Автожир А-13 в процессе испытаний на лыжном шасси в марте 1936 г.
В ходе летных испытаний, которые закончились 23 июня 1936 г., автожир А-13 совершил 17 полетов общей продолжительностью 7 часов 10 минут.
Основные технические характеристики автожира ЦАГИ А-13 *
* Летные характеристики не фиксировались
Автожир ЦАГИ А-14
Этот аппарат первоначально начинал строиться как А-6, затем начал летать как второй экземпляр А-8 – в конечном результате получил обозначение А-14.
Автожир А-14 в процессе испытаний на лыжном шасси на аэродроме Ухтомка под Москвой. 16 января 1937 г.
Он создавался как экспериментальный, для исследования летных особенностей бескрылых аппаратов с непосредственным управлением несущим ротором. А-14 отличался измененной системой управления, новым шасси и отсутствием крыла. Управление наклоном ротора в поперечной плоскости осуществлялось ручкой управления (взамен элеронов), в продольной плоскости штурвалом, установленным на левом борту кабины пилота. Для более мягкой связи между ротором и ручкой управления в систему были включены демпфирующие пружины. Хвостовое оперение А-14 полностью соответствовало оперению, установленному на А-8.
Первый полет на модифицированном аппарате совершил С. А. Корзинщиков 17 сентября 1935 г. При этом обнаружилась недостаточная поперечная устойчивость, которую лечили путем изменения передаточного числа в системе управления и изменением загрузки пружин. Несмотря на заметное улучшение поперечной устойчивости, вопрос окончательно не разрешился в ходе проведения летных испытаний.
Признавалось, что основные летные характеристики А-14 мало изменились по сравнению с предыдущими вариантами. Поперечное управление при помощи наклона оси ротора взамен элеронов оценивалось вполне эффективно, одновременно продольная устойчивость значительно улучшилась.
Летчик Кошиц у автожира А-14
В связи с проектированием автожира А-12, на котором предполагалось применить новую втулку крепления лопастей ротора с пересекающимися в горизонтальной плоскости шарнирами, новый механизм решили первоначально испытать на А-14. Такая втулка была изготовлена применительно к А-14 и испытана в 1936 г.
В последующем на А-14 предприняли ряд испытательных полетов, в одном из которых он потерпел аварию и далее не восстанавливался.
Основные технические характеристики автожира ЦАГИ А-14 *
* Летные данные не фиксировались
Автожир ЦАГИ А-15
Разработка эскизного проекта автожира А-15 началась в ООК ЦАГИ в конце 1935 г. Он предполагался как многоцелевой, военный аппарат для выполнения ближней разведки и корректирования артиллерийского огня. Рабочее проектирование, наблюдение за строительством и подготовка к испытаниям велась под руководством В. А. Кузнецова. Автожир строился в 1936—37 гг. в цехе винтовых аппаратов завода № 156.
А-15 представлял собой двухместный бескрылый автожир с непосредственным управлением втулкой ротора, оснащенный двигателем М-25В мощностью 725 л. с. с воздушным винтом «Гамильтон – Стандарт» диаметром 2,96 м. Автожир имел наибольшие размеры и полетный вес среди всех советских автожиров.
Трехлопастный ротор А-15 диаметром 18 м являлся наибольшим среди ранее построенных автожиров. Управление ротором непосредственное с фиксацией положения втулки в нерабочем положении. Большой диаметр ротора обусловил высокие окружные скорости для концов лопастей, поэтому профиль их сечения по радиусу менялся. От оси вращения до радиуса 5,5 м использовался профиль ЦАГИ серии В относительной толщины 15–17,6 %. На концевой части лопасти использовался скоростной профиль Стэк относительной толщины 11–12,8 %.
Конструктивно лопасти несущего ротора А-15 были подобны лопастям автожира А-12: состояли из стального трубчатого лонжерона с деревянными нервюрами, с обшивкой из фанеры и полотна. В крепление лопастей ротора включены гидравлические демпферы, которые впоследствии стали основной заботой при доводке автожира.
Крепление ротора осуществлено на мощной центральной стойке, размещенной перед передней кабиной. Стойка крепилась дополнительным передним подкосом и боковыми стальными расчалками.
Хвостовая часть фюзеляжа А-15 заканчивалась рулем поворота, уширенным за счет небольшого подфюзеляжного киля. Стабилизатор подкосный с управляемыми закрылками, снизу к нему крепятся две килевые «шайбы».
Модель автожира А-15
Шасси с хвостовым колесом, колея основных колес, заключенных в обтекатели, равняется 3500 м.
Вооружение А-15 состояло из синхронного пулемета ШКАС и одного оборонительного ШКАС на турели ТУР-8. Бомбы крепились под фюзеляжем и на специальных держателях за стойками шасси. Установка фото– и радиооборудования стандартная.
Автожир А-15 изготовили весной 1937 г. и, начиная с 20 апреля, приступили к испытаниям. В летной кабине поочередно находились летчики Козырев, Иванов, Чернавский. В процессе пробных раскруток ротора проявилась необходимость доводки гидравлических демпферов в креплении лопастей. Кроме этого испытатели столкнулись с явлением «земного резонанса» (автоколебаниями, возникающими вблизи земли).
Оригинальные схемы боевого автожира А-15
23 мая 1937 г. в связи с катастрофой А-12 испытания А-15 приостановили. Между этими двумя аппаратами имелось много общего, поэтому вся деятельность по А-15 затормозилась до расследования причин катастрофы. В начале февраля 1938 г. испытания А-15 продолжились, но отношение руководства авиапромышленности к автожирам к тому времени было определенно негативным, поэтому скоро все работы окончательно прекратились и более не возобновлялись.
Известно, что в 1938 г. строился 2–й экземпляр А-15, так называемый «дублер», однако его постройку прекратили задолго до завершения работ.
Основные технические и расчетные летные характеристики автожира ЦАГИ А-15
Автожир Сиерва С-30
В период наиболее активного увлечения автожирами на территории Советского Союза отметился только один аппарат иностранной постройки – Сиерва С-30, построенный в Англии фирмой A. V. Roe по лицензии Cierva Autogiro Co Ltd. Означенный экземпляр был приобретен советской комиссией в составе Черемухина, Изаксона и Корзинщикова в конце 1934–го, начале 1935 г. С-30 представлял собой бескрылый двухместный автожир со звездообразным двигателем воздушного охлаждения Дженет «Мейджор» (Armstrong Sideley Genet Major) мощностью 140 л. с., снабженный деревянным воздушным винтом диаметром 1,353 м.
В период с 25 сентября по 4 октября 1935 г. автожир С-30 проходил государственные испытания в НИИ ВВС. Летал инженер – летчик А. А. Ивановский. Всего было выполнено 38 полетов с общим налетом 14 часов 11 минут.
Описывая летные качества С-30, в официальном отчете по испытаниям говорилось, что данный автожир позволяет осуществлять крутые спуски и посадку почти без пробега. Может садиться на ограниченных площадках с подходами размером 100×100 м. По оценкам советских специалистов С-30 представлял несомненный интерес, поэтому рекомендовалось использовать его положительные качества при постройке отечественных автожиров.
Известно, что в период 1935—37 гг. на С-30 было выполнено множество полетов исследовательского характера. Согласно рукописным записям Изаксона (беседа с М. С. Арлазоровым 01.02.71) в одном из полетов на небольшой высоте автожир неожиданно перевернулся и выполнил бочку. В момент выполнения незапланированной фигуры машина потеряла высоту и ударилась о землю. В кабине находились два пилота, которые остались живы, автожир был значительно поврежден.
После проведения восстановительного ремонта полеты продолжились и закончились еще одним подобным происшествием. При проведении планового облета С-30 на высоте 30 м перевернулся на спину. Летчик Ивановский не был пристегнут ремнями, поэтому выпал из кабины. К счастью, он благополучно миновал лопасти ротора и упал в глубокий сугроб на краю аэродрома. Машина была разбита вдребезги.
Автожир Сиерва С-30 на аэродроме НИИ ВВС в ходе проведения государственных испытаний. 1935 г.
Происшествия с С-30 привели к появлению очередной исследовательской работы М. Л. Миля. Согласно его выводам они происходили по причине недостаточной устойчивости автожира и при сочетании неблагоприятных условий, когда имелось сильное боковое скольжение и летчик не парировал вовремя боковой крен.
Несмотря на перечисленные аварии С-30, известно, что аппарат вновь восстанавливался и продолжал летать. Существуют свидетельства, что в 1941 г. этот автожир был вывезен в эвакуацию.
Летные и технические характеристики С-30 по данным испытаний в НИИ ВВС
Автожир АК
Этот аппарат, получивший обозначение АК (артиллерийский корректировщик), стал последним автожиром, разработанным Н. И. Камовым в довоенный период. В нем конструктор суммировал все наработки предыдущих лет, способные сделать АК самым совершенным аппаратом советской постройки. Известно, что тактико – технические требования (ТТТ) на новый автожир подготовили в НИИ ВВС весной 1940 г., после чего их направили в 19–й отдел завода № 156.
АК определялся как подвижный наблюдательный пункт и предназначался для придания специализированным артиллерийским авиаотрядам. В соответствии с ТТТ, подтвержденными Главным артиллерийским управлением (ГАУ), автожир, оснащенный двигателем МВ-6 мощностью 220 л. с., должен был обладать следующими характеристиками:
* При этом должен был обеспечиваться подъем до высоты 2 м под углом 60˚
Автожир АК в сборочном цехе. 1941 г.
К дополнительным требованиям относились: хороший обзор во всех направлениях, складывающийся ротор, приведение в готовность к взлету в течение 15 минут, хорошая устойчивость и управляемость, возможность перевозки со сложенным ротором за автомобилем со скоростью до 40 км/ч.
Указанные технические требования 7 марта 1940 г. утвердил начальник НИИ ВВС Филин.
Разработка автожира АК совпала с правительственным решением об организации отдельного «опытного завода винтовых аппаратов» на базе существующих сооружений в районе Ухтомского аэродрома. 21 марта 1940 г. нарком авиапромышленности А. И. Шахурин подписал приказ об образовании нового опытного завода № 290, строительство и оборудование которого следовало закончить к 1 января 1941 г. Главным конструктором и исполняющим обязанности директора этого завода назначили Н. И. Камова, а его заместителем стал М. Л. Миль.
Оригинальные схемы автожира АК
На новом месте коллектив Камова одновременно с дооборудованием заводских помещений и проведением эксплуатационных испытаний автожиров А-7 приступил к проектированию АК. Этот автожир по своей компоновке заметно отличался от всех предыдущих советских конструкций. Места двух пилотов, сидящих рядом, для улучшения обзора были размещены в передней части яйцевидной гондолы. Позади нее оборудовался рядный двигатель воздушного охлаждения МВ-6 с толкающим воздушным винтом изменяемого шага. Традиционный фюзеляж отсутствовал, его роль выполняла пространственная ферма, заканчивающаяся мощным хвостовым оперением. Продольное и поперечное управление автожиром осуществлялось при помощи рычага, нависающего над кабиной левого пилота. Этот рычаг управления позволял изменять плоскость вращения ротора посредством изменения циклического шага лопастей.
Камов предполагал два варианта полетов автожира. В варианте «прыгающего автожира» подъем осуществлялся за счет высокой кинетической энергии ротора. В варианте «автожир – вертолет» реактивный момент несущего ротора парировали три мощные вертикальные поверхности, снабженные специальными профилированными щелями для увеличения их эффективности. По первоначальным расчетам АК мог осуществлять полет в диапазоне 38—195 км/ч.
До наступления 1941 г. в КБ Камова закончили рабочее проектирование АК и приступили к изготовлению его деталей и агрегатов. Внешний вид машины в окончательном виде несколько изменился, в частности кабину пилотов оборудовали закрытым фонарем, обеспечивающим почти круговой обзор. Внесенные изменения и дополнительные усиления увеличили вес пустого АК с 872 кг до 1026 кг. Последнее обстоятельство привело к тому, что Камов совместно с Милем обследовали всю конструкцию с целью снижения веса. Тем не менее указанное ниже значение веса пустого автожира вошло в справочные данные.
Основные расчетные характеристики автожира АК
Закончить постройку АК на заводе в Ухтомской не удалось. После начала войны элементы АК вместе с другим имуществом завода № 290 перевезли на Урал, в поселок Билимбай. Здесь вернуться к продолжению работ по нему удалось лишь в середине 1942 г. К наступлению нового 1943 г. практически все агрегаты двух автожиров АК были изготовлены, велась их окончательная сборка. Оставалось совсем немного, уже в феврале Камов предполагал приступить к летным испытаниям первого опытного экземпляра. В этот период уже закончилась эпопея А-7 и на завод дошли слухи о прекращении работ по автожирам. Слухи не были лишены оснований, 30 января 1943 г. руководство НКАП подготовило приказ о расформировании завода № 290.
Директор и Главный конструктор завода Н. И. Камов назначался начальником серийного конструкторского отдела (СКО) завода № 494, выпускающего самолеты По-2, а его заместитель М. Л. Миль направлялся в ЦАГИ.
Через несколько лет оба этих талантливых человека продолжили проектирование винтокрылых аппаратов, ставших впоследствии известными как вертолеты «Ка» и «Ми».
АВТОЖИР ЦАГИ А-7
Первый опытный экземпляр
Проектирование двухместного автожира под двигатель М-22, предназначенного к службе в качестве разведчика и артиллерийского корректировщика, было начато Н. И. Камовым после перехода в ЦАГИ во второй половине 1931 г. Сложность поставленной перед конструктором задачи обусловила значительные сроки создания аппарата. Даже само название А-7 определилось не сразу – известно, что при включении его в план опытных разработок в конце 1933 г. автожир некоторое время фигурировал как разведчик Р-1.
В течение двух лет Камов прорабатывал три варианта, отличающихся компоновкой, схемой шасси и нагрузкой. Окончательный вариант, начатый постройкой в 1933 г., являлся двухместным автожиром крылатого типа, с двигателем воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 л. с. и с тянущим воздушным винтом.
Фюзеляж А-7 ферменной конструкции, обшивка дюралевая, клепаная, в районе размещения экипажа боковые панели для удобства обслуживания сделаны съемными. Хвостовая часть заканчивалась вытянутым килем, снабженным рулем поворота. Горизонтальное оперение имело специальную профилированную щель, увеличивающую эффективность рулей высоты и способствующую сокращению разбега. Управление двойное, задняя ручка управления и педали съемные. Основной запас бензина в фюзеляжном топливном баке емкостью 400 л. Кроме того, на случай повреждения в боевых условиях основного бака имелся дополнительный бак емкостью 35 л, обеспечивающий продолжение полета в течение 25–30 минут.
Шасси трехколесное с передней стойкой. Такая схема улучшала взлетно – посадочные характеристики и снижала влияние неуправляемых разворотов при пробеге автожира. Основные колеса 800×150 мм, носовое колесо 470×210 м – все три колеса прикрыты обтекателями.
Крыло состояло из центроплана, укрепленного поддерживающими подкосами, и отъемных частей (консолей). Другим назначением крыльевых подкосов являлась передача усилий от шасси при грубых посадках с высокой вертикальной скоростью. Консольные части крыла складывались при транспортировке. Профиль поперечного сечения крыла МОС-27, угол отгиба крыльевых законцовок вверх составлял 35°.
Кабан крепления ротора первого опытного экземпляра трехстоечный, снабженный дополнительными расчалками в поперечной плоскости. На всех последующих образцах кабан крепления ротора двухстоечный, с размещением стоек в плоскости симметрии фюзеляжа. Трехлопастной ротор крепился к втулке с помощью горизонтальных и вертикальных шарниров. Как и крыло, в транспортном положении ротор складывался. Перед стартом ротор раскручивался от двигателя с помощью системы механического запуска. Этот же механизм работал как система механического торможения ротора после посадки при пробеге.
Автожир А-7 изначально предназначался для военного использования, поэтому проектировался с одним стреляющим вперед синхронным пулеметом ПВ-1 и спаркой пулеметов ДА на турели ТУР-6 у второго члена экипажа. Запас патронов в 12 магазинах, размещенных в специальном лотке в задней кабине.
Изготовление первого опытного экземпляра А-7 в цехе винтовых аппаратов (ЦВА) завода опытных конструкций (ЗОК) ЦАГИ закончили в апреле 1934 г. 3 мая автожир перевезли на Центральный аэродром г. Москвы, где началась подготовка к проведению испытаний. Поэтапно проверили работоспособность всех систем и механическую раскрутку ротора. 17 мая состоялись первая рулежка и небольшой полет в воздух. При последующем осмотре была обнаружена деформация задней кромки всех лопастей ротора. Лопасти расклепали и усилили дополнительными дюралевыми пластинками. 22 мая летчик Корзинщиков выполнил новый полет, после которого обнаружили заметную деформацию центроплана и подкосов. На этот раз автожир вернули на завод для переделок и ремонта.