Геннадий Катышев - Крылья Сикорского

По всему миру, даже на Тайване, как эпидемия, началась разработка вертолетов продольной схемы. Некоторые из них создавались удвоением винтомоторных групп. Общепринятым также было мнение, что одновинтовая схема целесообразна только для легких вертолетов. Основной конкурент Сикорского в постройке одновинтовых вертолетов конструктор А. Янг в 1949 г. определил предел для взлетного веса одновинтового вертолета в 2700 кг. Данная точка зрения была столь живуча, что выдающийся британский авиаконструктор Р. Хафнер позже, в 1955 г., несмотря на все успехи Сикорского, считал таким пределом 9 т.

И. И. Сикорский был единственным на Западе, кто скептически относился к продольной схеме и твердо верил в большие возможности одновинтовой. Он хорошо помнил, сколько проблем вызвала обдувка несущим винтом установленных сзади рулевых винтов на вертолете VS-300. Поэтому в отличие от многих своих современников он не бросился продольно удваивать винтомоторные группы. Игорь Иванович решил опробовать возможность использования продольной установки винтов на экспериментальной летающей лаборатории. Для этого в декабре 1948 г. на одном из S-47 (R 4) на конце хвостовой балки вместо рулевого вертикального винта был установлен на специальном пилоне горизонтальный винт меньшего, чем несущий, диаметра.

Вертолет оригинальной «полупродольной» схемы, получивший обозначение S-54, провел в воздухе только 4 ч 25 мин. Этого было достаточно, чтобы прийти к выводу, что энергетические затраты при полете на крейсерском режиме на привод рулевого винта при одновинтовой схеме не превышают потерь от взаимовлияния несущих винтов при продольной схеме. Кроме того, Сикорский предвидел при применении продольной схемы и другие отрицательные последствия. Больше Сикорский продольную схему не рассматривал. Объясняя свою позицию в отношении двух винтомоторных групп, он шутил: «Одна женщина на кухне - это великолепно, две - уже согласия нет, каждая стремится вести хозяйство по-своему».

Прорабатывать проекты тяжелых многоместных вертолетов И. И. Сикорский начал еще в годы второй мировой войны. Он уже тогда поражал дотошных корреспондентов сенсационными заявлениями о реальности создания вертолетов со взлетным весом до 20 т. В 1948 г. авиаконструктор приступил непосредственно к созданию машины классической одновинтовой схемы, способной поднимать до десяти пассажиров. Разработка на фирме велась на свой страх и риск практически без всяких ассигнований. Это, может быть, и определило ее оптимизацию. Был учтен весь предыдущий опыт постройки и эксплуатации вертолетов, проанализированы достоинства и недостатки, заимствованы опробованные на них конструктивные новинки. Все это способствовало быстрому воплощению проекта в металл. Выбранная для S-55 компоновка была признана авиационными специалистами всего мира гениальной. При первоначальных проработках грузовая кабина предусматривалась, как и у других вертолетов подобной схемы, спереди, а двигатель располагался сзади. Однако, учитывая опыт эксплуатации S-51 и S-53, когда трудно было обеспечивать центровку при различных загрузках, нужно было придумывать что-то новое. Решение Сикорского было революционным. Он разместил грузопассажирскую кабину непосредственно под осью несущего винта, прямо под главным редуктором. Теперь положение загрузки и ее величина практически не влияли на изменение центра тяжести. Двигатель же Сикорский расположил с наклоном спереди грузо-пассажирской кабины, где он уравновешивал хвостовую балку. При этом размещении двигатель был легко доступен для обслуживания и демонтажа. Двухместная кабина пилотов находилась перед редуктором над грузопассажирской кабиной, откуда был великолепный обзор. Трансмиссионный вал от двигателя к планетарному двухступенчатому редуктору проходил между сиденьями пилотов. Такая компоновка впоследствии была принята на S-58 и различных его лицензионных повторениях (кстати, и на нашем Ми-4 также). Грузопассажирская кабина размером 3,05 х 1,6 х 1,82 вмещала до десяти десантников или восемь раненых на носилках. Для удобства загрузки и выгрузки по борту имелась большая сдвижная дверь. Первые S-55 могли поднимать 600 - 800 кг, а затем и 1 т. На вертолете также устанавливались система внешней подвески и боковая гидролебедка для проведения спасательных работ. Протектированные топливные баки размещались под полом кабины. В самой же кабине можно было установить дополнительные баки, что позволяло увеличивать дальность полета до 1600 км. Габариты S-55 с учетом складывающихся лопастей давали возможность перевозить вертолет в транспортных самолетах, а также размещать его на палубах кораблей.

Освоение в производстве цельнометаллических лопастей способствовало созданию шестнадцатиметрового в диаметре несущего винта. Для S-55 были созданы лопасти с одноконтурным D-образным прессованным лонжероном. К прессованному лонжерону пристыковывалась законцовка с обшивкой из легкого сплава с сотовым заполнителем из фольги. Подобная конструкция лопастей использовалась потом вплоть до середины 70-х годов на подавляющем большинстве вертолетов первого и второго поколения во всем мире, в том числе и в нашей стране. Для неразрушающего контроля за состоянием лопасти Сикорским вскоре была внедрена оригинальная система. Внутри герметично закрытого лонжерона создавалось избыточное давление. При появлении усталостной трещины давление падало и на комле лопасти выскакивал ярко-красный «солдатик ^извещавший экипаж вертолета о грозящей опасности .

Втулка разрабатывалась по образцу используемой на S 52, т. е. с совмещенными вертикальным и горизонтальным шарнирами со сравнительно большим разносом, что также способствовало улучшению пилотажных характеристик вертолета и увеличению диапазона центровок. Несущий винт получился достаточно легким и прочным. Кроме того, он обладал хорошими аэродинамическими и динамическими характеристиками.

Полумонококовый фюзеляж был выполнен из алюминиевых и магниевых сплавов. По проведении первых летных испытаний сзади фюзеляжа за кабиной под хвостовой балкой установили ребро-кронштейн. Таким образом «убили двух зайцев» - повысили жесткость и прочность балки, а также улучшили аэродинамические и динамические характеристики вертолета. На S-55 было применено опробованное на S-52-2 четырехстоечное шасси, дававшее лучшую устойчивость на стоянке, особенно это было важно при палубном базировании.

Для обеспечения продольной балансировки на первых S-55 предусматривался стабилизатор с изменяемым углом установки, но в ходе испытаний пришли к выводу, что такое управление излишне, в дальнейшем устанавливали фиксированный перевернутый V-образ-ный стабилизатор, подобный отработанному на S-52-2. В связи со сравнительно большими размерами нового вертолета и значительными нагрузками на органы управления на S-55 впервые было установлено четырех канальное необратимое бустерное управление, предварительно опробованное на S-51. Приборное оборудование позволяло осуществлять полеты ночью. С 1954 г. все вертолеты S-55 стали оснащаться автопилотами. Таким образом, И. И. Сикорский при разработке трехтонного S-55 успешно решил сложнейшие конструктивные и научные проблемы, характерные как для всего тогдашнего вертолетостроения в целом, так и конкретно для одновинтового аппарата большой грузоподъемности. Совершенство частей и деталей конструкции было столь велико, что к 1955 г. впервые был достигнут ресурс основных агрегатов в 1000 ч.