Steven f udvar-hazy center,2018 год: первый в мире серийный вертолет Sikorsky

ru_aviation — 05.05.2021 Уникальный образец, который стал дорогой Сикорскому в мир вертолетостроения: прототип двухместного вертолета Vought-Sikorsky VS-316A он же Sikorsky XR-4 Hoverfly с экипажем из двух человек и со сдвоенным управлением, двигателем мощностью 165 hp R-500-3. Позже был модернизирован в XR-4C. Опытный образец XR-4 совершил свой первый полёт 13 января 1942 года

National air and space museum, Steven f udvar-hazy center,2018 год.
Национальный Аэрокосмический музей в Вашингтоне
все, что у меня есть по R-4
 Как всегда использую информацию с сайтов
http://www.airwar.ru
http://ru.wikipedia.org/wiki
и других источников найденных мною в инете и литературе.


Разработанный И.И.Сикорским, в соответствии с контрактом Воздушного корпуса армии США, опытный двухместный вертолет XR-4 (41-18874) собрали в декабре 1941 года в секретном ангаре United Aircraft в Бриджпорте. Непосредственной разработкой машины занималась группа из 12 человек во главе с Борисом Лабенским.
Аэродинамический расчет и оптимизацию параметров проводил Александр Никольский. Это был необычайно спаянный коллектив. Люди, не обращая внимания на тесноту в комнатушке и другие неудобства, не считаясь со временем, дружно и с большим подъемом работали. Секретарь Галя Лапина помнила все дни рождения, и их обязательно отмечали в шутливой и непринужденной обстановке. Работа спорилась, кипела. Это был настоящий творческий подъем. Говоря об этом, становятся понятными невероятные сроки создания машины - всего несколько месяцев.


Примерно месяц продолжались наземные испытания, в ходе которых проверялась работоспособность частей и деталей конструкции, надежность двигателя, балансировался несущий винт. Были внесены некоторые конструктивные изменения, но в целом вертолет признали законченным и годным к летным испытаниям.
Фюзеляж XR-4 был ферменный, сварной из стальных труб и имел почти квадратное поперечное сечение. Его отъемная хвостовая часть стыковалась болтовыми соединениями. Хвостовая балка первоначально представляла собой плавное продолжение средней части, постепенно уменьшаясь по высоте и ширине к хвосту. Это потом она стала по-настоящему хвостовой балкой.


Весь фюзеляж имел полотняную обшивку. Исключением была кабина. Она была закрыта плексигласовыми окнами и легкими алюминиевыми панелями между ними. При первых подъемах в воздух обшивка полностью отсутствовала -летал один "скелет". В дальнейшем съемные алюминиевые листы закрыли сбоку всю "горячую" центральную часть фюзеляжа. Для вентиляции силовой установки в листах имелись щели.


В центральной части фюзеляжа, позади противопожарной стенки за спинками сидений пилотов поперек корпуса, стоял задом наперед радиальный семицилиндровый двигатель воздушного охлаждения Warner R-500-1 Scarab взлетной мощностью 145 л.с. Бак для горючего располагался за двигателем.


Вращающийся момент от двигателя передавался на несущий винт через муфты сцепления и свободного хода, короткий горизонтальный карданный вал и главный редуктор, установленный прямо за двигателем. С муфтой свободного хода был связан тормоз несущего винта. Корпус муфты сцепления использовался в качестве ступицы осевого вентилятора.


От главного редуктора вертикально вверх отходил длинный главный вал несущего винта. Его верхняя опора крепилась на вершине пирамидообразного кабана из четырех стальных труб, установленного над центральной частью фюзеляжа. Кабан закрывался полотняной обшивкой. В его передней части находился воздухозаборник для охлаждения силовой установки. Часть мощности с двухступенчатого главного редуктора передавалась на трансмиссионный вал хвостового рулевого винта, который проходил посередине хвостовой балки. За редуктором на полу располагались цилиндрические топливный и маслобаки. На полке над двигателем, за головами летчиков, стояли радиостанция и аккумулятор с электрооборудованием.


Несущий винт состоял из втулки и трех лопастей. Лонжерон лопасти представлял собой стальную цельнотянутую трубу с шестью ступенями, диаметр которых постепенно уменьшался от комля к концу. Нервюры лопастей были деревянными, обшивка - полотняной. Производство и обслуживание лопастей было самым дорогим из всей конструкции вертолета. Их ресурс не превышал 100 часов. Крепились лопасти к втулке посредством осевого, вертикального и горизонтального шарниров. Колебания лопастей в вертикальной плоскости гасились гидравлическим демпфером. Трехлопастный рулевой винт располагался на концевой балке. Лопасти имели цельнодеревянную силовую конструкцию (передняя кромка и нервюры) и полотняную обшивку.


В полностью закрытой кабине, находившейся в передней части фюзеляжа, два пилотских кресла для меньшего влияния на центровку располагались рядом. Кабина имела большую площадь остекления, что давало великолепный обзор. Правда, условия были спартанские - ни обогрева, ни вентиляции, только два отверстия в ногах у пилотов. Доступ в кабину был через боковые двери автомобильного типа. Верхние плексигласовые панели дверей могли раскрываться наружу. Приборная доска проходила через всю кабину позади алюминиевого козырька, отделявшего верхнюю пару лобовых стекол от искривленной нижней.


Управление вертолетом было сдвоенным и осуществлялось с помощью ручки управления циклическим шагом несущего винта и педалей. Работая педалями, летчик изменял шаг рулевого винта. Единый рычаг управления общим шагом несущего винта и дроссельной заслонкой двигателя находился посередине кабины между сиденьями. Пользоваться им могли оба пилота. Верхняя часть рычага общего шага поворачивалась, как у мотоциклов рукоятка газа. Здесь же находились рычажки высотного корректора и регулировки температуры смеси, а также для управления муфтой включения, тормозами несущего винта и колес.


Изменение общего и циклического шагов лопастей несущего винта осуществлялось автоматом перекоса очень сложной конструкции. Проводка управления автоматом перекоса была сделана посредством тяг и качалок, а к рулевому винту внутри хвостовой балки тянулась тросовая проводка.


Шасси - трехопорное: две основные ферменные опоры с общей вертикальной гидравлической амортизационной стойкой, установленные перед центром тяжести вертолета, и задняя пирамидальная - примерно посредине длины хвостовой балки. Колеса основного шасси имели тормоза. Колесо задней опоры - самоориентирующееся. На XR-4 могло устанавливаться и поплавковое шасси из двух продольных резиновых понтонов низкого давления, которые монтировались на стальной ферме.


В целом, конструкция XR-4 (VS-316 или S-47) была максимально простой и дешевой. Только такой аппарат мог быть быстро доведен до работоспособного состояния, запущен в крупносерийное производство, освоен летным и наземным составом. Только простой и дешевый мог стать первым в мире массовым вертолетом и положить начало мировому вертолетостроению.


В январе 1942 года XR-4 под управлением Морриса впервые оторвался от земли. Опыт, полученный при создании VS-300, не пропал даром. В первый же день совершили шесть полетов общей продолжительностью около получаса без каких-либо предпосылок к летным происшествиям или сбою в работе. Хотя выяснилась необходимость внести в конструкцию некоторые изменения, в первую очередь уменьшить миделевое сечение громоздкой хвостовой балки, аппарат был признан удачным.
К концу января 1942 года после серии испытаний автомата перекоса пришли к выводу, что эффективность его вполне достаточна. Проводились также исследования аварийной посадки на режиме авторотации. Отрабатывались необычные операции с пассажиром, поднимавшимся и спускавшимся по веревочной лестнице, прыгавшим с высоты до двух метров и разговаривавшим по телефону со стоящим на земле Сикорским. Этим была продемонстрирована возможность замены вертолетом привязного аэростата.


Впервые проводились совместные полеты VS-300 и XR-4 под управлением Сикорского и Морриса. Тогда XR-4 достиг скорости 130 км/ч и высоты 600 м. Узнав об этих успехах, американские военные потребовали продемонстрировать им возможности машины, и в первую очередь, ее управляемость, грузоподъемность, скоростные данные и максимальную высоту полета. После этого они согласились принять аппарат на войсковые испытания.
Демонстрацию назначили на 20 апреля 1942 года. Сикорский и его ближайшие помощники тщательно продумали программу. Ведь от этого зависела их дальнейшая судьба. Нужно было ошеломить заказчиков так, чтобы у них не осталось ни тени сомнения в необходимости применения в армии вертолетов. Помимо американских военных, присутствовали и представители туманного Альбиона.


Многие из членов комиссии, рассматривая XR-4 на земле, не скрывали своего скептицизма. Моррис начал показательные выступления с демонстрации вертикальных взлетов и посадок. Затем он поднялся на два метра и неподвижно завис над головами изумленных членов комиссии. Ветер осложнял пилотирование вертолета, однако Моррис прекрасно справился с управлением и посадил машину точно там, откуда взлетел. Его колеса встали прямо в выемки, оставленные ими при стоянке на мягкой весенней земле. Затем Моррис опять поднялся в воздух и продемонстрировал перемещения вперед, назад и вбок, повороты на месте. Один из присутствующих высокопоставленных военачальников воскликнул: "Если бы я этого не видел собственными глазами, то никогда бы не поверил".
Другой генерал обратился к одному из самых "отъявленных" пропагандистов винтокрылой авиации Ф.Грегори: "Вы правы. Эта штука может делать все, на что способна лошадь". Английский представитель, известный летчик-испытатель Р.Бри, облетавший до этого все построенные в 1930 в Великобритании винтокрылые летательные аппараты, заявил: "Мы присутствуем при чуде. Я немедленно свяжусь со своим правительством для переговоров об экспорте".


Вслед за этим последовал показ управляемости и устойчивости XR-4. На аэродроме закрепили на двухметровых штырях кольца диаметром 25см. Моррис подцеплял эти кольца установленной в носу вертолета трубкой Пито и относил их к стоящему на земле Сикорскому.
Присутствующие на демонстрации зрители утверждали: "Эта штуковина, как живая, как верный пес относит добычу прямо в руки хозяину". А когда Моррис забрал трубкой Пито из рук Лабенского авоську с дюжиной сырых яиц, перенес их на некоторое расстояние, аккуратно положил на землю и при этом не разбил ни одного, кто-то усомнился: "Не вареные ли яйца?" Тогда Борис Лабенский демонстративно переколотил перед публикой все яйца до единого.
Демонстрируя тактические возможности XR-4, Лабенский уселся в вертолет рядом с Моррисом и с высоты разговаривал по телефону с Сикорским, по этому же проводу отправлял депеши. Лабенский спускался по веревочной лестнице машины, висевшей на высоте 6-8 м, и снова поднимался, забирая пакет из рук стоящего на земле человека. Прилетевший VS-300, оборудованный надувными баллонами, совершал посадки на воду.


Возможности вертолетов ошеломили присутствующих, но это было еще не все. Моррис летал со скоростью 130 км/ч, поднимался на 1500 м, которая не являлась пределом, и садился на режиме авторотации с выключенным двигателем. "Под занавес", используя воздушную подушку вблизи земли, XR-4 поднял четырех человек.
Все были в восторге. Если кто и испытывал вначале недоверие к новой машине, то теперь они убедились в том, что XR-4 является работоспособным летательным аппаратом. Решение комиссии было единогласным: "Летательный аппарат продемонстрировал все, что требуется от вертолета. Необходимо продолжить испытания XR-4 в армейском испытательном центре Райт Филд в Дейтоне". В случае успешного завершения испытаний предполагался большой и немедленный заказ партии аппаратов для вооруженных сил.


30 мая 1942 года армия официально приняла XR-4. Военные испытатели официально признали его надежным и безопасным для полетов. Это был огромный успех в истории вертолетостроения. Машина была принята через 14 месяцев после подписания контракта, а с момента первого подъема в воздух прошло всего четыре с половиной месяца. Так быстро не доводились до практического использования даже самолеты, для создания которых имелась солидная база прежних наработок.
В ходе государственных испытаний, завершившихся в январе 1943 года, на XR-4 установили шесть неофициальных рекордов: скорости - 129 км/ч, высоты с одним (3650 м) и с двумя пилотами - 2800 м, дальности-180 км и скороподъемности 3,9 м/с при взлетном весе 1090 кг.
По результатам испытаний принадлежавший военным XR-4A модернизировали в XR-4C. Сикорский установил на нем двигатель Warner R-550-3 Super Scarab мощностью 180 л.с., диаметр несущего винта увеличил на 0,8 м, объем топливного бака возрос с 93 до 112 л. Заднюю опору он переместил ближе к рулевому винту. Изменил он размещение обшивки на хвостовой балке, ставшей значительно тоньше. Изменилась и форма кабана в связи с увеличением размеров воздухозаборника. Расчетный взлетный вес возрос до 1150 кг.


XR-4C Сикорский взял за основу при постройке головной предсерийной партии в 30 машин. Первые три назывались YR-4А, а последующие - YR-4B с установленными бомбодержателями, рассчитанными на три бомбы по 45,5 кг или одну 147 кг и узлами подвески носилок для раненных по левому борту.

ЛТХ:
Модификация XR-4
Диаметр главного винта, м 11,582
Диаметр хвостового винта, м 0.82?
Длина,м 10,351
Высота ,м 3,785
Масса, кг
пустого 911,7
максимальная взлетная 1152,1
Тип двигателя 1 ПД Warner Scarab SS-50 (R-500-1)
Мощность, лс 1 х 145 при 2050 об в мин
Максимальная скорость, км/ч 121
Крейсерская скорость, км/ч 105
Практическая дальность, км 209
Практический потолок, м 2438
Статический потолок, м 1120
Экипаж, чел 1

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив