Вертолет 2003 01
Шрифт:
Под руководством И.П. Братухина в 1933-1934 годах осуществлялась разработка новых экспериментальных вертолетов ЦАГИ-ЗЭА и ЦАГИ-5ЭА. Для этих машин И.П. Братухин предложил новую схему комбинированного несущего винта с жестким и шарнирным креплением лопастей. В эго же время И.П. Братухин вместе с В.А. Кузнецовым работает над первыми автожирами ЦАГИ-2ЭА, а затем ЦАГИ-4ЭА. В 1934 году выходит книга И.П. Братухина «Автожиры. Теория и расчет», в которой приводятся не только сведения обо всех построенных тогда автожирах, но и методика аэродинамического расчета автожира и его несущего винта на основе теории английских аэродинамиков Глауэрта и Локка и экспериментальных исследований, проведенных в ЦАГИ. Эта книга на многие годы стала основным учебным
Новым направлением деятельности И.П. Братухина стала разработка и постройка в 1936 году экспериментального аппарата ЦАГИ-ИЭА комбинированной схемы с несущим винтом и крылом, а затем его пропульсивного варианта ЦАГИ-ИЭАПВ с воздушными винтами. Эти летательные аппараты стали предшественниками комбинированных вертолетов, или винтокрылов.
В 1940 году в МАИ было организовано первое специализированное опытно-конструкторское бюро, первым руководителем которого стал Б.Н. Юрьев, а затем И.П. Братухин. Под руководством двух этих талантливых ученых в 1941 году был разработан и построен двухдвигательный вертолет поперечной схемы «Омега», в котором была впервые реализована концепция формирования вертолета из составных модулей (силовая установка – трансмиссия – несущий винт), предложенная Б.Н. Юрьевым.
Использование на вертолете «Омега» двухдвигательной силовой установки и цельнометаллических лопастей несущих винтов позволило вдвое увеличить удельную нагрузку на ометаемую площадь, что стало в дальнейшем такой же тенденцией в вертолетостроении, как увеличение удельной нагрузки на площадь крыла у самолетов. На опытных вертолетах «Омега», а затем Г-3 и Г-4 впервые были проведены ресурсные испытания систем трансмиссии, несущих винтов и других динамически нагруженных агрегатов вертолета, что в дальнейшем стало обязательным при конструировании новых винтокрылых машин. На этих опытных вертолетах впервые были проведены посадки на режиме авторотации с выключенными двигателями, что также стало в дальнейшем обязательным для всех вертолетов. В 1946 году опытные вертолеты «Омега» и два Г-3 участвовали в воздушном параде в Тушино, положив начало летной демонстрации вертолетов на всех следующих воздушных парадах.
За разработку новых вертолетов И.П. Братухину и Б.Н. Юрьеву в 1946 году была присуждена 1Ьсударственная премия.
Они стали первыми вертолетчиками в стране, удостоенными такой высокой награды Родины. Группа сотрудников ОКБ была награждена орденами и медалями.
Г-3 стали первыми в нашей стране серийно производимыми вертолетами: с 1946 года было построено семь вертолетов Г-3, затем два вертолета Г-4. В 1947 году на аэродроме в Серпухове было сформировано первое в стране военное вертолетное подразделение, в которое были переданы пять Г-3.
По предложению И.П. Братухина для опытного вертолета «Омега» в 1943 году впервые в мире была разработана система вооружения, состоящая из четырех пулеметов и двух пушек на подвижной турельной установке, установленной в носовой части кабины. Позже система вооружения с двумя отдельными турельными установками в носовой и центральной части была реализована в опытном вертолете Б-10 – летающем наблюдательном пункте. На базе вертолетов «Омега», Г-3 и Г-4 в нашей стране были разработаны и построены новые опытные вертолеты двухвинтовой поперечной схемы: пассажирский вертолет Б-5 и его санитарный вариант Б-9, а затем усовершенствованные вертолеты связи Б-11. Всего в ОКБ-3 И.П. Братухина было разработано и построено 20 вертолетов: И опытных и 9 серийных.
Важным этапом деятельности ОКБ-3 И.П. Братухина стала разработка по его предложению нового вертолетного двигателя АН-26. Он был создан в двигателестроительном ОКБ А.Г. Ивченко специально для вертолетов Г-4 и получил в дальнейшем широкое применение на многих отечественных машинах.
В ОКБ И.П. Братухина совместно с ЦАГИ была начата разработка первых норм летной годности (НЛГ), которая в дальнейшем была продолжена в ЦАГИ, ЛИИ и вертолетостроительных ОКБ,
В 1948-1950 годах в ОКБ-3 был разработан ряд оригинальных проектов, среди которых – многоцелевой вертолет поперечной схемы, а также комбинированный вертолет поперечной схемы с тянущими воздушными винтами, схема которого позднее была реализована в проекте винтокрыла Ка-22. В это время были разработаны проекты легких многоцелевых вертолетов одновинтовой схемы с рулевым винтом и экспериментального вертолета с реактивным приводом несущего винта с помощью двух прямоточных ВРД, установленных на концах лопастей. Однако эти проекты не получили поддержки, и в 1951 году ОКБ-3 было ликвидировано. Большинство сотрудников перешли в созданное в 1947 году вертолетостроительное ОКБ М.Л. Миля, а сам И.П. Братухин был переведен в ЦАГИ, где возглавил вертолетный отдел бюро научной информации.
Здесь И.П. Братухин приступил к работе над книгой «Проектирование и конструкции вертолетов», в которой обобщил свой богатый опыт проектирования вертолетов. Книга была издана «Оборонгизом» в 1955 году и стала первым учебным пособием по проектированию вертолетов для многих поколений студентов МАИ и специалистов-вертолетчиков.
В 1953-1960 годах в ЦАГИ совместно с ЦИАМ и МАИ под руководством И.П. Братухина и при участии автора этой статьи были проведены параметрические исследования тяжелых транспортных вертолетов и вертолетов-кранов грузоподъемностью до 60 т с реактивным компрессорным приводом несущего винта и с ТРД на концах лопастей, исследования перспективных схем сверхтяжелых реактивных вертолетов, рассчитанных на перевозку грузов массой от 30 до 60 т. Проведенные в ЦАГИ, ЦИАМ и МАИ исследования показали, что вертолеты-краны с реактивным приводом имеют значительное преимущество перед обычными вертолетами по перевозимой нагрузке (на 15-20%) и их целесообразно использовать при больших объемах крановых и монтажных работ.
Было установлено также, что проблемы, более или менее успешно решенные в теории и предварительных конструкторских разработках, могут оказаться непреодолимыми при постройке и испытаниях опытных вертолетов. Был сделан важный вывод, что создание тяжелых транспортных вертолетов должно осуществляться только на основе механического привода несущих винтов, что определило дальнейшее развитие отечественного вертолетостроения.
В 1955-1957 годах в ЦАГИ совместно с МАИ и ЦИАМ под руководством И.П. Братухина велись исследования по выбору параметров и изысканию конструктивной схемы транспортно-десантного вертолета-самолета. Была установлена целесообразность использования для такого аппарата схемы с поворотным крылом и жесткими соосными воздушными винтами. Исследовались различные схемы вертолетов-самолетов с двумя, четырьмя и даже шестью соосными винтами, установленными на поворотном крыле, а также схемы с двумя поворотными крыльями, расположенными тандемом.
Проект сверхтяжелого вертолета с реактивным приводом несущего винта
Комбинированный вертолет поперечной схемы с тянущими воздушными винтами
В это же время в МАИ под руководством И.П. Братухина были проведены исследования вертолета-самолета оригинальной компоновочной схемы с вертикальным положением фюзеляжа при взлете и посадке и х-образным крылом малого удлинения, на концах которого размещались гондолы с ТВД и соосными винтами. В бюро научной информации была изготовлена модель вертолета-самолета и проведены ее испытания в аэродинамической трубе МАИ.