ВЕРТОЛЁТ 2002 01

Несущие винты сохранили свою конструкцию, но их диаметр был увеличен до 7,7 м. На вертолете Г-4 Братухин впервые ввел систему аварийного автоматического сброса общего шага. Его гидропневматическая система была связана с давлением масла в двигателях. Система автоматически срабатывала при остановке моторов и падении давления масла.

Принципиальная конструкция ферм осталась прежней, вобрав в себя весь опыт испытаний и доводки предшествовавших вертолетов Братухина. Диаметр несущих винтов Г-4 был больше, чем на ранних машинах, поэтому были увеличены размеры деталей фермы. Боковая ферма имела три шпангоута, четыре продольных основных пояса-лонжерона и раскосы, установленные в передней верхней и нижней панелях с образованием трех плоских ферм. В первом от фюзеляжа отсеке задней панели был установлен пружинный демпфер, назначением которого было гасить колебания боковой фермы.

Первый экземпляр Г-4 удалось собрать только к концу октября 1946 года. Братухин не спешил «отпустить» вертолет в воздух. Размеры и массы вертолета возросли по сравнению с предшествующими вертолетами (к примеру, общая ширина машины стала 15,5 м вместо 14,2 м на более ранних «Омегах»). Соответственно изменились прочностные и жесткостные характеристики конструкции аппарата. Главный конструктор разработал для Г-4 комплексную программу наземных испытаний. Несколько месяцев ушло на отладку работы агрегатов и систем. В начале следующего года Г-4 поступил в лабораторию статических прочностных испытаний Военно-воздушной инженерной академии им. Н.Е. Жуковского. В соответствии с требованиями ГК НИИ ВВС 100-часовым ресурсным испытаниям подверглись все основные элементы несущей системы, трансмиссии, силовой установки и системы управления. В соответствии с их результатами оперативно вносились изменения в конструкцию первого Г-4 и его дублера, строящегося в мастерских ОКБ.

Летом 1947 г. первый Г-4 был перевезен на испытательный стенд, оборудованный на летно-экспериментальной станции ОКБ в Измайлово. В дальнейшем систематические ресурсные испытания основных агрегатов стали непременной частью испытаний каждого нового вертолета.

Пока Г-4 на привязи «накручивал» часы ресурса, в мастерских ОКБ-3 собирали дублер вертолета. Именно он 29 октября 1947 года первый раз свободно поднялся в воздух. Выполнил полет летчик-испытатель М.К. Байкалов. Общее руководство испытаниями осуществлял начальник летно-экспериментальной станции Д.Т. Мацицкий, а ведущим инженером по Г-4 был назначен Г.В. Ремезов. В ходе летных испытаний были получены летно-технические характеристики, оказавшиеся ниже расчетных.

Затем испытатели приступили к давно запланированным исследованиям посадок вертолета с выключенными двигателями на режиме авторотации. Испытатели устанавливали лопасти несущих винтов на разные углы — от 4 до 8 градусов и замеряли получаемые скорости планирования и снижения, угол планирования, длину пробега вертолета при приземлении. Такие испытания проводились в нашей стране впервые. Отсутствие опыта сказалось в ходе испытаний: 24 января 1948 года летчик Байкалов ошибся в определении скорости планирования и высоты выравнивания. Дублер Г-4 рухнул с высоты 15 м на аэродром и разбился. Летчик, к счастью, не пострадал, отделавшись только выговором за несоблюдение инструкций.

В ноябре 1947 г. поступил на заводские летные испытания второй опытный экземпляр (дублер) вертолета Г-4 (летчик-испытатель К.И. Пономарев). Учитывая невысокие показатели дублера, специалисты ОКБ изготовили новый комплект лопастей несущего винта с геометрической круткой 6 градусов 45 минут (ранее все лопасти на вертолетах Братухина были плоские). Кроме того, на нижних поясах ферменных консолей установили обтекатели. Испытания выявили существенное улучшение летных данных. Максимальная скороподъемность возросла с 6,2 м в секунду до 11,7, динамический потолок — с 1960 м до 2650. Для определения дальности полета на Г-4 был осуществлен беспосадочный перелет по маршруту Измайлово — Клин — Измайлово. Затем Пономарев завершил прерванные из- за аварии испытания посадок на режиме авторотации. Эти испытания были очень важными, так как авторотационные свойства лопастей, имеющих крутку, у многих вызывали опасения. Всего Пономарев осуществил 44 полета для исследования режима безмоторного спуска.

После благополучного завершения в марте 1948 г. заводских испытаний был составлен отчет, в котором испытатели ОКБ объявили Г-4 «доведенной машиной, годной для практического применения». В мае Г-4 поступил на испытания в ГК НИИ ВВС. Военные, в отличие от своих гражданских коллег, отнеслись к новому вертолету настороженно и менее оптимистично. Ознакомление с архивными материалами свидетельствует, что чрезмерная порой требовательность военных испытателей базировалась не столько на объективных недостатках Г-4, сколько на их слабом знакомстве с непривычной винтокрылой техникой и постоянном желании добиться от принципиально новых летательных аппаратов показателей, близких к характеристикам уже хорошо освоенных машин с фиксированным крылом.

Больше всего военных раздражала характерная для винтокрылых летательных аппаратов (первых вертолетов в особенности) повышенная вибрация в полете, чем не «страдала» привычная самолетная техника. Поэтому основное внимание специалисты ГК НИИ ВВС уделили исследованию вибраций и резонансных характеристик Г-4. Для объективной оценки уровня вибраций и точного замера собственных частот колебаний они впервые использовали установленные на основных узлах конструкции и в кабине инерционные датчики с выводом показаний на осциллограф. Результаты замеров выявили возможность возникновения в конструкции вертолета опасных резонансов и автоколебаний. Предпринятые сотрудниками ОКБ-3 попытки снизить уровень вибраций и устранить опасность возникновения резонансов при помощи внедрения в конструкцию ферменных консолей гидравлических демпферов не дали заметных результатов. Возникавшие при запуске двигателей автоколебания разрушали демпферы вертикальных шарниров лопастей и сами лопасти. Руководство ГК НИИ ВВС сняло Г-4 с госиспытаний. Затем его недолго использовали для первоначального обучения летчиков, а в августе 1948 г. вернули для доводки на Измайловский аэродром.

Экспериментальный подбор жесткостных характеристик консолей Г-4 составил основную долю научно-исследовательских работ ОКБ Братухина в 1948 г. Стенды для полноразмерных испытаний консолей были построены в лаборатории прочности Военно-воздушной инженерной академии им. Н.Е. Жуковского и во дворе завода № 3. Эксперименты сопровождались разработкой инженерами ОКБ первых теоретических методик анализа явлений динамической неустойчивости конструкции консолей. В результате этой работы была получена система дифференциальных уравнений, описывающих движения мотогондолы. Фундаментальные исследования вопросов аэроупругости и динамики конструкции вертолетов поперечной схемы проводились впервые в мире. Однако загруженный разработкой более перспективных новых вертолетов Братухин не мог уделять Г-4 много времени, а после катастрофы вертолета Б-11, проектированием и постройкой которого ОКБ занималось в течение 1948 г., вовсе прекратил все попытки довести машину до работоспособного состояния.