилась первая попытка нашего соотечественника построить вертолет.

К концу 70-х годов идея геликоптера стала известной во всей Российской Империи. Об этом свидетельствуют проекты изобретателей К.П. Ярошевского из Бессарабии (1875 г.), В.П. Богородского из Воронежа (1878 г.), И.П. Ювенальева из Саратова (1880 г.), М. Карманова (1882 г.) из Варшавы и других. Уровень проработки проектов сильно возрос. Разработки Ювенальева являются первыми в России проектами вертолетов с продуманной компоновкой. Карманов опробовал на моделях винтов «прыжковый» взлет, в дальнейшем использовавшийся на автожирах.

Русский инженер И. Меликов разработал в 1879 г. в Париже первый в мире проект вертолета с турбиной в качестве двигателя. Прообразы летающей платформы с подъемными винтами в кольцевых каналах и преобразуемого аппарата с вертикальным положением фюзеляжа на старте предложил в начале 80-х годов известный петербургский изобретатель С.И. Барановский.

Врач С.А. Ноткин в 1887 г. впервые произвел расчет на прочность частей конструкции проектируемого вертолета. В следующем году смоленский чиновник И.З. Рациевич прислал в Департамент торговли и мануфактур первую в России патентную заявку на проект винтокрылой машины. Проект его вертолета не отличался оригинальностыо, в отличие от поступившего в Департамент двумя годами позже тщательно продуманного проекта москвича И.И.Сытина.

Другой москвич, Иван Осипович Ярковский, провел в те же годы фундаментальные испытания несущих винтов, сопоставимые по глубине исследования с достижениями его знаменитого современника, пионера американской авиации С. Ленгли. Проанализировав огромный накопленный эмпирический материал, Ярковский построил графики зависимости подъемной силы и сопротивления от угла установки и площади лопастей, частоты вращения винта и сделал вывод о целесообразности малого угла установки лопасти.

К концу прошлого столетия российские пионеры вертолетостроения создали ряд интереснейших проектов летательных аппаратов, содержащих зачатки аэродинамических, прочностных и энергетических расчетов. Обладая передовыми для своей эпохи эмпирическими представлениями о характеристиках и параметрических зависимостях несущих винтов, они вплотную подошли к разработке вертолетов в натуральную величину.

Центром российской научно-конструкторской авиационной мысли конца XIX века был воздухоплавательный отдел Императорского русского технического общества. Здесь собирался цвет российской научно- технической интеллигенции – ведущие отечественные ученые и инженеры, многие из которых были убежденными сторонниками подъема в воздух при помощи несущего винта. Фундаментальный анализ результатов отечественных и зарубежных исследований по теории геликоптера проделал в 1892 г. один из руководителей отдела Е.С. Федоров.

В том же году основатель отдела, выдающийся российский ученый и изобретатель С.Н. Джевецкий впервые опубликовал начала своей знаменитой теории «элемента лопасти», которая на протяжении многих лет являлась главным руководством по выбору параметров воздушных и несущих винтов. Член Технического общества Б.Д.' Потемкин первым приступил в конце 80-х годов XIX века к сооружению вертолета. Однако его трехместный «пороходвигающийся геликоптер-каптиф (привязной вертолет)» так и не был построен. Вероятно, изобретатель не продвинулся дальше опытов с силовой установкой геликоптера.

Интересных результатов добился морской инженер и изобретатель Павел Дмитриевич Кузьминский. Он был одним из организаторов и активнейших сотрудников воздухоплавательного отдела Технического общества. Из всех видов летательных аппаратов изобретатель считал наиболее целесообразным геликоптер, проект которого он разработал в начале 90-х годов. Кузьминский назвал свой двухвинтовой вертолет поперечной схемы «Русолетом», а спроектированные для него высокооборотные несущие винты – «русоидами». Конический спиралевидный «русоид» представлял собой видоизменение «архимедова винта». С современной точки зрения его использование в качестве несущего винта было нецелесообразно из-за низкого аэродинамического КПД, но в то время проблема целесообразности еще не встала на повестку дня. Расчеты Кузьминского, признанного специалиста по гидромеханике и кораблестроению, вызвали благожелательное отношение со стороны ряда оппонентов, и воздухоплавательный отдел ассигновал в 1892 г. средства на опыты с «русоидом».