Текст книги "Вертолет 2002 04"

Автор книги: Вертолет Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 8 страниц)

Многогранность дара

550 лет назад, 15 апреля 1452 года, родился великий Леонардо да Винчи, человек, на творческое родство с которым претендуют многие – художники, поэты, архитекторы, ученые, инженеры, ибо он оставил ярчайший след практически во всех областях науки и искусства своего времени. «Мы постоянно видим, как под воздействием небесных светил, чаще всего естественным, а то и сверхъестественным путем, на человеческие тела обильно изливаются величайшие дары и что иной раз одно и то же тело бывает с переизбытком наделено красотой, обаянием и талантом, вступившими друг с другом в такое сочетание, что, куда бы такой человек ни обращался, каждое его действие божественно настолько, что, оставляя позади себя всех прочих людей, он являет собою нечто дарованное нам богом, а не приобретенное человеческим искусством», – так начинает свой рассказ о Леонардо да Винчи его младший современник Джорджо Вазари.

Кем больше ощущал себя сам Леонардо, сказать трудно: то он говорил, что для него единственная наука и единственная философия – живопись, то рекомендовался только инженером (например, в письме герцогу Сфорца). Гений Леонардо был многогранен и, что еще более удивительно, чрезвычайно «добр» к нему самому. Его уважали властители мира, любили женщины, ценили современники. Леонардо дожил до глубокой старости (в XVI веке 67 лет – более чем почтенный возраст), в которой был так же красив, как и в молодые годы.

Многогранность дара Леонардо имела и обратную сторону: он почти ничего не доделывал до конца, ограничиваясь беглым наброском самой сути принципа идеи. Вазари об этом пишет так: «В самом деле, он брался за изучение многих предметов, но, приступив, затем бросал их». Но если верно, что наши недостатки есть продолжение наших достоинств, то верно и обратное: будь Леонардо последователен и обстоятелен, он бы не смог оставить след в таких разных сферах деятельности. «И столько в нем было разных затей, что, философствуя о природе вещей, он пытался распознать свойства растений и упорно наблюдал за вращением неба, бегом Луны и движениями Солнца».

Изучение природных стихий, особенно небесной, закономерно привело Мастера к попытке реализовать мечту человечества о полете. Заметим здесь два интересных момента. Во-первых, о его увлечении «авиацией» практически ничего не пишет Вазари, который сохранил нам лишь сообщение об увеселительных фокусах с летающими фигурками, наполненными нагретым воздухом: «По случаю избрания папы Льва он отправился в Рим… Там, изготовив восковую мазь, он на ходу делал из нее тончайших, наполненных воздухом зверюшек, надувая, заставлял летать, но они падали на землю, как только воздух из них выходил». И больше ничего. Видимо, интереса к этой стороне деятельности Леонардо у современников не было. Во-вторых, что естественно, на эти работы он не получал никаких заказов и никаких субсидий от меценатов, но размышлять о природе полета не переставал.

Он пытается объяснить физическую природу полета, ищет аналогии полета в воздухе и плавания под водой как более понятного феномена и более привычной стихии, размышляет над природой воздушного сопротивления, предполагает, что плотность воздуха уменьшается с высотой.

…Мысль о полете будоражила человека всегда. В шумеро-вавилонском эпосе есть рассуждения о том, что земля, если подняться над ней на высоту полета орла, похожа на голубой орех. Причем возможно, что на эту высоту поднимался сам урукский легендарный царь Гильгамеш. Всем известна античная легенда о Дедале и Икаре. Вспомним и хрестоматийный монолог Катерины из «Грозы» Островского: «Отчего люди не летают? Отчего люди не летают так, как птицы? Знаешь, мне иногда кажется, что я птица. Когда стоишь на горе, так тебя и тянет лететь. Вот так бы разбежалась, подняла руки и полетела. Попробовать нешто?».

Первоначально и Леонардо занимает проблема возможности полета «человека– птицы». Он даже пытается, анализируя полеты птиц и насекомых и проводя многочисленные расчеты, сконструировать орнитоптер – летательный аппарат с машущими крыльями, своеобразный «птицелет». Здесь можно привести следующие его размышления: «Птица – действующий по математическим законам инструмент, сделать который в человеческой власти со всеми движениями его, но не со столькими же возможностями; но имеет перевес она только в отношении возможности поддерживать равновесие. Потому скажем, что этому построенному человеком инструменту не хватает лишь души птицы, которая должна быть скопирована с души человека.

Душа в членах птицы будет, без сомнения, лучше отвечать их запросам, чем эго сделала бы обособленная от них душа человека, в особенности при движениях почти неуловимого балансирования. Но поскольку мы видим, что у птицы ощутимых движений предусмотрено большое разнообразие, мы можем на основании этого наблюдения решить, что наиболее явные могут быть доступны познанию человека и что он сможет в значительной мере предотвратить разрушение того инструмента, коего душой и вожатым он себя сделал».

Заметим сразу, что в механическом теле душа, скопированная с человеческой, вряд ли могла бы чувствовать себя комфортно. Трудно сказать, был ли великий итальянец неоплатоником – об этом существуют самые разнообразные мнения, но платоновская и неоплатоническая мысль о разнице душ была ему знакома. У каждой души есть свое предназначение, а главное, способ, которым она движет тело. Как знать, может быть, именно эта мысль и вызвала в воображении Леонардо да Винчи идею создания летательного аппарата, а не просто механической птицы. Он постепенно уходит от мысли сделать крылья, на которых можно подняться в небо, подобно птице. «Человек в летательном своем снаряде должен сохранять свободу движений от пояса и выше, дабы иметь возможность балансировать», – пишет он.

Летательный снаряд – вот в чем состояла новизна мысли Леонардо. Человеку неудобно летать, как птице, это для него просто физиологически невозможно. Представьте себе, что Вы находитесь в воздухе в горизонтальном положении и при этом еще и машете крыльями. Вряд ли Вам достанет сил на это. Леонардо, видимо, это понимал, он впервые начинает придумывать то, что мы сегодня называем летательными аппаратами, – машины, которыми человек управляет, не пытаясь «превратиться» в иное существо, летающее по своей природе.

Одним из таких приспособлений для летания и является его знаменитый воздушный винт. «Наружный край винта, – пишет он, – должен быть из проволоки толщиной с веревку, и от окружности до середины должно быть восемь локтей. Я говорю, что когда прибор этот, сделанный винтом, сделан хорошо, то есть из полотна, поры которого прокрахмалены и быстро приводятся во вращение, – что названный винт ввинчивается в воздух и поднимается вверх. В качестве примера беру я широкую и тонкую линейку, которая стремительно быстро бросаема в воздух; ты увидишь тогда, что твоя рука движется в направлении пересечения с названной линейкой.

Сделай, чтобы арматура вышеназванного (полотна) была изготовлена из тонких длинных трубок. Можно сделать себе маленькую модель из бумаги, ось которой – из тонкого листового железа, закручиваемая с силой, и которая, будучи отпущена, приводит во вращение винт». И рядом с этой записью – рисунок, изображение воздушного винта, прообраза вертолета.

Многие говорят, что Леонардо является изобретателем первого вертолета, и в этом мнении есть как зерно истины, так и частица заблуждения. Истина состоит в том, что это действительно первое описание конструкции, представляющей собой аппарат вертикального взлета для летания, а не «модель» летающего человека. И никакие китайские «вертушки» этого права первородства у леопардовой конструкции не отнимут. Наверно, можно сказать, что Леонардо как бы разделил (или еще не соединил) два процесса – вертикальный взлет, для которого и придумал свой воздушный винт, и посадку, которая осуществляется с помощью им же придуманного парашюта. Однако этот винт, конечно же, не является вертолетом. Скорее, это его прообраз. Как и во многих других случаях, Леонардо ограничивается рисунком, наброском, намеком на возможность построить аппарат. Но даже если построить его по описанию Мастера, то в воздух он вряд ли поднимется. И тем не менее, именно этот рисунок вдохновлял и продолжает вдохновлять многих пришедших в вертолетостроение. Интересно, что по популярности и тиражируемости с этим наброском великого итальянца не может сравниться никакой другой его рисунок. Майки, календари, постеры, плакаты, открытки – где только не изображен знаменитый леонардов винт, этот прообраз вертолета! В этом смысле можно сказать, что вертолетостроение получило в лице Леонардо да Винчи великого художника– рекламиста. Стиль его прост, изящен, демократичен и прозрачен, а сила воздействия на умы и сердца людей просто потрясающая. Одним словом, Гений!

Наталья ТЕРЕЩЕНКО

ИСТОРИЯ

Первопроходец

К 70-летию первого полета А.М.Черемухина

В историю развития отечественного вертолетостроения 14 августа 1932 года вписано особой строкой.

В этот день на экспериментальном геликоптере ЦАГИ 1-ЭА авиаконструктор и летчик-испытатель А.М. Черемухин достиг рекордной высоты – 605 м. Долгое время это удивительное достижение инженерной изобретательности и летного мастерства составляло военную тайну, которую обнародовали лишь много лет спустя. Рекордный полет ЦАГИ 1-ЭА стал закономерным результатом большой работы по созданию вертолетов, проводившейся в те годы в нашей стране.

Эта работа началась в ЦАГИ в 1925 году. В экспериментально-аэродинамическом отделе, который возглавлял В.Н. Юрьев, была создана специальная геликоптерная группа. В нее вошли А.М. Изаксон, И.П. Братухин, В.А. Кузнецов, Н.И. Камов, Н.К. Скржинский, В.П. Лаписов, М.Л. Миль и др. Руководителем группы был назначен А.М. Черемухин. В то время Алексею Михайловичу было чуть за тридцать, но за его плечами был уже достаточный опыт конструкторской и летной работы.

В самом начале Первой мировой войны А.М. Черемухин – студент механического факультета Петербургского политехнического института поступает добровольцем (вольноопределяющимся) в авиационный отряд действующей армии. Вскоре он становится механиком при самолетах, а затем направляется в школу авиации Императорского Московского общества воздухоплавания. Для слушателей школы авиации были организованы теоретические курсы, на которых занятия вели Н.Е. Жуковский и А.Н. Туполев. После окончания в 1915 году теоретических курсов А.М. Черемухин выдержал экзамен на летчика, через год был произведен в прапорщики, участвовал в боевых действиях. На его счету 134 боевых вылета на самолетах «Ньюпор X», «Вуазен» и «Фарман» по разведке и корректировке артиллерийского огня. За проявленные храбрость и мужество он был награжден шестью боевыми орденами и высшим французским боевым орденом «Военный крест», а также представлен к награждению Георгиевским оружием. После войны А.М. Черемухина направили на службу инструктором Севастопольской военной авиационной школы.

В 1918 году А.М. Черемухин по запросу Н.Е. Жуковского переводится в ЦАГИ. Здесь вместе с А.Н. Туполевым он участвует в проектировании и постройке аэродинамических труб и первых самолетов, а с 1926 года работает над созданием первых отечественных вертолетов, одновременно преподает в МВТУ, ВВИА им. Жуковского, а затем в МАИ.

В конце 30-х Черемухин был незаконно репрессирован и в 1937-1941 годах находился в заключении, где вместе с А.Н. Туполевым работал над созданием самолета Ту-2. После освобождения возглавил в ОКБ А.Н. Туполева комплекс исследовательских и экспериментальных работ по прочности, став в 1953 году заместителем генерального конструктора. Был удостоен звания лауреата Ленинской и государственных премий. Перестав работать летчиком-испытателем, А.М. Черемухин не расставался с пилотированием учебного самолета По-2.

Скончался А.М. Черемухин в 1958 году. В ознаменование его заслуг как летчика – испытателя вертолетов в 1982 году ЦК ДОСААФ учредил переходящий приз – кубок А.М. Черемухина и медаль его имени за достижения в вертолетном спорте.

Когда А.М. Черемухина уже не было в живых, Михаил Леонтьевич Миль, вспоминая о нем, сказал: «Алексей Михайлович Черемухин, по существу, стоял у колыбели современного вертолета. Он был не только конструктором первого геликоптера. Он руководил конструированием автожиров, которые у нас тогда проектировали. Мы научились у него всему тому, что сейчас умеем».

Алексей Михайлович Черемухин делу развития отечественной вертолетной авиации отдался со всей страстностью и энергией своей незаурядной натуры. Дело, которым начали заниматься конструкторы ЦАГИ в конце 20-х годов прошлого века, было совершенно новым. Однако очень скоро от теоретических исследований различных схем вертолетов молодые энтузиасты вертолетостроения перешли к разработке экспериментального вертолета.

Первый советский экспериментальный вертолет, получивший обозначение ЦАГИ 1-ЭА (первый экспериментальный аппарат), было решено проектировать по одновинтовой схеме, разработанной еще в 1909-1912 годах Б.Н. Юрьевым, и снабдить двумя ротативными двигателями М-2 мощностью по 120 л.с. (88 кВт). Подобно построенным за рубежом экспериментальным вертолетам, ЦАГИ 1-ЭА имел ферменную конструкцию фюзеляжа, но был снабжен трехопорным шасси с хвостовым колесом, как самолет. Двигатели, установленные друг против друга в центральной части фюзеляжа, приводили в движение через главный планетарный редуктор четырехлопастной несущий винт и четыре двухлопастных рулевых винта, установленных попарно в носовой и хвостовой части вертолета.

Несущий винт диаметром 11 м имел лопасти смешанной конструкции с металлическим лонжероном, деревянными нервюрами, стрингерами и полотняной обшивкой. Сложная эллиптическая форма в плане и аэродинамическая компоновка с использованием усовершенствованных профилей делали лопасти совершенными для того времени. Благодаря этому обеспечивались высокие характеристики несущего винта, в первую очередь – большая тяга, развиваемая им на режиме висения.

На вертолете была реализована система управления общим и дифференциальным шагом лопастей несущего винта с помощью автомата перекоса, предложенного в 1912 году Б.Н. Юрьевым для своего вертолета. Перемещение и отклонения автомата перекоса обеспечивались отклонением ручки управления и рычага общего шага. Путевое управление осуществлялось с помощью рулевых винтов отклонением ножных педалей. Такая система управления стала традиционной для всех вертолетов одновинтовой схемы с рулевым винтом.

Постройка вертолета была завершена в начале 1930 года на опытном заводе ЦАГИ. В августе были начаты наземные испытания с запуском двигателей, а затем испытания на привязи, в которых впервые в мировой практике была использована методика, разработанная А.М. Черемухиным. Летные испытания вертолета ЦАГИ 1-ЭА, проходившие в 1931-1934 годах, проводил лично Алексей Михайлович Черемухин.

Во время летных испытаний вертолета ЦАГИ 1-ЭА, начавшихся в сентябре 1930 года на аэродроме в Ухтомской, отрабатывались режимы полета, наиболее характерные для вертолетов: взлет с места, вертикальный подъем, полет на режиме висения, строго отвесный спуск и посадка в намеченном месте, полет вперед и в сторону, развороты на режиме висения.

Как рассказывал автору статьи один из участников создания вертолета ЦАГИ 1-ЭА Иван Павлович Братухин, первые полеты обычно проводились ранним утром, когда не было ветра, ведь в то время еще не были достаточно изучены характеристики устойчивости и управляемости вертолета. В первом полете вертолет, оторвавшись от земли, завис на высоте 1-3 м, затем начал вертикально подниматься. Достигнув высоты 10 м, аппарат стал вертикально снижаться и совершил посадку.

Первые полеты вертолета ЦАГИ 1-ЭА вызвали интерес у командования ВВС и руководителей ЦАГИ. «16 ноября 1930 года, – вспоминал А.М. Изаксон, – на аэродром приехали начальник ВВС П.И. Баранов, председатель Реввоенсовета республики С.С. Каменев, руководители отделов ЦАГИ А.Н. Туполев, А.И. Некрасов, В.П. Ветчинкин и Г.Х. Сабинин. А.М. Черемухин эффектно продемонстрировал все возможности аппарата этого типа. Высота полета была около 50 м, продолжительность около 10 мин».

К сожалению, не все полеты были столь же удачными: 18 мая 1931 года при приземлении произошла авария. Как отмечал А.М. Изаксон, «аппарат ударился хвостом и левым колесом, подпрыгнул на высоту 1 м, после чего, коснувшись земли вторично, завалился на хвост и левую сторону. В результате была сломана задняя часть фюзеляжа, приведены в негодность все лопасти несущего винта, втулка несущего винта, два задних рулевых винта…». После ремонта аппарата испытания были продолжены.

Общий вид вертолета ЦАГИ 1-ЭА (сборочный чертеж)

Вертолет ЦАГИ 1-ЭА в полете

Большой интерес к испытаниям ЦАГИ 1-ЭА проявил и заместитель Народного комиссара по военным и морским делам М.Н. Тухачевский. Вместе с группой авиационных специалистов он приехал на аэродром 28 июля 1932 года, чтобы посмотреть очередной испытательный полет Черемухина. Вертолет оторвался от земли, завис на высоте 2-3 метра, перешел на горизонтальный полет, постепенно увеличивая высоту до 30-35 м. Заканчивая полет, А.М. Черемухин направил вертолет к центру аэродрома, завис над нанесенным краской на траве кругом диаметром 10-12 м, затем медленно снизился и плавно опустился в самом центре круга.

В последующих испытаниях вертолета постепенно увеличивались высота и продолжительность полета: 1 августа вертолет поднялся на высоту 160 м, 3 августа – на 230 м, 5 августа – на 285 м. Рекордной продолжительности полета – 12,5 мин и высоты 605 м: вертолет достиг 14 августа 1932 года. Машину можно было поднять и выше, но летчик знал, насколько трудной может быть посадка, и ограничился достигнутым. Сам Черемухин впоследствии рассказывал: «Все шло хорошо, высота постепенно уменьшалась по мере того, как я шел по кругу вокруг аэродрома. Аппарат все время покачивался, но мне удавалось удерживать его управлением. Высота была уже около 15 метров, и я шел как раз над лесом и подходил к опушке. Вдруг с аппаратом что-то случилось: он как бы несколько провалился. Выправить аппарат и прекратить беспорядочное снижение не удалось, земля приближалась. Я приземлился довольно благополучно – подломилось только шасси, а весь аппарат оказался цел».

Барограмма рекордного полета вертолета ЦАГИ 1-ЭА

После восстановления вертолета полеты были продолжены, но их результаты не превышали достигнутых. 15 августа 1933 года была зарегистрирована наибольшая продолжительность полета – 14 мин.

А.М. Черемухин говорил, вспоминая об этом времени, что он и его соратники мало думали об установлении рекордов. Их интересовало расширение возможностей летательных аппаратов, улучшение таких характеристик, как высота, скорость полета, особенности подъема, спуска, посадки. В 1933 году за создание первого советского геликоптера и в связи с 15– летием ЦАГИ А.М. Черемухин и А.М. Изаксон были награждены орденами Красной Звезды.

Позже в память о рекордном полете А.М. Черемухина на территории бывшего Ухтомского аэродрома, где теперь размещаются Ухтомский вертолетный завод и ОКБ им. Н.И. Камова, был установлен памятный знак. Именем конструктора и испытателя вертолетов названа одна из улиц Ухтомской.

Работа в ЦАГИ по вертолетам и по испытаниям ЦАГИ 1-ЭА держалась в секрете, поэтому о рекордном полете долго не знали не только в мире, но и в нашей стране. Много лет спустя А.Н. Туполев, вспоминая об этом, сказал, что если бы в свое время была возможность обнародовать информацию об этих рекордах А.М. Черемухина, это, бесспорно, принесло бы ему мировую известность.

Достигнутые при летных испытаниях вертолета ЦАГИ 1-ЭА результаты перекрывали все до той поры установленные. Высота полета превосходила мировой рекорд высоты, установленный итальянцем д’Асканио, в 34 раза – 605 м против 18 м.

Продолжительность полета ЦАГИ 1-ЭА также перекрывала мировой рекорд – 12,5 и 14 мин против 8 мин 45 с. Важно отметить, что все рекорды продолжительности полета, поставленные Р. Пескарой, Г. Ботезатом, Э. Эмишеном и д'Асканио, были достигнуты на небольшой высоте. Влияние земли использовалось как экран для создания под несущим винтом вертолета области повышенного давления, так называемой «воздушной подушки», способствующей увеличению тяги несущего винта. Только вертолет ЦАГИ 1-ЭА, имея значительный запас тяги несущего винта, мог свободно летать на большой высоте вне влияния «воздушной подушки».

Летные испытания были продолжены А.М. Черемухиным в 1934 году на вертолете ЦАГИ 5-ЭА, снабженном новым комбинированным несущим винтом конструкции И.П. Братухина: винт имел несущие лопасти с шарнирным креплением для создания вертикальной тяги и лопасти для управления с жестким креплением. На этой машине в августе-сентябре 1934 года А.М. Черемухин выполнил ряд полетов. Их результаты не превысили тех, что были достигнуты ранее на вертолете 1-ЭА: наибольшая продолжительность полета составила 13 мин, дальность по прямой – 700 м, высота – 40 м и скорость – 20 км/ч. В одном из таких полетов оторвалась лопасть несущего винта, но А.М. Черемухин сумел посадить вертолет. Всего же А.М. Черемухиным в 1930-1936 годах было выполнено 64 полета на привязи и 64 свободных полета на вертолетах ЦАГИ 1-ЭА и ЦАГИ 5-ЭА.

…15 августа 2002 года в научно-мемориальном музее им. Н.Е. Жуковского прошло торжественное собрание, посвященное 70-летию выдающегося рекордного полета А.М. Черемухина на вертолете ЦАГИ 1-ЭА. Организаторами мероприятия были ЦАГИ, ОАО «Камов», ОАО «Туполев» и МВТУ им. Н.Э. Баумана. Открыл собрание директор научно-мемориального музея А.П. Красильщиков. Он представил собравшимся видеофильм и фотовыставку о деятельности А.М. Черемухина.

Заместитель начальника ЦАГИ Е.С. Вождаев, много лет возглавлявший вертолетное отделение института, в своем выступлении подчеркнул, что начатые под руководством А.М. Черемухина исследования по вертолетам успешно продолжаются и сегодня, обеспечивая превосходные аэродинамические характеристики несущих винтов отечественных вертолетов. С воспоминаниями о А.М. Черемухине выступил его сын, Г.А. Черемухин, заместитель генерального конструктора ОАО «Туполев». Он представил собравшимся новую книгу «Инженер божьей милостью», подготовленную к изданию вместе с Е.А. Залесской. В книгу включены воспоминания о Черемухине таких выдающихся авиаконструкторов, как А.Н. Туполев, Б.Н. Юрьев, А.П. Братухин, Н.И. Камов и М.Л. Миль, ведущих специалистов ОКБ и ЦАГИ.

Генеральный конструктор МВЗ имени М.Л. Миля М.Н. Тищенко подчеркнул, что А.М. Черемухин был первым в нашей стране главным конструктором вертолетов и собрал вокруг себя молодых специалистов, ставших затем главными конструкторами вертолетов и автожиров.

Выступавшие на собрании отмечали, что рекордный полет А.М. Черемухина положил начало мировым рекордам советских вертолетов, многие из которых не превзойдены до настоящего времени. На наших вертолетах было установлено 123 мировых рекорда, почти все женские вертолетные рекорды принадлежат российским летчицам (44 из 46).

0 вкладе А.М. Черемухина в отечественное вертолетостроение вспоминали и на прошедшей в середине августа в московском аэропорту Домодедово международной выставке «Гражданская авиация – 2002». Здесь были представлены почти все эксплуатирующиеся в нашей стране вертолеты: самый большой в мире тяжелый транспортный Ми-26Т, транспортные вертолеты Ми-8 и Ми-17, легкий многоцелевой вертолет Ми-2. На этих машинах в разные годы устанавливались мировые рекорды, дорогу к которым 70 лет назад проложил Алексей Михайлович Черемухин.

Евгений РУЖИЦКИЙ, вице-президент РосВО