Вашему вниманию представляется модель советского боевого автожира ЦАГИ А-7 (первый вариант) с ВАП-4 конструкции Николая Ильича Камова.
История:
Автожир разрабатывался по заданию ВВС как разведчик, корректировщик артиллерийского огня. Предусматривалось его использование с кораблей ВМФ. В апреле 1934 г. на заводе опытных конструкций при ЦАГИ была закончена постройка первого А-7. В мае винтокрылый аппарат перевезли на аэродром, где приступили к наземным гонкам двигателя и небольшим пробежкам. И 20 сентября 1934 г. наступил исторический день - С. А. Корзинщиков впервые поднимает в воздух необычную машину. Испытания А-7 продолжались до декабря 1935г.
В феврале 1936 г. испытывался автожир А-7 с двумя ВАП-4. Его испытывали на полигоне НИХИ летчики Ивановский, Попов и Корзинщиков. Основным назначением ВАП-4 считалось поражение войск противника на поле боя и в ближнем тылу. ВАП-4 подвешивался на бомбодержателях Дер-7 под крылом, но не штатных ухватах, а на хомутах.
ТТХ
Масса, кг нормальная взлетная 2300
Тип двигателя 1 ПД М-22
Максимальная скорость, км/ч 221
Практическая дальность, км 1000
Боевая дальность, км 400
Максимальная скороподъемность, м/мин 160
Практический потолок, м 4700
Экипаж
Кабина пилотов.
Внутренняя имитация кабины бала сточена под ноль. Заново собрана каркасная рама с прутков, пол кабины и приборка.
Изготовлены РУ – проволока, кресло и педали PROP&JET. Сидение стрелка и различные блоки оборудования – остатки смолы и пластика. Привязные ремни – остатки травления с «золотого запаса».
Фюзеляж
Над п
оловинками фюзеляжа произвёл хирургическое надругательство. Сделал место штурмана (ступу) с характерной ступенькой.
Добавил верхние панели с подручных смоляных литников. С тортостирола доработал "горб", где размещаются подголовник командира и приборная доска стрелка. Удалось получить выступающие грани.
Вклеил вставки со смолы, особенно в хвостовую часть, которая при расчленении банально треснула и развалилась. Всё закруглил и посадил на штифты. После окончательной сборки нарастил в высоту на 1,5 мм кабину стрелка остатками смолы.
Для установки стабилизатора на соответствующее место пришлось но новой срезать верхнюю часть киля и приклеивать сверху склейку со смолы. Далее вклейка стабилизатора.
С моей «любимой латуни» спаяны элементы управления стабилизатором, подкосы под стабилизаторы.
С остатков травления были спаяны кабанчики путевого управления. Трубка 0,5 мм была разрезана с торца на глубину 1 мм и в разрез вставлены и спаяны кабанчики.
Сточил старые жалюзи охлаждения. На этом варианте они в другом месте. С прутков 1/4 диаметром 0,5 склеил жалюзи, сточил до необходимой высоты. Тортостиролом и фольгой обозначил технические накладки. Расшил. Прутками обозначил заправочные горловины. С аналогичных прутков добавил на боковые панели двигательного отсека очередные жалюзи.
Подверглись доработке и крылья. Прутками обозначил БАНО. Из пивжести изготовил верхние и нижние накладки Дер-7. Штыри сточил на конус. С выштампованной фольги добавил противоскользящее покрытие на крылья.
Отдельной темой стояло изготовление углублений под подножки и поручни, как одного из самых видных элементов модели. Отметил места углублений. Выдавливание прошло нормально, с применением приспособы. И чтобы внутренность была ровной, углубления залил жидкоразбавленной шпатлёвкой и через 5 минут надавил в выемки зубочисткой овальной формы, обработанной суперклеем (для литой структуры). Вставил поручни в углубление – латунная трубка 0,3 мм.
С полистирола 0,5 мм засамоделил крыльевые подкосы.
Несущая система.
Со смолы были выточеныобтекатель механизма предварительной раскрутки и боковые подкосы. Между ними установил стяжку.
С третьей попытки спаял подобие втулки с применением латунных трубок (оси, рукава, вал), так и частей от Ж/Д моделистов. Лопасти оставил с набора после усердной обработки.
Входные кожухи трансмиссии предварительной раскрутки ротора имитировал иглой с входным диаметром 0,5 мм.
Сам вал трансмиссии предварительной раскрутки ротора с гидромеханическим включением имитировал латунной трубкой 0,5 мм. Добавил боковые подкосы кабана - пруток 0,3 мм.
Винтомоторная группа. Во время сборки к
ак раз подошло дополнение в виде нового М-22 от Мусы Зекореева. Литьё и проработка - отличнейшие.
С прутков 1,5 мм вклеены межцилиндровые патрубки. С аналогичных прутков согнуты и склеены выхлопные патрубки.
Установил толкатели (латунь 0,3 мм). Поработал над механизмом передачи крутящего момента к НВ. Использовал шестерёнки от часов и травления МиниВорд (турельная установка).
Взлетно-посадочные устройства.
Соответственно было принято решение изготовить опоры взлётно-посадочных устройств самостоятельно с подручных материалов.
Была взята латунная трубка 1,5 мм, расплющена и согнута. Сбоку по канавке прошёлся припоем и высверлил отверстие 0,7 мм. 3. В основную стойку 1,0 мм вставлена трубка 0,7 мм и припаяна к вилке.
Из скоб от степлера был согнут пирамидальный механизм на лыжи, которые были использованы из набора АМодел. Сверху к механизму припаял ось с латунной трубки 0,5 мм и к вилкам стоек.
Спаял хвостовую пяту с латунных трубок 0,7 и 0,5 мм. Выточил маленькие обтекатели основных стоек. Впоследствии с ниток чулка имитировал тяги резиношнура.
Обвес
Выточил кок ветрогенератора из прутка на шуруповёрте, лопасти с латуни.
Выточил с литника ВАП-4. Придал овальную форму в плане. Поручни - проволока 0,3 мм. Заливная и сливная горловина - пруток 0,5 мм. Стабилизаторы - тортостирол. Элементы подвески – проволока 0,5 мм.
Таким же образом изготовил обтекатель зеркала.
Из подручных материалов собрал масляный радиатор и трубку Пито.
Изначально спаял установку ДА-2 на турели ТУР-5 полностью с набора. Но спешка к добру не приводит. После примерки кольцо ТУР-5 оказалось намного больше самой кабины стрелка. Пришлось обратно распаять турель, изготовить кольцо от корпуса авторучки. После чего всё встало на свои места.
С пластика 0,2 мм сделал лобовое стекло с отверстием для прицела. Вклеил тахометр, что решило проблему установки стекла после покраски.
Прицел собран с прутка + латунная трубка. Антенна – латунь и остаток сверла 0,3 мм.
Аксессуары
По-быстрому попробовал сделать подставку со снегом, сугробчиками, следами ног и колёс. Виднеются отпечатки лыж - примерное расположение автожира.
Со старых запасов нашёл ящик и бочки. Заливные горловины сделал в средней части. Шланг для заправки - шлейф от компа. Фигурки - сборная солянка. С скотча сделал подсумки и ремни под противогазы. Шланг противогаза – проволока.
Склеил обрешётку для бочек (пластик 0,75 и прутки 1 мм). Доработал обрешётку стяжными лентами (фольга) и расточил торцы. Ведро с дезактиватором с пивжести.
Покраска
По покраске ничего нового: тамиевский грунт, прешейдинг краска, глянец, декали, глянец, смывка, матовый осветляющий лак.
Дополнения.
Фигурки REVEL., ПД М-22 PROP&JET.
Материалы Медицинские иглы, проволока разного диаметра, тамиевские шпатлевка и скотч, вся химия от АКАН, пивная жесть, латунные трубки «Griffon Model», пластиковые прутки «LION ROAR», пластик Evergreen, клей ПВА, пищевая сода, ПВХ лак для волос ПРЕЛЕСТЬ .
Надеюсь, что кто-нибудь открыл для себя новую страничку в истории советской авиации.
«Карту выкинул, ЗШ одел», к критике готов!
Стрекот, сопровождаемый нарастающим свистом, приближался - и боец весело кивнул выглянувшему из землянки старшине:
Ого! Конец теперь немцу, видно, комбайн на него направили!
Старшина недоуменно приподнял брови, прислушался - а потом в панике отчаянно завопил:
Атанда! Мясорубка летит!!- после чего, нырнув в землянку, выскочил оттуда с красным матерчатым свёртком в руках.
- Чего стоишь?, - закричал старшина замершему в удивлении бойцу - Помогай давай, а то не ровен час, опять окопы перепутает!
И красноармейцы мгновенно разложили на бруствере красный флаг.
А ещё через пару секунд над их головами пронеслась "мясорубка" - похожий на самолёт короткокрылый летательный аппарат со свистящим в ледяном воздухе винтом - но расположенным не как у всех самолётов, спереди - но ещё и сверху...
Впрочем, спереди винт тоже был- только гораздо меньших размеров, и вращался он значительно быстрее, сливаясь в прозрачный круг. А верхний винт крутился относительно неторопливо, так, что заметны были вращающиеся, как шнек у мясорубки, лопасти.
Но бойцы назвали этот летающий курьёз "мясорубкой" вовсе не из-за этого!
Пролетев над линией советских окопов- так низко, что наш пилот весело помахал бойцам рукой - пресловутая "мясорубка" заложила вираж над линией окопов немецких. И для начала дала залп шестью РС-82.
А потом выровнялась, и аккуратно следуя по линии вражеской траншеи, очень точно, не пролив зря ни капли, опорожнила на немецкие головы четыре столитровых канистры с самовоспламеняющейся жидкостью "КС". Причём верхний винт гнал горючую жидкость именно куда нужно, то есть строго вертикально вниз.
И на прощанье боевая русская машина ещё и причесала выскакивающих из пылающих окопов немцев из всех своих трёх пулемётов.
Сделав доброе дело, изделие завода имени товарища Ухтомского, единственный в своём классе, боевой бронированный автожир А7-3бис из Краснознамённого 74-того ШАП, детище молодого инженера товарища Камова, лихо развернулся в воздухе - на секунду практически остановившись и неподвижно зависнув- а потом стремглав, со скоростью 220 километров в час, скрылся за деревьями. Блеснув на прощание гордой карминной надписью "За ВКП(б)!"
Старшина вытер холодный пот со лба:
- Ух! Пронесло... Заправляться полетел! Тут, видно, где-то на полянке у него база. А чего ему, он с пенька взлетает... А ведь мог бы и перепутать!
Со стороны немецких окопов доносился аппетитный запах шашлыка. Там жарилось высококачественное арийское мясо.
Немцы назвали их «летающими комбайнами». Шутили. Над безобидным, хоть и живучим, корректрировщиком можно и посмеяться. Но когда два звена «комбайнов» подчистую убрали с поля батальон мотопехотной дивизии СС «Рейх», стало ясно, что шутки кончились.
АВТОЖИР и автогир, автожира, м. (от греч. autos — сам и gyros — круглый) (авиац.). Летательный аппарат тяжелее воздуха со звездообразно расположенными, свободно вращающимися крыльями, обладающий способностью спускаться почти вертикально. Автожир — дальний родственник вертолетов. Он тоже не имеет крыльев, которые заменяет ему воздушный винт (ротор). Но в отличии от вертолетов, ротор которых постоянно вращается двигателем, а угол наклона лопасти может меняться, ротор автожира не связан с двигателем, и является самовращающимся (auto-gyro), под действием набегающего потока воздуха. А угол наклона лопасти фиксированный.
Вертолет может зависнуть в воздухе, и взлетать вертикально, а автожир нет, так как ему для создания подъемной силы, необходимо, что бы ротор постоянно обдувался набегающим потоком. Автожиру нужная более-менее приличная полоса для взлета (50-100 метров), и минимальных размеров поляна для посадки (пробег до 7 метров). Для создания горизонтальной скорости, автожир использует толкающий винт. Если двигатель автожира выйдет из строя, он продолжает полет, неспешно парашютируя туда, кудавы его направляете.
Автожиры бывают разных конструкций, т. к. если не нарушать некоторых основных принципов аэродинамики, вкратце, летает почти все к чему приделаны: а) ротор, б) двигатель с тянущим винтом, в) руль направления и стабилизатор, и г) соблюдены требования по центровке в свободном полете.
Изобретён автожир испанским инженером Хуаном де ля Сиерва в 1922. Первый отечественный автожир КАСКР-1 был построен в 1929 инженером Н. И. Камовым и Н. К. Скржинским. Затем в ЦАГИ инженером A. M. Черёмухиным, В. А. Кузнецовым, И. П. Братухиным и другими создан А. «ЦАГИ 2-ЭА». Позже появились автожиры конструкции Кузнецова (А-4, -6, -8) и Скржинского (А-12).
В военных целях автожиры использовались для связи, разведки, корректировки артиллерийского огня. По свидетельству Камова, автожир его конструкции А-7 был впервые применён под Выборгом в советско-финляндской войне 1939-40.
«В начале Великой Отечественной войны 1941-43 по директиве Генштаба от 5.7.1941 была сформирована 1-я автожирная эскадрилья (акэ) в составе шести автожиров А-7-7А конструкции Камова, принявшая участие в боевых действиях в ходеТаллинской наступательной операции».
Автожиры военного назначения имелись также в армиях США, Франции, Великобритании, Германии и Японии, но ни в одной из этих стран широкого применения в период Второй Мировой войны не получили, хотя и применялись для различных военных надобностей.
БОЕВОЙ КРЫЛАТЫЙ АВТОЖИР А-7-3А.
А-7-ЗА — двухместный автожир, ближний разведчик и корректировщик. Ротор — несущий винт автожира — был трехлопастным. Каждая лопасть имела лонжерон из стальной трубы, деревянные нервюры и стрингеры. Задняя кромка изготавливалась из нержавеющей стали, носок обшивался фанерой, а вся лопасть — полотном. Лопасти подвешивались к втулке с помощью вертикального и горизонтального шарниров. Перед взлетом ротор раскручивался через механическую трансмиссию от двигателя, в системе трансмиссии имелась специальная муфта сцепления с гидравлическим приводом. В полете ротор развивал 200 об/мин. Фюзеляж состоял из центральной части, включавшей три отсека (баковый, кабину пилота, кабину наблюдателя), и из хвостовой балки. Конструкция фюзеляжа ферменная, из стальных труб. Обшивка в носовой части — дюралюминий, в хвостовой — полотно. Крыло состояло из центроплана с V-образными подкосами и консольных частей с элеронами. Крыло деревянное, с полотняной обшивкой. Консоли крыла и лопасти несущего винта могли складываться для упрощения хранения и транспортировки. Оперение металлическое с полотняной обшивкой. Шасси автожира трехколесное с носовым колесом. Колеса закрывались дюралюминиевыми обтекателями и снабжались гидравлическими тормозами. Силовая установка состояла из звездообразного двигателя воздушного охлаждения М-22 с винтом изменяемого на земле шага. Головки цилиндров закрывались кольцом Тауненда. Автожир вооружался тремя пулеметами ПВ-1 (один синхронный и два на турели). Радиооборудование, фотоустановка, электрооборудование, приборные доски примерно соответствовали самолету Р-5.
А-7-5А.
Аналогичен А-7-3А за исключением двигателя, вооружения и кабины. Силовая установка состояла из двух звездообразных двигателей воздушного охлаждения М-22 с трехлопостными соосными винтами изменяемого шага. Автожир вооружался пулеметом ДА на турели и двумя крупнокалиберными 12,7-мм пулеметами УБ в центроплане вне ометаемого тянущими винтами пространства. Радиооборудование, фотоустановка, электрооборудование, приборные доски примерно соответствовали самолету Су-2.
А-7-7А.
Дальнейшее развитие серии. Ротор — несущий винт автожира — стал четырехлопастным. Изменилась и компоновка. Мощное наступательное вооружение вызвало необходимость переместить силовую установку из двух М-25 с соосными трехлопостными толкающими винтами изменяемого шага в хвостовую часть фюзеляжа. Ротор получил механизм предварительной раскрутки с отбором мощности от основной силовой установки. Шасси автожира убирающиеся трехколесное с носовым колесом. Конструкция позволяла складывать лопасти по вертикальным шарнирам назад, что вместе с подъемными консолями было очень ценно при транспортировке А-7.
МодификацияА-7-7А
Диаметр несущего винта – 15,88 м
Размах крыла, м10.40
Высота, м3.88
Площадь крыла, м214.70
Масса, кг
пустого самолета2975
нормальная взлетная4485
Тип двигателя2х ПД М-25
Мощность, л.с.2 х 625
Максимальная скорость, км/ч355
Минимальная скорость, км/ч47
Практическая дальность, км1000
Боевая дальность, км500
Продолжительность полета, ч1.50
Максимальная скороподъемность, м/мин430
Практический потолок, м6100
Экипаж2
Вооружение:два автоматических 40-мм гранатомета Таубина, две 20-мм пушки ШВАК, два 12,7-ммУБТна турели.
Боевая нагрузка - 4 НУРС РС-82 или РС-132 и400 кг бомб.
А-7 остался последним летающим автожиром замечательного советского авиаконструктора Камова. Это был первый боевой автожир в мире и первый серийный винтокрылый аппарат в СССР, построенный на первом в нашей стране заводе для подобной техники. Именно с этих неказистых на вид аппаратов начиналось отечественное вертолетостроение. Очевидно, что без полетов А-7 не было бы сегодня таких боевых вертолетов как Ми-24, Ми-28 и Ка-50.
И думал, что больше нет ничего такого примечательного в этом направлении, но ошибался. Смотрите какой интересный образец авиационной техники.
Автожир «КАСКР» был первым отечественным винтокрылым аппаратом, поднявшимся в воздух. С него началось советское автожиростроение, ставшее технической школой для последующего развития вертолетов.
Следующим летательным аппаратом Н.И. Камова стал автожир, получивший шифр А-7. Его разработка была начата в 1931 году в секции особых конструкций ЦАГИ. В этой уникальной машине были воплощены как идеи использования автожира, так и новые конструктивные решения. А-7 разрабатывался в первую очередь для использования в военных целях, по техническому заданию ВВС РККА в качестве корректировщика артиллерийского огня, связной машины и ближнего разведчика. Предусматривалось также его использование с кораблей ВМФ.
Давайте почитаем подробнее как развивалось данное направление …
М.Л. Миль, В.А. Кузнецов (четвертый слева) и Н.И. Камов среди военных перед отправкой А-7 на фронт
Для начала давайте разберемся, что такое автожир. Необычное какое то слово, да?
На самом деле ничего странного в этом слове нет. Просто оно имеет нерусское происхождение и образовано от греческих слов αύτός - сам и γύρος - круг. Название автожир чаще применяется в России. На западе более распространены названия гироплан, гирокоптер иротаплан
Но, вообщем-то, все эти названия достаточно близки и характеризуют принцип полета или точнее будет сказать принцип, с помощью которого этот интересный аппарат успешно держится в воздухе. Это принцип авторотации.
Вы о нем наверное знаете применительно к вертолету. Но для вертолета авторотация – режим аварийный. Вертолет может только снижаться на этом режиме с целью совершить по возможности безопасную посадку. А для автожира - это основной (и единственно возможный) режим полета.
Способный летать самостоятельно автожир
кроме свободного несущего винта имеет двигатель с толкающим или тянущим винтом, который обеспечивает аппарату горизонтальную тягу. При движении вперед как раз и создается встречный воздушный поток, обтекающий несущий винт определенным образом и заставляющий его авторотировать, то есть вращаться, создавая при этом подъемную силу. И именно поэтому зависать на месте (за исключением особых условий большого встречного ветра) или же подниматься строго вертикально подобно вертолету автожир, увы, не может.
Обтекание воздушным потоком несущего винта автожира.
Считается, таким образом, что автожир занимает промежуточное положение между самолетом и вертолетом. Для того, чтобы держаться в воздухе ему нужно движение вперед, но саму подъемную силу создает несущий винт, подобный вертолетному (только без двигателя).
Картина обтекания несущего винта у этих аппаратов отличается. Если у вертолета встречный воздушный поток поступает сверху, то у автожира снизу. Плоскость вращения винта при горизонтальном полете у автожира наклонена назад (у вертолета вперед). Картина обтекания лопастей при этом следующая….
Возникновение вращающей силы на лопасти винта.
Как уже было неоднократно (:-)) сказано при обтекании лопасти (или для простоты ее единичного профиля) образуется аэродинамическая сила, которую можно разложить на силу подъемную (нужную нам) и силу сопротивления (которая, конечно, мешает). Углы атаки (установки лопастей) для существования устойчивой авторотации должны быть в примерном диапазоне 0° - 6° градусов.
В этом диапазоне полная аэродинамическая сила немного наклонена к плоскости вращения лопасти, и ее проекция на эту плоскость как раз и дает нам силу F, которая действует на лопасть, заставляя ее двигаться (вращаться). То есть винт сохраняет устойчивое вращение, создавая при этом подъемную силу, удерживающую аппарат в воздухе.
Из рисунка видно, что чем меньше сопротивление Х, тем больше сила F, вращающая лопасть. То есть поверхность лопасти для хорошего результата должна быть достаточно чистой, или говоря аэродинамическим языком ламинарной
Первый советский автожир КАСКР-1.
А-7 - крылатый автожир с механической раскруткой несущего винта перед взлетом. Фюзеляж представлял собой ферменную конструкцию и имел две отдельные кабины, для летчика и наблюдателя. С целью улучшения обзора и углов обстрела задней нижней полусферы хвостовая часть фюзеляжа была сильно заужена, практически превращена в хвостовую балку, типичную для современных конструкций винтокрылых летательных аппаратов.
Низкорасположенное крыло складывалось вверх по разъему с центропланом, что в сочетании со складывающимися лопастями создавало удобство для перевозки и размещения в ангарах и на кораблях. Для улучшения управляемости на малых скоростях полета применили щелевые элероны и обратную щель на горизонтальном оперении. Трехопорное шасси с носовым колесом и дополнительной хвостовой опорой обеспечивало устойчивость разбега и горизонтальное положение несущего винта в момент его раскрутки и торможении, что уменьшало колебания лопастей относительно вертикальных шарниров. Шасси с носовой стойкой способствовало уменьшению разбега из-за меньшего сопротивления винта. Все опоры имели гидравлические амортизационные стойки. Была предусмотрена установка летательного аппарата на лыжи. Трехлопастный несущий винт автожира имел втулку с горизонтальными и вертикальными шарнирами.
Удачная компоновка автожира в части обеспечения приемлемой частотной характеристики и установка шасси с носовым колесом позволили в конструкции втулки обойтись без демпферов вертикальных шарниров, используя лишь небольшое подпружинивание лопастей в горизонтальной плоскости. В целом, втулка отличалась простотой, и в отчетах по испытаниям не было замечаний по ее работе. Лопасти автожира отличались тщательностью изготовления и балансировки. Механическая раскрутка несущего винта производилась с помощью трансмиссии, состоящей из двух валов - горизонтального и наклонного - и промежуточного редуктора.
При разработке автожира особое внимание уделялось аэродинамической форме планера. Применение обтекателей на стойках крепления кабана и самом кабане, капота для двигателя, обтекателей шасси предвосхитило достижение совершенных аэродинамических форм на современных вертолетах. Все это способствовало уменьшению общего сопротивления автожира, имеющего массу 2230 кг на А-7 был смонтирован мотор воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 л.с. с тянущим винтом фиксированного шага.
Военный по назначению автожир имел необходимое вооружение, которое состояло из синхронного пулемета ПВ-1 и пулемета системы Дегтярева с 12 магазинами на задней турельной установке. Предусматривалась на этой турели установка также спарки пулеметов. Четыре точки подвески бомбового вооружения на А-7 были оборудованы механической и электрической системами сбрасывания. Впоследствии на автожире применялось и реактивное оружие. На А-7 устанавливались приемно-передающая станция 13СК-3, замененная в дальнейшем на РСИ-3. Для аэрофотосъемки монтировался фотоаппарат ПОТТЭ 1Б.
Построили три модификации автожира: А-7 - опытная машина; А-7бис опытная машина после доработок, отличающаяся от предшественницы увеличенным кабаном, улучшенной аэродинамикой и измененным оперением; А-7-3а - серийная машина, отличающаяся от А-7бис сниженной массой. Максимальная скорость ее составляла 219 км/ч, а длина разбега на взлете - 28 м.
Летные испытания винтокрыла А-7 начались летом 1934 года, а весной 1937 года они были продолжены уже на А-7бис. Проведенные испытания и последующая доводка автожира стали фундаментальной основой для последующего развития винтокрылых машин.
Зимой 1939 года началась война с Финляндией. Два автожира А-7 и А-7бис направлены на фронт для обеспечения корректировки стрельбы советской артиллерии. Пилотировали эти машины летчики-испытатели А. Ивановский и Д. Кошиц.
Во время подготовки материальной части и при пробных полетах на автожирах случались неполадки. На одном винтокрыле при вынужденной посадке повредили переднюю лыжу, на другой - в бортовой радиостанции пробило конденсатор. Инженер И. Карпун и механик А.Каганский устранили неисправности и подготовили машины к выполнению боевого задания. До завершения войны, когда прорвали линию Маннергейма и штурмом взяли Выборг, автожиры выполнили несколько разведывательных вылетов.
В начале 1939 года на заводе №156 заложили серию из пяти А-7бис. Четыре машины быстро облетали и предъявили заказчику. Но из-за отсутствия наземной радиостанции невозможно было оценить качество радиосвязи. Тогда заказчик проверил радиосвязь одновременно на всех автожирах, из которых один летал над аэродромом, другой уходил за его пределы, а два стояли на земле. Связь между всеми машинами была отличная, и они прошли приемку.
Пятый автожир значительно задержался в доработке, так как несколько раз при включении двигателя выходил из строя механизм раскрутки несущего винта. Причину нашли с трудом. Ею оказалось смещение на 0,2 мм направляющего стержня одной из 18 отжимных пружин. Автожир взлетел и был принят заказчиком.
С первого дня войны на заводе срочно начали готовить отряд из пяти А-7бис. Вскоре с Ухтомского аэродрома они поднялись и строем улетели на фронт. Далее они были направлены в Первую корректировочную эскадрилью ВВС. Эти машины участвовали в Великой Отечественной войне, выполняя возложенные задачи на Западном фронте под Смоленском.
В первом боевом вылете на фронте автожиры не были обстреляны немцами, так как те еще не знали, что это за машина (об этом рассказал взятый в плен немец). В следующий раз один из автожиров попал под обстрел, но противник бил с большим упреждением, неправильно оценивая скорость, а когда скорректировал огонь, автожир уже скрылся в облаках.
В ночных вылетах автожиры без звука планировали над гитлеровскими позициями, разбрасывая листовки. Сложность использования винтокрылых аппаратов на фронте состояла в их маскировке. Маскировать несущий винт было весьма проблематично. Положительным качеством же А-7бис была высокая живучесть. Один из автожиров попал под очередь крупнокалиберного пулемета. Машина была пробита во множестве мест. Пострадали фюзеляж, оперение, лопасти несущего винта. Наблюдатель был ранен в ноги, а летчик получил ранение в руку, но автожир сохранил управление и благополучно прилетел в расположение части.
В годы войны на автожирах А-7 велась корректировка огня артиллерии, а также был осуществлен ряд ночных вылетов за линию фронта в места дислокации отрядов партизан.
Имея временный перевес в технике, враг продвигался вглубь страны. На одном из участков наши воинские части попали в окружение - и план-приказ о выходе из окружения был доставлен им на автожире. Руководство завода автожира получило приказ срочно эвакуироваться из подмосковной Ухтомской на Урал, в поселок Билимбай. Там в здании церкви разместился сборочный цех и другие мастерские, а механический цех был оборудован в церковной пристройке. Там быстро приступили к ремонту А-7бис, вернувшихся после сражения под городом Ельней.
Машины вскоре были отремонтированы, и военные пилоты начали летные тренировки, соорудив посадочную площадку на льду пруда. Но однажды утром летчики обнаружили, что поверхность площадки вся покрыта прорубями. Выяснилось, что сотрудники ОКБ В.Ф. Болховитинова ночью рыбачили и испортили площадку.
Полеты продолжили с полянки, которую расчистили на сопке. Интересно, что заводской летчик хотел произвести посадку на новую площадку на своем По-2, но, изучив ее и подходы к ней, передумал, так как площадка даже для такого самолета оказалась слишком мала. Он был удивлен, что автожиры садятся на нее.
По окончанию тренировочных полетов, отряд в составе трех машин отправился в Москву. Винтокрылы загрузили на две платформы, а экипажи расположились в двух теплушках. Свыше двух недель машины добирались до станции назначения в город Люберцы. Когда эшелон доехал, то летно-технический состав не узнал свою территорию, так она была захламлена. Часть ее вскопали под огороды, другую заняли авторемонтные мастерские. Однако тренировочные полеты были продолжены.
Позднее два автожира отправили в Оренбург, в школу для подготовки летчиков-корректировщиков. Однако наладить эксплуатацию автожиров в школе не получилось из-за отсутствия пилотов-инструкторов, освоивших эти машины.
В довоенные годы решались также вопросы использования автожиров в народном хозяйстве. Зимой 1938 года винтокрыл А-7 на ледоколе «Ермак» участвовал в спасении группы И.Д. Папанина с дрейфующей арктической льдины. А весной 1941 года была отправлена экспедиция в предгорья Тянь-Шаня, там летчик-инженер В.А. Карпов на автожире успешно произвел опыление массивов плодовых деревьев.
В развитии винтокрылых летательных аппаратов автожиры А-7 сыграли важную роль. В частности, на них впервые, и именно в Советском Союзе, была доказана возможность и целесообразность использования автожиров в военных целях для осуществления разведки, связи, корректировки артиллерийского огня и т.п. Также полностью оправдало себя их применение в сельском хозяйстве. Накопленный опыт практической эксплуатации А-7 включал в себя обучение летного состава, техническое обслуживание, эксплуатацию в боевом подразделении и проведение ремонтно-восстановительных работ.
Автожир А-7 так и остался самым крупным и скоростным из всех серийных автожиров в мире. В 1940 году камовцы начали проектирование автожира АК. Он разрабатывался по тактико-техническим требованиям ВВС РККА как мобильный артиллерийский наблюдательный пункт для установления координат местоположения невидимых с поверхности земли целей и корректировки артиллерийского огня различными методами. Предусматривалась транспортировка автожира на прицепе грузовика вслед за боевыми колонами. Перевод из транспортного положения в боевое не должен был превышать 15 мин.
Летательный аппарат прорабатывался в двух вариантах: автожира-геликоптера и автожира с прыжковым взлетом. Первый вариант представлял собой одновинтовой вертолет с компенсацией реактивного момента несущего винта с помощью рулевых поверхностей, использующих энергию струи воздуха, отбрасываемой толкающим винтом и частично несущим. Конструктивно это предполагалось выполнить в виде вертикального хвостового оперения, имеющего три руля поворота с закрылками и предкрылками. Совершать вертикальный взлет, висение и разгон этот аппарат должен был по вертолетному, и переходить в горизонтальном полете на автожирный режим - путем уменьшения общего шага несущего винта и отключения его от моторного привода.
В ЦАГИ провели исследования различных схем хвостового оперения, включавших закрылки и предкрылки. При этом эффективность оценивалась при разных углах скольжения и в присутствии струи от несущего винта. В конце исследований, в июне 1940 года на режиме висения была получена боковая сила на вертикальном оперении, равная 0,7 от значения тяги несущего винта. Такая боковая сила на оперении позволяла создавать относительно центра тяжести аппарата управляющий момент, на 30% превышающий реактивный крутящий момент несущего винта. В варианте автожира-геликоптера распределение мощности двигателя между несущим и толкающим винтами обеспечивало статический потолок 2000 м.
Однако краткие сроки правительственного задания и отсутствие уверенности в том, что данный 30-процентный запас управляющего момента окажется достаточным для путевой управляемости, заставили отказаться от этого очень интересного варианта винтокрылого аппарата и выбрать более простой второй вариант автожира, взлетающего без разбега. Прыжковый взлет такого автожира выполнялся за счет использования кинетической энергии несущего винта путем увеличения общего шага винта, раскрученного до больших оборотов.
Аппарат АК представлял собой бескрылый двухместный автожир с двигателем АВ-6, имеющим взлетную мощность 240 л.с. Кабина экипажа с сиденьями летчика и наблюдателя, расположенными рядом, находилась в носовой части фюзеляжа, а двигатель с толкающим винтом - позади нее. Такая компоновка обеспечивала компактность конструкции, хороший обзор, удобства экипажу и лучшую центровку. Шасси - трехопорное, с носовым колесом, отлично зарекомендовавшее себя на автожирах А-7. Амортизационные стойки опор и тормоза - гидравлические. Развитое хвостовое оперение крепилось на легких подкосах из труб к стойкам шасси и кабану.
На автожире устанавливался трехлопастный толкающий винт изменяемого шага с металлическими лопастями. Наличие регулятора оборотов позволяло выполнять раскрутку несущего винта при высоких оборотах двигателя и малой тяге пропеллера. Малая тяга позволяла надежно удерживать машину на тормозах. Двигатель имел принудительное охлаждение от вентилятора.
Система механической раскрутки несущего винта включала в себя одноступенчатый редуктор на моторе из двух цилиндрических шестерен с упругой муфтой на выходе, короткий горизонтальный валик, центральный редуктор с двумя коническими шестернями и гидрофрикционной муфтой включения, вертикальный валик с двумя шарнирами Гука и верхний редуктор с двумя цилиндрическими шестернями. Общее передаточное число было 6,33:1. В большой шестерне верхнего редуктора располагался демпфер крутильных колебаний трансмиссии.
В пояснительной записке к эскизному проекту новый автожир давался в сравнении с наиболее выдающимся в тот период немецким двухместным самолетом короткого взлета Физелер Fi-156 «Шторх». Этот самолет использовался для аналогичных целей и имел также, как и АК, мотор мощностью 240 л.с. В таблице приведены некоторые сравнительные данные. Как видно из этих данных, автожир АК превосходил лучший мировой самолет, аналогичный по назначению, количеству экипажа и взлетной массе. В конструировании автожира АК принимали участие Н.Г. Русанович, М.Л. Миль Е.И. Ошибкин, А.М. Зейгман, А.В. Новиков и многие другие. К сожалению, постройка автожира из-за трудностей военного времени не была завершена.
Именно с этих неказистых и грубоватых внешне аппаратов начиналось наше вертолетостроение. Очевидно, что без полетов А-7 не было бы и таких известных боевых машин как Ми-24, Ка-28 и Ка-52.
источники
Кондратьев В. Предисловие к боевым винтокрылам. Автожир А-7 // Моделист-конструктор. 1987. №3. С.20-24.
Край И. Автожиры в немирном небе // Популярная механика. 2012. №8. С. 86-89.
Колов С. Первый в мире боевой автожир // Самолёты мира. 1996. №4. С. 8-11.
Морозов В. Опыт применения автожира А-7 // Крылья Родины. 2002. №10. С. 12-13. http://infoglaz.ru/?p=65351
A-7 - советский двухместный автожир крылатого типа с трёхлопастным ротором, разработанный Н. И. Камовым. Первый в мире боевой автожир и первый серийный винтокрылый аппарат в СССР.
История создания
Главным конструктором А-7 был Н. И. Камов, чья творческая судьба с самого начала неразрывно связана с развитием автожиро- и вертолетостроения в СССР.
21 мая 1931 г. на Центральном аэродроме в Тушино автожир КАСКР-2 Камова и Скрижинского участвовал в показе новейшей авиационной техники руководству страны. Автожир очень понравился высокому руководству и, в первую очередь, Сталину. Интерес первых людей в государстве к КАСКРу помог развитию всего автожиростроения в СССР. Создатели "Красного инженера" переходят в Бюро особых конструкций при ЦАГИ (БОК ЦАГИ), где приступают к постройке новых машин. Н.К.Скрижинский участвует в создании автожира А-4, а Н.И.Камов начинает руководить проектированием А-7, который разрабатывался по заданию ВВС как ближний разведчик и артиллерийский корректировщик. Помогала Камову совсем небольшая конструкторская бригада: М. Л. Миль, Н. С. Терехов, В. А. Солодовников, А. Е. Лебедев, В. И. Баршев, В. С. Морозов и И. И. Андреева.
Первый аппарат был построен в апреле 1934 г. на заводе опытных конструкций при ЦАГИ. В мае автожир был перевезён на аэродром для наземных гонок двигателя и пробежек. 20 сентября 1934 года был совершен первый полёт. Испытания А-7 закончились в декабре 1935 года. Несмотря на которые автожир участвовал на авиационном параде в честь Дня авиации 18 августа 1935 г.
Конструкция
Двухместный автожир А-7, 1934. Двигатель - М-22, 480 л.с. Диаметр несущего винта - 15,18 м. Число лопастей - 3. Масса полетная - 2056 кг. Масса пустого - 1300 кг. Максимальная скорость - 210 км/ч. Минимальная скорость - 46 км/ч. Потолок - 4800 м.
Автожир имел двигатель воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 л.с., что позволяло ему развивать максимальную скорость 218 км/ч. Тянущий винт имел две лопасти, шаг которых можно было изменить на земле. Ротор (несущий винт) перед взлетом раскручивался системой механической раскрутки от двигателя, что уменьшало дистанцию разбега перед взлетом.
Фюзеляж ферменной конструкции из стальных труб. Состоял из трёх отсеков: моторного с топливными баками, раздельной кабины для летчика и наблюдателя и хвостовой балки. Оборонительное вооружение состояло из трёх пулемётов калибра 7,62 мм. Передний пулемёт ПВ-1 с ленточным питанием, стрелял через винт. Оборона задней полусферы осуществлялась пулемётом ДА-2 на кольцевой турели. В последующих модификациях снизу крыла установлены узлы для подвески четырёх бомб ФАБ-100 и шести неуправляемых ракетных снарядов РС-82.
Применение
20.09.1934 года впервые поднялся в небо опытный образец А-7. 18.08.1935 года пилот К.К. Попов продемонстрировал новый советский автожир на авиапараде в Тушино. А-7 вызвал большой интерес, и было принято решение провести всесторонние испытания и ряд демонстраций возможностей новой машины.
С середины 1936 года строился опытный экземпляр А-7бис, который начал летать с мая 1937 года. А-7бис - с измененным кабаном ротора и новым горизонтальным оперением, были добавлены две килевые шайбы под стабилизатором. Государственные испытания проходили в 1938 году. На А-7бис осуществлялось несколько эксплуатационных перелетов, в том числе на дальность около 1000 км. В начале 1940 года автожир А-7бис проходил войсковые испытания на Северо-Западном фронте, два автожира А-7 и А-7бис эксплуатировались в войсковых частях в роли корректировщиков артиллерийского огня. Малую серию из пяти автожиров А-7-3а построили в первой половине 1940 года. Советский А-7-3а - первый в мире вооруженный автожир, участвовавший в боевых действиях во время Второй мировой войны.реле 1934 года пилот С.А. Корзинщиков сделал на ней первый полёт.
В начале 1941 г. Наркомлес и Аэрофлот организовали экспедицию в предгорья Тянь-Шаня, чтобы доказать возможность применения автожиров в лесном и сельском хозяйстве.
С началом Великой Отечественной войны из пяти А-7-За сформировали отдельную автожирную эскадрилью - первую часть винтокрылых машин в ВВС Красной Армии.
Снят с эксплуатации в 1941г.
Технические характеристики
Экипаж, чел 2
Масса, кг
пустого 1225
нормальная взлетная 2300
Размах крыла, м 10,40
Длина, м 8,3
Высота, м 3,88
Площадь крыла, кв.м 14,70
Тип двигателя 1 ПД М-22
Мощность, л.с. 1 х 480
Скорость, км/ч
максимальная 221
минимальная 53
Дальность, км
практическая 1000
боевая 400
Продолжительность полета, ч 2,50
Максимальная скороподъемность, м/мин 160
Практический потолок, м 4700
Н.И. Камов
Никола́й Ильи́ч Ка́мов (1 сентября 1902, Иркутск - 24 ноября 1973, Москва) - советский авиаконструктор, создатель вертолётов «Ка», доктор технических наук (1962). Герой Социалистического Труда (1972). Лауреат Государственной премии СССР (1972).
Окончил механический факультет Томского технологического института (ТПУ) в 1923г. Инженер-механик. В студенческие годы занимался в авиакружке, организатором которого был профессор ТТИ, крупный ученый-физик Б.П. Вейнберг. В 1928г. Н.И. Камов совместно с Николаем Скржинским приступил к конструированию винтокрылой машины – автожира, названной по начальным буквам фамилии авторов КАСКР-1. В 1929г. КАСКР-1 был изготовлен, 25 сентября совершил первый полет. В 1931г. Камов был назначен начальником конструкторского бюро бригады ЦАГИ и приступил к проектированию первого военного автожира. В 1940г. был организован первый в стране завод винтокрылых летательных аппаратов, директором и главным конструктором которого становится Камов. В 1948г. было создано вертолетное конструкторское бюро, главным конструктором кторого стал Камов. Эту организацию он возглавлял до конца жизни. Здесь были созданы знасменитые вертолеты Камова Ка-10, Ка-15, Ка-18, Ка-22, Ка-26 и др. Они неоднократно получали высокие награды международного уровня, на них устанавливались мировые рекорды скорости и грузоподъемности.
Проектирование этого автожира было начато во второй половине 1930 г.
По общей схеме за прототип автожира ЦАГИ 2-ЭА был взят последний автожир Сиерва С-19 Мк III выпуска 1930 г.
Автожир ЦАГИ 2-ЭА - двухместный аппарат с двигателем «Титан» мощностью 230 л. с. Автожир имел небольшое крыло, несущее элероны.
Из известных в те годы систем раскрутки ротора перед взлетом - механической и аэродинамической - была выбрана из соображений большей конструктивной простоты аэродинамическая система, что и определило общую схему горизонтального оперения.
Над передней кабиной была установлена пирамида («кабан»), к которой крепился ротор.
Ротор состоял из четырех лопастей, соединенных с помощью горизонтальных и вертикальных шарниров с втулкой, свободно вращавшейся на оси.
Лопасти поддерживались тросами, идущими от конуса на втулке к середине лопастей.
Кроме поддерживающих тросов имелись тросы, связывавшие лопасти между собой.
Эти тросы крепились к демпферам, укрепленным на лонжеронах лопастей и предназначенным смягчать нагружение лопастей при раскрутке ротора.
Лонжерон лопасти был сделан из хромомолибденовой трубы. Нервюры были выполнены из дерева и крепились к лонжерону четырьмя дуралюминовыми угольниками с помощью заклепок.
Хвостовое оперение автожира ЦАГИ 2-ЭА, являясь органом управления, использовалось дополнительно для аэродинамического запуска - раскрутки ротора перед взлетом. В полете управление рулем было связано с нормальной ручкой управления, а управление стабилизатором - со специальным штурвальчиком, находившимся в кабине, сбоку от сиденья. Для отклонения руля высоты и стабилизатора при раскрутке ротора имелась дополнительная кинематическая цепь.
Осенью 1931 г. постройка автожира ЦАГИ 2-ЭА была закончена и начались его летные испытания.
Первый полет на автожире ЦАГИ 2-ЭА был совершен 17 ноября 1931 г. летчиком-испытателем Сергеем Александровичем Корзинщиковым.
Во время первого этапа летных испытаний пришлось столкнуться с рядом неизвестных ранее моментов:
- поддувом лопастей ротора при его раскрутке от случайных порывов ветра;
- трудностью раскрутки ротора до нужной частоты вращения перед взлетом ввиду невозможности удержать автожир на месте из-за отсутствия тормозов на колесах;
- потряхиванием автожира вследствие биения ротора, лопасти которого чрезмерно деформировались из-за недостаточной жесткости лонжеронов;
- тенденцией автожира к боковому неуправляемому развороту при посадке.
Выявление этих явлений, их изучение и устранение потребовало больших теоретических и экспериментальных исследований.
Освоение автожира, выявление и устранение основных дефектов позволило перейти ко второму этапу летных испытаний - снятию летных характеристик и общей оценке летных качеств аппарата.
В процессе летных испытаний большое внимание было уделено вопросам устойчивости и управляемости автожира. Было снято большое количество балансировочных кривых на разных режимах полета и при изменении некоторых параметров.
Во время испытаний автожира, имевших чисто исследовательский характер, впервые в СССР было произведено снятие поляры на режиме планирования.
В процессе летных испытаний и доводки автожира ЦАГИ 2-ЭА был получен ценный материал для уточнения методики авродинамического расчета и расчета балансировки автожира, расчета длины разбега и пробега, для оценки соответствия расчетных данных данным летных испытаний, для дальнейшего уточнения норм прочности.
В 1933 г. автожир ЦАГИ 2-ЭА был передан в агитэскадрилью «Максим Горький», где совершил несколько агитационных полетов.
В начале 1934 г. ввиду израсходования ресурса двигателя автожир был передан в музей Осоавиахима.
Ведущими конструкторами по проектированию автожира ЦАГИ 2-ЭА были В. А. Кузнецов и И. П. Братухин. В проектировании принимали участие Г. И. Солнцев и А. Ф. Маурин. Общее техническое руководство лежало на А. М. Черемухине (он же разработал для этого аппарата временные нормы прочности).
В летных испытаниях и исследованиях автожира активное участие принял М. Л. Миль. В частности, им был исследован вопрос неуправляемого разворота автожира при пробеге после посадки.
Ведущим летчиком-испытателем был С. А. Корзинщиков.
В начале 1932 г. было получено указание начальника Главного управления авиационной промышленности П. И. Баранова создать на базе испытанного автожира ЦАГИ 2-ЭА новый автожир, внеся в него ряд конструктивных улучшений и заменив иностранный двигатель двигателем отечественного производства.
Новую машину было решено построить небольшой опытной серией для использования в качестве автожира связи в частях ВВС и в народном хозяйстве.
Этот автожир, получивший марку ЦАГИ А-4, решено было снабдить механическим запуском ротора, более эффективным по сравнению с системой аэродинамического запуска, и двойным управлением - для использования аппарата в учебных целях.
Автожир ЦАГИ А-4 имел фюзеляж прямоугольного сечения, сварной из стальных углеродистых труб.
Кабан ротора состоял из трех отдельных ног-стоек.
Была использована с небольшой доработкой конструкция крыла автожира ЦАГИ 2-ЭА.
На автожире ЦАГИ А-4 был установлен авиационный двигатель М-26 воздушного охлаждения мощностью 300 л. с.
Система ротора автожира ЦАГИ А-4 была та же, что и у автожира ЦАГИ 2-ЭА. На аппарате были опробованы лопасти разной конструкции. По общей схеме все они были сделаны аналогично лопастям ротора автожира ЦАГИ 2-ЭА, отличаясь лишь размерами лонжерона и некоторыми конструктивными элементами.
Система механического запуска ротора позволила при частоте вращения двигателя 835 об/мин раскручивать ротор до 100 об/мин. Система была рассчитана на передачу мощности в 15 л. с.
В октябре 1932 г. был построен опытный экземпляр автожира. Первый полет на нем был совершен 6 ноября 1932 г. летчиком- испытателем С. А. Корзинщиковым. Еще в июне 1932 г. автожир был запущен в серийное производство, 30 ноября был совершен первый полет на головной серийной машине.
В первом полете опытного экземпляра автожира ЦАГИ А-4 были обнаружены биение и тряска ротора, возраставшие с увеличением скорости полета.
Кроме того, частота вращения ротора была значительно ниже расчетной (110-120 об/мин вместо 145-150 об/мин по расчету). Это давало основание опасаться снижения авторотирующих свойств ротора.
Во втором полете 9 ноября 1932 г. (летчик С. А. Корзинщиков) автожир потерпел аварию. При взлете появилась сильная тряска, частота вращения ротора резко уменьшилась, автожир стал проваливаться, теряя подъемную силу. Была совершена беспорядочная посадка, при которой автожир получил значительные повреждения, летчик, однако, остался невредим.
Перед коллективом отдела особых конструкций ЦАГИ встала трудная задача: разобраться в причинах обнаруженных явлений, принять срочные меры к их устранению и сделать это очень быстро, чтобы не нарушить нормальный ход серийного производства.
В результате развернутой в ООК большой теоретической работы было установлено, что ненормальное поведение ротора объяснялось недопустимо большой круткой лопастей из-за слишком задней их центровки (лопасти были обшиты целиком фанерой), недостаточной жесткостью лопастей на кручение и неудовлетворительной их конструктивной компоновкой.
В короткие сроки было изготовлено несколько вариантов новых лопастей. С их установкой на автожире прекратились тряска и биение ротора, частота вращения ротора поднялась до расчетной величины.
В результате летных испытаний автожира ЦАГИ А-4 были определены его летные данные.
Летные испытания и доводка автожира ЦАГИ А-4, потребовавшие большого труда и энергии всего конструкторского коллектива, дали богатейший технический опыт, помогли в совершенстве изучить материальную часть, глубоко вникнуть в вопросы эксплуатации автожиров.
Кроме того, был приобретен ценный опыт внедрения автожира в серийное производство, были определены взаимоотношения конструкторского бюро с серийным заводом и заказчиком.
Запуск в серийное производство автожира ЦАГИ А-4 одновременно с постройкой опытного экземпляра, без предварительного его испытания, был связан с определенным техническим риском.
Этот риск себя целиком оправдал, так как был получен выигрыш во времени, по крайней мере в 1-1,5 года. Кроме того, выпуск опытной серии автожиров значительно расширил возможность изучения и освоения нового типа авиационных аппаратов.
Технический проект автожира ЦАГИ А-4 был разработан в Отделе особых конструкций ЦАГИ под общим руководством заместителя начальника ООК ЦАГИ А. М. Черемухина. Ведущим инженером этого автожира в стадии изготовления чертежей и постройки опытного экземпляра был Г. И. Солнцев.
Разработка рабочих чертежей велась конструкторским бюро Московского авиационного института, специально для этого созданным. Все аэродинамические изыскания и расчеты по автожиру ЦАГИ А-4 выполнялись бригадой аэродинамики ООК под руководством М. Л. Миля.
Техническое руководство внедрением автожира ЦАГИ А-4 в серийное производство, доводкой конструкции автожира в период серийного производства и летных испытаний осуществлялось Н. К. Скржинским.
Основные летные испытания автожира (как опытного, так и головного серийного) провел летчик-испытатель С. А. Корзинщиков.
Почти одновременно с началом проектирования автожира ЦАГИ А-4 (начало 1932 г.) поступило задание создать новый опытный двухместный автожир под двигатель М-11 мощностью 100 л. с., предназначенный для практического использования в частях ВВС.
При проектировании этого автожира, получившего марку ЦАГИ А-6, было решено внести в его конструкцию целый ряд усовершенствований для повышения его летно-технических и эксплуатационных качеств.
Автожир ЦАГИ А-6 представлял собой двухместный аппарат с двигателем М-11 в 100 л. с., с трехлопастным ротором и небольшим низкорасположенным крылом.
В отличие от автожиров ЦАГИ 2-ЭА и ЦАГИ А-4 ротор нового автожира имел свободнонесущие лопасти без поддерживающих и междулопастных тросов.
Перед взлетом ротор автожира раскручивался от двигателя с помощью системы механического запуска.
Для уменьшения габаритных размеров автожира и облегчения тем самым его перевозки и хранения в ангаре ротор и крылья автожира были сделаны быстроскладывающимися.
Система механического запуска была рассчитана на передачу мощности в 15 л. с. Передаточное число от вала двигателя к ротору - 5,7: 1.
Руль высоты был связан с ручкой управления тягами из дуралюминовых труб. На ручках имелись штурвальчики, при помощи которых можно было менять передаточное число, увеличивая чувствительность управления на малых скоростях полета.
Включение механического запуска и тормоза производилось при помощи одного рычага, находящегося слева от сиденья. При отклонении рычага вперед включался запуск ротора, а при оттягивании рычага на себя - тормоз.
В первой половине 1933 г. постройка автожира ЦАГИ А-6 была закончена.
На первом этапе летных испытаний нового автожира испытатели впервые столкнулись с новым явлением - «земным резонансом»: при раскручивании от механического запуска ротора при некоторых его оборотах автожир начинал раскачиваться на колесах, причем это явление усиливалось при возрастании частоты вращения ротора.
Были начаты большие исследовательские работы для выяснения причин этого явления и изыскания методов борьбы с ним. Одновременно было заснято на кинопленку поведение лопастей ротора при его раскручивании.
«Земной резонанс» был устранен постановкой более жестких пружин с добавлением резиновых буферов в демпферах, расположенных в вертикальных шарнирах сочленений лопастей. Кроме того, был несколько уменьшен угол поворота лопасти около вертикального шарнира.
Испытания автожира показали хорошие летные качества аппарата этого класса.
Хорошая поперечная и продольная устойчивость допускала полет с брошенной ручкой.
Несколько велика была величина разбега при взлете, но это явилось результатом завышенной удельной нагрузки на 1 л. с. (у автожира ЦАГИ А-6 она равнялась 8,4 кг/л. с., в то время как обычно она не превосходила 4-5 кг/л. с.).
Помимо снятия полных летных характеристик на автожире ЦАГИ А-6 были проведены обширные исследования устойчивости и управляемости аппарата.
Эскизный проект автожира ЦАГИ А-6 был разработан В. А. Кузнецовым. Он же руководил рабочим проектированием аппарата и наблюдал за проведением летных испытаний и доводкой автожира. Все аэродинамические расчеты и изыскания выполнялись бригадой аэродинамики ООК под руководством М. Л. Миля.
М. Л. Миль принимал активное участие в проведении летных испытаний и исследовании автожира, в частности в изучении и устранении «земного резонанса» аппарата.
Летные испытания автожира проводил летчик-испытатель С. А. Корзинщиков. Кроме него в отдельных испытаниях участвовали летчики-испытатели ЦАГИ К. К. Попов и М, Ю. Алексеев.
Автожир ЦАГИ А-7
В середине 1931 г. было начато проектирование нового автожира ЦАГИ А-7. Его назначение - ближний разведчик и артиллерийский корректировщик.
Это был двухместный автожир крылатого типа с трехлопастным ротором и двигателем М-22 мощностью 480 л. с.
Фюзеляж автожира состоял из центральной части, имевшей три отсека (баковый отсек, кабина летчика и кабина наблюдателя) и хвостовой балки.
Крыло автожира состояло из центроплана с V-образными подкосами и консольных частей с элеронами. Консоли были приспособлены для складывания.
К специальным узлам верхней панели центральной части фюзеляжа крепился трехстоечный кабан ротора с дополнительными стальными ленточными расчалками в поперечной плоскости.
Три лопасти ротора были подвешены к втулке с помощью горизонтальных и вертикальных шарниров. Лопасти ротора имели лонжерон из термически обработанных и телескопически соединенных хромомолибденовых труб.
Деревянные нервюры с помощью дуралюминовых розеток были насажены на лонжерон.
Ротор автожира ЦАГИ А-7 перед взлетом раскручивался от двигателя с помощью системы механического запуска.
Полное передаточное число системы запуска - 5,78: 1, т. е. при ИЗО об/мин вала двигателя втулка ротора делала 195 об/мин. Механизм включения был соединен с тормозом ротора так, что при вращении ручки по часовой стрелке происходило включение механического запуска, а при вращении против часовой стрелки производилось торможение ротора. Гидравлическая система воздействовала также на тормоза колес, что происходило одновременно при включении системы запуска ротора.
Шасси автожира ЦАГИ А-7 состояло из основных опор и передней опоры.
Оборудование автожира ЦАГИ А-7 (электрооборудование, радиооборудование, фотоустановка, аэронавигационное и вспомогательное) находилось в соответствии с его назначением и было аналогично оборудованию самолета того же назначения.
Впервые в мировой практике автожиростроения автожир ЦАГИ А-7 имел защитное вооружение. Оно состояло из передней пулеметной установки для стрельбы через тянущий винт и спаренного пулемета, установленного на турели в кабине наблюдателя.
Конструкция автожира позволяла складывать лопасти ротора и консоли крыльев, тем самым сильно уменьшая габаритные размеры аппарата, что было весьма ценно для его хранения и транспортировки.
В апреле 1934 г. постройка автожира ЦАГИ А-7 была окончена. 3 мая 1934 г. автожир был перевезен на аэродром, и начались его летные испытания.
Летные испытания и доводка автожира продолжались до 9 декабря 1935 г. Столь длительный срок летных испытаний был связан с доводкой автожира, с выявлением причин встретившихся ненормальных явлений (тряска ротора, вибрация хвостового оперения и дрожание ручки пилота, перегрев двигателя) и их устранением.
В процессе летных испытаний автожира были сняты его летные характеристики, оказавшиеся весьма высокими по сравнению с данными ранее выпущенных автожиров ЦАГИ и зарубежных автожиров того времени (см. приложение 1).
За время испытаний автожира были сняты балансировочные кривые, проверен полет в полном диапазоне допустимых центровок, произведена качественная оценка устойчивости при полете на разных режимах.
Испытания в основном проводились в колесном (летнем) варианте, но были также выполнены полеты и в зимнем варианте (на лыжах).
18 августа 1935 г. автожир ЦАГИ А-7 участвовал в авиационном параде в День авиации (летчик К. К. Попов).
В мае 1937 г. новый автожир был построен и передан для летных испытаний.
Наиболее важным изменениям в конструкции автожира А-7 бис были подвергнуты кабан ротора и горизонтальное оперение; были изменены и облагорожены аэродинамические формы некоторых агрегатов и их сочленений. Кабан ротора был сделан по двуногой схеме с двумя боковыми лентами-расчалками. Под стабилизатором были установлены две шайбы для увеличения устойчивости пути.
В 1936 г. автожир ЦАГИ А-7 был передан на государственные испытания, которые он прошел весьма успешно, получив положительную оценку.
Летные испытания дублера автожира А-7 бис продолжались мая 1937 г. по июль 1938 г. Результаты испытаний были примерно те же, что и результаты испытаний автожира А-7.
С 28 августа по 17 сентября 1937 г. были проведены исследования в полете махового движения лопастей ротора автожира ЦАГИ А-7 с целью выяснить действительное положение лопастей ротора в полете, выявить влияние на маховое движение некоторых параметров и накопить фактический материал для уточнения методов теоретического расчета махового движения.
В начале 1938 г. для снятия с дрейфующей льдины группы И. Д. Папанина было решено наряду с другими мерами использовать автожир, базирующийся на ледоколе.
С этой целью из Кронштадта вышел ледокол «Ермак», имея на борту автожир ЦАГИ А-7, доставленный из Москвы по железной дороге. «Ермак» дошел до Гренландии, но в это время группа И. Д. Папанина была снята с льдины с помощью других средств.
В результате эксплуатационных испытаний автожира (1938 г.) было принято решение о постройке небольшой войсковой серии в количестве пяти экземпляров.
В первой половине 1940 г. пять автожиров войсковой серии были построены и летчик-испытатель Д. А. Кошиц приступил к их испытаниям.
Для изучения возможности использования автожира в различных областях народного хозяйства весной 1941 г. Наркомлесом и Аэрофлотом была организована экспедиция в Среднюю Азию. Экспедиция работала в предгорьях Тянь-Шаня в течение месяца и доказала возможность применения автожиров в лесном хозяйстве.
В начале Великой Отечественной войны пять автожиров ЦАГИ А-7 перелетели на один из прифронтовых аэродромов под Смоленском, где были использованы в ночное время для ближней разведки и сбрасывания листовок.
Эскизный проект автожира ЦАГИ А-7 был разработан Н. И. Камовым. Он же руководил проектированием.
Из основного инженерного персонала, работавшего по этому автожиру, следует назвать Н. С. Терехова, В. А. Солодовникова, А. Е. Лебедева, В. И. Баршева, В. С. Морозова и Н. Н. Андрееву. Ведущими летчиками-испытателями были С. А. Корзинщиков и Д. А. Кошиц.
Активное участие на всех этапах проектирования, летных испытаний и доводки автожира ЦАГИ А-7 принимал начальник бригады М. Л. Миль.
Большая работа по аэродинамическому расчету и обработке материалов летных испытаний была проделана инженером М. Я. Гусевой. Общее руководство проектированием, разработка норм прочности и расчет на прочность принадлежали заместителю начальника ООК А. М. Черемухину.
Автожир ЦАГИ А-8
При запуске в производство автожира ЦАГИ А-6 было принято решение строить аппарат в трех экземплярах, имея в виду значительную программу экспериментальных работ, которую намечалось провести на автожире в процессе летных испытаний.
Постройка этих трех аппаратов осуществлялась с некоторым сдвигом во времени, что давало возможность внести в каждый последующий экземпляр ряд конструктивных изменений, основываясь на опыте испытания и доводки первого экземпляра.
По сравнению с первым автожиром А-6 во втором и третьем были внесены следующие конструктивные изменения:
- крыло было сделано со значительным поперечным V и без отгибов на концах;
- шасси имело амортизационную стойку и колеса нормального самолетного типа;
- кабан ротора был выполнен по двухстержневой схеме с ленточными расчалками в поперечной плоскости;
- на стабилизаторе были поставлены дополнительные кили.
Кроме того, с целью проведения предварительных испытаний для перехода в дальнейшем к строительству бескрылых автожиров с непосредственным управлением втулкой ротора на этих двух экземплярах автожира ЦАГИ А-6 была поставлена новая втулка, благодаря которой можно было изменять наклон оси ротора из кабины летчика.
Так как внешний облик автожира после внесения указанных конструктивных изменений сильно изменился, то эти два экземпляра получили самостоятельный шифр - ЦАГИ А-8.
Новое шасси имело масляно-пневматическую амортизацинную стойку, примененную впервые в СССР. Удаление задних подкосов кабана ротора облегчило посадку в кабину и улучшило его аэродинамику.
Как уже указывалось, автожир ЦАГИ А-8 имел комбинированное управление, состоящее из управления обычного самолетного типа (с помощью элеронов и рулей высоты и направления) и управления наклоном втулки ротора, причем это дополнительное управление осуществлялось от ручки летчика в поперечной плоскости и от специального штурвала в продольной плоскости.
Проектные работы по конструктивным переделкам автожира велись на протяжении 1933 г.
Первый экземпляр автожира ЦАГИ А-8 был передан на летные испытания 28 июня 1934 г. В процессе летных испытаний были сняты летные характеристики аппарата и изучена эффективность управления автожиром при помощи наклона втулки ротора.
Была установлена полная возможность управлять автожиром в полете путем наклона втулки ротора, причем это управление на малых скоростях было эффективнее обычного управления самолетного типа.
Диапазон отклонения втулки ротора на автожире был вполне достаточен для нормального управления аппаратом на всех режимах полета.
Первый полет автожира ЦАГИ А-8 (1-й экземпляр) состоялся 29 июня 1934 г., а 18 августа 1934 г. автожир принял участие в авиационном празднике в Тушино.
В дальнейшем автожир был использован для тренировочных целей и для выполнения отдельных заданий исследовательского характера.
Постройка второго экземпляра автожира ЦАГИ А-8 была закончена в начале 1935 г. Первый его полет состоялся 19 февраля 1935 г.
Испытания автожира с закрепленными элеронами при пользовании только управлением с помощью наклона втулки ротора в поперечном направлении показали, что полет автожира при этом вполне возможен на всех режимах.
Летные испытания были закончены 20 августа 1935 г. 18 августа 1935 г. автожир принял участие в авиационном празднике и совершил посадку на аэродроме в Тушино.
В результате летных испытаний было признано возможным снять крыло автожира и перейти к испытаниям аппарата в бескрылом варианте с непосредственным управлением наклоном втулки ротора в поперечной плоскости.
Второй экземпляр автожира ЦАГИ А-8 был использован для переделки его в бескрылый вариант с непосредственным управлением втулкой ротора.
Все конструкторские работы по автожиру ЦАГИ А-8 выполнялись под руководством В. А. Кузнецова. Он же наблюдал за летными испытаниями и доводкой автожира.
Основные летные испытания обоих экземпляров автожира ЦАГИ А-8 проводил летчик-испытатель ЦАГИ С. А. Корзинщиков. Все аэродинамические изыскания и расчеты, связанные с летными испытаниями, доводкой и специальными исследованиями автожира, выполнялись бригадой аэродинамики ООК ЦАГИ под руководством М. Л. Миля.
Автожир ЦАГИ А-10
В результате достаточно удовлетворительных летных данных, полученных на автожире ЦАГИ А-4, благодаря успешной доводке автожира и выявленной надежности его в эксплуатации в 1933 г. в ООК ЦАГИ была предпринята эскизная разработка шестиместного пассажирского автожира с двигателем М-22 мощностью 480 л. с. Это был автожир крылатого типа с трехлопастным ротором, раскручиваемым перед взлетом от механического запуска, получивший марку ЦАГИ А-10.
К моменту окончания эскизного проекта этого автожира стало ясно, что создавать новый аппарат по выбранной схеме нецелесообразно и следует переходить на автожиры бескрылого типа с непосредственным управлением втулкой ротора. Это обстоятельство заставило прекратить работы по автожиру ЦАГИ А-10.
Эскизное проектирование автожира ЦАГИ А-10 выполнялось под руководством Н. К. Скржинского.
Автожиры ЦАГИ А-6 и ЦАГИ А-8 имели существенные для аппаратов этого типа недостатки: большую длину разбега, низкий потолок, малую скороподъемность. Эти недостатки были результатом завышенной величины удельной нагрузки на единицу мощности - перетяжеление аппарата. Перед конструкторами была поставлена задача создать новый автожир с тем же двигателем, но облегченной конструкции и более совершенный аэродинамически.
В начале 1935 г. было начато проектирование такого автожира, получившего марку ЦАГИ А-13. В начале 1936 г. он был построен и передан на летные испытания.
В конструктивном отношении он не намного отличался от прежних автожиров, но все элементы конструкции были более тщательно рассчитаны и максимально облегчены.
Наклон втулки ротора в продольном направлении можно было менять от штурвального управления, что позволяло менять центровку автожира в довольно широких пределах.
Первый полет на автожире ЦАГИ А-13 был совершен 13 марта 1936 г. (летчик-испытатель С. А. Корзинщиков). После второго полета была обнаружена вибрация горизонтального оперения, наблюдавшаяся на всех режимах моторного полета, усиливавшаяся на малых скоростях и сохранявшаяся при планировании.
Все дальнейшие мероприятия и летные испытания проводились для выяснения причин вибрации и их устранения.
В связи с этим на аппарате был осуществлен целый ряд конструктивных доделок, были совершены полеты со снятием тензограмм и с фотографированием ленточек, наклеенных на крыле и на оперении. Но вибрации не исчезли.
В результате всех исследований был сделан вывод, что основная причина вибрации оперения в недостаточной жесткости фюзеляжа автожира.
При проектировании нового автожира имелось в виду облегчить его конструкцию по сравнению с автожиром ЦАГИ А-8 на 75 кг. Фактически облегчение составило лишь 39 кг. Так как попытка устранить вибрацию оперения повлекла за собой некоторое увеличение массы отдельных агрегатов, то общее облегчение аппарата еще уменьшилось.
Увеличение жесткости фюзеляжа требовало больших конструктивных переделок и связано было с дополнительным утяжелением автожира. Это делало аппарат еще более бесперспективным.
Исходя из этих соображений дальнейшие работы с автожиром ЦАГИ А-13 были прекращены.
Проектирование автожира ЦАГИ А-13 велось под руководством В. А. Кузнецова.
Испытания проводили летчики-испытатели С. А. Корзинщиков и А. П. Чернавский.