Автожир ЦАГИ А-4

Автожир ЦАГИ А-4

Вполне успешные испытания экспериментального ЦАГИ 2–ЭА позволяли надеяться на перспективность подобных аппаратов, поэтому в начале 1932 г. активно обсуждались новые проекты автожиров. Однако начальник ГУАП П. И. Баранов предложил на данном этапе пойти по пути улучшения 2–ЭА, оборудовать его отечественным двигателем М-26 с механической раскруткой ротора перед запуском взамен аэродинамической, установить двойное управление для обучения летчиков. Причем одновременно с изготовлением опытного образца предлагалось заложить небольшую серию для получения навыков эксплуатации.

Государственные испытания автожира ЦАГИ А-4 с заводским № 4301

Эскизный проект автожира, получившего обозначение ЦАГИ А-4, был разработан в Отделе особых конструкций (ООК) под общим руководством А. М. Черемухина. Ведущим инженером по подготовке технической документации и постройке первого экземпляра стал Г. И. Солнцев. Разработка чертежей велась в специально созданном Конструкторском бюро Московского авиационного института (МАИ). Все аэродинамические изыскания и расчеты А-4 провела бригада аэродинамики ООК под руководством М. Л. Миля. Серийное производство решили развернуть на авиаремонтном заводе № 43 в Киеве. Техническое руководство внедрением А-4 в серийное производство, доводку конструкции в период летных испытаний осуществлял Н. К. Скржинский.

Автожир ЦАГИ А-4 представлял собой двухместный аппарат, основу которого составляла стальная сварная ферма фюзеляжа. Передняя часть фюзеляжа имела обшивку из дюралюминия, хвостовая часть обшивалась полотном. К фюзеляжу на трех стальных стойках, закрытых дюралюминиевыми обтекателями, шарнирно крепился свободно вращающийся ротор, состоящий из четырех лопастей. Диаметр ротора 13,0 м, ширина лопастей 540 мм, профиль сечения Геттинген № 429. В спокойном состоянии лопасти висели на четырех поддерживающих тросах, свешиваясь вниз на 7° по отношению к горизонту. В полете при нагрузке лопастей, их движение вверх до 25° ограничивалось специальными шпильками, размещенными на сухарях втулки ротора.

Крылья автожира деревянной конструкции, с полотняной обшивкой, общей площадью 6,2 м² были снабжены элеронами для осуществления поперечного управления. Законцовки крыла отогнуты вверх на 35° для увеличения путевой устойчивости, одновременно, по замыслу создателей, они препятствовали боковому скольжению при парашютировании. Шасси для более устойчивого пробега имели колею, увеличенную до 2650 мм, ход амортизации на случай посадки с высокой вертикальной скоростью составлял 245 мм. Зимой вместо колес размером 700?125 мм устанавливались лыжи от истребителя И-5.

Управление автожира ЦАГИ А-4 двойное, причем пилот размещался сзади, а наблюдатель впереди. Хвостовое оперение имело стабилизатор с переменным углом установки в полете, костыль управлялся одновременно с рулем поворота.

Силовая установка автожира состояла из звездообразного двигателя воздушного охлаждения М-26 мощностью 300 л. с., оборудованного кольцом Тауненда диаметром 1350 мм и шириной 350 мм. Конструкция крепления двигателя, система бензопитания, коллектор выхлопных газов и деревянный воздушный винт диаметром 2,65 м почти без изменений позаимствовали от самолета АНТ-9. Для осуществления раскрутки ротора автожира перед стартом непосредственно на двигателе располагался редуктор механического запуска. После начала работы двигателя пилот включал муфту сцепления механизма запуска ротора – последний раскручивался до 140–150 об/мин. Затем механизм выключался, к моменту набора взлетной скорости обороты ротора падали до 100–110 об/мин, чего было вполне достаточно для отрыва от земли.

Первый опытный ЦАГИ А-4, построенный на заводе опытных конструкций (ЗОК), приняли к испытаниям в сентябре 1932 г. Лопасти ротора этого экземпляра полностью обшили фанерой, что стало причиной возникновения их заметной тряски. 9 сентября 1932 г. при попытке первого взлета летчика Рыбко автожир потерпел аварию. Далее последовали долговременный ремонт и регулировки. Вторично первый опытный экземпляр приняли для проведения испытаний 8 июня 1933 г.

Однако право первого полета автожира типа А-4 досталось машине с заводским № 4301, изготовленной в Киеве. После неудачного старта опытного московского образца лопасти ротора с него доработали (фанерную обшивку частично заменили полотняной) и доставили в Киев. Здесь 11 ноября 1932 г. летчик Корзинщиков выполнил два пробных полета общей продолжительностью 18 минут. Затем А-4 № 4301 перевезли в Москву, где 20 февраля 1933 г. его демонстрировали участникам проходящего сельскохозяйственного съезда. Во время этой торжественной демонстрации достижений цивилизации на Центральном аэродроме произошла очередная неприятность. При раскрутке ротора порыв ветра переместил лопасти в запредельное нижнее положение, и они зацепили верхнюю часть руля поворота.

Несмотря на эту небольшую поломку, эксперименты продолжили на следующий день. Для уменьшения вибрации ротора несколько раз меняли угол атаки лопастей. 22 февраля при выполнении Корзинщиковым полета по кругу на высоте 100 м автожир начал неожиданно снижаться помимо воли пилота. Для выявления причины произошедшего вновь пришлось снять ротор и заняться его улучшением.

28 апреля 1933 г. ротор опытной машины после доработки вновь установили на серийный экземпляр № 4301. 11 мая Корзинщиков совершил успешный взлет по прямой, далее последовал 2–минутный полет и благополучная посадка. 13 мая были выполнены 2 круга над аэродромом на высоте 300 м в течение 10 минут. В период с 14 мая по 2 июня произвели 10 полетов, в том числе один полет на высоту 3360 м. 12 июля ротор переставили на первый опытный А-4 постройки ЗОК, после чего 13 июля летчик Попов выполнил пробный полет на высоте 350 м. 17 августа произошла очередная поломка в момент посадки.

Как видим, испытательные полеты автожиров А-4 происходили с преодолением многочисленных трудностей. Летом 1933 г. два первых автожира (московской и киевской постройки) летали уже вполне уверенно – по состоянию на 4 августа они совершили 28 полетов с общим полетным временем 7 часов 53 минуты.

В период с 16 августа по 4 сентября 1933 г. первый серийный А-4 киевского завода с заводским № 4301 проходил госиспытания в НИИ ВВС. Вели испытания инженер Бронин, летчик Тихонов, летнаб Агишев. Всего за период испытаний совершили 69 успешных полетов без происшествий.

Военные испытатели отметили вполне удовлетворительные летные данные советского А-4 при сравнении его с автожирами Сиервы. Общее заключение было таково: крупных дефектов нет, поэтому нет препятствий для продолжения серийного производства. Пилотирование не представляет сложности, самостоятельно выпущено 7 человек. Далее говорилось, что величина разбега не отличается от средних величин разбега самолетов и «тем самым сводит на нет основные преимущества автожира – способность взлетать и садиться с малых поверхностей». Принудительная раскрутка ротора перед взлетом существенного влияния на изменение длины разбега не оказывала.

Несмотря на то что А-4 имел недостаточную устойчивость в полете и невысокие взлетные качества, построенные экземпляры допустили для эксплуатации в строевых частях ВВС РККА. Однако серийное производство А-4 прекратили по причине малой надежности двигателя М-26. Кроме того, отмечалось, что ротор А-4 не складывается и транспортировка автожира наземным транспортом затруднена. В дальнейшем предлагалось форсировать постройку нового автожира А-6 с двигателем М-11 и складывающимися лопастями ротора.

Автожир ЦАГИ А-4 на Центральном аэродроме Москвы

При утверждении акта по испытаниям А-4 начальник ВВС РККА Алкснис 20 октября 1933 г. приказал начальнику Управления материально – технического снабжения ВВС принять построенную серию автожиров и распределить ее для эксплуатации в строевые части.

Поступление серийных А-4, построенных киевским авиазаводом № 43, в летные подразделения для проведения войсковых испытаний и получения опыта эксплуатации началось уже в середине 1933 г. Хотя представители ЦАГИ предлагали сосредоточить все автожиры в одном месте, аппараты поштучно направили в Гомель, Смоленск, Петергоф и Харьков. Такая скоропалительная рассылка не совсем обычных летательных аппаратов без проведения специальной подготовки летного состава привела к многочисленным авариям. Для их расследования в пункты эксплуатации направили начальника 6–й бригады ООК Скржинского и инженера НИИ ВВС Ивановского. Позднее в своем отчете Скржинский отмечал: «Внедрение автожиров в частях ВВС происходит не совсем нормально и не так безболезненно и легко, как на это рассчитывали в ЦАГИ….конструкция А-4 не является причиной аварий… для изучения автожиров нет технических описаний и летных инструкций». Далее описывались обстоятельства, при которых эти аварии происходили.

1. Автожир А-4 № 4308, повреждение конструкции во втором полете в войсковой части НКВМ (п/я 1263). Нарушение летчиком Беспаловым техники взлета. Непонимание принципов работы и полета автожира.

2. А-4 № 4305, эксплуатировался в Смоленске, совершил 8 нормальных полетов. При запуске двигателя на 9–м полете от неисправного зажигания произошел пожар, в результате чего обгорели двигатель и лопасти ротора. Ремонт возможен.

3. А-4 № 4304 эксплуатировался в Петергофе в части НКВМ. Совершил 37 полетов.

4. А-4 № 4310 получен с завода 14 октября 1933 г., затем доставлен в Харьков. Автожир хотели показать на ноябрьских праздниках. Летчик Козюля имел всего четыре тренировочных и один самостоятельный полет в Киеве на аппарате № 4307. 1 ноября 1933 г. сразу после взлета двигатель начал давать перебои. При совершении аварийной посадки с боковым ветром аппарат снес шасси, сломаны крылья и ротор.

В январе 1934 г. Начальник ВВС Алкснис запретил дальнейшее проведение войсковых испытаний А-4 по причине высокой аварийности. Летом текущего года полеты на А-4 продолжили, однако первоначального энтузиазма уже не наблюдалось. Таким образом, предпринятая попытка внедрения автожиров в военной авиации Красной Армии оказалась не столь успешной, как того хотелось.

В 1934 г. А-4 попытались установить на корабли Военно – морского флота. Предполагалось, что благодаря своим взлетно – посадочным качествам автожир сможет садиться практически на любое судно без необходимости оборудования специальной площадки. Летные испытания, проведенные на Черном море, показали, что все гораздо сложнее. Поэтому уже в декабре 1934 г. военные моряки под предлогом малой продолжительности полета автожира от дальнейших опытов с ним отказались.

Общее количество построенных автожиров А-4 документально не установлено, по данным Б. Н. Юрьева было изготовлено 17 или 18 экземпляров. На совещании, собранном начальником ГУАП М. М. Кагановичем и состоявшемся 19 июня 1937 г., говорилось: «…А-4 построено около 16 машин».

Технические характеристики автожира А-4

Летные характеристики по результатам государственных испытаний с воздушным винтом диаметром 2,22 м и одним пилотом

* Данные с воздушным винтом диаметром 2,35 м и экипажем, состоящим из пилота и наблюдателя.

Заканчивая обзорное описание автожира А-4, отметим, что, хотя и с запозданием, техническое описание и летные инструкции по его эксплуатации увидели свет. В конце 1934 г. издательство наркомата тяжелой промышленности (НКТП) издало книгу Н. К. Скржинского «Автожир А-4 ЦАГИ. Аэродинамика, конструкция, эксплуатация». Помимо подробного технического описания в заключение книги имелась интересная инструкция, которая называлась:

ДЕСЯТЬ ОСНОВНЫХ ПРАВИЛ ЛЕТЧИКА АВТОЖИРА

1. Производить полеты при ветре не свыше 8 м/сек. Автожир на аэродроме устанавливать так, чтобы ветер дул на него сзади и слева.

2. Не допускать попадания автожира в струю винта от другого самолета.

3. Перед каждым полетом особо внимательно осмотреть всю систему ротора и механического запуска.

4. Не забывать перед механическим запуском затормаживать ротор, а перед взлетом выключать систему механического запуска.

5. Помнить, что ротор является несущей поверхностью только тогда, когда он имеет достаточное число оборотов. Поэтому для получения малого разбега необходимо раскрутить ротор от механического запуска перед взлетом до 110 об/мин и немедленно производить взлет.

6. Полный газ двигателю на взлете давать, имея не ниже 90 об/мин ротора, так как при меньших оборотах получится закидывание и поломка лопастей.

7. Взлетать и садиться необходимо строго против ветра, так как при небольших взлетных и посадочных скоростях автожира боковой ветер создает значительный снос. Кроме того, вследствие большой несущей поверхности автожира поддув боковым ветром может привести к переворачиванию автожира после посадки.

8. Ни в коем случае не производить никаких фигур на автожире, так как А-4 на это не рассчитан.

9. Ни в коем случае не производить пикирования на автожире как с мотором, так и без мотора, понимая под пикированием крутое снижение с углом наклона фюзеляжа к горизонту больше 15°. Избегать резких выходов из крутого снижения (т. е. переходов из большой скорости на меньшую), делая это с максимальной плавностью и внимательно наблюдая, чтобы не было большого увеличения тюльпана ротора. Не допускать резкого кабрирования автожира. Не производить виражей с креном больше 60°.

10. Не форсировать без нужды работу мотора, так как это сильно сокращает срок его службы.

В добавление к этим десяти правилам нужно запомнить еще и одиннадцатое – самое главное:

Не предпринимайте полета на автожире, не изучив по этой книге все сведения, необходимые для летчика. Обучение полетам на автожире должно производиться только с инструктором.

Практика выпуска летчиков показывает, что хотя автожир весьма прост в управлении и тренировка летчиков на автожире занимает очень мало времени, все же каждый выпускаемый летчик должен хорошо разбираться в явлениях, имеющих место при полете автожира, знать его конструкцию и иметь ряд практических навыков, полученных от инструктора. Без этого нормальная эксплуатация автожира невозможна. Новая техника требует новых знаний и поэтому несерьезный, легкомысленный подход к летной эксплуатации автожира не должен иметь места.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.