100-летие ЦАГИ в истории авиации: вертолет ЦАГИ 1-ЭА

14 августа 1932 года – значимая дата в отечественной авиационной истории. 86 лет назад конструктор и пилот первого вертолета ЦАГИ 1-ЭА Алексей Черёмухин установил неофициальный рекорд высоты полета – 605 метров. Этот показатель значительно превзошел лучшее западное достижение того времени — на 18 метров от земли поднялся итальянский геликоптер Асканио. Впечатляла и длительность его полета — 14 минут.

Отечественная школа науки о винтокрылых летательных аппаратах начала формироваться именно в ЦАГИ. Созданная внутри Экспериментально-аэродинамического отдела института геликоптерная группа занималась теоретическими и экспериментальными исследованиями, а также конструированием опытных вертолетов и автожиров. Ученые проводили испытания большого числа моделей несущих винтов как с присутствием экрана, имитирующего поверхность земли, так и без него. Все характеристики изучались на режимах висения и при косой обдувке. Тщательно исследовались несущие винты на режимах самовращения при вертикальном снижении и на планировании.

Следующим шагом в развитии вертолетостроения стало создание в 1928 году наземной установки для испытаний крупных несущих винтов на режиме висения. Идея ее разработки принадлежала А.М. Черёмухину. Установка позволила проводить исследования аэродинамических характеристик несущих винтов, в том числе и с автоматом перекоса. Эксперименты проводились в условиях секретности, поэтому ученые работали под покровом ночи, несмотря на то, что стояла зима.

Экспериментально-аэродинамический отдел ЦАГИ в 1927–1928 годах проводил многочисленные исследования винтокрылых летательных аппаратов трех схем. В результате ученые сделали вывод о реальной возможности проектирования и строительства вертолета на основе одновинтовой схемы.

Началось проектирование опытного геликоптера. Общее руководство работами было поручено ученому-авиатору, соратнику Н.Е. Жуковского, Борису Юрьеву. За конструкторскую разработку и расчеты на прочность ответственным был назначен Алексей Черёмухин. За его плечами к этому времени уже был опыт участия в создании первого советского самолета «КОМТА», разработка и введение в строй аэродинамических труб Т-1-2 и др.

Первый отечественный вертолет ЦАГИ 1-ЭА поднимался в воздух за счет двух ротативных двигателей М-2, четырехлопастного жесткого несущего винта и четырех рулевых винтов. Несущий винт новой машины имел диаметр 11 метров, а его четыре лопасти были смешанной конструкции с деревянными нервюрами и стрингерами, металлическим лонжероном и полотняной обшивкой. Лопасти отличались довольно сложной эллиптической формой и совершенной для того времени аэродинамической компоновкой, которая позволяла обеспечить вертолету высокие тяговые характеристики. Винтокрылая машина оснащалась трехопорным шасси с хвостовым колесом, как у самолетов.

Впервые геликоптер ЦАГИ 1-ЭА поднялся в небо летом 1930 года. Все испытания на нем Черёмухин проводил лично. К сентябрю он освоил различные маневры и выполнял их на высоте 10–15 метров от земли, а поздней осенью геликоптер поднимался до 40–50 метров.

Новый летательный аппарат с возможностью вертикального взлета в 1930–1934 годах служил для многочисленных исследований. Ученые и конструкторы ЦАГИ сталкивались и находили решения специфических проблем, таких как отсутствие необходимой устойчивости, большие вибрации, наличие опасных критических режимов полета, недостаточная прочность и др. Такими были первые шаги на пути становления России как одного из лидеров мирового вертолетостроения.