Текст книги "Русские гении за рубежом. Зворыкин и Сикорский"

Автор книги: Петр Образцов

Соавторы: Максим Шенгелевич
сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 14 страниц)

В 1931 году следующая амфибия S-40 была окрещена главной газетой Америки «Нью-Йорк таймс» самым большим самолетом Америки (это не совсем правильно – лучше было бы сказать – самым эффектным самолетом, производимым в Новом Свете). На S-42 в 1934 году были установлены сразу восемь мировых рекордов для летающих лодок – по скорости, по грузоподъемности и по грузоподъемности на определенных высотах. Фантастическая для тех времен высота около 8000 километров была достигнута уже в 1937 году на амфибии S-43, несколько экземпляров этого самолета приобрел даже СССР, на нем летали самые известные летчики, в том числе погибший вблизи Северного полюса Леваневский – разбившийся, впрочем, не на самолете Сикорского, а на экспериментальном советском бомбардировщике.

Сикорский продолжал строить свои замечательные самолеты, но в конце 30-х годов у него появились серьезные конкуренты, которые, если честно сказать, сумели создать более современные, более элегантные и более эффективные машины. Прежде всего – в Голландии и Германии, а потом подоспели и американские «Дугласы» и «Боинги». Летающая лодка S-44 стала последним самолетом, сконструированным и построенным на фирме Сикорского. Это произошло под Новый, 1942 год, когда Америка только-только вступила во Вторую мировую войну. Следующий громадный самолет Сикорского S-45 так и не был построен, военные им не заинтересовались (шел 1942 год), и конструктору пришлось задуматься о дальнейшей судьбе своего гения. Самолетный период изобретений Сикорского заканчивался, зато великий авиатор мог вернуться к своей еще юношеской страсти – вертолетостроению.

Что называется, не было бы счастья, да несчастье помогло. Мысли о вертолете не покидали его все эти годы, и он даже время от времени патентовал некоторые узлы своих будущих винтокрылых машин. В конце 30-х годов Сикорский неоднократно обращался к руководству компании «Юнайтед Эркрафт», которая к тому времени уже фактически поглотила его фирму – точнее, перевела ее в положение субподрядчика, с предложениями о разработке вертолета. Прагматичное руководство компании, не видя перспектив у этого вида летательных аппаратов (в те годы так и было), отказывало Игорю Ивановичу. Но в начале 1939 года Сикорскому удалось убедить руководство в преимуществах вертолетов в качестве прежде всего средств спасения раненых с поля боя. Что послужило причиной такого изменения точки зрения консервативных американских джентльменов? Все очень просто – только что, в 1938 году, некто Адольф Гитлер в нарушение условий Версальского договора занял Рейнскую область, присоединил к Германии вполне мирную Австрию, а затем с благословения туповатого английского премьера Чемберлена – и Судетскую область Чехословакии. Известно знаменитое выступление будущего великого премьер-министра Черчилля по поводу этого раздела Чехословакии якобы в обмен на мир: «Англии предлагался выбор между бесчестьем и войной. Англия выбрала бесчестье и получит войну». Даже принципиально изоляционистски настроенные американцы, тем более – крупные промышленники, догадались, что войну неминуемо получит и Америка. А самое ценное у американских генералов из того, что есть в качестве средств ведения боевых действий, – это американский солдат. Такое вот непривычное для советских вояк отношение к собственным военнослужащим. Поэтому спасти раненого – первое дело, и вертолет вполне может пригодиться, тем более что Сикорский запросил на проектирование ничтожную для компании сумму (пару десятков тысяч долларов). И в результате начал проектировать вертолеты.

6. Вторая война и вертолеты

Настала пора разобраться, что это такое, как летает и какие бывают винтокрылые небесные птицы.

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 для «красивости» – другое название для таких аппаратов, а именно «геликоптер». Слово «вертолет» придумал то ли фантаст Казанцев, то ли кто-то из наших вертолетчиков, то ли было наполовину заимствовано из названия одной американской (вертолетной!) компании, да это и не важно.

Для простоты рассмотрим вертолет с одним несущим винтом с дополнительным рулевым винтом на хвосте аппарата или даже без этого рулевого винта. Так вот, несущий винт имеет две или четыре лопасти, 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 стоит добавить, что данный аппарат способен взлетать в воздух и садиться на землю вертикально – именно поэтому вертолетам не требуется взлетно-посадочная полоса. Начиная с 2013 года на вертолетах начали перемещаться из Кремля в свои загородные резиденции президент России и премьер-министр, что предотвращает создание коллапса на московских улицах, по которым ранее двигался кортеж из лимузинов и джипов охраны. Понятно, что ни в Кремле, ни на виллах взлетно-посадочных полос нет.

Поэтому возникает естественный вопрос, каким таким образом вертикально взлетает и садится вертолет – с самолетом-то все понятно: набегающий на разгоняющийся борт воздух создает подъемную силу. Над крылом давление воздуха меньше, под крылом – больше, и борт тянет вверх. Можно сказать и несколько иначе – из-за нахождения крыльев под углом к набегающему потоку скорость воздуха над крылом больше скорости воздуха под крылом. Дело в том, что путь воздуха над крылом больше пути под крылом, а время прохождения этих путей должно быть одинаковым (скорость равна: путь, деленный на время). По закону Бернулли, давление в области большей скорости ниже давления в области меньшей скорости – вот вам и подъемная сила. Примерно то же самое и у вертолетов, только роль самолетных крыльев в этом случае играют лопасти. Они принудительно вращаются двигателем, и поэтому набегающего потока воздуха в случае разбега самолета не требуется – набегающий поток появляется благодаря вращению.

Однако действие равно противодействию, и тот же винт при вращении создает силу отдачи, стремящуюся вращать 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 стали главными конкурентами аппаратов 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.

Первые вертолеты, в том числе построенные Сикорским в начале XX века, стремились завалиться на бок, 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 половина 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 красивым словом «тонгаж» (от французского «продольная качка»). Для устранения этих эффектов придуман так называемый автомат перекоса – опять-таки русским изобретателем Борисом Юрьевым в 1911 году (о нем мы раньше уже упоминали). Правда, применять этот механизм начали гораздо позже. 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.

А что касается движущей силы вертолета, то она создается все тем же несущим винтом, для чего вертолет наклоняется несколько вперед и, в общем, так и летает. Но именно – вертолет, снабженный двигателем для вращения несущего винта, или даже несколькими двигателями для вращения несущего и рулевого винтов, или даже несколькими несущими и рулевыми винтами. Иначе летает автожир – изобретение испанца Сиерва, который построил и испытал такой аппарат в 1919 году. У автожира (от греческого «самокруг») нет несущего двигателя, и лопасти, в принципе, такие же, как у вертолета, вращаются сами под действием набегающего воздуха и – довольно забавно! – сами по себе создают подъемную силу. Разумеется, набегающий воздух появляется не сам по себе, а в результате работающего маршевого винта автожира, крутящегося небольшим двигателем. Понятно, что автожиру, в отличие от вертолета, требуется некоторый разбег по взлетной полосе, которая все же намного, намного короче, чем у самолетов. Горизонтальный полет автожира обеспечивается все тем же маршевым двигателем. Автожир настолько отработанная и простая штука, что одноместные автожиры совершенно спокойно можно сделать, что называется, своими руками – продаются специальные наборы деталей.

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. Существует еще красивый вариант, называемый конвертопланом. У этого аппарата пара винтов поднимает его по вертолетной схеме, а в воздухе они поворачиваются на 90 градусов и действуют как самолетные винты для горизонтального полета.

Напоследок коротко скажем о двоюродном брате семейства винтокрылых машин, сходных с ними только по одному параметру – способности взлетать и садиться вертикально. Это турболет – первоначально бескрылая штуковина неопределенной формы, взлетающая с помощью реактивного двигателя, отбрасывающего реактивную струю вертикально вниз. Со временем турболеты превратились в самолеты с вертикальным взлетом. Вид турболета – спускаемый на Луну аппарат американской программы «Аполлон».

Но вернемся к Сикорскому и к его вертолетам. Надо сказать, что еще до возвращения Сикорского в вертолетостроение в нацистской Германии талантливый конструктор Генрих Фокке создал шестиместный, что для того времени было просто удивительным, вертолет «Фокке-Вульф 61», причем на этом вертолете была применена соосная система двух несущих винтов. И Сикорский видел этот вертолет в середине 30-х годов. Будучи в командировке в Германии, он был поражен успехом герра Фокке, но остался верен своим убеждениям и конструировал вертолеты исключительно по одновинтовой схеме с хвостовым рулевым винтом. Первый такой вертолет VS-300 был построен им, как говорится, на коленке из покупных и разработанных прямо в мастерской деталей.

Этот вертолет больше всего был похож на положенную на бок опору линий электропередач – этакая ферма без обшивки, без кабины, с простецким сиденьем для пилота. Вертолет был снабжен аппаратом перекоса, которым правильно управлять не получалось, детище Игоря Ивановича летало плохо, в конце концов в одном из испытательных полетов рухнуло и разбилось, слава богу, без жертв. В известном фильме Вадима Михеева о Сикорском приводятся слова какого-то начальника из его компании, примерно такие: «Господин Сикорский, я видел, как ваш вертолет летал вбок, летал назад, но когда же вы будете летать вперед?» Сикорский преодолел недостатки 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». А годом позже он побил рекорд продолжительности полета на пятнадцать минут, провисев в воздухе без привязи полтора часа. Забавные с сегодняшней точки зрения рекорды были в то время, не правда ли? Но ведь и первые самолеты братьев Райт летали по нескольку минут – а сейчас истребители летают на скоростях, в три раза превышающих скорость звука, беспосадочный перелет банального пассажирского самолета из Европы в Америку длится восемь – девять часов, и самолет с солнечными панелями вместо керосина уже облетел земной шар.

Постоянно дорабатывая VS-300, Сикорский в конце концов создал отличную экспериментальную модель, пусть неказистую и даже вызывающую смех, но строго доказавшую преимущества одновинтовой схемы с правильно установленным автоматом перекоса и хвостовым рулевым винтом. После этого Сикорский взялся за новый вертолет, получивший впоследствии наименование S-47, для нужд военно-морских сил – не будем забывать, что уже шла Вторая мировая война, в которую два года назад вступила и Америка. Вертолет был сконструирован с учетом огромного, накопившегося при эксплуатации VS-300 опыта и с использованием самых лучших для того времени материалов. Комиссия из Министерства обороны была потрясена, когда на ее глазах летчик S-47 специальным крючком на носу вертолета забирал из рук помощника сетку с яйцами и, ничего не разбив, передавал ее в руки изумленного полковника ВМС. Вертолет легко взлетал и мягко приземлялся, летал с высокой для того времени скоростью и на большой высоте. Комиссия признала вертолет пригодным для эксплуатации в войсках, причем военные сразу же придумали ему экзотическую профессию – с воздуха отыскивать, а то и уничтожать подводные лодки противника. Вполне разумная идея, поскольку идущая даже на значительной глубине подлодка обнаруживается сонаром – акустическим методом. В тот 1942 год борьба с гитлеровскими подлодками стала сущей идеей фикс американских военных – слишком много потерь у них было из-за действий немецких подводников. Перегон первого S-47 в испытательный центр Минобороны США на расстояние более 1000 километров произвел в компании с еще одним пилотом сам Игорь Иванович Сикорский. Испытания и там прошли более чем успешно, и в результате Сикорский получил много заказов на этот вертолет, а на несколько его модернизированных вариантов – даже очень много.

В 1944 году вертолеты S-47, правда под другими наименованиями, впервые приняли участие в боевых действиях. Произошло это в Бирме (ныне Мьянма). Вертолеты Сикорского выполняли разведывательную и спасательную функции, часто дополнявшиеся непосредственно боевой, когда пилоты сбрасывали небольшие бомбочки или стреляли из пулеметов. Самым эффектным эпизодом действий модернизированных S-47 было снабжение войск и гражданских лиц окруженного японцами города Импхал, находящегося на территории Британской Индии. В том же году англичане использовали эти вертолеты в Европе – и действительно для поиска вражеских подлодок, разместив S-47 на транспортах, идущих из Америки. И кажется, обнаружили одну подлодку, шедшую в надводном положении, но быстро погрузившуюся и на всякий случай удравшую от охраняющих конвой военных судов. В том же году на этом вертолете была совершена первая транспортировка плазмы крови – из Нью-Йорка в соседний город Нью-Джерси, в порту которого взорвался пароход и было много раненых.

Следующий, более тяжелый вертолет Сикорского S-48, сконструированный по заказу военных для разведки 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, по высоте подъема, по продолжительности пребывания в воздухе. В боевых условиях вертолет, по всей видимости, не испытывался, 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 использовать вертолеты для борьбы с противником. Вадим Михеев считает, что причиной этого являются бомбардировки немецких вертолетных заводов союзной авиацией. Но дело, скорее всего, в другом – Гитлер во время войны приказал прекратить разработку и производство оборудования военного предназначения, если готовый образец не будет предоставлен в течение одного года. Во многом именно поэтому, например, немцам не удалось изготовить атомную бомбу, хотя направление их исследований было значительно перспективнее американского.

Еще до окончания войны Сикорский приступил к созданию следующего вертолета – S-49. В этом вертолете были использованы самые современные и даже экзотические материалы, от более легких магниевых сплавов вместо алюминиевых до обшивки из просмоленной оберточной крафт-бумаги. Улучшена была система автомата перекоса, корпус вертолета приобрел обтекаемые формы. Вертолет понравился военным, и они заказали сразу несколько сотен машин, однако столько изготовлено не было, поскольку окончилась война. Правда, нескольким вертолетам S-49 удалось поучаствовать в боевых действиях в Азии. Так, несколько вертолетов использовали войска Китайской Республики (в СССР их называли гоминдановскими или чанкайшистскими), сражавшиеся с японскими агрессорами, а заодно и с местными коммунистами. Однако в гражданской войне в Китае победили все-таки коммунисты и в качестве трофея заимели 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, о котором они ранее лишь читали в западных изданиях, попадавших в отечественные ВИП-концлагеря, именуемые «шарашками».

Несколько вертолетов S-49 обслуживали воздушный мост Индия – Бирма – Китай, выполняя задачу по спасению экипажей сбитых японцами самолетов, еще полдюжины S-49 были своим ходом перегнаны в Южную Америку, установив по дороге еще один рекорд продолжительности и дальности полета. Однако большое количество уже готовых или почти готовых вертолетов было просто списано в утиль. 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.

7. Третья война

Сразу после окончания Второй мировой войны, когда заказы на вертолеты резко упали и фирма «Сикорски эркрафт» начала испытывать серьезнейшие трудности, Сикорский решил из оставшихся на складах деталей предыдущих конструкций вертолетов создать 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, что способствовало появлению очень удачной модели 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.

Первоначально S-51 нашел именно гражданское применение – для развозки почты, в качестве скорой помощи, при поисково-спасательных работах. И лишь в конце 40-х годов американские военные решили закупить – пока так, на всякий случай и для испытаний, небольшую партию новых вертолетов Сикорского. И выяснили, что это весьма эффективная машина! Так что вскоре пошли крупные заказы на S-51 военного применения – в те годы резко увеличилось число американских военных баз по всему миру. Чуть позже знаменитый флотский контр-адмирал Ричард Ивлин Бёрд взял несколько вертолетов в состав своей полярной экспедиции на Северный полюс. Тут важно то, что опытнейший летчик Ричард Бёрд решил воспользоваться вертолетами именно Сикорского и именно S-51, несмотря на настойчивые предложения купить успешно конкурировавшие с ними вертолеты фирмы «Белл».

Но подлинного триумфа вертолеты «Сикорски Эркрафт» достигли в начале 50-х годов – во время войны в Корее, когда вертолеты S-51, а потом и S-55 продемонстрировали чудеса маневренности, неуязвимости и высокой надежности.

В Корее местность преимущественно гористая. Единственным применяемым в такой обстановке средством разведки, транспортировки военных грузов и продуктового пайка и, главное, средством спасения раненых или после аварии оказавшихся на территории противника своих военнослужащих может быть вертолет. Само присутствие этих машин в сражающихся частях фантастически поднимало боевой дух американцев. Все знали – если ты ранен, тебя на вертолете вывезут в полевой госпиталь. Если попал в плен – высадят десант и постараются освободить. Вертолет – и это был вертолет Сикорского – фактически стал символом нового способа ведения войны.

Раненых было очень много, их требовалось вывозить с поля боя, и лучшим средством для этого оказались вертолеты HRS-1 (модернизированный и переименованный морскими пехотинцами S-55) конструкции Сикорского. Например, до войны в Корее тяжело– и среднераненые солдаты, оставшиеся на поле боя после его окончания, в 85 случаев из 100 погибали, а в ходе Корейской войны это число снизилось до 10 из тех же 100, и все благодаря вертолетам. Всего за время войны вертолетами Сикорского, а можно сказать, благодаря Сикорскому было спасено более 25 тысяч американских солдат.

Но самым поразительным вариантом использования вертолетов Сикорского было не спасение раненых, а – кажется, впервые в истории – переброска во фронтовую зону на двух десятках вертолетов сотни тонн военного снаряжения и почти двух сотен солдат из прибрежного района. Тяжелые S-55 продемонстрировали возможность перевозки негабаритных (или крупногабаритных) грузов на внешней тросовой подвеске. А осенью 1951 года состоялся уж точно первый в истории ночной вертолетный десант.

Несмотря на активное применение вертолетов, их потери в Корее были минимальными. Винтокрылые машины оказались чрезвычайно живучими, хотя постоянно находились под огнем. Маневренные «вертушки» без труда уворачивались от советских реактивных МиГов, пилотируемых опытными советскими летчиками, прошедшими войну с фашистской Германией. Сложность борьбы с вертолетами, как это тогда ни казалось парадоксальным, была связана с их способностью летать чрезвычайно низко, едва не задевая верхушки деревьев. Попробовали сбивать вертолеты Сикорского (справедливости ради скажем, что в американскую армию начали поступать тогда вертолеты и других авиакомпаний) нашими знаменитыми высокой эффективностью тихоходными У-2, однако и этот номер не прошел. Коммунистам пришлось использовать против вертолетов наземное оружие, от минометов до автоматов и простецких винтовок, но в большинстве случаев и S-51, и S-55 удавалось избежать поражения, круто маневрируя над деревьями. Впрочем, один трофей северокорейцы сумели получить и тут же переправили его в Москву для изучения – им-то и воспользовались наши конструкторы.

Успехи вертолетов Сикорского вызвали поток заказов на S-55 со стороны всех военных ведомств США и других стран, фирма «Сикорский эркрафт» прочно встала на ноги. Вертолеты стали рассматривать не просто как вспомогательные средства для вывоза раненых или для разведки и связи, а как важную часть вооруженных сил. Для примера: если в начале Корейской войны соотношение самолеты – вертолеты в американской армии составляло примерно 20 к 1 (в абсолютных числах – более тысячи самолетов), то уже через несколько лет это соотношение изменилось до 2 к 1, то есть в десять раз! К тому же со временем догадались превратить «мирные» вертолеты, оснащенные разве что автоматическим оружием перевозимых морпехов, серьезным вооружением. А на завершающем этапе боев в Корее в дверях вертолетов стали устанавливать ручные пулеметы, а некоторые вертолеты оснастили даже противотанковыми гранатометами – базуками.