Маргарита ЛАЗАРЕВА
ЦАГИ 1-ЭА — первый отечественный вертолет
Одной из самых замечательных и памятных дат в истории российского вертолетостроения является 14 августа 1932 года, когда на первом отечественном вертолете ЦАГИ 1-ЭА был установлен неофициальный мировой рекорд высоты полета. Пилотировал вертолет талантливый конструктор и замечательный летчик А.М. Черемухин. В этом номере журнала мы знакомим читателей с сокращенным докладом, который представили на Европейский вертолетный форум (Казань, 2007) специалисты фирмы «Камов» В.А. Касьяников и Г.И. Кузнецов. В докладе дается оценка значимости работ отечественных первопроходцев для развития вертолетостроения в стране.
Проектирование и постройка
Работы по вертолетной тематике, проводившиеся в ЦАГИ в 1925–1928 гг., базировались исключительно на технических идеях, разработанных Б.Н. Юрьевым. По результатам эскизных проработок геликоптеров для трех вариантов схем аппаратов (одновинтовая, поперечная и многовинтовая) был выбран один и тот же двигатель М-2 мощностью 120 л.с. Другого двигателя, наиболее подходящего по располагаемой мощности и массе, в распоряжении проектантов не было. Этот двигатель ротативного типа не требовал, кроме того, разработки системы его принудительного охлаждения на висении и малых скоростях полета. Для проведения широких экспериментальных исследований в основу постройки натурного образца геликоптера была положена схема Юрьева с одним несущим винтом, управляемым с помощью автомата перекоса. Уравновешивание реактивного момента несущего винта и путевое управление геликоптером достигались применением рулевого винта. Крепление к втулке лопастей несущего винта, имеющих осевые шарниры для изменения их углов установки, было жестким. Это упрощало конструкцию несущей системы и системы ее управления.
Вопрос о необходимости постройки в ЦАГИ геликоптера решился летом 1926 года после обсуждения доклада Б.Н. Юрьева «О геликоптерах и плане работ с ними», сделанного на коллегии института. Возглавить работу по постройке винтокрылой машины поручили конструктору А.М. Черемухину, за плечами которого к этому времени был опыт участия в постройке первого советского самолета «КОМТА», разработка и введение в строй первых аэродинамических труб Т-1 и Т-2 и др.
Заместитель начальника ЦАГИ и член коллегии А.Н. Туполев много позже скажет: «Когда ЦАГИ понадобилось строить аэродинамическую трубу — работу поручили Черемухину, когда потребовалось строить вертолет — снова позвали его.». Академик Б.Н. Юрьев впоследствии писал: «А.М. Черемухин принял особо большое участие в разработке геликоптера системы Юрьева, так называемого 1-ЭА. Он разработал весь конструктивный проект этой исторической машины и руководил ее постройкой. В этой работе все приходилось делать по собственному разумению, то есть здесь все было новым, как в конструкции и технологии, так и в методах расчета».
Черемухину и его геликоптерной группе предстояло провести тщательный анализ накопленных материалов. Предстояло убедиться в том, что расчетные характеристики модели винта диаметром 2 м будут с достаточной степенью приближения соответствовать аналогичным характеристикам 11-метрового натурного винта. От этого зависела возможность получения, согласно эскизному проекту «фаворита», тяги несущего винта 1350 кгс, необходимой для совершения свободного полета винтокрылой машины с полетной массой около 900 кг.
В связи с этим у А.М. Черемухина возникла идея создания натурного стенда, на котором будет смонтирован несущий винт диаметром 6 м (подобный натурному винту 11 м) с приводом от одного двигателя М-2 мощностью 120 л.с. Черемухин лично руководил эскизным проектированием, разработкой и постройкой натурного стенда. В начале 1928 года все монтажные работы были завершены. Впервые в мировой практике на натурном стенде начали проводиться экспериментальные исследования такого масштаба по вертолетной тематике (этот стенд стал прообразом будущих натурных стендов ЦАГИ, ОКБ Миля и Камова).
Геликоптерной группой в 1925–1929 гг. был проделан большой объем научных и экспериментальных исследований, обширные испытания несущего винта на натурном стенде, в системе управления которым использовался автомат перекоса Б.Н. Юрьева, применяемый до настоящего времени на всех вертолетах мира. Полученные материалы исследований и испытаний несущего винта, близкого по размерам к натурному, позволили приступить к разработке первого советского геликоптера 1-ЭА (экспериментальный аппарат). Его проектирование было начато в 1928 году. Общее руководство разработкой эскизного проекта осуществлял Б.Н. Юрьев. Непосредственное руководство конструкторскими работами по созданию этого геликоптера, выполнению расчетов всех элементов конструкции на прочность возглавлял А.М. Черемухин.
Читать дальше