• Главная
• Контакты
• Нашёл ошибку
• Прислать материал
• Добавить в избранное

Выдающийся авиаконструктор Игорь Иванович Сикорский (1889-1972 гг.), по праву считающийся основоположником мирового вертолетостроения, родился 25 мая (б июня) 1889 г. в семье известного киевского научного и общественного деятеля, врача-психиатра, профессора Ивана Алексеевича Сикорского. Роль родителей в воспитании и становлении сына трудно переоценить. Именно от матери Марии Стефановны маленький Игорь впервые услыхал о геликоптере. Она увлекалась творчеством Леонардо да Винчи и рассказала сыну о спроектированной великим итальянцем машине. Любимой книгой Игоря был роман Жюля Верна «Робур-завоеватель», в котором описывалось путешествие вокруг света на воздушном корабле-вертолете. Сикорский вспоминал, что, когда ему было одиннадцать лет, он видел во сне полет на таком летающем гиганте. В этом сне воплотилась мечта и цель всей его жизни.

И.И. Сикорский в президентском вертолете S-61 в 1962 г.

В.Р. Михеев, канд. техн. наук, Институт истории естествознания РАН

Как и все будущие авиационные конструкторы, Игорь начинал с постройки летающих моделей. В 12 лет он соорудил первую модель вертолета с резиновым двигателем. За ней последовало еще несколько моделей. Их размеры постоянно увеличивались. Учебные мастерские Морского кадетского корпуса в Петербурге, в котором в 1903-1906 гг. обучался Сикорский, позволяли мастерить модели любого типа. В 1906-1907 гг. Игорь учился в парижской технической школе Duvignau de Lanneau. Пребывание в Париже, бывшем тогда столицей авиации, укрепило юного энтузиаста в правильности выбранного пути. Став в 1907 г. студентом Киевского политехнического института, Сикорский вступил в студенческий воздухоплавательный кружок и был активным членом секции «Геликоптер». Многие киевские авиаторы (в том числе и один из учителей Сикорского, преподаватель политехнического института профессор Н.А. Артемьев) увлекались в то время разработкой винтокрылых летательных аппаратов.

Решение приступить к постройке натурного вертолета Игорь Сикорский принял летом 1908 г. во время пребывания с отцом в Германии. Прямо в гостиничном номере он соорудил стенд для определения подъемной силы несущих винтов. Собранный из деревянных планок винт диаметром 1 м 20 см был установлен на некотором подобии весов, измеряющих силу тяги. Потребный для раскрутки винта момент создавался грузом, привязанным к бечевке, другой конец которой тянулся через блок и наматывался на ось винта. По движению груза определялась мощность. Импровизированный стенд Сикорский увез в Киев, где в домашней мастерской продолжил начатые исследования. Экспериментатор получил подъемную силу свыше 36 кг на лошадиную силу. Он понимал, что на натурном вертолете получить такие результаты не удастся, но все же считал возможным добиться успеха. Уверенность окрепла после встречи в конце 1908 г. с «отцом русской авиации» профессором Н.Е. Жуковским, всегда благосклонно относившимся к идее геликоптера. Профессор приезжал в Киев для прочтения лекции «Успехи воздухоплавания», во время которой запускал в зал модели летательных аппаратов. Одну из них посчастливилось поймать молодому Сикорскому.

Вертолет N1 после сборки. Июль 1909 г.

Для строительства вертолета требовались двигатель и ряд других частей, достать которые в Киеве было сложно. Игорь обратился к родным с просьбой отпустить его в Париж для приобретения необходимых вещей и знакомства с новейшими достижениями авиации. Эта просьба не вызвала у родственников энтузиазма. Дело в том, что юное дарование совсем запустило учебу в институте. Кроме того, Париж считался городом веселым и легкомысленным, и отпускать туда девятнадцатилетнего юношу, да еще с большой суммой денег, было бы неразумно. И тем не менее Сикорскому удалось убедить родных, получить родительское благословение и необходимые деньги для покупок, которые ему выделила старшая сестра. В январе 1909 г. молодой энтузиаст уехал в Париж. Здесь ему удалось познакомиться с Ф. Фербером, Л. Блерио и С.К. Джевецким - патриархами мировой авиации. Они скептически относились к идее вертолета, но Сикорского это не остановило. Он приобрел двигатель «Анзани» в 25 л.с. и ряд деталей для будущего вертолета, в том числе соосные валы и другие элементы трансмиссии. Его контакты с французскими авиаторами после этой поездки стали постоянными.

После более чем трехмесячного отсутствия, 1 мая 1909 г., Игорь вернулся в Киев и приступил к постройке вертолета. В саду дома Сикорских на улице Подвальной (ныне Ярославов вал) стоял небольшой однокомнатный домик-беседка. Он и стал первым авиационным заводом конструктора. Строить вертолет ему помогали студент М.Ф. Климиксеев (сын экономки Сикорских) и наемный столяр. В июле 1909 г. постройка первого летательного аппарата Сикорского была, в основном, завершена.

Для вертолета Игорь выбрал конструктивно наиболее простую и хорошо опробованную на моделях двухвинтовую соосную схему. В то время диаметры соосных несущих винтов было принято делать различными (диаметр верхнего винта был 4,6 м, а нижнего - 5 м). Это было сделано для уменьшения вредного влияния на лопасти нижнего винта, которое возникало от обдувки их потоком верхнего винта. Вращались винты в противоположные стороны с частотой 160 об/мин.

Вес пустого вертолета составлял 205 кг. Скомпонован аппарат был следующим образом: спереди от валов винтов и редуктора, прямо на полу, осью поперек полета, располагался двигатель, а сзади - место пилота. Два концентрических вертикальных вала возвышались над редуктором и проходили через подшипники наверху фюзеляжа. Фюзеляж представлял собой прямоугольную клеть, расчаленную рояльной проволокой. Ее вертикальные стойки были из стальных труб, а поперечины - из деревянных брусков.

На стальных валах крепились двухлопастные несущие винты. Силовой основой каждой лопасти являлись два деревянных лонжерона, сходящиеся крестообразно друг над другом в месте крепления на главном валу. Угол между ними определял крутку лопастей. К лонжеронам крепились прямоугольные в плане лопасти небольшого удлинения, которые имели металлический каркас и были обтянуты тканью. Лопасти были расчалены рояльной проволокой к двум кольцевым муфтам, установленным на каждом валу над и под втулками крепления каждого винта. Изменяя при помощи этих муфт натяжение проволоки, можно было регулировать шаг несущих винтов. Благодаря этому предполагалось в дальнейшем осуществлять управление величиной подъемной силы и путевое управление вертолетом. Для продольно-поперечного управления и поступательного перемещения предусматривалось использовать управляющие поверхности- рули, расположенные в индуктивном потоке воздуха, отбрасываемого несущими винтами. Их установка предполагалась только после проверки надежности работы частей конструкции и достижения необходимой для взлета подъемной силы.

Мощность двигателя «Анзани», как это частенько случалось с моторами этой фирмы, оказалась не 25 л.с., как указывалось в паспорте, а лишь 18. Для равномерности хода на выходном валу двигателя был установлен маховик. За маховиком был шкив, от которого мощность посредством четырехдюймового ремня передавалась на входной шкив редуктора. Для снижения частоты вращения второй шкив был сделан значительно большего диаметра. Редуктор имел классическую для вертолетов соосной схемы конструкцию - соединение трех конических шестерней. Над двигателем располагались масляный и топливный баки. В ходе испытаний топливный бак был снят, и топливо подавалось по шлангу в двигатель прямо из канистр. Шасси как такового вертолет не имел. Он был установлен на двухколесную тачку, при помощи которой аппарат можно было перевозить по проложенным в саду рельсам из беседки к месту испытаний.

Рисунок вертолета N1 из газеты «Киевская искра» от 17.09.1909. Видны дополнительные консоли для повышения жесткости лопастей в плоскости вращения

Наступил исторический момент. Игорь Сикорский расположился на пилотском месте, запустил двигатель и начал потихоньку прибавлять обороты. Но винты не крутились. Ремень скользил по шкивам и не передавал крутящий момент. Когда дефект с помощью прижимного ролика был устранен и винты смогли вращаться, возникла сильная вибрация. Пришлось снимать лопасти и тщательно их балансировать. Кроме того, была значительно увеличена жесткость лопастей в плоскости вращения за счет их усиленного расчаливания к дополнительным поперечным консолям, добавленным к втулкам верхних лонжеронов. Вибрация уменьшилась. Режим вращения стал мягче, но при увеличении оборотов снова возникла тряска. Молодой конструктор впервые встретился со столь характерной для винтокрылых машин проблемой отстройки резонансов и снижения вибраций. Он сделал правильный вывод: причина резонанса заключалась в недостаточной жесткости вала верхнего несущего винта. Чтобы просчитать резонансную частоту, он забрался на верх клети, и, возбуждая колебания вала рукой, определил, что частота соответствует 120 колебаниям в минуту. Устранение дефекта было таким же простым. Сикорский подобрал деревянный стержень длиной 1,2 м и стал его постепенно забивать в полый вал винта, время от времени замеряя частоту его колебаний. Когда нижний конец стержня достиг положения верхнего подшипника, частота собственных колебаний начала резко возрастать. Конструктор продолжал забивать стержень, пока частота не достигла значения 175, т.е. стала выше максимальных значений диапазона рабочих частот вращения несущих винтов. Резонанс прекратился. Опыт решения проблем динамической прочности впоследствии очень пригодился Сикорскому при доводке других летательных аппаратов, в частности, «Русского витязя».

Теперь можно было выводить двигатель на полную мощность. Игорь, оставаясь на земле вне клети, дал полный газ. Несбалансированный весом пилота вертолет стал опрокидываться в сторону тяжелого двигателя. Конструктор остановил двигатель и прыгнул на задравшуюся часть пола клети. Аппарат медленно под его весом вернулся в первоначальное положение. Вертолет был спасен. Много лет спустя Сикорский так описывал свои впечатления: «Впервые я тогда почувствовал мощь машины, а вертолет, как мне показалось, продемонстрировал готовность взмыть в воздух. Я очень точно помню свои ощущения. Когда я встал на пол, тот конец, на котором я находился, не опустился, а испытывал сопротивление некоторой силы, поддерживающей его снизу».

После соответствующей весовой перебалансировки Сикорский продолжил испытания. Двигатель ревел на полную мощность, но вертолет не поднимался, а только вращался на земле - «вальсировал». Для балансировки машины относительно вертикальной оси пришлось тщательно регулировать дифференциальный общий шаг винтов. Однажды при сильном порыве ветра возникла опасность опрокидывания набок. Это подтвердило необходимость установки эффективного продольно-поперечного управления. Предполагавшееся ранее управление посредством поверхностей в индуктивном потоке конструктор признал нецелесообразным из- за недостаточной мощности потока, выявленной в процессе испытаний.

После устранения всех недостатков Сикорский увидел, что при полной даче газа винты принимают на себя большую часть веса машины, но оторвать ее от земли все же не могут. Было очевидно: эта машина с человеком на борту подняться не может. Игорь изменил программу испытаний. Он смастерил большие весы, позволяющие замерять подъемную силу вертолета. Весы дали возможность определить, что тяга винтов соответствует примерно 160 кг, а это на 45 кг меньше веса пустой машины. Конструктор сделал вывод о необходимости облегчения конструкции, увеличения диаметров несущих винтов и улучшения аэродинамики лопастей. Опыты с первым вертолетом были завершены в октябре 1909 г. после серии испытаний винтов различной конструкции. 18-19 ноября 1909 г. вертолет Сикорского с успехом демонстрировался на Воздухоплавательной выставке в Киеве, проводившейся Киевским обществом воздухоплавания, и был признан «гвоздем экспозиции».

3 проекции вертолета N1

Хотя первому вертолету Сикорского не удалось подняться в воздух, конструктор при его испытаниях получил большой практический опыт, особенно важный для дальнейшего проектирования винтов. Проведенные затем опыты с моделями показали, что они летали значительно лучше, чем те, с которыми конструктор экспериментировал до постройки вертолета. Многие киевские авиастроители стали заказывать воздушные винты для своих летательных аппаратов не во Франции, как раньше, а у студента Сикорского.

Какова же роль первого летательного аппарата авиаконструктора в мировом и российском вертолетостроении? Из четырех десятков построенных к концу 1909 г. вертолетов оторваться от земли удалось только пяти машинам. В 1907 г. первыми оторвались от земли винтокрылые машины французских изобретателей Л. Бреге и П. Корню. Они кратковременно поднимались в воздух с летчиком на борту. Два других вертолета, англичанина Г. Райта и американца В. Инглиша, поднимались в воздух в 1908 и 1909 гг. без полезной нагрузки. Все они имели выгодную в аэродинамическом отношении схему с несущими винтами, расположенными рядом в одной плоскости. В то время почти половина построенных вертолетов имела, как и аппарат Сикорского, соосную схему - конструктивно более простую и компактную, но энергетически невыгодную из-за потерь от взаимовлияния несущих винтов. Из вертолетов соосной схемы только винтокрылому аппарату американского конструктора Дж. Уильямса удалось оторваться от земли. Это произошло в 1908 г. Успех был достигнут во многом благодаря установке на вертолет специальных двигателей - легких, но ненадежных. Как видим, результаты, полученные Сикорским, вполне вписывались в общую картину достижений того времени.

В России же попытки строительства натурных вертолетов предпринимались с 80-90-х годов XIX века многими энтузиастами. Это были Б.Д. Потемкин, П.Д. Кузьминский, Д.К. Чернов, С.А. Гроховский, потом И.И. Липковский, С.О. Ощевский-Круглик, Ч. Таньский и другие. В 1908-1909 г. помимо Сикорского строительством вертолетов занимались русские изобретатели В.В. Татаринов, К.А. Антонов, Н.И. Сорокин, В.Н. Левицкий, А.Ф. Симонов, К.Е. Мороз. По разным причинам все эти работы затянулись. К 1909 г. ни один оснащенный двигателем вертолет достроен не был. Только Сикорскому - первому среди русских конструкторов вертолетов - удалось завершить работу и провести полные испытания своей ма шины

Игорь Иванович Сикорский (25.05.1889-26.10.1972)

И.И. Сикорский родился в Киеве, закончил общий курс Морского кадетского корпуса и получил диплом авиационного инженера в Санкт-Петербургском политехническом институте.

После успешного участия в Московской воздухоплавательной выставке и Воздухоплавательном съезде в Политехническом музее в 1912 г. он получил должность главного конструктора на Русско-Балтийском вагонном заводе в Санкт-Петербурге, а также некоторое время занимал должность главного инженера военно-морской авиации.

Сикорский первым в России создал вертолет, способный подняться в воздух; не имевшие аналогов в мировой практике многомоторные гиганты «Русский Витязь» и «Илья Муромец», а также серийные разведчики и истребители; сконструировал: авиадвигатель водяного охлаждения; основал ряд крупных авиастроительных заводов, а также гражданских и военных школ для подготовки летных и наземных авиационных кадров. При активном участии авиаконструктора было сформировано первое в мире соединение стратегической авиации.

В 1918 г. И.И. Сикорский был вынужден покинуть Россию. Вместе с другими изгнанниками он в 1923 г. основал в США фирму, ставшую вскоре одним из лидеров морского самолетостроения. Авиалайнеры конструктора первыми открыли регулярные трансокеанские пассажирские перевозки.

В годы Второй Мировой войны Сикорский создал первые в мире работоспособные вертолеты классической одновинтовой схемы. С их выпуска началось вертолетостроение в США, Великобритании, Франции и некоторых других странах мира.

Сикорский был удостоен свыше 80 высоких государственных и научных наград и премий, многие известные университеты избрали его своим профессором. Сикорский прославился не только многочисленными трудами по различным вопросам авиастроения, но и рядом публикаций по богословию и философии.