ВерТолёТоМаниЯ

В середине сороковых годов прошлого столетия - летательный аппарат под наименованием - "хеликоптер", он же "вертолёт" начал постепенно набирать популярность и доказывать свои возможности, как в военной, так и в гражданской сфере.
До того, как одновинтовая схема (с одним несущим и хвостовым винтами) была практически повсеместно принята в вертолётостроении (в настоящее время большая часть вертолётов имеет именно такую схему), у некоторых изобретателей по всему миру возникла идея установить импульсные (или реактивные двигатели) на законцовки лопастей несущего винта. Всё это дело было связанно с простотой конструкции, в отличии от других вертолётов различных схем.

В длинный список компаний, опробовавших это решение, входит и швейцарская компания Contraves (эта компания была основана в Эрленбахе в 1936 году), построившая в 1950-х годах одноместный прототип с нестандартной системой управления. Этот вертолёт долгое время оставался малоизвестным и "окутанным завесой тайны". Удалось собрать в этой статье немногочисленные сведения об этом вертолёте.

Начиная с 1955 года, эта компания приступила к разработке одноместного прототипа, под руководством инженера Сленцеля (который позже переехал в США), проектировался он для военных целей, как вертолёт разведки и связи.

Задумывался этот вертолёт, как "быстро складывающийся" и транспортируемый в автомобиле, в частности в военном джипе. По замыслу конструктора, для управления этой моделью не требовалось практически никакого лётного опыта.

Вертолёт (который, по-видимому, так и не получил официального обозначения) имел 6-метровый двухлопастный несущий винт, приводимый в движение двумя импульсными реактивными двигателями, разработанными этой же компанией Contraves. Двигатели имели диаметр около 80 мм и создавали тягу около 15 кг каждый. Ротор вращался со скоростью около 600 об/мин.

Импульсные реактивные двигатели были установлены на отдельных стержнях с профилем крыла, расположенном перпендикулярно лопастям на расстоянии около 1,50 м от втулки несущего винта (смотри фото выше, то есть не на самих лопастях, такого я не видел ни в одной подобной схемы, довольно оригинально и вполне разумное решение, на мой взгляд).

Топливо подавалось к импульсным реактивным двигателям с помощью двойного поршневого насоса, который находился в 30-литровом топливном баке, а сам бак служил опорой для кресла пилота.
С помощью двух рычагов пилот регулировал подачу топлива и, соответственно тем самым увеличивал или уменьшал мощность. Расход топлива оценивался примерно: 60 литров в час.
Металлические лопасти были оснащены гидравлическими амортизаторами, и они соединялись со втулкой несущего винта с помощью шарниров.
Втулка несущего винта устанавливалась сверху металлической конструкции. Также имелся баллон со сжатым воздухом, который использовался для запуска импульсных реактивных двигателей.

Имелась у вертолёта и приборная панель, на которой были установлены некоторые важные элементы управления и приборы: - прибор, измеряющий скорость вращения НВ; - манометр, показывающий давление воздуха в баке; - двойной индикатор расхода топлива, индикатор запаса топлива (топливомер); - клапан, закрывающий подачу топлива, - и электрический выключатель.

Описать каким образом управлялся этот аппарат мне будет сложно, но я постараюсь, надеюсь Вы поймете как это работало....

Вертолёт имел нетрадиционную систему управления, основанную на простом смещении центра тяжести.
(Среди пионеров, выдвинувших эту идею, был авиационный инженер Чарльз Хортон Циммерманн (1908-1996), который в 1930-х годах пришёл к выводу, что обычного балансирования человека достаточно для управления небольшим летательным аппаратом.
Его теории были окончательно подтверждены, когда в начале 1950-х годов была построена летающая платформа Hiller VZ-1 Pawnee. Эта концепция, названная Циммерманом "кинестетическим управлением").
В прототипе Contraves сиденье пилота было установлено над баком и могло перемещаться вперёд и назад. Перемещая свой вес (а значит, и центр тяжести), пилот, пристегнутый страховочным ремнем к трубе перед грудью, мог выбирать, в каком направлении двигаться. Перемещая своё тело влево или вправо, так он получал боковое управление.

Передвигая правой рукой ручку вверх-вниз, пилот управлял углом наклона лопастей (то есть рычаг коллективного или же общего шага). Поворотом ручки пилот управлял подвижным стабилизатором (изготовленного из лёгкого алюминиевого сплава). Несущая труба стабилизатора крепилась к опоре втулки несущего винта.
У вертолёта было небольшое обычное полозковое шасси с колеёй около 100 см.
Вес пустого аппарата составлял около 30 кг, а максимальный взлётный вес оценивался в 140 кг.

Лётные испытания проводились в сельской местности близ городка Делемон. Испытания проводились на привязи, под управлением пилота - испытателя Г. Янотти. Во время одного такого испытательного полёта, летательный аппарат упал и был повреждён, восстановлению не подлежал, пилот при этом не пострадал, отделавшись незначительными ушибами.

Попытки воссоздать проект и оснастить его обычным бензиновым двигателем была отклонена, а впоследствии проект окончательно был свёрнут и забыт.
Это всё, что мне удалось найти об этом причудливом летательном аппарате...

Да ещё в дополнение сама компания Contraves начала свою деятельность в середине 1930-х , и основным её направлением было - разработка и создание зенитного оружия, каким образом она занялась проектированием вертолёта, для меня остаётся загадкой.....

источник: https://dzen.ru/a/ZlV6U00nSm24FWpa?share_to=link

Всякому вертолёту нужен двигатель - для приведения во вращение несущего винта, а также и хвостового винта. Или двух несущих винтов, в зависимости от схемы машины (соосной, продольной и поперечной).

Двигатель этот может быть поршневым или газотурбинным. В обоих случаях привод от двигателя на винт осуществляется через редуктор. Связано это с тем, что обороты двигателя значительно выше нужных оборотов несущего винта. Понижающий редуктор необходим. Но этот агрегат очень дорогой и тяжёлый.

Кроме того, одним редуктором обойтись тоже не удаётся - ведь хвостовой винт имеет свой диапазон оборотов. Приходится ставить ещё один, а то и два редуктора. Трансмиссия вертолёта - сложная конструкция, состоящая из силовых установок, редукторов, валов, а также и системы управления несущим и хвостовым винтами... Это целый комплекс деталей и агрегатов требующих трепетного обслуживания....

Идея радикально упростить конструкцию витала в воздухе. Действительно, уже издавна известны такие инженерные изобретения как турбина Герона, или фейерверочное колесо. Поэтому- не поставить ли небольшой реактивный двигатель прямо на лопасть?

Каковы преимущества такого решения:

- Во- первых, при таком приводе не возникает реактивного момента, и соответственно, сразу отпадает нужда в хвостовом (рулевом) винте и его трансмиссии;

- Понижающий редуктор также не нужен;

- Вертолёт становится очень лёгким и простым, из-за радикального упрощения конструкции.

Идея приобрела популярность еще с 1950-х годов. Вертолеты с реактивным приводом несущего винта строились и испытывались десятками. Как сверхлёгкие одноместные, так и тяжёлые.

Двигатели были разного типа: классические турбореактивные, пульсирующие, прямоточные, даже ракетные на перекиси водорода. Основными проблемами, которые обнаружились сразу, были прочностные: - центробежная сила, стремящаяся оторвать двигатель на рабочих оборотах, подача топлива через лопасть, тепловые нагрузки и высокий расход горючего. Да и ночью они выглядели впечатляюще:

Поэтому опробовали и другую схему, в которой газовая турбина стояла, традиционно, в корпусе вертолёта, а горячий газ от неё разводился по лопастям, так называемый "привод горячего цикла".

Ещё более удачной оказалась схема, где газотурбинный двигатель приводил воздушный компрессор с последующим разведением сжатого воздуха по лопастям к выходным патрубкам. По этой схеме строился единственный серийный реактивный вертолёт- французский "Джинн" - лёгкая машина общего назначения, первый полёт в 1953, построено 180 вертолетов.

Почему же вертолёты с реактивным приводом не стали распространенными?

В первую очередь, из-за высокого расхода топлива в сравнении с обычной схемой, и соответственно, малой дальности полёта. Впрочем, схема не изжила себя, а за прошедшие полвека стали доступны новые технологические решения и материалы. Энтузиасты продолжают строить!

В 1939 году в компании Société Nationale de Constructions Aéronautiques du Sud-Est (SNCASE) начались работы над многоцелевым автожиром. Проект, получивший обозначение SE-700, возглавил инженер Пьер Мерсье (Pierre Mercier).

Работы по проектированию многоцелевого автожира, предназначенного в первую очередь для обеспечения связи, начались в концерне SNCASE сразу после завершения немецкой оккупации (Немецкая оккупация затормозила развитие проекта. Но к 1945 году прототип был готов).

Конструкция аппарата была деревянной, но его внешний облик иначе как футуристическим не назовешь.

Фюзеляжу автожира придали наиболее аэродинамически выгодную форму с наименьшим количеством выступающих деталей. Впервые в практике вертолетостроения использовали убираемое шасси: носовая стойка убиралась в фюзеляж, основные колеса почто полностью закрывались высокими и тонкими обтекателями, которые одновременно служили дополнительными килями. Кабина была рассчитана на одного пилота и двух пассажиров. Для автожира планировался рядный двигатель Bearn 6D-07, но получить его в срок оказалось невозможным и на опытном экземпляре установили мотор Renault (двигатель Renault 6Q-01, мощностью 220 л.с.), недостатка в которых не ощущалось.

Первый прототип автожира SE.700 был построен в менее чем за год и уже 25 мая 1945 года он совершил свой первый полёт на аэродроме в Мариньяне, управлял автожиром пилот Стакенбург. Замена двигателя повлияла на характеристики автожира не самым лучшим образом (Испытания выявили проблемы с охлаждением двигателя, но также показали, что у SE-700 хорошие лётные характеристики), но даже с ним у SE.700 были большие перспективы. Испытания автожира неожиданно завершились 6 января 1946 года, когда при неудачной посадке аппарат был сильно поврежден. Его решили не восстанавливать и сосредоточить усилия на доводке улучшенного SE.700А, однако по причине неготовности двигателя Bearn 6D-07 второй прототип так никогда и не взлетел. Программу SE.700 решили закрыть, посчитав, что с функциями связи отлично справятся обычные лёгкомоторные самолёты и вертолёты, которых с каждым годом становилось всё больше.

Лётно-технические характеристики SE.700:

- Диаметр несущего винта: 12.50 м;

- Длина: 6.55 м; - Высота: 3.80 м;

- Масса: максимальная взлётная 1535 кг;

- Тип двигателя: 1 ПД Renault 6Q-01, мощностью: 1 х 220 л.с.;

- Максимальная скорость: 266 км/ч; Крейсерская скорость: 159 км/ч;

- Практическая дальность: 660 км; - Практический потолок: 4500 м;

- Экипаж: 3 чел.

Все фото и материалы взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

источник: https://dzen.ru/a/Zins5FTbFFutPLpT?share_to=link

Немного предыстории: В середине 60х годов в Армии США возникла потребность в высокоскоростном ударном вертолёте. Программу его создания назвали "Advanced Aerial Fire Support System" или AAFSS. Новая машина должна была заменить Bell UH-1, основную "рабочую лошадку" времён Вьетнамской войны. В требования к машине закладывалась скорость в 260 узлов, в то время как ударная модификация UH-1 не дотягивала и до 100 узлов.

На конкурс подали предложения много компаний, для детальной проработки были выбраны две: Lockheed и Sikorsky. Предложение Lockheed известно под индексом CL-840 (ряд источников приводит индекс Lockheed XH-51A Rigid Rotor), а далее более известный, как AH-56 Cheyenne.

Машина Сикорского: S-66. Не останавливаясь детально (цель публикации несколько иная) сообщу, что победил проект Lockheed, и была начата постройка, а далее и испытания AH-56 Cheyenne. Однако в силу сложности и дороговизны первого, в конце 60-х предпочтение опять получил Сикорский, и был построен Sikorsky S-67 Blackhawk (первый с таким именем). Но после катастрофы последнего в Фарнборо программа совсем была закрыта. Когда-нибудь в ближайшее время обещаю подробно описать и первое предложение Сикорского, и машину Локхида и вторую попытку Сикорского.

Но в этой "коротенькой статейке", хочу рассказать о двух летающих лабораториях, которые были построены и испытаны компанией Сикорского, в ходе работы над проектом S-66. Итак:

На ранних стадиях Сикорский рассматривал идею конвертоплана с поворотными винтами или крылом, но позже отказался от неё в пользу винтокрыла, как более простой машины с меньшим весом конструкции и низшей степенью технического риска.

Уникальным решением в проекте S-66 было использование поворотного винта ( как это видно на фото выше), который мог становиться в положение рулевого винта, или после поворота на 90 градусов превращаться в толкающий пропеллер. Концепция получила название "Rotorprop".

Была построена летающая лаборатория на базе принадлежащего компании Sikorsky S-61A. Он использовал штатный рулевой винт, но на поворотном подвесе, который обеспечивал поворот за 3 секунды. Управлять поворотом винта мог как пилот, так и автоматика с ростом скорости полёта. Крейсерская скорость 370 км/час и максимальная 460 км/час, но не совсем ясно - они показаны в ходе испытаний на летающей лаборатории или расчётные для проекта S-66.

Вторая примечательная летающая лаборатория, тоже на базе Sikorsky S-61, уже модификации S-61F (эта машина начала свою жизнь как Navy HSS-2 (SH-3A), BuNo 148033). В этом варианте вертолёт был переоборудован в винтокрыл, который отличался улучшенными обводами фюзеляжа, имел верхне-расположенное крыло размахом 9,75 м и два ТРД Pratt 8 Whitney J60-P-2 (ряд источников приводит маркировку J69) с тягой по 1315 кг в гондолах по бокам фюзеляжа в дополнение к двум ГТД General Electric T58-GE-8B, которые приводили несущий и рулевой винты.

Свой первый полёт этот второй экземпляр винтокрыла состоялся в 21 мая 1965 года. Во время лётных испытаний в июле 1965 года на винтокрыле S-61F была достигнута максимальная скорость 390 км/ч, превышающая рекорд скорости 356,3 км/ч советского винтокрыла Ка-22, но не зарегистрированная в качестве нового мирового рекорда. Лётные испытания S-61F проводили известные лётчики-испытатели фирмы "Сикорский" Байрон Грэхэм и Курт Каннон.

Компания Sikorsky была уверена в своей конструкции и продолжала успешные испытания, и была одновременно удивлена и разочарована в ноябре 1965 года, когда армия выбрала конструкцию Lockheed для перехода на этап лётной разработки прототипа перед получением контракта на производство.

На этом проекты были свёрнуты, но полученный большой опыт и наработки применились в будущем успешном проекте - системой тактических транспортных вертолётов общего назначения, которая стала началом длинной линейки Black Hawk/Seahawk.

источник: https://dzen.ru/id/62d95e14fc3e3a7e8ea9cc6c?share_to=link