главный редактор журнала "Крылья Родины",
академик АНАиВ
В предыдущей статье данного цикла речь шла о превращении самолёта в планер и наоборот. На этот раз предмет нашего внимания – винтокрылые аппараты (автожиры, конвертопланы), создаваемые с использованием фюзеляжа от существующего «нормального» самолёта, и, наоборот, использование готового вертолётного фюзеляжа при постройке самолёта (редкий случай). Поскольку примеры подобного рода из отечественной практики немногочисленны, придётся уделить больше внимания иностранным конструкциям.
Начнём в хронологическом порядке.
Испания – Англия. От лёгких самолётов к автожирам Сьерва
Родоначальником автожиров (аппаратов укороченного взлёта и посадки с авторотирующим несущим винтом) является испанский инженер Хуан де ла Сьерва.
Испанский инженер Хуан де ла Сьерва возле одного из своих автожиров
Автожир Cierva C.1 с фюзеляжем от самолёта Депердюссен-моноплан (самолёт показан на нижнем фото)
Автожир Cierva C.6 с фюзеляжем от самолёта Avro 504K
Автожир Cierva C.8 с фюзеляжем от самолёта Avro 552 (развитие Avro 504)
Хуан де ла Сьерва, погибший в авиакатастрофе в 1936 году, получил всеобщее признание как выдающийся авиаконструктор, ставший одним из основоположников мирового автожиро- и вертолётостроения. [1]
СССР. От Авро-504 к КАСКР-1 и КАСКР-2
Опыт Хуана де ла Сьерва использовали молодые тогда советские конструкторы Н.И.Камов и Н.К.Скржинский (сотрудники КБ Ришара на авиазаводе №22), когда они в порядке личной инициативы решили построить первый советский автожир. Аппарат, названный его авторами КАСКР-1 «Красный инженер», поднялся в воздух 25 сентября 1929 г. Конструктивно аппарат был весьма близок к автожиру Хуана де ла Сьерва C-8, на котором испанец внедрил подвеску лопастей с шарнирами в двух плоскостях. По примеру С.6 – предыдущей модели испанца – советские инженеры использовали фюзеляж от учебного самолёта Avro 504K (строился у нас как У-1) вместе с силовой установкой – ротативным мотором Рон мощностью 120 л.с. Бипланную коробку заменили на низкорасположенное крыло небольшого размаха с верхними подкосами, а над фюзеляжем поставили пирамидальный пилон из четырёх стоек, на котором крепилась втулка несущего винта с лопастями, подвешенными на горизонтальных и вертикальных шарнирах. Хорду вертикального оперения укоротили, чтобы избежать задевания свисающей лопастью ротора. Изменилось шасси, стойки которого были разнесены более широко. Проходившие в конце 1929 года испытания сопровождались многими трудностями и неожиданностями, поломками и авариями, но всё же КАСКР-1 совершил два успешных полёта.
Советский У-1 (Авро 504К). Для автожира КАСКР-1 был взят фюзеляж одного из таких самолётов
Н.К. Скржинский (крайний слева) и Н.И. Камов (крайний справа)
возле автожира КАСКР-1 «Красный инженер»
КАСКР-2 успешно осуществил 90 полётов, в одном из которых был достигнут потолок 450 м.
Полученный результат явился большим успехом наших авиаконструкторов, которым, работая в труднейших условиях, удалось создать первый отечественный винтокрылый летательный аппарат. Он стал началом карьеры знаменитого впоследствии конструктора советских вертолётов Н.И.Камова. [2]
Автожиры КАСКР-2
Примерно в этот же период, в 1930 году, разработкой автожиров решили заняться два французских инженера Антуан Одье и Гюстав Бессьер (Anoine Odier et Gustav Bessière). Для этой цели они основали компанию Ecole Spéciale des Travaux Aéronautiques. Год спустя они выступили с проектом летательного аппарата, который по своей конструкции находился где-то посередине между обычным самолётом и автожиром. Аппарат получил название Clinogyre.
За основу конструкторы решили взять лёгкий спортивный моноплан Caudron C.193. Они приобрели два C.193 с регистрационными номерами F-AJSH и F-AJSJ и приступили к работе.
Одье и Бессьер ограничились минимальными переделками. Было оставлено исходное монопланное крыло, в дополнение к которому над фюзеляжем были поставлены два двухлопастных соосных винта диаметром 6 метров. В отличие от автожира Хуана де ла Сьерва, лопасти Clinogyre не были оснащены автоматам перекоса, хотя и были отклонены на небольшой угол. По существу несущий винт выполнял роль второго крыла, превращая моноплан в биплан.
На снимках сверху вниз:
Caudron F-AJSF до переделки в Clinogyre
Clinogyre на этапе наземных испытаний
Clinogyre в полёте
Результат был впечатляющим, однако не принёс авторам проекта коммерческого успеха. Военных не устаивал тот факт, что Clinogyre не обладал возможностью вертикального взлета, на который были способны автожиры с дополнительным приводом несущего винта. Одье и Бессьер делали ставку на то, что несущий винт их конструкции может быть установлен на любой моноплан с низкорасположенным крылом, однако эта идея не нашла поддержки. [3]
США. От самолёта Cessna 337 к автожиру Revcon 6G (Hawk 6G)
В США в 90-х годах прошлого века разработкой автожиров занималась, в частности, компания Groen Brothers Aviation. Ею был разработан и построен как самостоятельная конструкция лёгкий автожир Hawk H4. Создавая на его основе следующую модель Hawk 6G (известный также как Revcon 5G), компании решила использовать фюзеляж от лёгкого многоцелевого самолёта Cessna 337.
Самолёт Cessna 337. Подобный экземпляр был переделан в автожир
Автожир Revcon 6G, переделанный из самолёта Cessna 337
СССР. От Ли-2 к винтокрылу
В СССР в 1951 году в ОКБ Н.И.Камова спроектировали аппарат класса «конвертоплан», используя в качестве основы самолёт Ли-2. Аппарат получил в КБ название винтокрыл «Х». Планировалось создать универсальный ЛА, в котором совмещались бы вертикальный взлёт и посадка вертолёта со скоростными характеристиками самолёта. Ли-2 снабдили двумя трёхлопастными несущими винтами, которые располагались один над другим по соосной схеме на общей колонке над фюзеляжем. Силовой установкой для них служил турбовинтовой двигатель ТВ-2 мощностью 4650 л.с., снабжённый специальным редуктором. При этом сохранялась штатная силовая установка из двух двигателей М-62ИР. Обращал на себя внимание большой угол наклона вперёд оси несущих винтов с сопутствующим «задиранием вверх» выхлопного сопла ТВД.
Военно-транспортный самолёт Ли-2 (вверху)
Модель винтокрыла «Х» на базе Ли-2 (внизу)
Трёхвидовой рисунок винтокрыла «Х», спроектированного на базе Ли-2
Однако проект так и не получил воплощения в металле. С появлением в 1952 году вертолётов Ми-4 и Як-24 уже не было смысла доводить до лётных испытаний необычную машину. Работы были прекращены на этапе постройки большой модели, оснащённой двумя трёхлопастными винтами от вертолёта Ка-10, которую испытали в аэродинамической трубе ЦАГИ. На этом дело и кончилось. [5]
Россия. От самолёта МАИ-89 (890) к автожиру МАИ-205
В 1989 г. в ОСКБЭС МАИ на базе лёгкого самолёта «Юниор» был создан одноместный биплан МАИ-89, который после доработки был переименован в МАИ-890, а ещё позже стал известен под названием Авиатика-МАИ-890 или просто Авиатика-890. Самолёт имел весьма простую и лёгкую конструкцию – фюзеляж по существу представлял собой трубчатую балку, на переднем конце которой устанавливалось сиденье пилота с лобовым обтекателем (на МАИ-89), затем закрытая кабина (на МАИ-890). За ним размещалась коробка крыльев с толкающей силовой установкой на уровне задней кромки верхнего крыла; в задней части балки крепилось традиционное хвостовое оперение. Конструкцию дополняло неубираемое трёхопорное шасси с носовым колесом и основными опорами рессорного типа. МАИ-890 мыслился как спортивный, туристский, прогулочный, появились вариант с химбаком для АХР и двухместный учебный МАИ-890У. Самолёт оказался очень удачным, строился серийно на заводах МАПО «МиГ» и УЗГА и поставлялся заказчикам как в России, так и за рубежом. На 2022 год было построено более 320 экземпляров.
У конструкторов самолета МАИ-890 возникла мысль использовать его как базу для создания автожира. Постройка аппарата была осуществлена на экспериментально-опытном заводе МАИ. Вместо коробки крыльев на фюзеляжной балке за кабиной установили колонку несущего винта, сохранив силовую установку с толкающим винтом. Получившийся аппарат первоначально именовался МАИ-890А (МАИ-89А). Он стал экспонатом авиасалона МАКС-93, на котором он проходил под названием Авиатика-890А. Автожир создавался под руководством главного конструктора ОСКБЭС МАИ К.Жидовецкого и ведущего конструктора А.Зорина. По замыслу, конструкция должна была допускать превращение самолёта в автожир и обратно; предусматривалась и постройка сразу в варианте автожира. На одном из проектных рисунков колонка несущего винта была показана складывающейся вперёд. [6] [7]
Сверхлёгкий самолёт МАИ-90
Автожир МАИ-890А в полёте
Автожир МАИ-890А, оснащённый химбаком
Два снимка автожира МАИ-205 с аппаратурой для авиахимработ
Предполагалось наладить его производство в Молдавии, однако до этого дело не дошло. Вероятно, возникшие препятствия на пути реализации упомянутых планов так и не позволили наладить практическую эксплуатацию МАИ-205. [8] [9] [10]
Россия. От самолёта МАИ-223 к автожиру МАИ-208
В 2004 году в ОСКБЭС МАИ был построен двухместный сверхлёгкий самолёт МАИ-223, предназначавшийся для обучения, спорта, туризма и т.п. Построенный по схеме «подкосный парасоль», самолёт имел неубирающееся шасси с хвостовым колесом и закрытую кабину с размещением пилотов рядом друг с другом. Основу фюзеляжа составляла плоская трубчатая ферма с обшивкой из тонкого стеклопластика. Самолёт приобрёл своеобразный вид из-за «отогнутых назад» рессорных стоек шасси и выноса вперёд точек крепления подкосов к фюзеляжу. Хвостовая часть фюзеляжа была обшита термоусадочной тканью Dilatex.
Лёгкий самолёт МАИ-223, послуживший базой для создания автожира МАИ-208
На самолёт поступило несколько десятков заказов. В ноябре 2006 г. «Уральский завод гражданской авиации» (ОАО «УЗГА») планировал развернуть серийное производство МАИ-223 и со временем выпускать не менее 100 самолётов в год, намечались поставки на экспорт. Этим планам не суждено было осуществиться – финансирование так и не было налажено, и в общей сложности было произведено всего 5 самолётов МАИ-223.
Самолёт МАИ-223 послужил основой для создания автожира МАИ-208. Его разработка началась в 2006 г., а постройка опытного образца – в 2007 г. Превращение самолёта в автожир означало глубокую модификацию МАИ-223. Дело не ограничилось заменой крыла на колонку двухлопастного несущего винта, установленную над фюзеляжем. Переделке подверглась хвостовая часть фюзеляжа. Пришлось изменить высоту и очертания вертикального оперения. Кабина пилотов и носовая часть с двигателем Rotax 912S мощностью 100 л.с., приводящим в движение тянущий винт, а также шасси с хвостовым колесом сохранили в целом характерный для исходного самолёта облик.
Автожир МАИ-208 в исходном виде (вверху)
и с доработанным вертикальным оперением
В таком виде аппарат был представлен на выставку HeliRussia-2011. Чуть позже на салоне МАКС-2011 посетители увидели МАИ-208 с дальнейшей доработкой. Форкиль был увеличен и доведён по высоте до вершины руля направления. В таком виде доводка продолжалась ещё несколько лет. На МАКС-2013 МАИ-208 был показан с новыми доработками – были поставлены новые лопасти, машина получила шасси с носовой стойкой. Бортовой номер отсутствовал.
МАИ-208 с новым оперением и шасси (2015 г.)
Ниже – он же в 2018 г. с килевыми шайбами
В дальнейшем новой информации о судьбе проекта не поступало.
Если превращение самолёта в винтокрылый аппарат – дело сравнительно нередкое, то противоположное явление – переделка вертолёта в самолёт – вещь крайне неординарная. Автору статьи известен лишь один пример такого рода. Это весьма оригинальный аппарат, построенный подполковником ВВС в отставке А.Н.Копейкиным по предложению правления одного из колхозов-милионеров на Кубани, которому был нужен собственный самолёт для авиахимработ.
В некоторых источниках самолёт именуется «Челленджер», хотя сам Копейкин называл его СХ-2 («сельскохозяйственный второй»). Автор конструкции приобрёл фюзеляж с хвостовой балкой и авионикой от только-что списанного вертолёта Ми-2 и поставил на него крыло от списанного Л-410, на которое установил два поршневых двигателя М-14П от списанных спортивных Яков. К балке было прикреплено самодельное вертикальное оперение и горизонтальное оперение от Ан-2. Самолёт имел неубираемое трёхопорное шасси. Через 8 месяцев после начала работ, 10 марта 1990 года Копейкин сам поднял самолёт в воздух. Машина прошла затем испытания по программе, утверждённой лётчиком-испытателем ФЛА Лахмустовым Е.А. На самолёт поставили сельхозоборудование, и до 1992 года Копейкин летал на нём, опыляя и удобряя поля в своём и соседних колхозах.
А.Н. Копейкин – бывший военный лётчик, построивший самолёт СХ-2
Ми-2, подобный показанному здесь, стал «донором» фюзеляжа
для самодельного самолёта СХ-2 «Челленджер» (нижнее фото)
Максимальный взлётный вес – 2500 кг
Максимальная грузоподъёмность – 1000 кг (ёмкость химбака – 800 л).
Скорость отрыва – 75-80 км/ч
Посадочная скорость – 65 км/ч (закрылки отклонялись на 40 гр.)
Максимальная скорость г.п. 230 км/ч
Длина разбега 80-100 м, длина пробега более 400 м (вертолётные тормоза были слабоваты). [14] [15]
Литература и источники
[1] Владимир Котельников. Автожиры Сиервы. Ж. Крылья Родины https://aviatorguru.mirtesen.ru/blog/43548489324/AVTOZHIRYI-SIERVYI
[2] КАСКР-1(2) Красный Инженер. https://airwar.ru/enc/law1/kaskr.html
[3] Статья Clinogyre www.airwar.ru/enc/law1/clinogyre.html
[4] Статья Revcon 6G www.airwar.ru/enc/heli/revcon6g.html
[5] Сергей Колов. Проект винтокрыла «Х». Ж. Самолёты мира №1/2 январь-февраль, 1997 г. стр. 28-30.
[6] Статья Авиатика-МАИ-890А www.airwar.ru/enc/la/mai890a.html
[7] Статья о МАИ ж. General Aviation Journal 1’2000 p. 46
[8] Статья МАИ-205 www.airwar.ru/enc/la/a250.html
[9] [10] [11] А.Матвеенко и Ю.Макаров «Летательные аппараты МАИ 1930-2005» ж. Крылья Родины 8-2005.
[12] ОСКБЭС МАИ. Автожир МАИ-208. www.oskbes.ru/208-p.html
[13] Получено разрешение на испытания автожира МАИ-208. www.aviaport.ru/news/326045
[14] Лёгкий сельскохозяйственный самолёт СХ-2
www.авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/sssr/legkie-samolety/poslevoyennyj-period/legkij-samolet-chellendzher
[15] Копейкин Александр Николаевич https://www.bvvaul.ru/profiles/3918.php
Источник: Национальный авиационный журнал "Крылья Родины"