Помоги проекту - поделись книгой:
Эти вертолетики проникли в Европу вместе с Марко Поло, хотя нет никаких сомнений, что и до путешествия знаменитого итальянского негоцианта подобные игрушки были в Европе отлично известны. Ведь летающие по вертолетному принципу семена клена видел любой средневековый европеец, и скопировать их не стоило труда. Да и не только в Европе, но и в неоткрытой тогда Америке тоже растут клены — американские, да и многие другие растения с отлетающими от кроны семенами. Во всяком случае, майя развлекались чем-то подобным, об этом есть свидетельства в немногих сохранившихся рукописях майя. А вот в самой реальности путешествия Марко Поло сегодня возникли значительные сомнения. То есть до Средней Азии он точно добрался, но вот был ли в Китае — далеко не факт. Похоже, что он просто пересказал истории про китайского богдыхана и его подданных, о которых ему самому поведали купцы, задолго до него путешествовавшие по Великому шелковому пути.
В китайские игрушки дети играют и сегодня, а в любом «Детском мире» продают заводные вертолетики, летающие даже в небольшом пространстве комнаты. Лучшими интеллектуалами человечества были затрачены огромные усилия на создание вертолетов, и вот — через каких-то пару тысячелетий в магазинах торгуют дешевыми, но безотказно работающими моделями этих летательных аппаратов. Продаются и гораздо более дорогие и совершенные, потрясающе красиво летающие игрушечные вертолеты на батарейках, с пультом управления по радио. Эти радиоуправляемые модели в состоянии выполнять фигуры высшего пилотажа, покрывать значительные расстояния в воздухе и, как бумеранг, возвращаться к хозяину, аккуратно приземляясь у его ног. Вертолетами фактически являются и множество дронов, которые сегодня уверенно заменяют управляемые человеком аппараты тяжелее воздуха.
Напомним, что самым первым реально работающим можно считать вертолет Михаила Васильевича Ломоносова. Хотя его машинка на пружине не взлетела, но вес ее все же уменьшился, и до соосной схемы он первым догадался. Конечно, усилий любых пружин для устойчивого полета аппарата вертикального взлета, тем более с пилотом, хватить никак не может. Но идеологически Ломоносов был прав. Жалко, конечно, что все его вполне реальные изобретения и открытия, а заодно и чисто умозрительные теории не признавались современниками из числа академических ученых. Или признавались, но как-то вяло, и в любом случае работы Ломоносова остались практически неизвестными в просвещенной Европе и не оказали почти никакого влияния на развитие мировой науки. Хотя для России, конечно, имели огромное значение.
Реальные надежды на создание вертолета появились только через 200 лет после пружины Михайло Васильевича, и связано это было, как мы уже говорили, с появлением двигателя внутреннего сгорания. Первый хорошо работающий ДВС работал на газе, на смеси воздуха и светильного газа, который в свою очередь тоже был смесью — метана, водорода, угарного газа и прочих газообразных продуктов термического разложения каменного угля или нефти в отсутствие кислорода.
Этот двигатель придумал бельгиец Жан Жозеф Этьен Ленуар, работавший во Франции, который запатентовал свое изобретение в 1860 году. Довольно странно, что это произошло почти через 40 лет после появления работы французского физика и математика Сади Карно о термодинамических условиях достижения максимального кпд тепловых машин. Из монографии Карно с очевидностью следовало, что заниматься нужно созданием двигателей не внешнего сгорания типа паровых котлов, а внутреннего сгорания, причем в качестве топлива использовать не дрова или уголь, а нечто с гораздо более высокой теплотой сгорания. Именно газ или продукты перегонки нефти.
Впрочем, проекты ДВС были и до Ленуара, но неудачные, что тоже довольно странно, поскольку механика как наука к тому времени находилась на вполне пристойном уровне, да и в двигателе Ленуара широко использовались технические решения паровых машин. Надо полагать, что на более эффективный, чем паровой, двигатель не было интеллектуального заказа общества, всех до поры до времени устраивали котлы на угле.
Тут можно отметить, что и стремительное развитие вертолетостроения началось лишь после Второй мировой войны, хотя принципиально годные вертолеты Сикорского появились уже в 1909 году, а реально летавшие (хотя и не его) — еще раньше.
Двигатель Ленуара сразу получил практическое применение, сначала как лодочный мотор, а потом для некоторых (неудачных) предшественников автомобилей. Для уже настоящих автомобилей прекрасно подошел в конце 80-х годов XIX века бензиновый ДВС, разработанный Даймлером и Майбахом. В честь последнего, кстати, назван один из самых роскошных и дорогих современных автомобилей «майбах».
А теперь, наконец, настала пора разобраться, что это такое, как летают и какие бывают винтокрылые машины.
По определению вертолетами считаются летательные аппараты, у которых подъемная и движущая сила создаются вращающимися винтами. Ранее в русском языке использовалось, и часто используется до сих пор, другое название для таких аппаратов, а именно «геликоптер». Слово «вертолет» придумал то ли фантаст Казанцев, то ли кто-то из наших вертолетчиков (раньше мы уже упоминали, что это мог быть Камов), то ли слово было наполовину заимствовано из названия одной американской (вертолетной!) компании, да это и не важно.
Для простоты рассмотрим вертолет с одним несущим винтом и дополнительным рулевым винтом на хвосте аппарата или даже без этого рулевого винта. Несущий винт имеет две или четыре лопасти (изредка пять), расположенные под некоторым углом к плоскости вращения винта. Как крылья самолета — для создания подъемной силы, разве что у самолета крылья намертво соединены с фюзеляжем и угол всегда один и тот же, а у вертолета лопасти могут находиться под разными углами к плоскости вращения винта.
К определению вертолета надо добавить самое важное: данный аппарат способен взлетать в воздух и садиться на землю вертикально — именно поэтому вертолетам не требуется взлетно-посадочная полоса, без которой, да еще и большой длины, самолетам не обойтись. Несколько лет назад появилась идея перевозить на вертолетах из Кремля или откуда им надо на свои загородные резиденции президента России и премьер-министра, чтобы предотвращать коллапс на московских улицах, когда по ним движется кортеж из лимузинов руководителей государства и джипов их охраны.
Идея как-то не очень прижилась — очевидно, из-за страха возможных катастроф вертолетов или терактов с помощью ракет или дронов. Вообще летать над Москвой наше начальство не очень любит, но в 2018 году пресс-секретарь президента сообщил, что Владимир Путин время от времени летает в Кремль и из Кремля еще с 2012 года. В Кремле, в Тайнинском саду, специально построена вертолетная площадка, но совершенно очевидно, что такие перелеты не носят регулярного характера.
Отметим, что для таких перелетов используется отечественный вертолет Ми-8 модификации Ми-8ПС-7 Специального летного отряда «Россия» Управления делами Президента РФ с квадратными иллюминаторами и пятилопастным винтом, как и у вертолета Сикорского S-56. Из вертолетов Сикорского наиболее близким аналогом Ми-8 является S-92, спроектированный тридцатью годами позже. На этот раз никакого заимствования не было, наш вертолет полностью оригинален.
А бывший премьер-министром Дмитрий Медведев передвигался на англо-итальянском двухмоторном вертолете AgustaWestland AW139, который собирались производить по лицензии в России. Его аналогами считаются вертолеты Сикорского S-70 Black Hawk («Черный Ястреб») и S-76, при создании которого был использован опыт проектирования предыдущего S-70.
Итак, вертикальный взлет без горизонтального разгона — вот тут и возникает естественный вопрос, каким образом вертикально взлетает и садится вертолет. С самолетом все понятно: набегающий на разгоняющуюся машину воздух создает подъемную силу; над крылом давление воздуха меньше, под крылом — больше, и самолет тянет вверх. Можно сказать и несколько иначе: крылья находятся под углом к набегающему воздушному потоку, из-за этого скорость воздуха
То же самое и у вертолетов, только роль крыльев в этом случае играют лопасти. Они принудительно вращаются двигателем, и поэтому набегающего потока воздуха, как в случае разбега самолета, не требуется: набегающий воздушный поток появляется благодаря вращению.
Однако действие равно противодействию, и тот же винт при вращении создает силу отдачи, стремящуюся вращать сам корпус вертолета в обратную сторону. Чтобы устранить это обязательное, но крайне неподходящее явление, и предназначен небольшой хвостовой рулевой винт. Другим естественным вариантом является установка на одной оси с первым несущим винтом второго винта, вращающегося в противоположную сторону. К этой непростой и замечательной схеме мы еще не раз вернемся: вертолеты с такой соосной схемой расположения несущих винтов являются главными конкурентами машин Игоря Сикорского.
Есть и еще один вариант компенсации вращательного момента, использующий так называемый эффект Коанда (прилипание струи воздуха к лопасти), но это экзотика и такие вертолеты — редкость. Это явление, названное в честь румынского ученого Генри (Анри) Коанда, состоит в том, что струя жидкости, вытекающая из любого сопла, стремится отклониться по направлению к стенке и при некоторых условиях к ней прилипает. Эффект применяют, например, в кондиционерах с целью прилепить к потолку струи воздуха и тем самым обеспечить более эффективную циркуляцию воздуха в помещении. Эффект Коанда используют и в вертолетах без хвостового винта. Фирма «McDonnell Douglas» (поглотившая «Hughes Helicopters») выпускает вертолеты MD 520N, использующие этот эффект.
Автомат перекоса Юрьева, автожир, винтокрыл, конвертоплан и турболет
Первые вертолеты, в том числе построенные Игорем Сикорским в начале XX века, стремились завалиться набок (это называется крен), поскольку скорость лопастей, движущихся вперед, больше скорости лопастей, движущихся назад (это, конечно, одни и те же лопасти, но в разный момент времени). В результате одна из половин винта (например, правая) создает большую подъемную силу, чем другая половина (левая), и обеспечивает сваливание. То же самое относится и к заваливанию вертолета вперед или назад, если рассматривать переднюю и заднюю половины вращающегося винта, — такое заваливание называется тангаж (от фр.
Для устранения этих эффектов был придуман так называемый автомат перекоса, и сделал это русский изобретатель Борис Николаевич Юрьев в 1911 году. Этот замечательный ученый-авиатор родился в дворянской семье, учился в Московском техническом училище (будущая «Бауманка»). После революции работал в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора М. И. Жуковского (ЦАГИ). Позже в МАИ он основал и возглавил кафедру экспериментальной аэродинамики и гребных винтов, а потом стал заведующим лабораторией прикладной аэродинамики в Институте механики АН СССР, в звании генерал-лейтенанта инженерных войск.
За всю свою жизнь Борис Юрьев подал свыше сорока заявок на изобретения, получил 11 патентов, два авторских и два охранных свидетельства. Среди его изобретений — ручка управления одновременно несколькими двигателями многовинтового вертолета, привязной геликоптер с реактивным винтом, реактивный винт, новая схема самолета-вертолета.
Свою схему и свои теоретические расчеты Юрьев опубликовал в 1911 году, а через год построил модель вертолета с этой схемой, но, как это постоянно происходило в России, не позаботился о патенте на изобретение, и потому за границей не признается автором схемы, применяемой повсеместно и сегодня.
Как ни странно, устанавливать автомат перекоса начали гораздо позже его изобретения. Механизм работает так: углы наклона лопастей на правой половине винта и на левой половине винта постоянно принудительно изменяются, и этим компенсируется различие в подъемных силах. Необходимо отметить, что Сикорский усовершенствовал и это устройство. Автомат перекоса Игоря Сикорского легко отличить от автомата перекоса Юрьева по внешнему виду: конструкция Сикорского содержит дополнительные, так называемые серволопасти, а у автомата перекоса Юрьева их нет.
Что касается движущей силы вертолета, то она создается все тем же несущим винтом, для чего вертолет наклоняется несколько вперед. В общем, именно так летает вертолет, снабженный двигателем для вращения несущего винта, или даже несколькими двигателями для вращения несущего и рулевого винтов, либо даже нескольких несущих и рулевых винтов.
Иначе летает автожир — изобретение испанца Хуана де ла Сиерва, который построил и испытал этот первый в мире аппарат в 1919 году. У автожира (от греч. «самокруг») нет несущего двигателя, а лопасти, в принципе такие же, как у вертолета, вращаются
Промежуточным вариантом между вертолетом и автожиром является винтокрыл, у которого несущий винт снабжен двигателем. Вращением этого винта обеспечивается возникновение подъемной силы, но не движущей. При больших скоростях двигатель отключается и винт работает в режиме авторотации — как у автожира. Разумеется, наличие двигателя несущего винта позволяет винтокрылу взлетать вертикально, как вертолет. То есть винтокрыл есть действительно нечто среднее между автожиром и вертолетом.
Существует еще один красивый вариант, называемый конвертопланом. У этого аппарата пара винтов поднимает его в воздух по вертолетной схеме, а затем они поворачиваются на 90 градусов и действуют как самолетные винты для горизонтального полета, причем подъемная сила конвертоплана обеспечивается крылом обычного самолетного типа.
Однако конвертопланы следует отличать от самолетов вертикального взлета и посадки, потому что в конвертопланах используются винты с низкими оборотами, как у вертолетов, которые позволяют аппарату лететь в вертолетном режиме. В горизонтальном полете большие, размером с крыло, винты конвертоплана оказываются менее эффективными, чем винты меньшего диаметра традиционного самолета.
Сейчас в мире серийно эксплуатируется только один конвертоплан — американский «V-22 Osprey» (от англ.
И наконец, коротко скажем еще об одной машине семейства винтокрылых, сходной с ними только по одному параметру — способности взлетать и садиться вертикально. Это турболет, первоначально бескрылая машина неопределенной формы, без аэродинамических несущих, стабилизирующих и рулевых поверхностей. Аппарат взлетает с помощью турбореактивного двигателя, отбрасывающего реактивную струю вертикально вниз. Отсюда и название. Со временем турболеты превратились в самолеты с вертикальным взлетом. Одним из видов турболета был спускаемый на Луну аппарат американской программы «Аполлон».
Тяга турбореактивного двигателя превышает взлетный вес турболета, что обеспечивает вертикальный взлет и посадку аппарата, а также вертикальную скорость более 10 метров в секунду. Для тренировки экипажа на Земле по программе «Аполлон» был разработан аналогичный аппарат вертикального взлета и посадки «Lunar Landing Research Vehicle» (LLRV). Аппарат позволял провести тренировки экипажа в земных условиях. Разумеется, в условиях невесомости на Луне он работал еще эффективнее. В СССР первый турболет был построен в 1957 году.
На этом общее описание вертолета и близких к нему аппаратов можно закончить. Вернемся к Сикорскому и его машинам.
Еще работая над самолетами, в 1931 году он подал заявку и через четыре года получил патент на вертолет оригинальной конструкции. Однако Сикорский был далеко не первым.
Надо сказать, что еще до возвращения Сикорского в вертолетостроение в нацистской Германии талантливый конструктор Генрих Фокке уже создал свой шестиместный, что для того времени было просто удивительным, вертолет «Фокке-Вульф 61». Интересно, что на этом вертолете была применена соосная схема двух несущих винтов. Игорь Сикорский увидел этот вертолет еще в середине 1930-х годов, но остался верен своим убеждениям и конструировал вертолеты исключительно по одновинтовой схеме с хвостовым рулевым винтом.
В отличие от самолета вертолет в состоянии осуществить посадку на подводную лодку, и немцы использовали вертолеты для противолодочной обороны и разведки («летающий перископ»). Генрих Фокке создал в конце 1930-х годов вертолет «Фокке-Ахгелис Fa 223 Дракон», который впервые поднялся в воздух в начале августа 1940 года, через год после начала Второй мировой войны и поразительных успехов вермахта в Европе. Этот первый серийный транспортный вертолет показал себя как надежная и незаменимая машина для перевозки крупногабаритных грузов (пушки, детали мостов и даже ракет Фау-2), а также для спасательных операций (в частности, для эвакуации высших чинов вермахта).
В предвоенные годы Антоном Флеттнером специально для разведки был разработан вертолет «Флеттнер 282 Колибри», в котором, кроме пилота, размещался и наблюдатель. В 1942 году эта машина была поставлена германскому флоту, всего во Второй мировой войне участвовали 24 вертолета этой марки, а после войны один работоспособный «Колибри» достался советским конструкторам, а два других — американцам, причем вместе с их конструктором. Антон Флеттнер эмигрировал в США, где стал главным конструктором компании «Kaman Aircraft». Сама компания была организована авиаконструктором Чарлзом Каманом в 1945 году как бы под Флеттнера.
Первым в мире вертолетом с реактивным приводом стал «Добльгоф WNF 342», разработанный для германского флота в качестве легкого вертолета наблюдения с подводной лодки.
А что происходило в это время на первой родине Игоря Сикорского — в СССР? Как и повсюду в мире, приоритет был отдан разработке конструкций самолетов. Аппараты, способные взлетать с любой точки без разбега и приземляться практически в любом месте, не требуя постройки аэродромов, все еще казались ненужными.
Тем не менее разработки вертолетов все-таки велись, причем довольно интенсивно. Пусть практически в единичных экземплярах, но строились весьма удачные конструкции. Так, в 1932 году бывший военный летчик Алексей Михайлович Черемухин даже установил на вертолете собственной конструкции рекорд высоты — 600 метров. Это был первый и сразу удачный советский вертолет. Но, как и Сикорский, Черемухин затем переключился на самолеты.
Впрочем, не совсем по собственной инициативе: в 1938 году Черемухин был арестован, но оказался не в лагерях, а в «шарашке» у Туполева. Обоим повезло: началась война, и выяснилось, что на одном пролетарском сознании и чекистской бдительности не полетишь. А самолеты делать надо, опыт войны в Испании показал, что наши знаменитые И-15 конструкции Николая Поликарпова самолеты неплохие, только летают медленнее, стреляют хуже и защищены слабее «мессершмиттов» и «юнкерсов». Неудивительно: И-15 был разработан в 1933 году, а с тех пор самолетостроение ушло далеко вперед, особенно в Германии.
Со временем Черемухин стал заместителем Туполева, получил Сталинскую премию, участвовал в создании знаменитого Ту-104, за что был удостоен Государственной премии, но к вертолетостроению больше не возвращался, а жаль: он придумал конструкции сразу нескольких узлов и механизмов, до сих пор использующихся в современных вертолетах. В СССР первый серийный вертолет, созданный в конструкторском бюро Миля, начали выпускать только в 1950 году.
Начал работать над вертолетами и Игорь Сикорский, но уже не в своей компании. «Старшая» корпорация «United Aircraft» решила свой филиал — компанию Сикорского — слить с авиастроительной фирмой «Vought», основанной Ченсом Воутом[22]. Новообразованная компания получила название «Vought-Sikorsky Aircraft» и начала свою деятельность 1 апреля 1939 года. Игорь Сикорский стал теперь простым субподрядчиком, хотя и техническим директором этой компании, а его сотрудники были вынуждены работать по программе Воута. Впрочем, в эту программу входило и создание лучшего палубного истребителя Второй мировой войны «Корсар», так что участие Сикорского и его сотрудников в этой работе было довольно значительным, к тому же отмеченным премиями и наградами. Но одновременно он начал работу по созданию вертолета, потому что руководство компании признало его доводы убедительными и разрешило ему использовать для этой работы ресурсы «Vought-Sikorsky Aircraft».
Через 13 дней после начала Второй мировой войны — 14 сентября 1939 года, Сикорский наконец-то поднял в воздух свою первую конструкцию VS-300, которую сам и пилотировал. Это был третий вертолет Сикорского, первые два были построены им задолго до этого — в Киеве.
Первый вертолет Сикорского VS-300, в основу которого была положена одновинтовая схема (у военных он получил индекс HR-4), был построен им из покупных или изготовленных прямо в мастерской деталей и больше всего походил на положенную набок опору линии электропередачи — такая ферма без обшивки, без кабины, с примитивным сиденьем для пилота. Это был одновинтовой вертолет с небольшим вспомогательным винтом на хвосте, что принципиально отличало его от машин других изобретателей, которые считали обязательным соосную установку двух и более винтов, чтобы устранить вращение самой машины. (Сегодня, кстати, более 90 процентов всех вертолетов производятся по одновинтовой схеме.) Вертолет был снабжен аппаратом перекоса, но поначалу управлять им не удавалось, и его первый полет не был удачным. VS-300 летал на привязи, управлял им лично Игорь Сикорский. Полеты происходили на высоте четыре метра от земли, на которую он, в конце концов, и рухнул — в тот день был довольно сильный ветер. Обошлось без жертв, да и поломки были не слишком серьезные. Сикорский внес в конструкцию некоторые изменения, оказавшиеся поначалу очень полезными: в хвостовой части для улучшения управляемости были установлены два горизонтальных винта. Весной 1940 года Игорь Сикорский впервые лично поднял в воздух свой модернизированный вертолет.
Затем модификации вертолета были продолжены. В частности, 75-сильный двигатель вскоре был заменен 90-сильным, а затем и 100-сильным, были сняты два горизонтальных хвостовых винта, сначала один, а потом и второй. Теперь вертолет спокойно поднимался в воздух и опускался, мог зависать, лететь назад и боком, однако полет вперед все никак не удавался. Об этом в фильме Вадима Михеева о Сикорском приводятся слова президента «United Aircraft»: «Господин Сикорский, я видел, как ваш вертолет летал вбок, летал назад, но когда же вы будете летать вперед?»
Счастливая федора
Фотографии этого и последующих испытательных полетов демонстрируют нам забавную картину джентльмена в костюме и модной шляпе, сидящего в открытой кабине вертолета собственной конструкции. Очевидно, при тех скоростях классический летный шлем и закрытая кабина были еще не нужны.
Эта шляпа называется федора, изготавливается из фетра и обвита шелковой лентой. Ее поля довольно мягкие, их можно поднимать и опускать, а на тулье имеются три вмятины. Изобретена шляпа была в конце XIX века и названа по имени княгини Федоры Ромазовой, героини известной тогда пьесы одного французского драматурга. Этот фасон стал очень популярным сначала у женщин, а потом оказался важным элементом мужского костюма.
Но для нас важно не это, а то что среди летчиков со временем распространилось убеждение, которое следует назвать скорее приметой: если пилот хоть на несколько секунд наденет федору Сикорского, то его летная карьера будет развиваться успешно и без каких-либо нежелательных приключений. Больше всего в эту примету верили вертолетчики морской пехоты, которые попросили Сикорского передать им его знаменитую шляпу. Игорь Иванович, конечно, согласился и переправил ее в корпус морских пехотинцев. После смерти Сикорского федора сначала куда-то пропала, но потом была найдена на чердаке его дома: очевидно, кто-то из летчиков вернул ее владельцу незадолго до его смерти. Сейчас она хранится под прозрачным колпаком в мемориальном рабочем кабинете великого авиаконструктора.
Есть у этой шляпы и бронзовая копия. На территории Киевского политехнического института имени Игоря Сикорского заслуженный художник Украины изваял авиатора в полный рост с его знаменитой шляпой. На постаменте памятника надпись: «Снимаю шляпу перед Альма-матер, которая подготовила меня к покорению неба». Такой текст был найден в заметках авиаконструктора, правда, у него это было написано по-русски, а на памятнике — на украинском, государственном языке страны.
Перед экзаменами студенты приходят к памятнику и на счастье потирают тулью шляпы. Полы плаща Сикорского развеваются, как будто позади него работает винт одного из его вертолетов, возможно, того же VS-300.
Первые и последние полеты VS-300
Со временем Сикорский устранил недостатки вертолета VS-300 и уже осенью следующего года осуществил несколько успешных испытательных полетов на довольно значительное для того времени расстояние. Вот как он сам говорил о своем первом летающем вертолете: «Управлять машиной было очень трудно, она очень вибрировала. Я трясся так, что превратился в одну большую размытую кляксу. А мои товарищи, окружавшие машину, упали на колени. Если вы думаете, что они молились, чтобы машина поднялась или чтобы я спасся, вы ошибаетесь: они просто смотрели, оторвутся ли от земли все четыре колеса одновременно».
Годом позже Сикорский побил рекорд продолжительности полета на 15 минут, провисев в воздухе без привязи полтора часа. Но кроме продолжительности полета вертолет демонстрировал и другие удивительные для тех времен возможности. Например, во время одного из полетов на небольшое возвышение на земле встал один из сотрудников компании с обычным кожаным чемоданом в руке. К нему спокойно подлетел вертолет Игоря Ивановича, и чемодан был успешно загружен в вертолет. Затем Сикорский отвел вертолет назад, немного покружился и вернулся к сотруднику компании, нервно покусывающему губы. Но ничего страшного не происходит, чемодан удается без усилий и волнений вытащить из кабины вертолета — переправка груза из пункта
Рекорды вертолетов в те годы умиляют, но ведь и первые самолеты братьев Райт летали по несколько минут, а сейчас истребители летают на скоростях три Маха.
Число Маха названо так в честь австрийского физика Эрнста Маха (1838–1916), одного из основоположников газовой динамики. Поскольку скорость звука в воздухе составляет 1200 километров в час, то три Маха — это 3600 километров в час. Впечатляющая скорость! Но это для реактивных самолетов. Беспосадочный перелет обычного пассажирского самолета из Европы в Америку длится восемь-девять часов, а самолет с солнечными панелями вместо керосина уже облетел земной шар. Такие самолеты летают, разумеется, с гораздо меньшей скоростью, лишь на солнечной энергии, поступающей с солнечных панелей. В марте 2015 года начал свой кругосветный полет первый в мире пилотируемый самолет, способный неограниченно долго летать исключительно за счет солнечной энергии, которая запасается в аккумуляторах. Маршрут этого швейцарского самолета «Solar Impulsе» был разбит на 12 участков с посадками в Омане, Пакистане, Индии, Бирме, Китае, на Гавайских островах, на Западном побережье США, в Нью-Йорке и потом в Европе или Африке.
Весной того же года состоялся трехсуточный перелет «Solar Impulsе» через Тихий океан — из Гавайев в Калифорнию, а завершилась кругосветка летом 2016 года в аэропорту Абу-Даби, откуда «Solar Impulsе» и стартовал. При этом самолет развивал крейсерскую скорость 70 километров в час.
Максимальная зафиксированная скорость вертолета — около 500 километров в час была достигнута на вертолете «Eurocopter X3» производства франко-немецкой компании «Airbus Helicopters». Самый быстрый вертолет Сикорского «Sikorsky X2» летает лишь с чуть меньшей скоростью — 470 километров в час.
Постоянно дорабатывая VS-300, Игорь Иванович, в конце концов, создал отличную экспериментальную модель, пусть неказистую с виду, но строго доказавшую преимущества одновинтовой схемы с правильно установленным автоматом перекоса и хвостовым рулевым винтом. В начале мая 1941 года в присутствии прессы модифицированный вертолет VS-300А побил рекорд продолжительности полета, до этого принадлежавший вертолету Fa-61 германской фирмы «Focke-Achgelis». Самолет Сикорского, который он сам и пилотировал, оставался в воздухе на протяжении рекордных 1 часа 32 минут.
Последний вариант вертолета поднялся в воздух в самом конце 1941 года. Как и самый первый вариант, он имел один несущий и один хвостовой винт, однако переднюю часть фюзеляжа сделали закрытой для улучшения аэродинамических свойств и удобства пилота. Самолет по-прежнему казался неуклюжим, особенно по сравнению с немецким Fa-61, и управлялся с б
Но это только в теории, на поток этот вертолет поставлен не был, и вообще исчерпавшую себя экспериментальную модель пора было отдавать в музей, что и было сделано в 1943 году. Самолет и по сию пору находится в музее Генри Форда в Дирборне. А Сикорский занялся конструированием нового вертолета, получившего впоследствии наименование S-47 и предназначавшегося для нужд военно-морских и военно-воздушных сил — не будем забывать, что уже шла Вторая мировая война, в которую два года назад вступила и Америка. Деньги на разработку и постройку этого вертолета с армейским обозначением XR-4 дали военные.
Вторая мировая война
Есть такая теория, что Вторая мировая война — это всего лишь продолжение Первой мировой войны, только отложенное на несколько лет. И действительно, можно считать, что закончившаяся в 1918 году Первая мировая война была возобновлена в виде войны Японии с Китаем в 1931 году. Это важно, поскольку ровно через 10 лет Япония объявила войну США, которые стали союзником Китая. И в этой войне на Тихом океане и в Индии впервые использовались вертолеты Игоря Сикорского.
В Европе Вторая мировая война началась 1 сентября 1939 года, когда через неделю после заключения Пакта о ненападении между Германией и СССР фашистская Германия напала на Польшу. США вступили в войну в Европе только в 1941 году, когда союзная Японии фашистская Германия объявила США войну. Это произошло через пять с половиной месяцев после нападения Германии на СССР, которое произошло в роковое воскресенье 22 июня 1941 года.
Еще за месяц до вступления в войну против Германии и ее союзников США включили СССР в программу ленд-лиза (от англ.
В советских источниках роль поставок по ленд-лизу традиционно преуменьшалась, стоимость доставленных из США техники, оборудования, продовольствия и т. д. была оценена в четыре процента от произведенных в СССР. Разумеется, строго количественно оценить роль этих поставок невозможно просто из-за неприменимости понятия «стоимость» к этим материалам, имевшим в некоторые периоды времени решающее значение для победы. В США считается тем не менее, что эта стоимость составляла около 11 миллиардов долларов. Для иллюстрации приведем некоторые количественные данные о ленд-лизе. Итак, во время войны в СССР было поставлено: около 430 тысяч автомобилей и двух тысяч локомотивов; 11,5 тысячи самолетов; 600 тысяч тонн взрывчатки; 300 тысяч тонн алюминия и, наконец, более двух миллиардов (!) банок тушенки.
Добавим, что свою оценку поставок по ленд-лизу в свое время дал лично Сталин в письме президенту США: «Без этих двух видов помощи [открытие второго фронта и ежемесячных поставок 400 самолетов и 500 танков] Советский Союз либо потерпит поражение, либо будет ослаблен до того, что потеряет надолго способность оказывать помощь своим союзникам своими активными действиями на фронте борьбы с гитлеризмом»[23].
В советских учебниках американская помощь СССР рассматривается и как способ союзников воевать с Германией, сохраняя жизнь собственных военнослужащих, то есть за кровь наших солдат они расплачивались поставками по ленд-лизу, затягивая открытие второго фронта в Европе.
На самом деле американские войска вступили с немцами в сражение на европейском театре военных действий еще в середине 1943 года, высадившись на итальянском острове Сицилия. Италия была верным союзником Германии. Еще до этой высадки американские войска в ноябре 1942 года высадились в Марокко и подавили сопротивление войск союзного Германии правительства Французского государства (правительство Виши).
За весь период участия США во Второй мировой войне американцы потеряли немногим более 400 тысяч человек, причем около 300 тысяч из них в войне с Японией. Таким образом, в Европе погибло 100 тысяч американских военнослужащих. Нпомним, что СССР потерял более пяти миллионов солдат и офицеров, а всего за время войны погибло около 27 миллионов советских граждан. Решающий вклад СССР в победу над нацистской Германией не подлежит сомнению.
В нашей стране днем победы во Второй мировой войне стало 3 сентября 1945 года, когда была подписана капитуляция Японии. Днем Победы в Великой Отечественной войне — 9 мая 1945 года, когда была подписана безоговорочная капитуляция Германии[24].
Вертолеты Сикорского на Второй мировой войне
Участвовавший в этой войне вертолет S-47 был сконструирован с учетом огромного опыта, накопившегося при эксплуатации VS-300, и с использованием самых лучших для того времени материалов. Отличный получился вертолет. Комиссия из министерства обороны была просто потрясена, когда на ее глазах летчик S-47 специальным крючком, расположенным на носу вертолета, прямо с воздуха забирал из рук помощника сетку с яйцами и, ничего не разбив, передавал ее в руки изумленного полковника ВМС. Вертолет легко взлетал и мягко приземлялся в любом указанном месте, летал с высокой для того времени скоростью и на большой высоте. Комиссия признала вертолет пригодным для эксплуатации в войсках, причем военные сразу нашли ему применение — с воздуха отыскивать и даже уничтожать подводные лодки противника.
Вполне разумная идея, поскольку идущая даже на значительной глубине подлодка легко обнаруживается с вертолета с помощью сонара — акустическим методом. В 1942 году борьба с гитлеровскими подлодками была очень важна для американских военных — слишком много потерь у них было из-за действий немецких подводников. Первый S-47 в испытательный центр Минобороны США на расстояние более 1000 километров перегонял сам Игорь Иванович Сикорский с еще одним пилотом. Испытания прошли более чем успешно, в результате Сикорский получил много заказов на этот вертолет, а на несколько модернизированные его варианты — еще больше.
В 1944 году вертолеты S-47 под армейским наименованием R-4 впервые приняли непосредственное участие в боевых действиях. Произошло это в Бирме (ныне Мьянма), куда из оккупированных Индокитая и Южного Китая добрались японцы.
Бирма была чрезвычайно важным участком борьбы с японской императорской армией: если бы ей удалось выйти к границе с Индией и затем оккупировать ее, то вполне могло подняться антианглийское восстание индийских националистов и «жемчужина Британской короны» могла превратиться в смертельного врага Англии. Японцы даже создали из военнопленных индийского происхождения в занятом ими Сингапуре отдельное воинское формирование — Индийскую национальную армию. Кстати, похожее соединение сумели создать и немцы: в Европе на их стороне воевал Индийский добровольческий легион СС «Свободная Индия», набранный из плененных в Северной Африке солдат британской армии.
Хотя далеко не все в Индии были настроены против своих колонизаторов, и в составе английской армии в Бирме находились лояльные индийские части.
Вертолеты Сикорского начали выполнять разведывательную функцию, часто дополнявшуюся боевыми действиями, когда пилотам удавалось сбрасывать на противника небольшие бомбы или стрелять по врагу из пулеметов. Но наиболее важной профессией вертолетов в начальный период их использования стало спасение людей — как на войне, так и при различных природных или антропогенных катастрофах.
Согласно Историческому архиву И. И. Сикорского, первая спасательная миссия S-47 состоялась 3 января 1944 года, но не на фронтах Второй мировой войны. В этот день рано утром на корабле ВМФ США «Тернер», стоявшем на якоре в проливе между Нью-Йорком и Нью-Джерси после сопровождения конвоя из Гибралтара, произошла серия разрушительных взрывов — взорвался погреб боеприпасов. Вскоре эсминец затонул, погибло множество членов экипажа и гражданских лиц, более 150 человек были подобраны кораблем береговой охраны и доставлены в больницу в Нью-Джерси.
Из-за большого количества пострадавших в больнице быстро закончилась плазма крови, могло погибнуть еще больше людей. И тогда две большие упаковки плазмы были доставлены из Нью-Йорка на вертолете S-47, которому пришлось лететь при порывах ветра до 13 метров в секунду. При этом для снижения веса отказались от второго пилота. Погода ухудшилась настолько, что все аэродромы в районе Нью-Йорка были закрыты, но плазму удалось доставить за 14 минут, причем пилоту пришлось облетать небоскребы и приземляться прямо на территории больницы. Доставка на машине заняла бы несколько часов.
Первое спасение жизней военнослужащих на S-47 в ходе боевых действий произошло в апреле 1944 года в Бирме, которая тогда была оккупирована Японией. Были спасены трое раненых британских коммандос и пилот ВВС США, которые оказались в тылу врага, после того как их самолет сбили японцы. И снова пришлось отказаться от второго пилота, но все равно за один рейс можно было перевезти лишь одного раненого. На песчаной косе раненых подобрал небольшой самолет и доставил в походный госпиталь.
Что касается боевых действий модернизированных S-47, то самым эффектным эпизодом было снабжение войск и гражданских лиц окруженного японцами города Импхал, находящегося уже на территории Британской Индии. Первым этапом плана «21» по вторжению японцев в Восточную Индию из Бирмы был захват силами двух японских дивизий княжества Манипур со столицей Импхал. Несмотря на ряд неудач, японцам удалось подойти к городу, в апреле 1944 года бои велись уже в его предместьях.
Однако вскоре началась переброска дополнительных войск союзников, окружение Импхала было снято, а в июле операция была официально завершена. В ходе ее японцы потеряли около 50 тысяч человек (до половины состава всех принимавших участие в операции войск), так что поражение 15-й японской армии послужило началом крушения Бирманского фронта. Сражение длилось два с половиной месяца и из-за своего переломного значения в войне в Юго-Восточной Азии получило название «восточного Сталинграда». Это было самое крупное поражение японцев в 1944 году, здесь они впервые потеряли стратегическую инициативу в войне.
Сбивать невиданные винтокрылые машины японцы не умели. В том же году англичане использовали вертолеты в Европе, и действительно для поиска вражеских подлодок, разместив S-47 на транспортах конвоев Америка — Великобритания. И обнаружили одну такую подлодку, шедшую в надводном положении, но быстро погрузившуюся и удравшую от охраняющих конвой военных судов.
Следующий, более тяжелый вертолет Сикорского S-48, сконструированный по заказу военных для разведки, в качестве легкого бомбардировщика и для охоты за подводными лодками, был изготовлен уже в 1943 году и в течение нескольких последующих лет побил все возможные вертолетные рекорды по скорости, высоте подъема, продолжительности пребывания в воздухе. В боевых условиях вертолет, по всей видимости, не применялся, однако в некоторых вспомогательных операциях участвовал. Но и это немало. С уверенностью можно сказать, что несмотря на великолепные достижения германских конструкторов в вертолетостроении, во Второй мировой войне только американцам и англичанам удалось эффективно использовать для борьбы с противником вертолеты, причем вертолеты именно Игоря Сикорского.
Авторы некоторых работ полагают, что причиной этого являются бомбардировки немецких вертолетных заводов союзной авиацией. Но дело, скорее всего, в другом: Гитлер приказал прекратить разработку и производство оборудования военного предназначения, если готовый образец не будет представлен в течение года. Во многом именно поэтому, например, немцам не удалось изготовить атомную бомбу, хотя направление их исследований было значительно перспективнее американского. Это интересно, и об этом — немного подробнее.
Тоталитарный нацистский режим вынудил эмигрировать значительное количество ученых еврейского происхождения, начиная с первого физика мира Альберта Эйнштейна. Однако в Германии, фактически стоявшей у истоков открытия ядерной энергии (Отто Ган, Лиза Мейтнер, Макс Борн, Отто Фриш, Рудольф Пайерлс), было достаточно ученых, спокойно принявших нацистский режим и продолжавших успешно трудиться. Например, в Германии остались великий Вернер Гейзенберг, Карл фон Вайцзеккер, Вальтер Боте, Манфред фон Арденне и многие другие.
Но главной причиной отставания Германии в разработке атомного оружия был тот самый приказ о разработке новых видов вооружения не дольше чем за год. Ядерный реактор в Германии все же был построен, хотя и не сумел достигнуть критической точки до прихода американцев. Реактор был вывезен в США, при его изучении оказалось, что немецкие ученые довольно близко подошли к решению задачи, причем гораздо меньшей ценой. Страшно подумать, что могло произойти, если бы немцам тогда все-таки удалось создать атомную бомбу.
Еще до окончания войны Сикорский приступил к созданию следующего вертолета с индексом S-49. В этом вертолете были использованы самые современные и даже экзотические материалы, от более легких магниевых сплавов до обшивки из просмоленного картона. Улучшена была система автомата перекоса, а корпус вертолета приобрел обтекаемые формы. Вертолет понравился военным, и они заказали сразу несколько сотен машин, однако столько изготовлено не было в связи со скорым окончанием войны.
Правда, нескольким вертолетам S-49 удалось даже поучаствовать в боевых действиях, но не в Европе, а в Азии, в войне с японцами. Так, несколько вертолетов использовали войска Китайской Республики (в СССР их было принято называть гоминьдановскими или чанкайшистскими), сражавшиеся с японскими агрессорами, а заодно и с местными коммунистами.
После окончания мировой войны в Китае развернулась широкомасштабная гражданская война, которую выиграли коммунисты и в качестве трофея получили то ли один, то ли два S-49. Вертолет был изучен советскими советниками, и, по всей видимости, это было первое знакомство советских инженеров с реально действующей конструкцией Сикорского. Ранее они лишь читали о его вертолетах в западных изданиях.
Несколько вертолетов S-49 обслуживали воздушный мост Индия — Бирма — Китай, выполняя задачу по спасению экипажей сбитых японцами самолетов; еще полдюжины S-49 были перегнаны в Южную Америку, при этом был установлен еще один рекорд продолжительности и дальности полета. Однако большое количество уже готовых или почти готовых вертолетов было просто утилизировано.
Война закончилась, гражданское применение вертолетов еще не получило широкого развития, к тому же у военных появилось новое увлечение, затмившее все предыдущие виды вооружений, — атомная бомба. Для вертолетостроения наступили нелегкие времена.
Глава 11
Третья война
Сразу после окончания Второй мировой войны, когда заказы на вертолеты резко упали и фирма «Sikorsky Aircraft» начала испытывать серьезнейшие трудности, Игорь Сикорский решил из оставшихся на складах деталей спроектировать совершенно новый вертолет S-51. К тому времени американская промышленность хорошо освоила производство сложных алюминиевых профилей и гнутых под необычными углами деталей фюзеляжа и обшивки, так что Сикорскому удалось создать очень удачную модель с повышенной надежностью, прекрасными летными качествами и комфортом для пилота и пассажиров. Имелись в виду в первую очередь, конечно, солдаты, хотя предусматривалось и многоцелевое использование этого сравнительно легкого вертолета. На машине был установлен даже автопилот.
Вертолет S-51 был не усовершенствованной модификацией предшественников — эти времена прошли, а принципиально новой машиной. Так, у вертолета осталось три колеса, но основную пару теперь переместили назад. Были предусмотрены и резиновые кольца (вместо поплавков для посадки на воду), которые надувались при необходимости и превращались в баллоны. Конкурировавший в том же классе с S-51 вертолет «Белл-47» намного уступал ему в грузоподъемности и вместительности, да и выглядел довольно жалким по сравнению с детищем Сикорского.
Удачная модель была сертифицирована только в 1947 году, но гражданская эксплуатация S-51 началась за год раньше. Так, в октябре 1946 года три S-51 соединили Чикагский аэропорт с деловым центром и близлежащими городами штата Иллинойс, а в Филадельфии была создана компания «Helicopter Air Transport», которая выполняла срочные чартерные перевозки на четырех вертолетах этой модели.
Тогда же начала действовать и первая в мире регулярная вертолетная почтовая линия в штате Калифорния. Восемь S-48 и S-51 шесть дней в неделю строго по расписанию развозили почту между почти тридцатью пунктами штата. Экономия времени по сравнению с доставкой автомобильным и железнодорожным транспортом составляла иногда до двадцати часов. Сикорский считал, что настало время и пассажирских перевозок между городами.
Поделиться книгой: