Экспериментальный автожир ЦАГИ 2-ЭА[3]

Экспериментальный автожир ЦАГИ 2-ЭА[3]

В конце 1929 г. в ЦАГИ помимо проектирования и совершенствования геликоптеров решили развивать и автожирное направление. Причиной тому стали заметные успехи автожиров Сиервы и вполне благоприятные первые опыты с аппаратом КАСКР конструкции Камова и Скржинского.

Двум сотрудникам Секции опытных конструкций ЭАО ЦАГИ – И. П. Братухину и В. А. Кузнецову – было поручено обобщить зарубежный опыт и теоретические исследования в области автожиров. Для начала они собрали всю известную литературу, рассмотрели различные варианты конструкций, работы по аэродинамике ротора, аэродинамическому расчету и балансировке иностранных автожиров. Результатом этой деятельности уже в начале 1930 г. стало решение о проектировании экспериментального автожира по типу последнего аппарата Сиервы С-19 МК III. Основной целью при его создании являлось получение экспериментального аппарата, на котором можно было проверить правильность применяемых методов расчета, получить практические навыки постройки и эксплуатации. Общее техническое руководство осуществлял А. М. Черемухин, рабочее проектирование вели И. П. Братухин и В. А. Кузнецов.

Автожир, получивший обозначение ЦАГИ 2–ЭА (Экспериментальный аппарат-2), являлся двухместным, был оснащен звездообразным двигателем воздушного охлаждения Гном Рон «Титан» мощностью 225 л. с.

Конструктивно фюзеляж ЦАГИ 2–ЭА представлял собой сварную стальную ферму, рассчитанную на посадку с вертикальной посадочной скоростью до 4,5 м/сек. Передняя часть фюзеляжа обшита листовым дюралюминием, далее – полотном. Над передним пилотским сиденьем установлена четырехстержневая пирамида, на которой крепится свободно вращающийся четырехлопастный несущий ротор. Лопасти ротора состояли из хромомолибденовой трубы размером 50?47 мм с поперечными деревянными нервюрами, обшивка из фанеры толщиной 1 мм. Для уменьшения провисания они крепились расчалками к конусу, расположенному над осью ротора. Вес ротора составил 126 кг, т. е. 13 % от общего веса автожира.

Низко расположенное крыло деревянной конструкции, с отогнутыми законцовками для повышения путевой устойчивости, снабжено элеронами. При расчетной максимальной скорости полета крыло несло 25 % полетного веса, при минимальной скорости – около 7 %.

Оперение в основном деревянной конструкции, лонжероны стабилизатора и руля высоты из дюралюминиевых труб. Особенностью горизонтального оперения являлось его предназначение для воздушной (или аэродинамической) раскрутки ротора, поэтому оно было выполнено по бипланной схеме, с двумя килевыми шайбами. При раскрутке ротора обе горизонтальные поверхности оперения отклонялись на 55–60°, образуя тем самым дефлектор, направляющий воздушный поток от тянущего винта вверх на ротор. Этот способ, предложенный Сиервой, получил название «хвост скорпиона», он позволял раскручивать несущий ротор до 60–70 оборотов в минуту. Недостатком способа считалось то, что за время перестановки горизонтального оперения в полетное положение вращение ротора уменьшалось до 50 оборотов в минуту. Тем не менее даже с этим показателем разбег автожира на взлете оказался сравнительно малым и составил около 50 м.

Осенью 1931 г. постройка ЦАГИ 2–ЭА на Заводе опытных конструкций (ЗОК) завершилась и его передали на испытания в ОЭЛИД ЦАГИ (Отдел эксплуатации, летных испытаний и доводки). Первый полет ранним утром 17 ноября 1931 г. совершил летчик С. А. Корзинщиков. Присутствовали А. М. Черемухин, И. П. Братухин, М. Л. Миль, В. А. Кузнецов, М. А. Тайц. После раскрутки ротора автожир взлетел, сделал несколько кругов над Ходынкой и благополучно приземлился. Через несколько дней 2–ЭА произвел облет Москвы в районе ЦАГИ в сопровождении самолета Р-5. Все сотрудники ЦАГИ и опытного завода высыпали на улицу, чтобы посмотреть летящий в небе автожир, созданный при их участии.

Нужно отметить, что, несмотря на удачное начало испытаний, скоро проявились недостатки, особо присущие автожирам крыльевой схемы. На пробеге, на малой скорости автожир становился практически неуправляемым, его сильно раскачивало. Достаточно было небольшого бокового ветерка, чтобы завалить аппарат на бок. Инженер Изаксон так описал один из эпизодов испытания ЦАГИ 2–ЭА:

«Машина, которая подвергалась испытаниям, вообще была очень удачна, поэтому однажды ее решили показать Начальнику ВВС Якову Алкснису. Пригласили его на Центральный аэродром, туда, где нынешний «Аэропорт», станция метро. Он приехал с группой своих офицеров. Наш испытатель летчик Корзинщиков поднялся в воздух. Это было очень эффектно. Он поднялся с очень маленького разбега, летал на двух тысячах, потом показал скорость очень маленькую, скорость большую. Сел прекрасно и в этот момент его развернуло, он завалился на бок, сломал ротор, так что вся «обедня» оказалась испорчена.

2-ЭА Первый экспериментальный автожир 2-ЭА конструкции ЦАГИ в полете

Конечно, Алкснис не знал истинной причины и решил, что стартер (т. е. дежурный, указывающий направление старта в соответствии с направлением ветра. – М. М.) неправильно дал старт, поэтому посадка была выполнена с боковиком. И даже дал этому стартеру 10 суток гауптвахты. Но мы то поняли, что стартер не при чем, что это органический порок этих машин: неуправляемый разворот после посадки».

Скоро после указанного случая авария повторилась. Начали искать причину, наиболее активно этим вопросом занимался М. Л. Миль, который провел исследование «О неуправляемых разворотах автожиров при посадке». Это была его первая научная работа, посвященная проблемам винтокрылых аппаратов.

При продолжении летных испытаний ЦАГИ 2–ЭА на скоростях 120–130 км/ч отмечалось биение ротора, причиной которого считалась недостаточная жесткость лопастей, ведущая к различной их закрутке в полете. В основном проблему удалось решить, используя в лонжеронах лопастей стальные хромолибденовые трубы взамен ранее используемых труб из углеродистой стали.

В одном из полетов по причине остановки двигателя автожир совершил вполне благополучный планирующий спуск с высоты 70 м. В ходе испытаний, продолжающихся в течение 1932 г., ЦАГИ 2–ЭА совершил 48 полетов общей продолжительностью 17 часов 46 минут. Эти первые полеты и проведение необходимых усовершенствований позволили получить необходимый опыт для создания следующих конструкций.

В 1933 г. ЦАГИ 2–ЭА передали в агитэскадрилью им. Максима Горького, где он использовался для агитационных полетов в течение года. В 1934 г. после израсходования ресурса двигателя автожир передали в музей Осоавиахима. Дальнейшая его судьба неизвестна.

Основные технические и летные характеристики автожира ЦАГИ 2-ЭА