Одной из самых захватывающих идей, которая никогда не оставляла Сикорского, было создание настоящего вертолета. Он уже проводил разработки для вертолета, некоторые идеи получили патент. В 1930 году конструктор предлагал свою идею создания вертолета правлению «Юнайтед Эркрафт», но это предложение осталось без поддержки. Сикорский все же решил не отказываться от этой идеи совсем, проводил собственные разработки. Его основными помощниками в этом деле были М. Глухарев и Б. Лабенский. До него разработки подобных конструкций уже проводились и Леонардо да Винчи в 1489 году, но только в теории. Попытку создания модели предпринимал М. В. Ломоносов. Первые опыты самого Сикорского не увенчались успехом, после чего он занялся конструированием самолетов. 17 апреля 1923 г. на американском четырехвинтовом вертолете старого знакомого Сикорского Георгия Александровича Ботезата были подняты в воздух четыре пассажира, тем не менее разработки на время прекратились.
Ботезату пришлось оставить Родину после революции, как и Сикорскому. В США его приняли на работу в Национальный аэронавтический комитет. В свое время он получил очень хорошее техническое образование в Электротехническом институте Монтефо в Бельгии, где получил звание инженера-электрика. В 1908 году получил с отличием диплом инженера-технолога в ХТИ. В 1908–1909 годах учился в Геттингенском и Берлинском университетах. В 1911 году в Сорбонне защитил первую в области авиации докторскую диссертацию «Исследования в области стабильности аэроплана». Занимался обширной исследовательской деятельностью, изучал траекторию полета в воздушном и безвоздушном пространстве, в частности рассчитал траекторию полета на Луну, позже использованную при разработке проекта Апполо.
Вертолет С-2. 1910 год.
Испытания VS-300. 1940 год.
Идея создания вертолета была в умах многих русских эмигрантов и даже представителей высшего общества. Существует проект представительницы известного княжеского рода М. Юсуповой.
Основатель Кучинского аэродинамического института Д. П. Рябушинский проводил свои исследования во Франции с 1919 года. Проводили свои исследования винтовых конструкций С. П. Тимошенко и Н. Е. Жуковский. Все это немного стимулировало ученых, в частности Сикорского, на разработку.
В 1920-е годы Хуан де ла Сьерва разработал первый работоспособный винтокрылый летательный аппарат – автожир. Летные испытания автожиров стимулировали разработку Г. Глауэртом и К. Локком теории винтов, позволявшей создавать несущие винты с высокими аэродинамическими характеристиками. Методы Хуана де ла Сьерва заложили основы исследования проблем динамической прочности. Он ввел в практику горизонтальный и вертикальный шарниры крепления лопастей к втулке, что уменьшило переменные напряжения в комле лопастей и существенно повысило их надежность, а также улучшило пилотажные характеристики винтокрылых аппаратов. Отработанные на автожирах конструкции лопастей и втулки применялись в вертолетостроении вплоть до 60-х годов. На автожирах была опробована эффективность различных органов управления, в том числе и автомата перекоса. Полеты на автожирах практически подтвердили возможность посадки на авторотации. Эксплуатация автожиров выявила области эффективного применения винтокрылых аппаратов, определила их место в авиации. На автожирах учились летать будущие летчики-вертолетчики. Однако они не могли висеть в воздухе, осуществлять вертикальные подъемы и спуски, совершать поступательные перемещения вбок и назад. Это ограничивало их распространение. Поэтому ни в 20-е, ни в 30-е годы не прекращались разработка и постройка вертолетов. Только в начале 30-х годов вертолетостроение добилось результатов, предопределивших успехи вертолетов второй половины 30-х годов.
На совершенствование трансмиссии на рубеже 30-х большое влияние оказали прогресс в развитии автомобильных передач и разработка редукторов для высокооборотных двигателей. Освоение новых авиационных материалов дало возможность вертолетостроителям существенно увеличить диаметры несущих винтов, а это позволило отказаться от сложных и двух-, и многовинтовых схем с винтами, расположенными рядом.
Сикорский выбрал для разработок одновинтовую схему, разработанную кумиром его детства Леонардо да Винчи. Первые конструкции по этим чертежам стали появляться в XIX веке во Франции и Германии. В 1908–1909 годах проводились попытки создания настоящего вертолета. Разработки проводились С. О. Ощевским-Кругликом. После использования результатов работ Б. Н. Юрьева в 1911 году начались активные конструкторские доработки. Наконец к одновинтовой схеме с хвостовым рулевым винтом был применен автомат перекоса, предназначенный для продольно-поперечного управления. Эта модель была представлена в 1912 году на Второй международной выставке воздухоплавания в Москве и получила награду – Малую золотую медаль.
Один несущий винт упрощал конструкцию фюзеляжа и трансмиссии, повышая надежность вертолетов. Более того, такая схема была относительно компактна. Запатентованный проект в 1929 году предусматривал реактивный выхлоп предварительно сжатого и подведенного к лопасти газа вместо пропеллеров. Вертолет строился на базе амфибии S-38 с заменой крыла на несущий винт, приводимый сжатым и разогретым воздухом, подаваемым от компрессора, расположенного в фюзеляже. Сжатый воздух должен был использоваться не только для приведения во вращение, но и для повышения аэродинамической эффективности несущего винта. Создание работоспособного вертолета с реактивным приводом несущего винта было невозможно при уровне знаний и техники того времени, поэтому начались разработки вертолета с механическим приводом.
И. И. Сикорский во время испытаний.
Для компенсации реактивного момента несущего винта конструктор использовал высокоэффективный на всех режимах полета рулевой винт, установленный на хвостовой балке.
Много данных принесли испытания немецкого конструктора Г. Фокке. Впервые его вертолет установил мировой рекорд пребывания в воздухе – 1 час 20 мин. Испытания проводились в закрытом павильоне, управляла вертолетом Ханна Райч. Ей суждено было стать единственной женщиной, которая получила Железный крест первого и второго уровня.
Она проходила обучение в центре немецкого спортивного планеризма, который располагался недалеко от города Рона, и приняла участие в первенстве Германии, проявив незаурядную волю, настойчивость и желание летать. В 1937 году Ханну Райч перевели в Исследовательский центр авиации, где она испытывала аэродинамические качества нового немецкого самолета Junkers Ju 87 Stuka и вертолет Focke-Wulf Fw 61. В октябре 1942 года принимала участие в экспериментах компании «Мессершмитт», в этом же году лично Адольф Гитлер вручил ей Железный крест второй степени. Во время второй встречи с Гитлером, 28 февраля 1944 года, ей был вручен Железный крест первой степени. Будучи ярой сторонницей нацизма, она попросила Гитлера позволить ей остаться в окруженном Берлине, чтобы разделить со своим фюрером судьбу рейха. Однако Гитлер приказал ей покинуть город вместе с Люфтваффе фон Греймом, которого он назначил главнокомандующим почти уничтоженных военно-воздушных сил Германии. Ханна Райч попала в плен к американцам и была освобождена из плена только в 1951 году. Впоследствии помогала возрождению планерного спорта в Германии. Скончалась «валькирия Третьего рейха» во Франкфурте-на-Майне 24 августа 1979 года.
Теперь можно было сопоставлять летно-технические критерии вертолета с легкомоторными самолетами.
В 1938 году конгресс США принял Билль Дорси, предусматривавшего выделение 3 млн долларов на создание для американской армии винтокрылых летательных аппаратов. Только в марте 1939 года было получено разрешение на разработку чертежей. В сентябре появился Воут-Сикорский VS-300 (S-46). Конструкция была очень простой с двигателем «Лайкоминг» в 66 л. с.; хвостовым однолопастным рулевым винтом и четырьмя свободно ориентирующимися колесами шасси. Модель плохо поддавалась управлению, ее сильно трясло. В итоге в декабре 1939 года вертолет опрокинулся, получил сильные повреждения, что было совсем некстати, так как в это время военные начали распределять деньги, выделенные по Биллю Дорси.
В 1940 году новый VS-300 опробовали на шарнирном основании. На хвосте рядом с вертикальным установили два горизонтальных рулевых винта с вертикальными осями. Одновременное изменение общего шага этих горизонтальных винтов должно было обеспечить управление по тангажу, а дифференциальное – по крену. Успешные испытания не убедили военное руководство, но изобретение Сикорского не осталось незамеченным, особое внимание уделял подполковник Ф. Грегори. В 1940 году состоялась публичная демонстрация VS-300 в Бриджпорте. Вертолет перемещался в разных направлениях, мог разворачиваться на месте, но никак не хотел лететь вперед. Впоследствии Сикорский вспоминал об этом курьезе: «Вертолет проявил такое нежелание летать вперед, что мы даже рассматривали возможность развернуть кресло пилота и позволить ему летать задом наперед». На вопрос президента «Юнайтед Эркрафт», почему он летал во всех направлениях, а вперед так и не сдвинулся, Игорь Иванович ответил: «Мистер Уилсон, это одна из незначительных инженерных проблем, которую мы пока не решили». На самом деле проблема самая настоящая, но показывать это было бы не лучшим решением.
Вскоре машину все же удалось заставить полететь вперед, был улучшен подъем рулевых винтов, а также их вынесли из зоны влияния несущего винта. Теперь вертолет мог развивать большую скорость, а 9 августа 1940 года был совершен первый полет на дальность 250 метров.
Упомянутый ранее Ф. Грегори стал одним из первых пилотов, управлявшими вертолет. По его протекции были получены деньги на разработку двухместного тренировочного вертолета VS-316. Начались новые испытания. Для улучшения вибрационных характеристик, устранения возможности воздушного резонанса консоли хвостовых рулевых винтов были усилены. Винты вынесены из потока несущего винта за счет удлинения их валов. Также был поднят и вертикальный хвостовой рулевой винт. Весной 1941 года были установлены рекорды по продолжительности пребывания вертолета VS-300 в воздухе. Мировой рекорд составил 1 час 32 минут 49 секунд.
И. И. Сикорский. 1940 год.
И. И. Сикорский и его вертолет VS-300. 1940 год.
В конце лета начал проходить испытания модернизированный вертолет. Ему был сделан новый фюзеляж, установлены по одному горизонтальному винту. Вертолет мог развить скорость до 80 км/час.
8 декабря 1941 г. был совершен первый полет VS-300, с которого был снят хвостовой рулевой винт. Управление шло хорошо, но сохранялся воздушный резонанс. Для гашения колебаний Сикорский установил на лопастях дополнительные гидравлические демпферы, после испытаний, проведенных 31 декабря 1941 года, оказалось, что резонанс исчез. В 1942 году VS-300 удалось развить скорость до 100 км/час. В 1943 году вертолет был передан в музей. Теперь благодаря испытаниям была доказана эффективность одновинтовой схемы.
За свою недолгую жизнь VS-300 пережил около 18 капитальных модернизаций, постоянно дорабатывались его различные детали. За большое количество аварий и неудач VS-300 получил кличку «Игоревский кошмар». В 1943 году вертолет был отправлен в музей Института Эдисона.
В 1941 году «Юнайтед Эркрафт» в Бриджпорте вела разработки нового вертолета XR-4. Группой конструкторов руководил Борис Лабенский. В центральной части находился установленный вертикально звездообразный двигатель воздушного охлаждения «Уорнер» в 176 л. с. Вращение от двигателя через муфту сцепления, соединенную с ней муфту свободного хода и короткий карданный вал передавалось главному редуктору. С муфтой свободного хода был связав тормоз несущего винта. Корпус муфты сцепления использовался в качестве ступицы осевого вентилятора. Несущий винт был трехлопастный, трехшарнирный. Лонжерон лопасти представлял собой стальную цельнотянутую трубу с шестью ступенями, диаметр которых постепенно уменьшался от комля к концу. Нервюры лопастей были деревянными, обшивка – полотняной. Трехлопастный рулевой винт располагался на отогнутом вверх концевом участке хвостовой балки. Бак для горючего располагался сзади двигателя. Перед сиденьем пилота располагалась ручка управления циклическим шагом несущего винта, а сзади было помещено радиооборудование. Рычаг управления общим шагом несущего винта с дроссельной заслонкой двигателя находился сбоку. Использованы троестоечные шасси.
XR-4 впервые взлетел под пилотированием Морриса 14 января 1942 года.
Во время проведения испытаний пассажир мог влезать и вылезать из вертолета по веревочной лестнице, а также выпрыгивать с высоты один-два метра. Также проводились полеты двух вертолетов: VS-300 под управлением Сикорского и XR-4 под управлением Морриса. Моррис разгонял XR-4 до 130 км/час, поднимался на высоту 600 м. Демонстрация летных способностей перед военными должна была поспособствовать заказу на партию XR-4.
20 апреля Моррис провел успешную демонстрацию. Представители военных ведомств и их британские коллеги остались довольны. Теперь оставались испытания на военном полигоне. В случае успешного прохождения будет заключен контракт на поставку машин для флота и армии.
Было решено перегонять XR-4 своим ходом на испытательный центр Райт Филд. Из Бриджпорта вертолет должен был лететь на север вдоль реки Гудзон до Элбани, затем путь пролегал на запад до Буффало на Ниагаре и далее вдоль южного берега озера Эри до Кливленда, а оттуда через весь штат Огайо к Дейтону на аэродром Райт Филд. Для этого нужно было преодолеть 1000 километров. 13 мая был дан старт. На всем пути вертолет должен был сопровождать автомобиль с механиками и конструкторами для подстраховки.
Первый день полета прошел без заминок, пройдено 415 км за 5 часов 10 минут. Основная задача состояла в том, чтобы добраться до Райт Филда без заметных повреждений. Техническая группа решила установить по бокам вертолета воздухозаборники, чтобы направить поток воздуха к наиболее нагруженным частям трансмиссии.
Во время остановок XR-4 привлекал большое внимание, все воспринимали его как новое чудо науки. Окружающие предлагали любую помощь, все с изумлением рассматривали новый летательный аппарат.
Погодные условия сильно испортились на следующий день, что могло осложнить весь полет. Сверкала молния, дул ветер, было решено снижаться. Несмотря на сильную тряску, технические параметры XR-4 не подвели.
После дозаправки в Уиллоуби был взят курс на Кливленд. За это время немного прояснилось, а на аэродроме в Кливленде их ожидал Сикорский.
До Дейтона вертолет должен был провезти двух членов экипажа. Погода была подходящая, Сикорский взял управление вертолетом, но сажать его доверил Моррису.
От Дейтона до Спрингфилда Моррис пролетел самый большой участок в 150 километров. Маршрут он преодолел один, в целом заминок не возникло, хотя были опасения, что не хватит горючего.
На Райт Филде уже собрались встречающие. Среди встречающих в точке назначения был сам Орвиль Райт, человек, который впервые в истории человечества совершил в декабре управляемый полет на аппарате тяжелее воздуха в 1903 году. Когда ему предложили опробовать XR-4, он отказался, объяснив это тем, что много лет назад они с братом забраковали схему вертолета. Теперь он не может разделить успех удавшейся конструкции, но искренне рад, что команде конструкторов и механиков удалось создать такую машину.
После подведения всех подсчетов стало ясно, что дальность полета составила более 1200 километров, длительность – 16 часов 10 минут. Полет производился в плохих погодных условиях, в которых данная модель хорошо себя зарекомендовала.
30 мая 1942 года XR-4 был одобрен армией США. Начались новые испытания, а также проводилась и тренировка американских и английских летчиков. 21 декабря 1942 года Сикорский получил заказ на серийное производство 22 вертолетов. Он построил дополнительно два улучшенных аналога XR-4B, предназначенных для специальных исследований. Великобритания подписала контракт еще на 200 вертолетов R-4, правда, было построено только 130 машин R-4, за ненадобностью часть контракта аннулировали.
Успешное производство вертолетов позволило Сикорскому вернуть самостоятельность своей компании. Также была получена производственная база в Бриджпорте.
Новый более тяжелый экземпляр XR-5 был готов летом 1943 года, после наземных испытаний 18 августа совершил первый полет. Подобно VS-300 (S-46) и XR-4 (S-47), новый вертолет имел классическую одновинтовую схему, но по размерам значительно превосходил своих предшественников – по взлетному весу в два раза, по полезной нагрузке – почти в три.
Испытания И. И. Сикорским его вертолета VS-300. 1940 год.
R-5 поднял 18 человек, облепивших его со всех сторон. Также были установлены новые мировые рекорды для вертолетов – R-5 летал на дальность 1132 км, показал скорость 178 км/час, продолжительность пребывания в воздухе составила 10 часов 7 минут, в феврале 1947 года достиг высоты 5745 метров. Было решено сделать сразу 450 машин.
Очередной успех позволил компании Сикорского начать разработку R-6. Это была совершенно новая модель, сильно отличающаяся от предшественников, от них были взяты только несущий и рулевые винты. Был задействован новый, более мощный двигатель «Франклин». Для увеличения надежности и весовой отдачи в конструкции машины максимально использовались все последние достижения науки и техники. Широко применялись новые материалы, к тому же не проходившие по лимитному списку в соответствии с законом о приоритетности проектов. Для фюзеляжа, шасси и топливной системы использовались магниевые сплавы. Новая конструкция трансмиссии устраняла опасность ее перегрева, принесшую столько хлопот и неприятностей на R-4.
Первый полет машины был совершен 15 октября того же года, еще несколько месяцев ушло на отработку системы управления. Была произведена установка дополнительного глушителя, что в совокупности с новой конструкцией кабины позволяло настолько снизить уровень шумов, что можно было разговаривать в кабине. В феврале 1945 года начались поставки R-6. Большая часть R-6 была направлена на «воздушный мост» Китай – Бирма – Индия, где использовалась для поиска и спасения экипажей самолетов, потерпевших аварию на этой линии.
В 1943 году начались испытания S-47 (R-4) в различных климатических условиях. Параллельно отрабатывались спасательные операции, вертолет использовался в качестве скорой помощи для доставки медперсонала в отдаленные и труднодоступные регионы.
В 1944 году S-47 выпал случай поучаствовать в настоящей спасательной операции. Вблизи Санди Хук 3 января потерпел бедствие эсминец американского флота «Тэрнер». Плохая видимость и шторм не позволяли подойти близко к эсминцу, где было много жертв и раненых. Командир авиационной базы береговой охраны Ф. Эриксон прибыл на место крушения через 14 минут. В результате спасательной операции раненые моряки были спасены.
Модель S-51. 1947 год.
С 1944 года в части армии и флота США стали поступать первые серийные R-4. В основном вертолеты R-4 стали использоваться для наблюдения на воде. Среди европейцев их первыми опробовали англичане, применив их для наблюдения за подводными лодками противника.
К концу сороковых у компании Сикорского появилось множество конкурентов. Для того чтобы снова завоевать достойное место на рынке, был собран новый S-51. Его в дальнейшем использовали для доставки почты и других грузов. Вскоре Воздушный корпус армии США закупил партию S-51 для использования его в спасательных и разведывательных операциях.
Вертолет сертифицировали в 1947-м, однако эксплуатация его гражданскими заказчиками началась значительно раньше. Уже с июля 1946-го в Лос-Анджелесе для перевозок почты использовались бывшие военные S-48 (R-5A и R-5D), с августа к ним присоединились S-51, которые вытеснили предшественников. Новая машина начала завоевывать страну.
Во время учений по спасению пострадавших из воды.
В Восточной Англии для доставки почты также использовался S-51, организовала их в 1947 году авиакомпания British European Airways. Два года они днем и ночью возили почту в Восточной Англии, причем ночные операции зимой 1948-го были первыми по-настоящему полетами по приборам. Для этого S-51 дооснастили пилотажно-навигационным оборудованием. В 1950-м эта авиакомпания впервые в мире начала регулярные перевозки пассажиров, связав Ливерпуль, Кардиф и Урексхем, а потом – и центральные аэропорты. В 1954-м регулярные пассажирские перевозки стали выполняться между аэропортом Хитроу и центром Лондона.
Широкое использование нашли вертолеты S-51 на сельскохозяйственных работах. В Аргентине 16 S-51 спасли всю страну от катастрофического нашествия саранчи. В ЮАР геликоптеры уничтожали смертоносных мух цеце, а в Австралии – короедов.
Основной задачей своих вертолетов сам Сикорский считал именно спасательные операции. Очередное спасение на море произошло 28 ноября 1945 года, когда во время шторма унесло в открытое море баржу. В тот момент на ней находилось 2 человека. На место трагедии прибыл S-51. Несмотря на плохие погодные условия, обоих пострадавших удалось спасти.
Более сложную спасательную операцию провели в декабре 1947 года. Транспортный вертолет С-54 разбился в Лабрадоре недалеко Гуз-Бей. Для спасения пострадавших на самолет С-82 был погружен частично разобранный R-5, который перевезли в Лабрадор, где и собрали. Вскоре нашли разбитый самолет. Лейтенант Томас Типтон смог посадить R-5 на льду небольшого озера, в нескольких сотнях метров от места падения. Врач, находившийся на R-5. пешком дошел до пострадавших и оказал первую помощь. Через некоторое время была доставлена группа врачей. Вскоре в Гуз-Бей прибыл второй R-5, и на двух вертолетах раненых быстро доставили в госпиталь.
Больше всего спасательных операций проводилось во время войны в Корее. 4 августа 1950 года были вывезены первые пять тяжелораненых морских пехотинцев. Опыт поисково-спасательных операций позволил создать оригинальную спасательную модификацию вертолета H-5G с двумя капсулами для раненых. В сентябре 1950 г. бригадный генерал К. К. Джером писал: «Вертолет в Корее встречает исключительно благожелательное отношение; всякий, кого бы ни спрашивали, обязательно расскажет вам какой-нибудь случай, подчеркивая важную роль, которую играли при этом вертолеты. Разведка, связь, визуальное наблюдение на флангах, переброска по воздуху дозоров с одного важного пункта в другой, почтовая служба и снабжение передовых постов – вот задания, которые выполняют вертолеты. Нет сомнения, что восторженные отзывы личного состава о вертолетах вполне оправданны. Нужно сказать, что преимущества вертолетов отнюдь не ограничиваются только тем, что было выявлено при использовании их в специфической обстановке, которая сложилась в настоящее время в Корее. Мы не должны жалеть усилий, чтобы получить на фронт как можно больше вертолетов HO3S, а если возможно, то и более крупных, предоставляя им приоритет в отношении любого другого оружия… Вертолеты, больше вертолетов, как можно больше вертолетов в Корею».
Операциями по поиску и спасению сбитых летчиков преимущественно занимались экипажи спасательных эскадронов ВВС США. Как правило, это были самые сложные операции, которые длились по 18 часов. Иногда операции проходили в 200 километрах в тылу противника. Обычно вместе с пилотом на борту находился военный врач, который мог не только оказать медицинскую помощь, но и защитить при необходимости своего подопечного. Примером такой операции является рейд летчика лейтенанта Д. Мак-Денела и военврача капитана Д. Шумейта на Н-5 для спасения сбитого в глубоком тылу противника пилота британского самолета.
Спасатели два часа добирались под постоянным обстрелом с земли к месту падения самолета. Шумейт смог достать раненого англичанина из-под обломков и донести до вертолета, отбиваясь из личного оружия от подоспевшего северокорейского патруля. На борту Н-5 вертолетчики присоединили спасенного пилота к аппарату переливания крови и доставили прямо на палубу специального судна-госпиталя, где все подготовили для срочной операции. Англичанина спасли, а вертолетчиков наградили высшими американскими и британскими орденами. Союзники не жалели наград за спасение жизни своих воинов. Летчики HO3S-1 ВМФ США тоже приняли участие в боевых действиях в Корее. Они действовали с палуб кораблей, располагавшихся вокруг Корейского полуострова, и в основном занимались спасением летчиков, сбитых над морем или в прибрежной полосе, а также эвакуировали на госпитальные судна раненых с континента. Кроме того, флотские S-51 корректировали огонь кораблей, искали минные заграждения, дежурили при взлетах с авианосцев, спасали моряков с терпящих бедствие кораблей.
Строительство вертолетов началось быстрыми темпами. Заказов было предостаточно. Всего было построено около 380 вертолетов S-51, в Корее на вертолетах этой модели спасли более 1200 человек.
Несмотря на активное применение S-51, его потери оказались минимальными. Машина зарекомендовала себя очень живучей, хотя попадала под огонь зениток, стрелкового вооружения пехотных частей. Известен даже случай повреждения вертолета противотанковой миной, разорвавшейся под действием индуктивного потока от несущего винта. На вертолеты устраивали засады в местах посадки, их накрывали минометным огнем. Маневренные вертушки без труда уворачивались от огня реактивных «МиГов». О таких опасных встречах сохранились многочисленные легенды.
В 1946 году Великобритания купила лицензию на производство и с этого момента начала свое серийное вертолетостроение. Под обозначением WS-51 «Дрэгонфлай» («Стрекоза») вертолет выпускался фирмой Уэстленд. Таким образом Сикорский сделал свой вклад в развитие этого авиационного направления Англии, за что был награжден Серебряной медалью Королевского аэронавтического общества.
Вертолеты Сикорского при всех своих преимуществах обладали малой энерговооруженностью.
И. И. Сикорский во время работы над новой моделью.
Требовались новые улучшенные модели, и Сикорский сделал первые пять экспериментальных образцов S-52. Лопасти стали делать цельнометаллические из алюминиевого сплава, новая конструкция позволила значительно увеличить ресурс лопастей. Военным требовалось больше машин для спасательных операций, и вскоре Сикорский представил разработанный на базе S-52 четырехместный вертолет YH-18A. Двигатель «Франклин» был установлен на S-52–2 с наклоном, освободив таким образом часть фюзеляжа. Кабина стала просторнее. Справа располагались летчик и санитар, а слева – два раненых на носилках. Левая половина лобового стекла могла раскрываться вбок, освобождая проход для носилок. В хвосте для большей устойчивости был установлен стабилизатор. Однако все эти нововведения привели скорее к отрицательному результату. Вертолет потяжелел почти на 30 %, летно-технические характеристики заметно упали. Но все же Корпус морской пехоты заказал 87 вертолетов S-52–2 с новым форсированным до 315 л. с. двигателем «Франклин». Этот двигатель оказался неудачным, характеристики были средними, что привело к падению количества заказов. По разным подсчетам за годы войны в Корее вертолетами Сикорского было спасено более 10 тысяч человек.
И. И. Сикорский и группа испытателей. 1946 год.
Развитие получило и строение тяжелых вертолетов, хотя это было гораздо сложнее. В 1946 году был создан пятитонный Мак-Доннел KMYD-1, который стал на тот момент самым тяжелым вертолетом мира. Только в 1947 году Франку Пясецкому удалось довести до серийного производства трехтонный PV-3 «Дог Шип», который получил вскоре большую известность. За свой внешний вид он сразу заработал прозвище «Летающий банан». Верный сторонник двухвинтовой продольной сигмы, Пясецкий стал на долгие годы основным конкурентом Сикорского в разработке тяжелых вертолетов.
Франк Пясецкий родился в семье польских эмигрантов 24 октября 1919 г. В семилетнем возрасте отец взял его прогуляться на воздушном шаре, тогда мальчик «заболел» воздухоплаванием. В свободное время от занятий в средней школе, которую он окончил в 1936 году, Франк строил модели самолетов, фотографировал, играл на скрипке. Первый самостоятельный проект Франка – одновинтовой геликоптер PV-1. Эффективность этого устройства оказалась недостаточной, и Франк переделал PV-1 в PV-2 с обычным рулевым винтом. В испытаниях удалось получить максимальную скорость порядка 160 км/час, крейсерская скорость полета равнялась 135 км/час, дальность и продолжительность полета достигли соответственно 240 км и 2 часа. Несколькими годами позже PV-2 облетал профессиональный пилот Лу Левит и дал о машине самые лестные отзывы. Пясецкий стал вторым после Сикорского успешным конструктором геликоптеров. С 1947 года первые геликоптеры PV-14 поступили в экспериментальные эскадрильи VX-3 и HMX-1 ВМС США и морской пехоты. Как и его соперник Сикорский, Пясецкий прожил долгую и яркую жизнь. В 1986 году президент США Рональд Рейган вручил Пясецкому высшую техническую награду страны – Национальную медаль технологии. В 2005 году Пясецкий получил прижизненную награду подразделения Смитсоновского института – Национального музея авиации и космонавтики. Скончался Франк Пясецкий 11 февраля 2008 года.
В 1946 году ВМС США объявили конкурс на трех-пятиместный многоцелевой вертолет, специально предназначенный для эксплуатации на авианесущих кораблях. Основными претендентами были PV-14 Пясецкого и S-53. Сикорский создал свой вертолет на базе S-51, но он отличался от последнего рядом особенностей, обеспечивающих его эксплуатацию на кораблях. В частности, S-53 имел систему складывания назад вдоль хвостовой балки лопастей. Рулевой винт был приподнят над хвостовой балкой, чтобы предохранить от случайного попадания людей. Шасси были разработаны с учетом посадки на палубу корабля. Навигационное оборудование позволяло совершать полеты ночью. Как уже было сказано, вместо Сикорского победу отдали Пясецкому.
Пясецкий достиг большей компактности при хранении на палубе, чем у S-53 с торчащей назад хвостовой балкой. Большой заявленный диапазон продольной центровки давал определенные преимущества. В частности, облегчал спасательные работы посредством лебедки. На S-53, как и на S-51, в случае изменения нагрузки для обеспечения центровки требовалось перемещать балласт. В определенной мере на выбор флотом вертолета Пясецкого повлияло и увлечение в конце 40-х годов продольной схемой.
Сикорский все же считал одновинтовую схему более удачной, чем продольная. Опытным путем он выяснил, что энергетические затраты при полете на крейсерском режиме на привод рулевого винта при одновинтовой схеме не превышают потерь от взаимовлияния несущих винтов при продольной схеме. Также он объяснял свое решение в более простой форме: «Одна женщина на кухне – это великолепно, две – уже согласия нет, каждая стремится вести хозяйство по-своему».
В 1948 году авиаконструктор приступил к созданию машины классической одновинтовой схемы. В ходе разработок он использовал свою абсолютно новую идею конструкции, которая подразумевала размещение грузопассажирской кабины под осью несущего винта, прямо под главным редуктором. Теперь повышение загрузки и ее величина практически не влияли на изменение центра тяжести. Двигатель располагался с наклоном спереди грузопассажирской кабины, где он уравновешивал хвостовую точку. При этом размещении двигатель можно было легко ремонтировать. Двухместная кабина пилотов находилась перед редуктором над грузопассажирской кабиной.
Первые S-55 могли поднимать 1 тонну груза. Были сделаны улучшения для облегчения спасательных операций. Топливные баки размещались под полом кабины. В S-55 были предусмотрены складывающиеся лопасти, что позволяло перевозить вертолет в транспортных самолетах, а также размещать его на палубах кораблей. S-55 «Чикасо» был спроектирован и построен менее чем за год, поступил заказ на создание пяти S-55. Под обозначением HO4S они стали первыми палубными противолодочными вертолетами. Вскоре ВВС и авиация Сухопутных войск также приобрели S-55, обозначив Н-19 (UH-19).
Как только начался серийный выпуск машин, S-55 отправили в Корею. Там впервые в истории была сформирована эскадрилья транспортных вертолетов HMR-161. Война в Корее позволила всесторонне и по достоинству оценить роль вертолетов в вооруженной борьбе. Если к началу этой войны американская армейская авиация имела 1186 самолетов и 56 вертолетов, то к 1954 г. соответственно 2518 и 1140. Советское правительство заинтересовалось винтокрылыми машинами, вышли первые Ми-4 и вертолеты продольной схемы Як-24.
Д. Винер сказал, оценивая эту модель Сикорского: «S-55 был беспроблемен. Беспроблемность стала возможной благодаря интенсивным исследовательским программам и благодаря урокам, полученным из пятилетнего опыта летной эксплуатации S-51… Он сделал для вертолетного транспорта столько же, сколько DC-3 для самолетного».
С помощью S-55 удалось провести знаменитую операцию «Уиндмил» («Ветряная мельница»), в ходе которой машины эскадрона перебросили за 28 рейсов 8618 кг грузов и эвакуировали 84 раненых. 21 сентября вертолеты S-55 десантировали в один из труднодоступных горных районов Кореи роту морской пехоты, а в октябре высадили уже целый батальон. В официальном отчете говорилось: «Эти поразительные первоначальные успехи показали, в какой значительной мере может вертолет способствовать решению тактических задач, связанных с переброской и снабжением атакующих войск».
Помимо военных операций в Корее, S-55 использовался в пассажирских перевозках. Эта модель перевозила людей между Бельгией, Францией, Германией, Голландией и Люксембургом. Постоянные модификации позволяли улучшить техническую сторону вертолета. За 12 лет было выпущено 1282 машин S-55.
Эта модель вертолета совершила первый трансатлантический перелет.
Сикорский решил снова попробовать стать первым авиаконструктором, чье творение смогло бы преодолеть этот сложный путь, ведь в прошлый раз его опередили. Два поисково-спасательных вертолета S-55 были снабжены дополнительными баками. В качестве летчиков были подобраны опытные офицеры – ветераны Второй мировой и корейской войны, экипаж каждого вертолета состоял из двух пилотов. У первого S-55, названного «Хопэлонг» («Прыжок в длину»), ими стали капитаны Мак Говерн и Джефферс, а у второго «Уайрлэвейя» («Вихрь, несущийся в даль») – первый лейтенант Мур и капитан Хэмбрик. 14 июля 1952 года И. Сикорский вместе со своими соратниками провожал участников перелета, которые на следующий день утром поднялись в воздух с военно-воздушной базы около Спрингфилда.
Начало полета было удачным, оба вертолета долетели до границы Канады. Но когда оба экипажа прибыли в Гуз-Бей, стало ясно, что погодные условия не позволяют продолжить маршрут. Попытки достичь Гренландии заканчивались неудачами, мешали сильный ветер и туман. В четвертый раз оба экипажа решили все же достичь берега Гренландии, несмотря на густой туман. Летели очень низко, был большой риск, в итоге 1239-километровый этап Лабрадор – Гренландия был завершен. Оставшаяся часть пути была пройдена без особых препятствий, и 1 августа их торжественно встретили в Шотландии. Всего было проделано 6500 километров, на которые было затрачено 42,5 часа летного времени. Средняя скорость полета была 130 км/час, высота – 230 метров. Перелет закрепил славу S-55 как надежного вертолета, способного проходить огромные расстояния, что сделало его еще более популярным во всем мире.
Успешные испытания позволили Сикорскому заняться новыми разработками. Финансовое положение было прочным, заказов много, был накоплен огромный опыт в создании винтокрылых машин, но, главное, было доверие со стороны заказчиков.
Главный конкурент Пясецкий также был в лучах славы. Завершилась постройка тяжелого вертолета PV-22 (H-21A), продолжавшего линию «Воздушных бананов» PV-3 и PV-17. На этот раз кличка была «Воздушная лошадка». Вертолет при взлетном весе 6,8 тонны мог в своей просторной грузовой кабине перевозить до двух тонн груза или двадцать солдат в полном боевом снаряжении. В 1953 г. PV-22 был известен как самый грузоподъемный вертолет, который побил мировые рекорды скорости 236,2 км/час и высоты 6769 метров. Вскоре Пясецкий стал президентом Американского вертолетного общества.
Сикорский считал, что одновинтовая схема еще не исчерпала своих возможностей, производились разработки нового тяжелого транспортного вертолета S-56. В его создании, как и у предшественника, были использованы новаторские идеи. Для того чтобы освободить весь фюзеляж под грузовую кабину, были вынесены двигатели в мотогондолах на горизонтальные пилоны по бокам фюзеляжа. Пилоны имели форму крыльев и в полете создавали подъемную силу, разгружая тем самым несущий винт.
Несущий винт впервые в истории состоял из пяти лопастей. Четырехлопастный рулевой винт размещался на концевой балке и имел форму киля с триммером. Это позволяло значительно уменьшить расход топлива. На варианте S-56 (HR2S) для морской пехоты и ВМФ впервые была установлена система автоматического складывания лопастей несущего винта и концевой балки. Этим достигалась большая компактность при палубном базировании.
Объем кабины составил 42,5 м3 (S-55 имел 8,9 м, а PV-22–17 м). В ней могли размещаться до 36 морских пехотинцев или три джипа. Для загрузки и выгрузки в носу фюзеляжа были сделаны двустворчатые ворота и трап, что облегчало въезд техники. По бокам фюзеляжа располагались, кроме того, еще две двери. Двухместная кабина пилотов размещалась спереди сверху, прямо над воротами и была связана с грузовой кабиной люком. Впервые были разработаны убирающиеся шасси.
Первый полет S-56 совершил 18 декабря 1953 года. Уже в начале испытания выяснились первые недоработки в конструкции. Были большие перегрузки в системе управления, вес был слишком большим. Но надо было признать, что машина в целом удалась.
С 1953 года в конструкторском бюро Сикорского был открыт научно-исследовательский отдел, началось активное внедрение вычислительной техники. Новые исследования позволяли получать более полную информацию, хотя это и замедляло завершение S-56. Всего за семь лет было выпущено 154 машины S-56, часть из них успела побывать на войне во Вьетнаме.
Характеристики были впечатляющими: вертолет мог поднять 6 тонн на высоту 2 тысячи метров и 5 тонн на высоту 3688 метров.
Одновременно с S-56 И. И. Сикорский приступил к разработке другого тяжелого вертолета S-58. На этой модели было опробовано трехточечное шасси с хвостовым колесом. Внешне новая конструкция напоминала соединение в одно моделей S-55 и S-56.
И. И. Сикорский.
Испытания в воздухе проходили 3 марта 1954 года. Усовершенствованная навигационная система впервые обеспечивала всепогодную эксплуатацию и свободное ориентирование при полетах над морем. Это был первый в мире вертолет, оснащенный автопилотом. Для обеспечения неподвижного зависания над выбранной точкой S-58 использовал доплеровскую систему автоматического обеспечения заданной высоты и скорости.
В 1955 году S-58 под обозначением HSS-1 «Сибэт» («Морская летучая мышь») стал поступать на флот. Это был первый в мире противолодочный вертолет. Он также использовался в поисково-спасательных операциях. Это был наиболее насыщенный оборудованием вертолет с дополнительными топливными баками и специальными для обзора блистерами.
Во время разработки S-58 Игорь Иванович получил заказ для корпуса морской пехоты HUS-1 «Сихорс» («Морская лошадь»). «Сихорс» был оснащен грузовым полом со швартовочными кольцами. Кабина вмещала 12–18 морских пехотинцев либо 8 раненых на носилках. По своим весовым характеристикам этот многоцелевой вариант соответствовал Ми-4, однако он в отличие от советского вертолета не имел грузовых ворот и рампы, что ограничивало габариты груза для внутренней перевозки. Все модификации S-58 имели лебедку грузоподъемностью 275 кг. HUS-1 был первым многоцелевым вертолетом, который мог эффективно использоваться как поисково-спасательный, так и для наблюдений. Всего «Сикорский Эркрафт» построила 640 «Сихорсов» – треть от выпуска S-58.
В 1961 году для участия в военных действиях во Вьетнаме морпеховские дивизионы были укомплектованы вертолетами S-58. Эти вертолеты зарекомендовали себя значительно более надежными и малоуязвимыми машинами, чем все другие винтокрылые аппараты, применявшиеся в начальной стадии войны во Вьетнаме.
Вертолеты «Сихорс» нашли применение не только в военных операциях. 5 мая 1961-го именно экипаж отыскал и доставил на авианосец вместе с капсулой первого американского астронавта Алана Шепарда, который приводнился в океане. Также UH-34D перевозили людей и грузы, доставляли продовольствие, разгружали корабли, тушили лесные пожары, боролись с нашествиями москитов и саранчи, использовались на краново-монтажных работах.
Еще в конце 1950-х сорок «Сихорсов» переоборудовали в амфибии HUS-1А. В основном их задачей становились десантные и поисково-спасательные операции в районах с протяженными водными пространствами, и они имели на стандартном колесном шасси надувные поплавки – «бублики», подвесной боковой топливный бак, окна, блистеры и звукопоглощающие покрытия в грузопассажирской кабине.
Также четыре HUS-1А переоборудовали в специальную полярную модификацию HUS-1L: утеплили и оснастили всепогодным навигационным оборудованием, аналогичным установленному на противолодочных HSS-1N. Полярные «Сихорсы» использовались на антарктических станциях США.
В середине 50-х годов родилась идея о разработке президентского транспортного средства. Проходили учения по гражданской обороне, во время которых отрабатывались различные способы срочной эвакуации правительства из Вашингтона. Преимущества перемещения первых лиц на вертолете были очевидными: затрачивалось меньше времени, устранялись проблемы с обеспечением движения правительственного кортежа по улицам города. Выбор пал на S-58, что объяснялось его безопасностью и комфортабельностью.
Эйзенхауэр любил летать на вертолетах, проводил на борту переговоры и встречи. Обычно перед резиденцией главы государства приземлялись два вертолета-салона – от армии и от морской пехоты, в один из них садился президент со своими гостями и советниками, а в другой – охрана и обслуга.
Все это способствовало большой популярности машин Сикорского. Часто во время официальных приемов Эйзенхауэр предлагал совершить небольшую прогулку на S-58. Со временем главы других государств старались также купить для своих нужд вертолет. Таким образом, американский президент летал на вертолетах, созданных русским эмигрантом.
Вскоре S-58 оказался на Родине создателя. В 1959 году в Америку прибыла советская делегация во главе с премьером Н. С. Хрущёвым. Никите Сергеевичу, как и другим, было предложено совершить экскурсионный полет на красиво отделанном вертолете. Хрущёву машина понравилась, а за этим последовало предложение контракта на поставку моделей на 2 млн долларов. Проблемой стал запрет на ввоз стратегических товаров, но его удалось обойти.
В США для выбора техники в вылетели М. Л. Миль и начальник ЛИИ Н. С. Строев, которые отобрали S-58 и Боинг-Вертол V-44. В марте 1960 г. контракт на поставку четырех вертолетов был подписан. В это время приближался ответный визит Эйзенхауэра в СССР.
Помимо поставки машин, американские компании были обязаны обучить советских механиков и летчиков. Под видом механиков были отправлены самые лучшие специалисты, только летчик Ю. А. Гарнаев оправдывал свое звание. Американские машины произвели большое впечатление на советскую присланную делегацию. Всех удивляла комфортабельность, послушное управление, полная автоматизированность. Под конец обучения Сикорский принял делегацию в своем офисе в Стратфорде. Там они долго беседовали о России, о будущем авиации. Отношения между США и СССР были уже сильно натянутыми.
Новые самолеты прибыли на советскую сторону в декабре 1961 года. К тому моменту президентом США был Джон Кеннеди, который не посетил СССР, а Хрущёв стал летать на Ми-4. Прямая надобность в самолетах отпала, зато их можно было передать на изучение нашим конструкторам. Салон значительно упростили, были начаты исследования аппаратуры, в ходе которых выяснилось сильное отставание от американских коллег. После всех проведенных испытаний самолеты были окончательно разобраны.
S-58 летал в десятках государств, он превосходил по своим параметрам всех современников.
В 1957 году Сикорский вышел на пенсию, оставаясь при этом советником руководства. Компания была в хорошем состоянии, в серийном производстве находились три базовые модели: легкий транспортный и многоцелевой S-55, средний транспортный многоцелевой и противолодочный S-58 и тяжелый транспортный S-56.
За годы плодотворной карьеры в авиационной промышленности Игорь Иванович Сикорский был удостоен около 80 различных наград, был включен в Национальный зал славы изобретателей, наряду с Томасом Эдиссоном, братьями Райт и другими известными людьми. В 1967 г. он был награжден почетной медалью Джона Фрица «За научно-технические достижения в области фундаментальных прикладных наук».
Уже на пенсии И. И. Сикорский смог создать новый вертолет-кран, основанный на конструкции тяжелого транспортного S-56. Были использованы уже отработанные несущий и рулевой винты, трансмиссия и силовая установка. Новый вертолет, получивший обозначение S-60 «Скайкрэн», впервые поднялся в воздух 5 марта 1959 года. Фюзеляж представлял собой длинную тонкую балку, переходящую в хвостовую, в центре которой под несущим винтом находилась гидравлическая грузовая лебедка для поднятия груза. Были предусмотрены захваты для крепления грузов и контейнеров прямо под фюзеляжем. Спереди балки-фюзеляжа находилась кабина пилотов с застекленной задней стенкой для наблюдения за погрузкой и разгрузкой при управлении лебедкой и вертолетом. Для этого кресло пилота-оператора могло поворачиваться на 180°.
И. И. Сикорский и уменьшенные модели его самолетов и вертолетов.
9 мая совершен первый полет крана S-64. Грузоподъемность была рассчитана на 9 тонн на дальность 85 километров, 8 тонн на 170 километров и 6 тонн на 340. Фюзеляж представлял балку коробчатой конструкции с двумя усиленными шпангоутами, к которым крепились шасси, редуктор и система внешней подвески; спереди располагалась пятиместная кабина. Кроме двух обычных пилотских кресел, было дополнительное место оператора, повернутое назад для наблюдения и управления грузкой и разгрузкой. Для удобства все управление было выведено на единую рукоятку на подлокотнике. У пилота, сидящего на месте оператора, был прекрасный обзор, он мог эффективно управлять вертолетом и манипулировать грузом.
В 1963 году армия США приобрела шесть первых YCH-54A «Таре», из которых пять в 1964 году были направлены во Вьетнам, где производились перевозки вооружения, а также поврежденное оборудование.