Вертолеты Братухина
В мировом авиастроении к концу 1930-х годов появились реальные предпосылки перехода от экспериментальных вертолетов к машинам целевого назначения. В те годы в большинстве стран подобные машины считались техническим курьезом, однако в СССР этому виду авиационной техники уделяли пристальное внимание. Однако несмотря на это руководство предпочитало вкладывать средства в создание новейших боевых самолетов. И все же конструкторам удавалось создавать вертолеты. Так, например, в ЦАГИ в 1930 году под руководством Алексея Михайловича Черемухина создали первый советский вертолёт ЦАГИ 1-ЭА.
В январе 1940 году при Московском авиационном институте имени Серго Орджоникидзе организовали новое вертолетное Опытно-конструкторское бюро. Ядром ОКБ-3 стала группа расчетчиков и конструкторов, работавших на протяжении нескольких лет в отделе особых конструкций ЦАГИ по данной тематике. Новое бюро в течение нескольких месяцев (до марта 1940 года) возглавлял профессор Юрьев Б.Н., однако из-за большой занятости он был вынужден оставить ОКБ и передать дела Братухину И.П.
Братухин Иван Павлович
Братухин И.П. – главный конструктор первых советских серийных вертолетов, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РСФСР.
В 1930 году окончил МВТУ имени Баумана. В 1930 году стал аспирантом ВАМУ - МАИ. В 1934 году стал начальником бригады «Б» (разработка вертолетов) секции особых конструкций ЦАГИ. Участвовал в создании первых советских вертолетов ЦАГИ 1-ЭА, ЦАГИ 5-ЭА. Руководил проектом первого в мире комбинированного вертолета ЦАГИ 11-ЭА.
Братухин в марте 1940 года возглавил при МАИ ОКБ-3. В данном опытно-конструкторское бюро сконструировали вертолет «Омега» - первая отечественная машина поперечной схемы, показавшая высокие летно-технические характеристики. На ее основе создали серийные вертолеты поперечной схемы Г-3, Г-4, а также опытные Б-5, Б-9, Б-10 и Б-11.
В период с 1951 по 1957 год возглавлял отдел научно-технической информации ЦАГИ. В 1957 - 1985 годах – заведовал в МАИ кафедрой "Конструкции и проектирование вертолетов". В 1955 году написал книгу "Проектирование и конструкции вертолетов" – первый отечественный учебник по проблемам проектирования вертолетов. В книге Братухин впервые предложили методику выбора основных параметров вертолетов и систематизировал огромный материал по их конструкции. Под его руководством Братухина диссертации защитили 2 доктора и более 10 кандидатов.
В 1958 - 1968 годах занимал должность проректора института по научной работе. По инициативе Братухина в 1970 году на базе кафедры организовали отраслевую научно-исследовательскую лабораторию по перспективному проектированию вертолетов.
Член ВАК СССР. Избирался депутатом Моссовета второго созыва, членом Сокольнического РК КПСС Москвы. В 1946 году Государственная премия СССР. Награжден орденами Октябрьской Революции, Ленина, Трудового Красного Знамени, а также медалями.
Похоронен на Митинском кладбище в Москве.
Многоцелевой вертолет "Омега"
Первый опытный объект – вертолет 2МГ «Омега». Его эскизный проект рассмотрели и утвердили 27 июля 1940 года. Братухин, начиная работу над вертолетом, отдал предпочтение поперечной схеме. Вскоре после окончательного утверждения проекта начали строительство вертолета «Омега» оснащенного двумя двигателями воздушного охлаждения.
Фюзеляж «Омеги» – ферменная конструкция, сваренная из стальных труб, была обшита перкалем. Двухместная кабина пилота и наблюдателя размещалась в носовой части. Два рядных двигателя с воздушным охлаждением Renault МВ-6 (мощность каждого 220 л.с.) вращали в противоположных направлениях трехлопастные несущие винты. Двигатели устанавливались вместе с винтами по концам консолей в мотогондолах. Это значительно облегчало их замену. Для сокращения длины консолей увеличили нагрузку на винты. Это позволило уменьшить диаметр винтов и габариты всей машины. Силовая установка имела два редуктора. Нижний редуктор соединялся с коленчатым валом двигателя через муфту свободного хода, передавая вращение на вертикальный вал. Для получения одинаковых оборотов винтов нижние редукторы сопрягались синхронным валом, который состоял из двух половин, соединенных в свою очередь синхронной муфтой. Верхний редуктор передавал на несущие винты с вертикального вала мощность двигателей. Лопасти имели цельнометаллическую конструкцию. К втулке они крепились через горизонтальные, вертикальные и продольные шарниры (впоследствии были заменены на масляные демпферы). Для балансировки вертолета в горизонтальном полете имелось хвостовое оперение, которое состояло из Т-образного стабилизатора и киля с рулем поворота. Поперечное и продольное управление осуществлялось путем наклона вектора тяги винтов в совокупности с изменением дифференциального и циклического шага несущих винтов. Для путевого управления служили педали, связанные с рулем поворота. Отклонение стабилизатора производилось штурвальным колесом.
Основным предназначением вертолета «Омега» должна была стать корректировка артиллерийского огня. Вертолет должен был зависать, а радист-корректировщик должен был наблюдать за разрывами снарядов, сообщая артиллеристам свои наблюдения.
Но Великая Отечественная война внесла неожиданные коррективы в судьбу вертолета. Эвакуация в Алма-Ату первый вылет «Омеги» задержала почти на два года. Летчик Пономарев летом 1943-го года выполнил первые вертикальные взлеты/посадки и развороты на месте. Только после этого начались полеты по кругу на небольших скоростях.
Первые полеты, несмотря на незначительные капризы двигателей, дали удовлетворительные результаты. Выбранная схема себя полностью оправдала. Более того, проведя необходимые доработки, как указывалось в акте госкомиссии, «Омегу» можно использовать не только для военных, но и для народнохозяйственных нужд. ОКБ Братухина в 1944 году построило машину, и на заводском аэродроме вскоре начались испытания «Омеги-II». «Омега» стала родоначальницей семейства винтокрылых машин. Следом за ней были разработаны цельнометаллические Г-3, Г-4, шестиместный пассажирский Б-5.
«Омега-II»
После возвращения из эвакуации ОКБ-3 разработало «Омега-II». Рядные моторы были заменены на звездообразные МГ-31Ф с новыми редукторами и моторамами. Боковые фермы подверглись доработкам, но диаметр винтов остался прежним.
Заводские испытания проводились на протяжении пяти месяцев, с сентября 1944-го года, летчиком Пономаревым К.И. На этом этапе было изменено передаточное соотношение редуктора, связывающего винты и двигатели, что позволило поднять тягу почти на 300 килограмм, а это привело к увеличению потолка. Однако в то время высота полета была не главной характеристикой. Более важной оказалась борьба с вибрациями, поскольку только они не позволяли машине начать «большую жизнь».
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 7,00 м;
Длина – 8,20 м;
Ширина – 14,20 м;
Масса пустого – 1760 кг;
Максимальная взлетная масса – 2050 кг;
Тип двигателя – МВ-6;
Мощность – 220 л.с.;
Максимальная скорость – 186 км/ч;
Практическая дальность – 250 км;
Практический потолок – 700 м;
Статический потолок – 290 м;
Экипаж – 1 человек;
Полезная нагрузка – 1 пассажир.
Многоцелевой вертолет Г-3
Корректировщик артиллерийского огня Г-3 был построен на базе «Омеги». Данный вертолет вызвал большой интерес с точки зрения его практического использования.
Поскольку отсутствовали двигатели МГ-31-Ф, закупили некоторое количество импортных авиадвигателей Пратт-Уитни R-985 AN-1, взлетная мощность которых составляла 450 л.с. Дали задание построить на базе «Омега» опытный экземпляр вертолета, с установкой новых импортных двигателей. Два таких вертолета было построено в течение 1945 года, получивших наименование «артиллерийский корректировщик» (заводское обозначение Г-3).
Принципиальная схема и большая часть основных агрегатов вертолета Г-3 были такими же, как и у вертолета «Омега». Конструктивные изменения коснулись только элементов аппарата, которые непосредственно связаны с новыми двигателями: элементы трансмиссии, рамы двигателей, капоты и прочее. Передаточное число трансмиссии сохранили.
Построили два экземпляра вертолета Г-3, которые были подвергнуты летным испытаниям.
Еще до окончания испытаний приняли решение о постройке на одном из авиазаводов войсковой серии из 10 экземпляров. В течение 1945-1946 годов было построено пять серийных вертолетов.
В 1946 году в воздушном параде кроме вертолета «Омега-II» оснащенного двигателем МГ-31-Ф участвовало два вертолета Г-3 (машинами управляли летчики Пономарев К.И. и Мареев В.Г.).
Во время летных испытаний 7 января 1947 года один из Г-3 потерпел аварию. Причиной поломки стала усталость вала несущего винта. Летчики Долгов А.К. и Ковынев В.В. остались живы, но получили травмы позвоночника.
По целому ряду причин, которые главным образом касались организационных вопросов, построенные серийные вертолеты Г-3 по своему прямому назначению в полной мере использованы не были. В 1948-1949 годах один из серийных Г-3 передали в воинскую часть, чтобы обучать и тренировать летный состав. На полеты этих машин в целях безопасности ввели существенные ограничения: скорость — не более 30 км/ч, высота — до 10 метров.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 7,00 м;
Длина – 8,20 м;
Ширина – 14,20 м;
Масса пустого вертолета – 2195 кг;
Взлетная масса – 2600 кг;
Тип двигателя – 2 поршневых двигателя Pratt Whitney R-985 AN-1;
Мощность одного двигателя – 450 л.с.;
Максимальная скорость – 170 км/ч;
Крейсерская скорость – 146 км/ч;
Практическая дальность – 233 км;
Практический потолок – 2500 м;
Статический потолок – 1400 м;
Экипаж – 1 человек;
Полезная нагрузка – 1 пассажир.
Многоцелевой вертолет Г-4
В феврале 1946-го года, еще до сдачи в производство чертежей «артиллерийского корректировщика», вышло постановление правительства, которым предусматривалась разработка трехместного геликоптера имеющего тоже назначение, но с двигателями М-26ГР и шестиместной пассажирской машины. Выход данного постановления обуславливался истощением запасов импортных двигателей «Пратт-Уитни».
По первому пункту предписывалось, чтобы максимальная скорость «артиллерийского корректировщика» на высоте 3 тыс. м составляла до 230 км/ч, статический потолок составлял не менее 4 тыс. м, а динамический - до 6 тыс. м. При этом продолжительность полета должна была составлять три часа. Кроме двух членов экипажа, вертолет должен был поднимать одного пассажира. Машину на госиспытания требовалось сдать к 1 июня. Однако это все только планы. В действительности же ОКБ-3 провело модификацию "Омеги".
Двигатель М-26ГР, а затем его вариант М-26 ГР(Ф) (впоследствии получил обозначение АИ-26 ГР(Ф)) форсированный за счет изменения наддува до 550 л.с. стал первым отечественным двигателем разработанным для вертолетов. Он широко применявшимся на Ми-1. Последняя модификация мотора – М-26ГРФ – при сухой массе 445 кг развивал взлетную мощность 575 л.с., а на высоте 2 тыс. м номинальную - 460 л.с.
У вертолета Г-4 в отличие от «Омега» и Г-3 диаметр несущих винтов составлял 7,7 м. Их конструкция была цельнометаллическая. Носовая часть выполнялась из дюралюминиевой балки сплошного сечения, переходящей в круглый комель, крепящийся к обоймам втулки винта. Хвостовая часть - полая, склепана из дюралюминиевых листов и набора стрингеров и диафрагм. Лопасти - плоские, без закрутки. Профиль лопастей - NACA-23016.
Под обозначением Г-4 машина в воздух поднялась лишь осенью 1946-го года, однако еще в июле киевский завод №473 согласно правительственному постановлению должен был к 1 февраля 1947 года выпустить первые 5 машин. Более поздним распоряжением планировалось создать еще 25 вертолетов. На этапе заводских испытаний ведущими по машине были инженер Ремезов Г.В. и летчик Байкалов М.К., который ранее освоил Г-3.
В апреле 1947 года на испытания поступил 2-ой экземпляр Г-4 "Дублер". На "Дублере", в отличие от предшественника, установили новые лопасти винтов с геометрической круткой, что улучшило летные характеристики вертолета. В январе 1948 года, налетав всего 16 часов 18 минут, машина потерпела серьезную аварию. Г-4, пилотируемый Байкаловым М.К., заходя на посадку, с высоты около 50 метров стал снижаться быстрее, чем обычно. На 10 метров, перейдя на кабрирование, с той же вертикальной скоростью вертолет ударился о землю. Летчик отделался испугом, а вот машина не подлежала ремонту. Комиссия пришла к выводу, что причиной аварии послужило чрезмерно высокое выравнивание перед посадкой.
Несмотря на короткую «жизнь» второй машины, Пономареву и Мацицкому удалось на ней выполнить несколько исследований. В частности, на режиме авторотации – впервые в отечественной практике. Скорость планирования при этом составляла 160 км/ч, а вертикальная скорость - 12 м/с. После посадки пробег со скоростью 90 км/ч был менее 15 метров.
С выпуском серийных вертолетов, запущенных в июне 1947-го года в производство, также произошла задержка. На заводские испытания киевский завод первый Г-4 передал в конце марта 1948 года. Как и прежде их проводил Мареев В.Г.
Первый опытный Г-4 в конце лета 1947 года после прохождения 50-тичасовых ресурсных испытаний передали в ГК НИИ ВВС. По машине ведущими назначили инженера Марьина Л.Н. и летчика Тинякова Г.А. Однако винты большего диаметра и новая силовая установка на уровень вибраций не оказали влияния. Геликоптер, как и прежде, продолжало «лихорадить». Однако о тряске на этот раз говорили не пилоты, а осциллограммы, записанные при помощи датчиков, установленных в разных местах вертолета. Государственные испытания Г-4 не выдержал и через год был отправлен обратно в ОКБ.
Вертолет Г-4 собирались построить партией в 10 экземпляров, но со стапелей сошло всего 4 машины. В 1947 году в День авиации в воздушном параде принимали участие 3 вертолета созданных в ОКБ-3: два Г-3 и один Г-4. В 1948 году работы по "четверке" приостановили. В ОКБ-3 уже думали о более крупных вертолетах — многоцелевых машинах, способных решать различные задачи: проводить авиаразведку, перевозить грузы и людей и др.
Летно-технические характеристики:
Размах крыльев – 15,30 м;
Диаметр главного винта – 7,70 м;
Масса пустого – 2364 кг;
Взлетная масса – 3002 кг;
Тип двигателя - 2 поршневых двигателя АИ-26ГР;
Мощность одного двигателя – 500 л.с.;
Максимальная скорость – 148 км/ч;
Крейсерская скорость – 121 км/ч;
Практическая дальность – 233 км;
Практический потолок – 2400 м;
Статический потолок – 2400 м;
Экипаж – 1 человек;
Полезная нагрузка – 1 пассажир.
Пассажирский вертолет Б-5
Проектирование опытного пассажирского шестиместного вертолета Б-5 началось в 1945 году. Данная машина также выполнялась по двухвинтовой поперечной схеме, однако, в отличие от предшественников, имела большие грузоподъемность и размеры. Особенностью данной машины было применение крыла, соединяющего гондолы двигателей и фюзеляж. Данная конструкция позволяла на 25 процентов разгрузить несущие винты во время горизонтального полета. Б-5 оснащался двумя двигателями АИ-26ГРФ взлетная мощность составляла 550 л.с. Увеличение мощности было достигнуто путем изменения наддува. Габаритные размеры и масса двигателя остались неизменными. Так же без изменения остался специальный редуктор, муфты свободного хода и включения. Фюзеляж – самолетного типа и обычное оперение. Скорость вертолета Б-5 на высоте 3000 м должна была составлять 220км/ч, динамический потолок – 4500 м, максимальная продолжительность полета – 3 часа. Вертолет построили в 1947 году. В течение года было проведено несколько коротких полетов на небольших высотах.
Вертолет Б-5, от своих предшественников Г-3 и Г-4 не только двигателями, но и конструкцией. Он снабжался усиленной трансмиссией и новыми несущими винтами, диаметр которых составлял 10 метров, с цельнометаллическими лопастями. Винты устанавливались без перекрытия.
Для вертолета разработали новый полумонококовый дуралюминовый фюзеляж двухместной кабиной экипажа с хорошим остеклением и большой пассажирской кабиной. В пассажирской кабине размещалось шесть пассажиров и багажный отсек. Кресла устанавливались вдоль бортов по три. Для доступа в кабину с левого борта выполнили дверь.
Для разгрузки винтов во время полета на машине было использовано большое верхнерасположенное крыло площадью 15м2 и размахом 10,3 м. Крыло в плане имело трапециевидную форму, на его концах были смонтированы гондолы с моторами и редукторами несущих винтов, подкрепленными соединенными с фюзеляжем подкосами. Конструктивно крыло состояло из 3 частей: двух консолей и центроплана.
Четырехопорное неубирающееся шасси состояло из установленных под гондолами двигателей главных опор с большими колесами, и хвостовой и носовой опор с самоориентирующимися колесами.
В 1947 году начались наземные испытания вертолета Б-5, а в 1948 году – летные. В ходе испытаний выяснилось, что крыло не обеспечивало 25-процентную разгрузку несущих винтов, а также расположенное в потоке винтов крыло уменьшало на режиме висения их тягу. Масса пустого вертолета составляла 2932 кг, взлетная масса – 4032 кг.
На базе данного вертолета в ОКБ-3 в 1946 году спроектировали и в 1947 году построили опытный санитарный вертолет Б-9, который по сути являлся модификацией вертолета Б-5.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 10,00 м;
Масса пустого – 2932 кг;
Взлетная масса – 4032 кг;
Масса пустого – 2932 кг;
Тип двигателя – 2 поршневых двигателя АИ-26ГР;
Взлетная мощность – 2х550 л.с.;
Номинальная мощность – 2х420 л.с.;
Максимальная скорость – 236 км/ч;
Крейсерская скорость – 182 км/ч;
Практическая дальность – 595 км;
Практический потолок – 6400 м;
Статический потолок – 2280 м;
Экипаж – 1-2 человека;
Полезная нагрузка – до 5 пассажиров.
Санитарный вертолет Б-9
В 1947 году со стапелей сошел санитарный вертолет Б-9 имеющий аналогичную с Б-5 конструкцию. В его кабине кроме двух летчиков, имелось два пассажирских места, место для носилок и столик сопровождавшего санитара. При необходимости количество мест для больных могло увеличиваться до четырех.
Конструктивно Б-9 был создан на базе пассажирского шестиместного вертолета Б-5 и отличался лишь конструкцией фюзеляжа. Крыло, двигательные установки, система трансмиссии, несущие винты, оперение, шасси и другие агрегаты остались неизменными.
Фюзеляж санитарного вертолета Б-9 имел несколько большее миделево сечение. Фюзеляж выполнялся в виде монокока, собранного из поперечного и продольного наборов дуралюминовых шпангоутов и стрингеров. Обшивка фюзеляжа – дуралюминовая.
Увеличение кабины для больных осуществили за счет багажного отделения. Носилки размещались вдоль правого борта в два яруса. Столик медработника располагался на левом борту.
Вертолет Б-10 – «Наблюдательный пункт»
В 1947 году был построен опытный вертолет Б-10, общая схема и конструкция большинства агрегатов которого не отличались от ранее созданных Б-5 и Б-9. В соответствии с тех. заданием на разработку вертолет должен был за 5 минут подниматься на высоту 2 км и летать на данной высоте не менее 3 часов. Максимальная скорость машины должна была составлять минимум 180 км/ч.
На Б-10 установили два двигателя АИ-26ГВФ взлетная мощность которых составляла по 575 л.с., а номинальная мощность на земле – 400 л.с.
В экипаж вертолета входило три человека: летчик, штурман и наблюдатель.
Кабина штурмана располагалась в носовой части фюзеляжа и была смещена к правому борту. Сиденье летчика располагалось у левого борта и смещалось относительно сиденья штурмана назад.
В средней части фюзеляжа выполнялся отсек для размещения фото- и радиооборудования. При необходимости данный отсек использовался для перевозки малогабаритных грузов или двух-трех пассажиров.
В хвостовой части фюзеляжа вертолета Б-10 располагалась кабина наблюдателя.
Крыло вертолета Б-10 отличалось от крыла Б-5 и Б-9 подкосами, идущими к верхней части фермы крыла от верхней части опоры кабана и к узлам фюзеляжа от нижней части фермы крыла.
Шасси вертолета – с носовым колесом, имелась возможность уборки в мотогондолы.
Хвостовое оперение – стабилизатор с изменяемым углом установки и двух килей, закрепленных на концах стабилизатора.
Особенностью конструкции вертолета была установка мощного вооружения, которое состояло из трех 20-миллиметровых авиационных пушек. Одна пушка устанавливалась на передней турельной вращающейся установке со сферическим блистером. Две спаренные пушки на центральной турельной установке предназначались для защиты задней полусферы. Двухкилевое хвостовое оперение не препятствовало обстрелу. Как показали расчеты, установка артиллерийского вооружения значительно ухудшала аэродинамические характеристики вертолета.
В 1948 году была завершена постройка вертолета была завершена однако гос. испытания не начинались, а дальнейшая разработка вертолета поддержки не получила и вскоре ее прекратили.
В течение 1946-1947 годов, когда проектировались и строились вертолеты Б-5, -9 и -10, происходила значительная переоценка ранее существовавших взглядов на практическое применение и использование разных типов вертолетов, что непосредственно отразилось на дальнейших планах ОКБ-3.
Интерес к трем последним разработкам ОКБ пропал, и на первый план выдвинулась задача создания на базе данных вертолетов новый вертолет. Так появился вертолет связи Б-11.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 10,00 м;
Масса пустого – 3019 кг;
Взлетная масса – 3900 кг;
Тип двигателя - 2 поршневых двигателя АИ-26ГРФ;
Взлетная мощность – 2х575 л.с.;
Номинальная мощность – 2х400 л.с.;
Максимальная скорость – 218 км/ч;
Крейсерская скорость – 176 км/ч;
Практическая дальность – 440 км;
Практический потолок – 6550 м;
Статический потолок – 2200 м;
Экипаж – 2 человека;
Полезная нагрузка – 3 пассажира.
Вертолет связи – Б-11
Вертолет связи Б-11 является дальнейшим развитием Б-10. По общей схеме и конструкции основных агрегатов аналогичен предыдущим машинам. Крыло имело прежний несущий профиль, однако верхние и нижние подкосы снабжались гидравлическими демпферами. Двигатели АИ-26ГР(Ф) имели мощность 420/550 л. с. Аэродинамику аппарата улучшили. Нос фюзеляжа, в котором располагалась двухместная кабина, стал округлым, вся отделка машины стала чище. Хвостовое оперение, как и на Г-4/Б-5, имело поднятый над рулем направления на вершину киля стабилизатор. В центральной части фюзеляжа имелся грузовой отсек с большой дверью. В грузовом отсеке мог перевозится один лежачий больной и медработник. Управление вертолетом осуществлялось при помощи автоматов перекоса, которые с педалями и ручкой управления были связаны через суммарно-дифференциальный механизм.
В соответствии с назначением Б-11 оснащался оборудованием, которое обеспечивало его применение в любое время суток в сложных метеорологических условиях. Кроме того, были установлены необходимые для этого средства радиосвязи.
Весной 1948 года к летным испытаниям подготовили вертолет связи Б-11. В том же году вертолет связи принял участие в воздушном параде. Данный вертолет был построен на базе пассажирского вертолета Б-5 в соответствии постановлением правительства от декабря 1947 года. Ведущими по Б-11 приказом МАПа назначили летчика Пономарева К.И. и инженера Мацицкого Д.Т. Испытания машины проходили в обычном режиме. На Б-11, как и прежде, чувствовалась значительная тряска, а 13 декабря 1948 года произошла трагедия. В районе аэродрома Измайлово оторвалась одна из лопастей винта. Вертолет, который начал разрушаться в полете, рухнул на землю. Несмотря на то, что высот была небольшой летчик Пономарев и бортрадист Нилус погибли.
Приказом Минавиапрома от 15 сентября 1948 года, еще до катастрофы первого вертолета для испытаний Б-11 «Дублер» был назначен предыдущий экипаж, однако время внесло свои коррективы. В конце 1949 года начались заводские испытания машины с доработанным и усиленным планером. Их проводил летчик Комаров Г.И. В мае машина поступила в НИИ ВВС. Во избежание аварийных ситуаций и учитывая предыдущий опыт, главный конструктор ввел ограничения, которые запрещали разгоняться вертолет до скорости более 155 км/ч и подниматься на высоту свыше 2,5 км. Максимальную взлетную массу ограничили 3950 кг. Слово «геликоптер» к этому времени стало заменяться русским «вертолет». Это наименование еще в 1929 году предложил Камов Н.И.
Ведущими по машине на этапе государственных испытаний были летчик Тиняков Г.А. и инженер Загордан A.M. Сильнейшая тряска оставалась наследственной «болезнью» вертолета, даже введение подкосов к втулке винтов практически не помогло. В итоге испытания были прекращены, поставив точку не только в судьбе машины, но и в работе ОКБ-3.
За 10 лет работы над машинами поперечной схемы достигнуть расчетных параметров так и не удалось. Главным образом это обуславливалось ограничениями по динамической прочности.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 10,00 м;
Масса пустого – 3398 кг;
Взлетная масса – 4150 кг;
Тип двигателя – 2 поршневых двигателя АИ-26ГРФ;
Номинальная мощность – 2х420 л.с.;
Взлетная мощность – 2х550 л.с.;
Максимальная скорость – 155 км/ч;
Крейсерская скорость – 124 км/ч;
Практическая дальность – 328 км;
Статический потолок – 1200 м;
Практический потолок – 2550 м;
Экипаж – 2 человека.
Нереализованные проекты
Эскизные проекты опытных вертолетов личных принципиальных схем и разного назначения, разрабатывавшиеся в ОКБ Братухина, представляют значительный интерес, даже несмотря на то, что они не были реализованы.
В 1947 году был разработан эскизный проект десантного тяжелого вертолета. Принципиальная схема была такой же, как и у предыдущих аппаратов, то есть двухвинтовой с поперечным расположением несущих винтов.
Вертолет предполагалось снабдить двумя моторами М-82ФН с воздушным охлаждением. Диаметр несущих винтов – 16 метров, полетная масса – порядка 10 тыс. кг. Вертолет предназначался для переброски военной техники (пушки, автомобили и др.) и тридцати солдат.
В ОКБ на протяжении 1948-1950 годов производилась эскизная разработка многоцелевого и учебного вертолета Б-12.
При разработке многоцелевого вертолета с двумя двигателями М-14 была принята одновинтовая схема с рулевым винтом.
Разрабатывавшиеся варианты различались главным образом применявшимися двигателями, конструкцией некоторых элементов и количеством мест. В соответствии с этим варьировались и ожидаемые летные характеристики. Во всех эскизных проектах имелись интересные нововведения.
Например, для повышения безопасности в системе трансмиссии предполагалось установить дополнительную аварийную муфту свободного хода, которая обеспечивала свободное вращение винта при поломке агрегатов трансмиссии.
Кроме того, должно было устанавливаться специальное устройство, автоматически переводящее несущий винт на режим авторотации при остановке двигателей, повреждении (остановке) рулевого винта или поломке элементов трансмиссии.
Общее представление о работе ОКБ Братухина будет неполным, если не отметить еще одну работу - создание реактивного вертолетного винта с прямоточными двигателями, расположенными на концах лопастей.
Эскизная разработка проекта данного вертолета была начата в 1948 году. Данная машина должна была оснащаться реактивным несущим винтом, снабженным парой прямоточных двигателей. Это был проект одноместного одновинтового вертолета с реактивным двухлопастным винтом. Прямоточные двигатели должны были устанавливаться на концах лопастей.
Хвостовым оперением реактивного вертолета должно было состоять из стабилизатора с изменяемым углом установки, комбинированного руля поворота и киля. Верхняя часть руля должна была обеспечивать путевое управление при горизонтальном полете; нижняя часть руля обеспечивала путевое управление на режимах вертикального подъема и висения.
Предполагалось, что предварительная раскрутка винта при запуске двигателей будет производиться от специального наземного стартера или при помощи пиропатронов.
Выбор прямоточных двигателей обуславливался:
высокой надежностью работы этих двигателей;
простотой их конструкции;
максимальными возможностями форсажа.
После подбора основных параметров, изучения авторотирующих свойств несущего винта, его изготовления и специального стенда в 1950 г. были начаты экспериментальные исследования работы реактивного винта, который приводился во вращение прямоточными двигателями. К сожалению, реализовать этот довольно интересный проект не удалось.
Просуществовав около 11 лет, ОКБ-3 в 1951 году было ликвидировано.
Несмотря на трудности, связанные с войной, эвакуацией, недостатком кадров, работа Опытно-конструкторского бюро-3 была плодотворной. Его деятельность оказала значительное влияние на дальнейшее развитие вертолетостроения СССР.
Подготовлено по материалам:
http://www.aviastar.org
http://www.opoccuu.com
http://fly-history.ru
http://www.airwar.ru
http://kaf102.mai.ru
http://www.airalania.ru
http://ftrww.narod.ru
В январе 1940 году при Московском авиационном институте имени Серго Орджоникидзе организовали новое вертолетное Опытно-конструкторское бюро. Ядром ОКБ-3 стала группа расчетчиков и конструкторов, работавших на протяжении нескольких лет в отделе особых конструкций ЦАГИ по данной тематике. Новое бюро в течение нескольких месяцев (до марта 1940 года) возглавлял профессор Юрьев Б.Н., однако из-за большой занятости он был вынужден оставить ОКБ и передать дела Братухину И.П.
Братухин Иван Павлович
Братухин И.П. – главный конструктор первых советских серийных вертолетов, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РСФСР.
В 1930 году окончил МВТУ имени Баумана. В 1930 году стал аспирантом ВАМУ - МАИ. В 1934 году стал начальником бригады «Б» (разработка вертолетов) секции особых конструкций ЦАГИ. Участвовал в создании первых советских вертолетов ЦАГИ 1-ЭА, ЦАГИ 5-ЭА. Руководил проектом первого в мире комбинированного вертолета ЦАГИ 11-ЭА.
Братухин в марте 1940 года возглавил при МАИ ОКБ-3. В данном опытно-конструкторское бюро сконструировали вертолет «Омега» - первая отечественная машина поперечной схемы, показавшая высокие летно-технические характеристики. На ее основе создали серийные вертолеты поперечной схемы Г-3, Г-4, а также опытные Б-5, Б-9, Б-10 и Б-11.
В период с 1951 по 1957 год возглавлял отдел научно-технической информации ЦАГИ. В 1957 - 1985 годах – заведовал в МАИ кафедрой "Конструкции и проектирование вертолетов". В 1955 году написал книгу "Проектирование и конструкции вертолетов" – первый отечественный учебник по проблемам проектирования вертолетов. В книге Братухин впервые предложили методику выбора основных параметров вертолетов и систематизировал огромный материал по их конструкции. Под его руководством Братухина диссертации защитили 2 доктора и более 10 кандидатов.
В 1958 - 1968 годах занимал должность проректора института по научной работе. По инициативе Братухина в 1970 году на базе кафедры организовали отраслевую научно-исследовательскую лабораторию по перспективному проектированию вертолетов.
Член ВАК СССР. Избирался депутатом Моссовета второго созыва, членом Сокольнического РК КПСС Москвы. В 1946 году Государственная премия СССР. Награжден орденами Октябрьской Революции, Ленина, Трудового Красного Знамени, а также медалями.
Похоронен на Митинском кладбище в Москве.
Многоцелевой вертолет "Омега"
Первый опытный объект – вертолет 2МГ «Омега». Его эскизный проект рассмотрели и утвердили 27 июля 1940 года. Братухин, начиная работу над вертолетом, отдал предпочтение поперечной схеме. Вскоре после окончательного утверждения проекта начали строительство вертолета «Омега» оснащенного двумя двигателями воздушного охлаждения.
Фюзеляж «Омеги» – ферменная конструкция, сваренная из стальных труб, была обшита перкалем. Двухместная кабина пилота и наблюдателя размещалась в носовой части. Два рядных двигателя с воздушным охлаждением Renault МВ-6 (мощность каждого 220 л.с.) вращали в противоположных направлениях трехлопастные несущие винты. Двигатели устанавливались вместе с винтами по концам консолей в мотогондолах. Это значительно облегчало их замену. Для сокращения длины консолей увеличили нагрузку на винты. Это позволило уменьшить диаметр винтов и габариты всей машины. Силовая установка имела два редуктора. Нижний редуктор соединялся с коленчатым валом двигателя через муфту свободного хода, передавая вращение на вертикальный вал. Для получения одинаковых оборотов винтов нижние редукторы сопрягались синхронным валом, который состоял из двух половин, соединенных в свою очередь синхронной муфтой. Верхний редуктор передавал на несущие винты с вертикального вала мощность двигателей. Лопасти имели цельнометаллическую конструкцию. К втулке они крепились через горизонтальные, вертикальные и продольные шарниры (впоследствии были заменены на масляные демпферы). Для балансировки вертолета в горизонтальном полете имелось хвостовое оперение, которое состояло из Т-образного стабилизатора и киля с рулем поворота. Поперечное и продольное управление осуществлялось путем наклона вектора тяги винтов в совокупности с изменением дифференциального и циклического шага несущих винтов. Для путевого управления служили педали, связанные с рулем поворота. Отклонение стабилизатора производилось штурвальным колесом.
Основным предназначением вертолета «Омега» должна была стать корректировка артиллерийского огня. Вертолет должен был зависать, а радист-корректировщик должен был наблюдать за разрывами снарядов, сообщая артиллеристам свои наблюдения.
Но Великая Отечественная война внесла неожиданные коррективы в судьбу вертолета. Эвакуация в Алма-Ату первый вылет «Омеги» задержала почти на два года. Летчик Пономарев летом 1943-го года выполнил первые вертикальные взлеты/посадки и развороты на месте. Только после этого начались полеты по кругу на небольших скоростях.
Первые полеты, несмотря на незначительные капризы двигателей, дали удовлетворительные результаты. Выбранная схема себя полностью оправдала. Более того, проведя необходимые доработки, как указывалось в акте госкомиссии, «Омегу» можно использовать не только для военных, но и для народнохозяйственных нужд. ОКБ Братухина в 1944 году построило машину, и на заводском аэродроме вскоре начались испытания «Омеги-II». «Омега» стала родоначальницей семейства винтокрылых машин. Следом за ней были разработаны цельнометаллические Г-3, Г-4, шестиместный пассажирский Б-5.
«Омега-II»
После возвращения из эвакуации ОКБ-3 разработало «Омега-II». Рядные моторы были заменены на звездообразные МГ-31Ф с новыми редукторами и моторамами. Боковые фермы подверглись доработкам, но диаметр винтов остался прежним.
Заводские испытания проводились на протяжении пяти месяцев, с сентября 1944-го года, летчиком Пономаревым К.И. На этом этапе было изменено передаточное соотношение редуктора, связывающего винты и двигатели, что позволило поднять тягу почти на 300 килограмм, а это привело к увеличению потолка. Однако в то время высота полета была не главной характеристикой. Более важной оказалась борьба с вибрациями, поскольку только они не позволяли машине начать «большую жизнь».
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 7,00 м;
Длина – 8,20 м;
Ширина – 14,20 м;
Масса пустого – 1760 кг;
Максимальная взлетная масса – 2050 кг;
Тип двигателя – МВ-6;
Мощность – 220 л.с.;
Максимальная скорость – 186 км/ч;
Практическая дальность – 250 км;
Практический потолок – 700 м;
Статический потолок – 290 м;
Экипаж – 1 человек;
Полезная нагрузка – 1 пассажир.
Многоцелевой вертолет Г-3
Корректировщик артиллерийского огня Г-3 был построен на базе «Омеги». Данный вертолет вызвал большой интерес с точки зрения его практического использования.
Поскольку отсутствовали двигатели МГ-31-Ф, закупили некоторое количество импортных авиадвигателей Пратт-Уитни R-985 AN-1, взлетная мощность которых составляла 450 л.с. Дали задание построить на базе «Омега» опытный экземпляр вертолета, с установкой новых импортных двигателей. Два таких вертолета было построено в течение 1945 года, получивших наименование «артиллерийский корректировщик» (заводское обозначение Г-3).
Принципиальная схема и большая часть основных агрегатов вертолета Г-3 были такими же, как и у вертолета «Омега». Конструктивные изменения коснулись только элементов аппарата, которые непосредственно связаны с новыми двигателями: элементы трансмиссии, рамы двигателей, капоты и прочее. Передаточное число трансмиссии сохранили.
Построили два экземпляра вертолета Г-3, которые были подвергнуты летным испытаниям.
Еще до окончания испытаний приняли решение о постройке на одном из авиазаводов войсковой серии из 10 экземпляров. В течение 1945-1946 годов было построено пять серийных вертолетов.
В 1946 году в воздушном параде кроме вертолета «Омега-II» оснащенного двигателем МГ-31-Ф участвовало два вертолета Г-3 (машинами управляли летчики Пономарев К.И. и Мареев В.Г.).
Во время летных испытаний 7 января 1947 года один из Г-3 потерпел аварию. Причиной поломки стала усталость вала несущего винта. Летчики Долгов А.К. и Ковынев В.В. остались живы, но получили травмы позвоночника.
По целому ряду причин, которые главным образом касались организационных вопросов, построенные серийные вертолеты Г-3 по своему прямому назначению в полной мере использованы не были. В 1948-1949 годах один из серийных Г-3 передали в воинскую часть, чтобы обучать и тренировать летный состав. На полеты этих машин в целях безопасности ввели существенные ограничения: скорость — не более 30 км/ч, высота — до 10 метров.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 7,00 м;
Длина – 8,20 м;
Ширина – 14,20 м;
Масса пустого вертолета – 2195 кг;
Взлетная масса – 2600 кг;
Тип двигателя – 2 поршневых двигателя Pratt Whitney R-985 AN-1;
Мощность одного двигателя – 450 л.с.;
Максимальная скорость – 170 км/ч;
Крейсерская скорость – 146 км/ч;
Практическая дальность – 233 км;
Практический потолок – 2500 м;
Статический потолок – 1400 м;
Экипаж – 1 человек;
Полезная нагрузка – 1 пассажир.
Многоцелевой вертолет Г-4
В феврале 1946-го года, еще до сдачи в производство чертежей «артиллерийского корректировщика», вышло постановление правительства, которым предусматривалась разработка трехместного геликоптера имеющего тоже назначение, но с двигателями М-26ГР и шестиместной пассажирской машины. Выход данного постановления обуславливался истощением запасов импортных двигателей «Пратт-Уитни».
По первому пункту предписывалось, чтобы максимальная скорость «артиллерийского корректировщика» на высоте 3 тыс. м составляла до 230 км/ч, статический потолок составлял не менее 4 тыс. м, а динамический - до 6 тыс. м. При этом продолжительность полета должна была составлять три часа. Кроме двух членов экипажа, вертолет должен был поднимать одного пассажира. Машину на госиспытания требовалось сдать к 1 июня. Однако это все только планы. В действительности же ОКБ-3 провело модификацию "Омеги".
Двигатель М-26ГР, а затем его вариант М-26 ГР(Ф) (впоследствии получил обозначение АИ-26 ГР(Ф)) форсированный за счет изменения наддува до 550 л.с. стал первым отечественным двигателем разработанным для вертолетов. Он широко применявшимся на Ми-1. Последняя модификация мотора – М-26ГРФ – при сухой массе 445 кг развивал взлетную мощность 575 л.с., а на высоте 2 тыс. м номинальную - 460 л.с.
У вертолета Г-4 в отличие от «Омега» и Г-3 диаметр несущих винтов составлял 7,7 м. Их конструкция была цельнометаллическая. Носовая часть выполнялась из дюралюминиевой балки сплошного сечения, переходящей в круглый комель, крепящийся к обоймам втулки винта. Хвостовая часть - полая, склепана из дюралюминиевых листов и набора стрингеров и диафрагм. Лопасти - плоские, без закрутки. Профиль лопастей - NACA-23016.
Под обозначением Г-4 машина в воздух поднялась лишь осенью 1946-го года, однако еще в июле киевский завод №473 согласно правительственному постановлению должен был к 1 февраля 1947 года выпустить первые 5 машин. Более поздним распоряжением планировалось создать еще 25 вертолетов. На этапе заводских испытаний ведущими по машине были инженер Ремезов Г.В. и летчик Байкалов М.К., который ранее освоил Г-3.
В апреле 1947 года на испытания поступил 2-ой экземпляр Г-4 "Дублер". На "Дублере", в отличие от предшественника, установили новые лопасти винтов с геометрической круткой, что улучшило летные характеристики вертолета. В январе 1948 года, налетав всего 16 часов 18 минут, машина потерпела серьезную аварию. Г-4, пилотируемый Байкаловым М.К., заходя на посадку, с высоты около 50 метров стал снижаться быстрее, чем обычно. На 10 метров, перейдя на кабрирование, с той же вертикальной скоростью вертолет ударился о землю. Летчик отделался испугом, а вот машина не подлежала ремонту. Комиссия пришла к выводу, что причиной аварии послужило чрезмерно высокое выравнивание перед посадкой.
Несмотря на короткую «жизнь» второй машины, Пономареву и Мацицкому удалось на ней выполнить несколько исследований. В частности, на режиме авторотации – впервые в отечественной практике. Скорость планирования при этом составляла 160 км/ч, а вертикальная скорость - 12 м/с. После посадки пробег со скоростью 90 км/ч был менее 15 метров.
С выпуском серийных вертолетов, запущенных в июне 1947-го года в производство, также произошла задержка. На заводские испытания киевский завод первый Г-4 передал в конце марта 1948 года. Как и прежде их проводил Мареев В.Г.
Первый опытный Г-4 в конце лета 1947 года после прохождения 50-тичасовых ресурсных испытаний передали в ГК НИИ ВВС. По машине ведущими назначили инженера Марьина Л.Н. и летчика Тинякова Г.А. Однако винты большего диаметра и новая силовая установка на уровень вибраций не оказали влияния. Геликоптер, как и прежде, продолжало «лихорадить». Однако о тряске на этот раз говорили не пилоты, а осциллограммы, записанные при помощи датчиков, установленных в разных местах вертолета. Государственные испытания Г-4 не выдержал и через год был отправлен обратно в ОКБ.
Вертолет Г-4 собирались построить партией в 10 экземпляров, но со стапелей сошло всего 4 машины. В 1947 году в День авиации в воздушном параде принимали участие 3 вертолета созданных в ОКБ-3: два Г-3 и один Г-4. В 1948 году работы по "четверке" приостановили. В ОКБ-3 уже думали о более крупных вертолетах — многоцелевых машинах, способных решать различные задачи: проводить авиаразведку, перевозить грузы и людей и др.
Летно-технические характеристики:
Размах крыльев – 15,30 м;
Диаметр главного винта – 7,70 м;
Масса пустого – 2364 кг;
Взлетная масса – 3002 кг;
Тип двигателя - 2 поршневых двигателя АИ-26ГР;
Мощность одного двигателя – 500 л.с.;
Максимальная скорость – 148 км/ч;
Крейсерская скорость – 121 км/ч;
Практическая дальность – 233 км;
Практический потолок – 2400 м;
Статический потолок – 2400 м;
Экипаж – 1 человек;
Полезная нагрузка – 1 пассажир.
Пассажирский вертолет Б-5
Проектирование опытного пассажирского шестиместного вертолета Б-5 началось в 1945 году. Данная машина также выполнялась по двухвинтовой поперечной схеме, однако, в отличие от предшественников, имела большие грузоподъемность и размеры. Особенностью данной машины было применение крыла, соединяющего гондолы двигателей и фюзеляж. Данная конструкция позволяла на 25 процентов разгрузить несущие винты во время горизонтального полета. Б-5 оснащался двумя двигателями АИ-26ГРФ взлетная мощность составляла 550 л.с. Увеличение мощности было достигнуто путем изменения наддува. Габаритные размеры и масса двигателя остались неизменными. Так же без изменения остался специальный редуктор, муфты свободного хода и включения. Фюзеляж – самолетного типа и обычное оперение. Скорость вертолета Б-5 на высоте 3000 м должна была составлять 220км/ч, динамический потолок – 4500 м, максимальная продолжительность полета – 3 часа. Вертолет построили в 1947 году. В течение года было проведено несколько коротких полетов на небольших высотах.
Вертолет Б-5, от своих предшественников Г-3 и Г-4 не только двигателями, но и конструкцией. Он снабжался усиленной трансмиссией и новыми несущими винтами, диаметр которых составлял 10 метров, с цельнометаллическими лопастями. Винты устанавливались без перекрытия.
Для вертолета разработали новый полумонококовый дуралюминовый фюзеляж двухместной кабиной экипажа с хорошим остеклением и большой пассажирской кабиной. В пассажирской кабине размещалось шесть пассажиров и багажный отсек. Кресла устанавливались вдоль бортов по три. Для доступа в кабину с левого борта выполнили дверь.
Для разгрузки винтов во время полета на машине было использовано большое верхнерасположенное крыло площадью 15м2 и размахом 10,3 м. Крыло в плане имело трапециевидную форму, на его концах были смонтированы гондолы с моторами и редукторами несущих винтов, подкрепленными соединенными с фюзеляжем подкосами. Конструктивно крыло состояло из 3 частей: двух консолей и центроплана.
Четырехопорное неубирающееся шасси состояло из установленных под гондолами двигателей главных опор с большими колесами, и хвостовой и носовой опор с самоориентирующимися колесами.
В 1947 году начались наземные испытания вертолета Б-5, а в 1948 году – летные. В ходе испытаний выяснилось, что крыло не обеспечивало 25-процентную разгрузку несущих винтов, а также расположенное в потоке винтов крыло уменьшало на режиме висения их тягу. Масса пустого вертолета составляла 2932 кг, взлетная масса – 4032 кг.
На базе данного вертолета в ОКБ-3 в 1946 году спроектировали и в 1947 году построили опытный санитарный вертолет Б-9, который по сути являлся модификацией вертолета Б-5.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 10,00 м;
Масса пустого – 2932 кг;
Взлетная масса – 4032 кг;
Масса пустого – 2932 кг;
Тип двигателя – 2 поршневых двигателя АИ-26ГР;
Взлетная мощность – 2х550 л.с.;
Номинальная мощность – 2х420 л.с.;
Максимальная скорость – 236 км/ч;
Крейсерская скорость – 182 км/ч;
Практическая дальность – 595 км;
Практический потолок – 6400 м;
Статический потолок – 2280 м;
Экипаж – 1-2 человека;
Полезная нагрузка – до 5 пассажиров.
Санитарный вертолет Б-9
В 1947 году со стапелей сошел санитарный вертолет Б-9 имеющий аналогичную с Б-5 конструкцию. В его кабине кроме двух летчиков, имелось два пассажирских места, место для носилок и столик сопровождавшего санитара. При необходимости количество мест для больных могло увеличиваться до четырех.
Конструктивно Б-9 был создан на базе пассажирского шестиместного вертолета Б-5 и отличался лишь конструкцией фюзеляжа. Крыло, двигательные установки, система трансмиссии, несущие винты, оперение, шасси и другие агрегаты остались неизменными.
Фюзеляж санитарного вертолета Б-9 имел несколько большее миделево сечение. Фюзеляж выполнялся в виде монокока, собранного из поперечного и продольного наборов дуралюминовых шпангоутов и стрингеров. Обшивка фюзеляжа – дуралюминовая.
Увеличение кабины для больных осуществили за счет багажного отделения. Носилки размещались вдоль правого борта в два яруса. Столик медработника располагался на левом борту.
Вертолет Б-10 – «Наблюдательный пункт»
В 1947 году был построен опытный вертолет Б-10, общая схема и конструкция большинства агрегатов которого не отличались от ранее созданных Б-5 и Б-9. В соответствии с тех. заданием на разработку вертолет должен был за 5 минут подниматься на высоту 2 км и летать на данной высоте не менее 3 часов. Максимальная скорость машины должна была составлять минимум 180 км/ч.
На Б-10 установили два двигателя АИ-26ГВФ взлетная мощность которых составляла по 575 л.с., а номинальная мощность на земле – 400 л.с.
В экипаж вертолета входило три человека: летчик, штурман и наблюдатель.
Кабина штурмана располагалась в носовой части фюзеляжа и была смещена к правому борту. Сиденье летчика располагалось у левого борта и смещалось относительно сиденья штурмана назад.
В средней части фюзеляжа выполнялся отсек для размещения фото- и радиооборудования. При необходимости данный отсек использовался для перевозки малогабаритных грузов или двух-трех пассажиров.
В хвостовой части фюзеляжа вертолета Б-10 располагалась кабина наблюдателя.
Крыло вертолета Б-10 отличалось от крыла Б-5 и Б-9 подкосами, идущими к верхней части фермы крыла от верхней части опоры кабана и к узлам фюзеляжа от нижней части фермы крыла.
Шасси вертолета – с носовым колесом, имелась возможность уборки в мотогондолы.
Хвостовое оперение – стабилизатор с изменяемым углом установки и двух килей, закрепленных на концах стабилизатора.
Особенностью конструкции вертолета была установка мощного вооружения, которое состояло из трех 20-миллиметровых авиационных пушек. Одна пушка устанавливалась на передней турельной вращающейся установке со сферическим блистером. Две спаренные пушки на центральной турельной установке предназначались для защиты задней полусферы. Двухкилевое хвостовое оперение не препятствовало обстрелу. Как показали расчеты, установка артиллерийского вооружения значительно ухудшала аэродинамические характеристики вертолета.
В 1948 году была завершена постройка вертолета была завершена однако гос. испытания не начинались, а дальнейшая разработка вертолета поддержки не получила и вскоре ее прекратили.
В течение 1946-1947 годов, когда проектировались и строились вертолеты Б-5, -9 и -10, происходила значительная переоценка ранее существовавших взглядов на практическое применение и использование разных типов вертолетов, что непосредственно отразилось на дальнейших планах ОКБ-3.
Интерес к трем последним разработкам ОКБ пропал, и на первый план выдвинулась задача создания на базе данных вертолетов новый вертолет. Так появился вертолет связи Б-11.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 10,00 м;
Масса пустого – 3019 кг;
Взлетная масса – 3900 кг;
Тип двигателя - 2 поршневых двигателя АИ-26ГРФ;
Взлетная мощность – 2х575 л.с.;
Номинальная мощность – 2х400 л.с.;
Максимальная скорость – 218 км/ч;
Крейсерская скорость – 176 км/ч;
Практическая дальность – 440 км;
Практический потолок – 6550 м;
Статический потолок – 2200 м;
Экипаж – 2 человека;
Полезная нагрузка – 3 пассажира.
Вертолет связи – Б-11
Вертолет связи Б-11 является дальнейшим развитием Б-10. По общей схеме и конструкции основных агрегатов аналогичен предыдущим машинам. Крыло имело прежний несущий профиль, однако верхние и нижние подкосы снабжались гидравлическими демпферами. Двигатели АИ-26ГР(Ф) имели мощность 420/550 л. с. Аэродинамику аппарата улучшили. Нос фюзеляжа, в котором располагалась двухместная кабина, стал округлым, вся отделка машины стала чище. Хвостовое оперение, как и на Г-4/Б-5, имело поднятый над рулем направления на вершину киля стабилизатор. В центральной части фюзеляжа имелся грузовой отсек с большой дверью. В грузовом отсеке мог перевозится один лежачий больной и медработник. Управление вертолетом осуществлялось при помощи автоматов перекоса, которые с педалями и ручкой управления были связаны через суммарно-дифференциальный механизм.
В соответствии с назначением Б-11 оснащался оборудованием, которое обеспечивало его применение в любое время суток в сложных метеорологических условиях. Кроме того, были установлены необходимые для этого средства радиосвязи.
Весной 1948 года к летным испытаниям подготовили вертолет связи Б-11. В том же году вертолет связи принял участие в воздушном параде. Данный вертолет был построен на базе пассажирского вертолета Б-5 в соответствии постановлением правительства от декабря 1947 года. Ведущими по Б-11 приказом МАПа назначили летчика Пономарева К.И. и инженера Мацицкого Д.Т. Испытания машины проходили в обычном режиме. На Б-11, как и прежде, чувствовалась значительная тряска, а 13 декабря 1948 года произошла трагедия. В районе аэродрома Измайлово оторвалась одна из лопастей винта. Вертолет, который начал разрушаться в полете, рухнул на землю. Несмотря на то, что высот была небольшой летчик Пономарев и бортрадист Нилус погибли.
Приказом Минавиапрома от 15 сентября 1948 года, еще до катастрофы первого вертолета для испытаний Б-11 «Дублер» был назначен предыдущий экипаж, однако время внесло свои коррективы. В конце 1949 года начались заводские испытания машины с доработанным и усиленным планером. Их проводил летчик Комаров Г.И. В мае машина поступила в НИИ ВВС. Во избежание аварийных ситуаций и учитывая предыдущий опыт, главный конструктор ввел ограничения, которые запрещали разгоняться вертолет до скорости более 155 км/ч и подниматься на высоту свыше 2,5 км. Максимальную взлетную массу ограничили 3950 кг. Слово «геликоптер» к этому времени стало заменяться русским «вертолет». Это наименование еще в 1929 году предложил Камов Н.И.
Ведущими по машине на этапе государственных испытаний были летчик Тиняков Г.А. и инженер Загордан A.M. Сильнейшая тряска оставалась наследственной «болезнью» вертолета, даже введение подкосов к втулке винтов практически не помогло. В итоге испытания были прекращены, поставив точку не только в судьбе машины, но и в работе ОКБ-3.
За 10 лет работы над машинами поперечной схемы достигнуть расчетных параметров так и не удалось. Главным образом это обуславливалось ограничениями по динамической прочности.
Летно-технические характеристики:
Диаметр несущих винтов – 10,00 м;
Масса пустого – 3398 кг;
Взлетная масса – 4150 кг;
Тип двигателя – 2 поршневых двигателя АИ-26ГРФ;
Номинальная мощность – 2х420 л.с.;
Взлетная мощность – 2х550 л.с.;
Максимальная скорость – 155 км/ч;
Крейсерская скорость – 124 км/ч;
Практическая дальность – 328 км;
Статический потолок – 1200 м;
Практический потолок – 2550 м;
Экипаж – 2 человека.
Нереализованные проекты
Эскизные проекты опытных вертолетов личных принципиальных схем и разного назначения, разрабатывавшиеся в ОКБ Братухина, представляют значительный интерес, даже несмотря на то, что они не были реализованы.
В 1947 году был разработан эскизный проект десантного тяжелого вертолета. Принципиальная схема была такой же, как и у предыдущих аппаратов, то есть двухвинтовой с поперечным расположением несущих винтов.
Вертолет предполагалось снабдить двумя моторами М-82ФН с воздушным охлаждением. Диаметр несущих винтов – 16 метров, полетная масса – порядка 10 тыс. кг. Вертолет предназначался для переброски военной техники (пушки, автомобили и др.) и тридцати солдат.
В ОКБ на протяжении 1948-1950 годов производилась эскизная разработка многоцелевого и учебного вертолета Б-12.
При разработке многоцелевого вертолета с двумя двигателями М-14 была принята одновинтовая схема с рулевым винтом.
Разрабатывавшиеся варианты различались главным образом применявшимися двигателями, конструкцией некоторых элементов и количеством мест. В соответствии с этим варьировались и ожидаемые летные характеристики. Во всех эскизных проектах имелись интересные нововведения.
Например, для повышения безопасности в системе трансмиссии предполагалось установить дополнительную аварийную муфту свободного хода, которая обеспечивала свободное вращение винта при поломке агрегатов трансмиссии.
Кроме того, должно было устанавливаться специальное устройство, автоматически переводящее несущий винт на режим авторотации при остановке двигателей, повреждении (остановке) рулевого винта или поломке элементов трансмиссии.
Общее представление о работе ОКБ Братухина будет неполным, если не отметить еще одну работу - создание реактивного вертолетного винта с прямоточными двигателями, расположенными на концах лопастей.
Эскизная разработка проекта данного вертолета была начата в 1948 году. Данная машина должна была оснащаться реактивным несущим винтом, снабженным парой прямоточных двигателей. Это был проект одноместного одновинтового вертолета с реактивным двухлопастным винтом. Прямоточные двигатели должны были устанавливаться на концах лопастей.
Хвостовым оперением реактивного вертолета должно было состоять из стабилизатора с изменяемым углом установки, комбинированного руля поворота и киля. Верхняя часть руля должна была обеспечивать путевое управление при горизонтальном полете; нижняя часть руля обеспечивала путевое управление на режимах вертикального подъема и висения.
Предполагалось, что предварительная раскрутка винта при запуске двигателей будет производиться от специального наземного стартера или при помощи пиропатронов.
Выбор прямоточных двигателей обуславливался:
высокой надежностью работы этих двигателей;
простотой их конструкции;
максимальными возможностями форсажа.
После подбора основных параметров, изучения авторотирующих свойств несущего винта, его изготовления и специального стенда в 1950 г. были начаты экспериментальные исследования работы реактивного винта, который приводился во вращение прямоточными двигателями. К сожалению, реализовать этот довольно интересный проект не удалось.
Просуществовав около 11 лет, ОКБ-3 в 1951 году было ликвидировано.
Несмотря на трудности, связанные с войной, эвакуацией, недостатком кадров, работа Опытно-конструкторского бюро-3 была плодотворной. Его деятельность оказала значительное влияние на дальнейшее развитие вертолетостроения СССР.
Подготовлено по материалам:
http://www.aviastar.org
http://www.opoccuu.com
http://fly-history.ru
http://www.airwar.ru
http://kaf102.mai.ru
http://www.airalania.ru
http://ftrww.narod.ru
- Пётр Улякин
- http://alternathistory.org.ua
Информация