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. 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 часа 25 минут. 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.
Средний многоцелевой вертолет S-55
В конце 1948 г. Игорь Иванович Сикорский приступил непосредственно к проектированию машины классической одновинтовой схемы, способной поднимать до десяти пассажиров. Конструктору, как и много лет назад в России при создании эпохального «Гранда», пришлось убеждать многих, но теперь уже в реальности создания столь крупного вертолета по классической одновинтовой схеме.
1 мая 1949 г. правление корпорации «Юнайтед Эркрафт» дало официальное разрешение на ведение работ по проектированию винтокрылого «Гранда» — S-55.
Выбранная для S-55 компоновка была признана авиационными специалистами всего мира гениальной. Сикорский разместил грузо-пассажирскую кабину под осью несущего винта, непосредственно под главным редуктором. Теперь изменение загрузки практически не влияло на положение центра тяжести. Двигатель же Сикорский расположил в самом носу вертолета. В качестве силовой установки был использован звездообразный двигатель «Пратт-Уитни» R-1340 «Уосп» мощностью 600 л.с. Установленный спереди грузо-пассажирской кабины двигатель уравновешивал длинную хвостовую балку с рулевым винтом. На выходном валу двигателя находился осевой вентилятор, совмещенный с гидромуфтой сцепления и свободного хода. Вся конструкция и компоновка вертолета была тщательно продумана с точки зрения упрощения эксплуатации и производства.
Двухместная кабина пилотов находилась «на втором этаже» перед главным редуктором, над грузопассажирской кабиной, откуда был великолепный обзор. Трансмиссионный вал от двигателя к главному редуктору проходил между сиденьями пилотов. Грузо-пассажирская кабина размером 3,05x1,6x1,82 м вмещала до десяти десантников или шесть раненых на носилках и сопровождающего медработника. Для удобства загрузки и выгрузки по борту имелась большая сдвижная дверь. Первые S-55 могли поднимать 600–800 кг. В дальнейшем их грузоподъемность возросла до 1 т. На вертолете также устанавливались система внешней подвески грузоподъемностью до 1 т и боковая гидролебедка — до 125 кг. Топливные баки размещались под полом кабины.
Несущий винт имел трехлопастную схему. Освоение в производстве цельнометаллических лопастей способствовало созданию шестнадцатиметрового в диаметре несущего винта. Для S-55 были созданы лопасти c одноконтурным D-образным прессованным лонжероном. К лонжерону пристыковывалась законцовка с обшивкой из легкого сплава с сотовым заполнителем из фольги. Подобная конструкция лопастей использовалась потом вплоть до середины 70-х годов.
Втулка разрабатывалась по образцу используемой на S-52, т. е. с совмещенными вертикальным и горизонтальным шарнирами со сравнительно большим разносом, что также способствовало улучшению пилотажных характеристик вертолета и увеличению диапазона центровок. Двухлопастной рулевой винт приводился от главного редуктора посредством трансмиссионных валов, промежуточного и концевого редукторов. Втулка рулевого винта была карданного типа с повернутой осью. Металлическая лопасть состояла из носовой части, согнутой из дюралевого листа, П-образного лонжерона, нервюр и дюралевой обшивки.
Двухступенчатый планетарный главный редуктор крепился посредством подредукторной рамы к силовому набору фюзеляжа. Сзади редуктора крепился маслорадиатор, по бокам — блок гидроусилителей системы управления. Полумонококовый фюзеляж был выполнен из алюминиевых и магниевых сплавов. По проведении первых летных испытаний сзади фюзеляжа за кабиной под хвостовой балкой установили ребро-кронштейн, чем повысили прочность балки и улучшили аэродинамические и динамические характеристики вертолета.
На S-55 было впервые применено четырехстоечное шасси, обеспечившее лучшую устойчивость на стоянке, особенно это было важно при палубном базировании. При необходимости колесное шасси могло заменяться на амфибийное с поплавками.
Для обеспечения продольной балансировки установили фиксированный перевернутый V-образный стабилизатор. На S-55 впервые было установлено трехканальное необратимое бустерное управление. Проводка управления к автомату перекоса была механическая, а к рулевому винту — тросовая. С 1954 г. все вертолеты S-55 стали оснащаться автопилотами. Совершенство частей и деталей конструкции было столь велико, что к 1955 г. впервые был достигнут ресурс основных агрегатов в 1000 ч.
Вертолет S-55, еще до приобретения его военными, получил обозначение YH-19, так как им заинтересовалось командование ВВС США, объявившее конкурс на вертолет — арктический спасатель. В первых числах ноября 1949 г. первый летный экземпляр S-55 был готов к летным испытаниям. Рядом с ним в сборочном ангаре завода «Сикорский Эркрафт» в Бриджпорте стояли еще две аналогичные машины — дублер и третий экземпляр, предназначенный для статиспытаний на земле.
Первый подъем в воздух состоялся на привязи 10 ноября 1949 г. под управлением Д. Д. Винера. Проверена устойчивость и управляемость, отсутствие резонансов. Только 21 ноября путы привязи наконец сброшены, и Дмитрий Дмитриевич ушел в первый свободный полет. Командование ВВС финансировало постройку первых пяти опытных YH-19.
Первый S-55
Вертолет S-55, несмотря на всю его необычность, оказался настолько удачно продуман и просчитан, что испытатели «Сикорский Эркрафт» не встретились ни с одной крупной проблемой. К лету 1950 г. заводские испытания были закончены и машина поступила в руки военных испытателей. Сначала ее отправили в летно-исследовательский центр ВВС на базу Эглин во Флориде для испытаний в условиях больших температур и влажности. Затем последовали зимние испытания на Аляске.
Между тем испытания пришлось форсировать. 25 июня 1950 г. на Корейском полуострове развернулись боевые действия. Американские войска остро нуждались в эвакуационно-спасательном средстве. 23 марта 1951 г. два YH-19 поступили в состав 3-го спасательного эскадрона. Один из них за три месяца опытной эксплуатации эвакуировал с передовых позиций 99 раненых и спас 5 летчиков.
К сожалению, несмотря на то что S-55 успешно прошел все испытания, командование ВВС все-таки предпочло иметь в качестве арктического спасателя вертолет двухвинтовой продольной схемы «Пясецкий» PV-22 (H-21). Сказалось живучее заблуждение о большем диапазоне центровок вертолета продольной схемы.
Первыми S-55 по достоинству оценили моряки. Они уже давно хотели иметь палубный противолодочный вертолет, способный носить спускаемый гидролокатор-сонар или ударное оружие — торпеды и глубинные бомбы. Поэтому командование ВМФ США сделало в апреле 1950 г. заказ на десять S-55. Под обозначением HO4S-1 они стали первыми палубными противолодочными вертолетами США. К концу года HO4S-1 поступили в опытную эксплуатацию в учебно-испытательный эскадрон HU-2. Из-за большого веса противолодочного оборудования того времени они не могли одновременно нести сонар и ударное вооружение. Поэтому HO4S-1 оборудовались в двух вариантах: либо с сонаром, либо с противолодочными торпедами. Первый вариант именовался «хантером»— охотником, второй — «киллером» — убийцей. Из них был сформирован впервые в истории флота США противолодочный эскадрон HS-1.