Геннадий Катышев: Крылья Сикорского

Другой основной программой американского вертолетостроения третьего поколения была разработка тяжелого транспортного вертолета HLH (Heavy Lift Helicopter) грузоподъемностью 20,5-22,5 тс радиусом действия 37-46 км. Опять конкурентами были основные производители тяжелой вертолетной техники - фирма Сикорского и фирма «Боинг-Вертол». Каждая фирма придерживалась своих традиционных схем - соответственно одновинтовой и продольной. Поскольку вертолет предполагалось использовать на небольшие расстояния, продольная схема показалась заказчику более предпочтительной. Фирма «Боинг-Вертол» в 1971 г. получила контракт на постройку вертолета. Однако стендовые испытания трансмиссии были неудачны. Появились опасения, что летно-технические характеристики окажутся хуже заявленных. Кроме того, стоимость программы оказалась превышенной и заказчик в середине 70-х годов предпочел работы по программе HLH прекратить и поддержать постройку менее амбициозного вертолета фирмы Сикорского S-80 (СН-53Е), способного перевозить грузы до 14,5 т на дальность до 90 км.

Этот аппарат представлял собой довольно значительную модификацию вертолета второго поколения S-65 (CH-53D), имеющую с ним 40-50% общих деталей (в том числе одинаковые лопасти) и отличающуюся установкой третьего двигателя, увеличением диаметра и числа лопастей несущего винта и рулевым винтом, ось которого наклонена под углом 20°, для обеспечения продольной балансировки. Развитие автоматических систем управления позволило обеспечить управление и балансировку при одном рулевом винте с наклоненной осью, а не при двух, как это использовалось в проектах тяжелых вертолетов второго поколения. Фирма Сикорского опять победила «Боинг-Вертол». Опять восторжествовала одновинтовая схема. В те же годы в СССР был построен самый тяжелый в мире серийный вертолет Ми-26 грузоподъемностью до 20 т, также имеющий классическую одновинтовую схему.

Особенностью вертолетостроения третьего поколения была и постройка специальных гражданских вертолетов, что вызывалось расширением нефтепромыслов в открытом море и необходимостью интенсивных перевозок. Разработка первого такого вертолета S-76 осуществлена в инициативном порядке в 1977 г. группой молодых конструкторов фирмы Сикорского. С 1978 г. вертолет уже стал выпускаться серийно.

В результате проводившихся в 60-е годы испытаний винтокрылов был сделан вывод о нецелесообразности дальнейшей разработки данного типа винтовых летательных аппаратов как обладающих низкой производительностью. Однако к этому аппарату суждено было вернуться еще раз. В целях достижения скоростей полета свыше 370 км/ч без установки дополнительных движителей и крыльев было решено разработать новые несущие винты, обладающие лучшей аэродинамикой и конструкцией. Для проведения летных испытаний новых винтов фирме Сикорского был заказан специальный экспериментальный винтокрыл - летающая лаборатория. Этот винтокрыл, получивший название S-72, можно сказать, был предназначен стать последним винтокрылом. Установленные на S-72 крыло и турбовентиляторные силовые установки должны были разгружать экспериментальный несущий винт и обеспечивать безопасность проведения его испытаний. В случае поломки экспериментального винта остатки его можно было отстрелить и вернуться на аэродром, используя самолетные органы управления. При необходимости крыло и вентиляторы демонтировались, аппарат превращался в «чистый» вертолет. Фирма построила для NASA первый S-72 в 1976 г., а второй - два года спустя. В 1987 г. фирмой S-72 был приспособлен для исследования на нем X-образного преобразуемого несущего винта-крыла.

Фирмой Сикорского в период постройки вертолетов третьего поколения были проведены обширные исследования по созданию скоростных несущих винтов по программе ABC (Advanced Blade Concept), подъемная сила которых создается только на наступающих лопастях бесшарнирного несущего винта большой жесткости. В результате исключается срыв на лопасти, идущей по потоку. Для уравновешивания возникающего при этом большого поперечного опрокидывающего момента впервые отошли от традиционной схемы, применив соосную.

Исследовательские работы были начаты фирмой еще при жизни И. И. Сикорского в середине 60-х годов, а в 1973 г. был построен вертолет с таким винтом. Испытания S-69 начались в 1974 г. В варианте «чистого» вертолета на нем достигнута горизонтальная скорость 296 км/ч, а в пологом пикировании - 360 км/ч. После установки в 1978 г. двух дополнительных турбореактивных двигателей была получене скорость 487 км/ч. S-69 стал единственным винтокрылым аппаратом, не оснащенным крылом, достигшим такой скорости.