Выбрать главу

Классическая одновинтовая схема привлекала простотой и легкостью конструкции, особенно системы управления и трансмиссии, упрощавшей и удешевлявшей производство и эксплуатацию, давала большую надежность вертолету. Рулевой винт обеспечивал эффективное путевое управление. Несмотря на успехи вертолетов одновинтовой схемы, в 40-е годы были выявлены и свойственные ей проблемы, осложнявшие разработку и последующую эксплуатацию вертолетов такой схемы. Главными из них были сложность создания легких несущих винтов большого диаметра, редукторов, способных пропускать большую мощность, легких хвостовых трансмиссий, большой свес лопастей и ограниченный диапазон центровок, усложнявшие компоновку вертолета. Многочисленные проблемы были связаны с рулевым винтом - характерной особенностью схемы. К ним относили большие затраты мощности иа привод рулевого винта. Длинная хвостовая балка, рулевой винт и трансмиссия увеличивали вес машины, осложняли центровку. Разработка рулевого винта в 40-е годы считалась по сложности равной разработке несущего. Рулевой винт оказался легко уязвимым при задевании эа препятствия, ломался при посадках на авторотации при большом угле кабрирования.

Большинство вертолетостроителей 40-х - начала 50-х годов (среди них такие авторитеты, как Б. Н. Юрьев, Р. Хафнер, Ф. Пясецкий, Л. Бреге, А. Янг) считали, что при повышении грузоподъемности вертолетов и сохранении при этом одновинтовой схемы с увеличением диаметра несущего винта растут удельный вес несущего винта, трансмиссии, рулевого винта, мощность, затрачиваемая на рулевой винт, усложняются центровка и компоновка вертолета.

Все эти недостатки, по их мнению, должна была устранить продольная схема. Отсутствие затрат мощности на рулевой винт, более низкая удельная нагрузка на несущий винт должны были обеспечить хорошую весовую отдачу, улучшить характеристики высотности и аварийной посадки. Длинный, удобнообтекаемый фюзеляж считался более выгодным с точки зрения аэродинамики. Фюзеляж получался большого объема, обеспечивал доступ к двигателю, облегчал загрузку. Разнос несущих винтов на большие плечи должен был обеспечить хорошую продольную устойчивость, управляемость и центровку. Продольная схема считалась наиболее целесообразной для удвоения грузоподъемности при соединении двух опробованных на одновинтовом вертолете винтомоторных групп. Таким образом, например в СССР, решали проблему создания вертолета продольной схемы Як-24, применив на нем две винтомоторные группы одновинтового вертолета Ми-4.

По всему миру, даже на Тайване, как эпидемия, началась разработка вертолетов продольной схемы. Некоторые из них создавались удвоением винтомоторных групп. Общепринятым также было мнение, что одновинтовая схема целесообразна только для легких вертолетов. Основной конкурент Сикорского в постройке одновинтовых вертолетов конструктор А. Янг в 1949 г. определил предел для взлетного веса одновинтового вертолета в 2700 кг. Данная точка зрения была столь живуча, что выдающийся британский авиаконструктор Р. Хафнер позже, в 1955 г., несмотря на все успехи Сикорского, считал таким пределом 9 т.

И. И. Сикорский был единственным на Западе, кто скептически относился к продольной схеме и твердо верил в большие возможности одновинтовой. Он хорошо помнил, сколько проблем вызвала обдувка несущим винтом установленных сзади рулевых винтов на вертолете VS-300. Поэтому в отличие от многих своих современников он не бросился продольно удваивать винтомоторные группы. Игорь Иванович решил опробовать возможность использования продольной установки винтов на экспериментальной летающей лаборатории. Для этого в декабре 1948 г. на одном из S-47 (R 4) на конце хвостовой балки вместо рулевого вертикального винта был установлен на специальном пилоне горизонтальный винт меньшего, чем несущий, диаметра.

Вертолет оригинальной «полупродольной» схемы, получивший обозначение S-54, провел в воздухе только 4 ч 25 мин. Этого было достаточно, чтобы прийти к выводу, что энергетические затраты при полете на крейсерском режиме на привод рулевого винта при одновинтовой схеме не превышают потерь от взаимовлияния несущих винтов при продольной схеме. Кроме того, Сикорский предвидел при применении продольной схемы и другие отрицательные последствия. Больше Сикорский продольную схему не рассматривал. Объясняя свою позицию в отношении двух винтомоторных групп, он шутил: «Одна женщина на кухне - это великолепно, две - уже согласия нет, каждая стремится вести хозяйство по-своему».

Прорабатывать проекты тяжелых многоместных вертолетов И. И. Сикорский начал еще в годы второй мировой войны. Он уже тогда поражал дотошных корреспондентов сенсационными заявлениями о реальности создания вертолетов со взлетным весом до 20 т. В 1948 г. авиаконструктор приступил непосредственно к созданию машины классической одновинтовой схемы, способной поднимать до десяти пассажиров. Разработка на фирме велась на свой страх и риск практически без всяких ассигнований. Это, может быть, и определило ее оптимизацию. Был учтен весь предыдущий опыт постройки и эксплуатации вертолетов, проанализированы достоинства и недостатки, заимствованы опробованные на них конструктивные новинки. Все это способствовало быстрому воплощению проекта в металл. Выбранная для S-55 компоновка была признана авиационными специалистами всего мира гениальной. При первоначальных проработках грузовая кабина предусматривалась, как и у других вертолетов подобной схемы, спереди, а двигатель располагался сзади. Однако, учитывая опыт эксплуатации S-51 и S-53, когда трудно было обеспечивать центровку при различных загрузках, нужно было придумывать что-то новое. Решение Сикорского было революционным. Он разместил грузопассажирскую кабину непосредственно под осью несущего винта, прямо под главным редуктором. Теперь положение загрузки и ее величина практически не влияли на изменение центра тяжести. Двигатель же Сикорский расположил с наклоном спереди грузо-пассажирской кабины, где он уравновешивал хвостовую балку. При этом размещении двигатель был легко доступен для обслуживания и демонтажа. Двухместная кабина пилотов находилась перед редуктором над грузопассажирской кабиной, откуда был великолепный обзор. Трансмиссионный вал от двигателя к планетарному двухступенчатому редуктору проходил между сиденьями пилотов. Такая компоновка впоследствии была принята на S-58 и различных его лицензионных повторениях (кстати, и на нашем Ми-4 также). Грузопассажирская кабина размером 3,05 х 1,6 х 1,82 вмещала до десяти десантников или восемь раненых на носилках. Для удобства загрузки и выгрузки по борту имелась большая сдвижная дверь. Первые S-55 могли поднимать 600 - 800 кг, а затем и 1 т. На вертолете также устанавливались система внешней подвески и боковая гидролебедка для проведения спасательных работ. Протектированные топливные баки размещались под полом кабины. В самой же кабине можно было установить дополнительные баки, что позволяло увеличивать дальность полета до 1600 км. Габариты S-55 с учетом складывающихся лопастей давали возможность перевозить вертолет в транспортных самолетах, а также размещать его на палубах кораблей.

Освоение в производстве цельнометаллических лопастей способствовало созданию шестнадцатиметрового в диаметре несущего винта. Для S-55 были созданы лопасти с одноконтурным D-образным прессованным лонжероном. К прессованному лонжерону пристыковывалась законцовка с обшивкой из легкого сплава с сотовым заполнителем из фольги. Подобная конструкция лопастей использовалась потом вплоть до середины 70-х годов на подавляющем большинстве вертолетов первого и второго поколения во всем мире, в том числе и в нашей стране. Для неразрушающего контроля за состоянием лопасти Сикорским вскоре была внедрена оригинальная система. Внутри герметично закрытого лонжерона создавалось избыточное давление. При появлении усталостной трещины давление падало и на комле лопасти выскакивал ярко-красный «солдатик ^извещавший экипаж вертолета о грозящей опасности .