Až v 20. storočí sa dočkal praktickej realizácie.

V rokoch 1853-1860 vo Francúzsku vyvinul Pontoon d'Amécourt projekt lietajúceho stroja – „aeronef“. Aeronef musel stúpať nahor pomocou dvoch skrutiek namontovaných na jednej vertikálnej osi a otáčajúcich sa v opačných smeroch.

Prvý vertikálny let v histórii sa uskutočnil 24. augusta (podľa iných zdrojov 29. septembra) 1907 a trval jednu minútu. Vrtuľník, ktorý postavili bratia Louis & Jacques Bréguet pod vedením profesora Charlesa Richeta, sa vzniesol do výšky 50 cm, mal hmotnosť 578 kg a bol vybavený motorom Antoinette s výkonom 45 k. Vírnik mal 4 rotory s priemerom 8,1 m, pričom každý rotor pozostával z ôsmich lopatiek spojených v pároch tak, aby tvorili štyri rotujúce dvojplošné krídla. Celkový ťah všetkých vrtúľ bol 560-600 kg. Maximálna výška letu v režime vznášania - 1 525 m - bola dosiahnutá 29. septembra. Existujú aj dôkazy, že v roku 1905 Francúz M. Léger vytvoril aparát s dvoma protibežnými vrtuľami, ktoré bolo možné nejaký čas zdvihnúť zo zeme.

Prvým človekom, ktorý letel v helikoptére, bol francúzsky výrobca bicyklov Paul Cornu. 13. novembra zostrojil vrtuľník, ktorý ho vyniesol kolmo do vzduchu do výšky 50 cm a 20 sekúnd visel vo vzduchu. Hlavným Cornuovým počinom bol pokus urobiť vrtuľník ovládateľným (nedá sa však povedať, že tento pokus bol korunovaný úplným úspechom), na čo vynálezca nainštaloval špeciálne plochy pod vrtule, ktoré odrazom prúdu vzduchu od vrtúľ , dal zariadeniu určitú manévrovateľnosť. Ale tento vrtuľník bol tiež zle ovládaný.

Etymológia

Pred vojnou sa helikoptéra v modernom zmysle slova nazývala „vrtuľník“. Toto slovo bolo vypožičané z francúzštiny (fr. vrtuľník) už koncom 19. storočia.

Slovo vrtuľník sa objavilo v roku 1929, keď ho N. I. Kamov aplikoval na vírnik KASKR-1, ktorý však nebol vrtuľníkom v modernom zmysle slova. Rovnaký význam je zaznamenaný v Ushakovovom slovníku: „vrtuľník a m.(nové letectvo). Rovnako ako vírnik." Slovo „vrtuľník“ bolo zjavne vytvorené podľa podobnosti francúzskeho „vírníka“ (ktorý má rovnaký význam a existuje od roku 1907), ako aj analogicky s „lietadlom“ (vtedy sa ešte používal v r. francúzsky), bolo vynájdené „lietadlo“. To znamená, že prvý prvok „vert-“ (zo slova „točiť sa“) zodpovedá francúzskemu „gyro-“, ktoré sa vracia ku gréckemu „γῦρος“.

Nezdá sa byť pravdou, že tvrdenie L. A. Vvedenskej a N. P. Kolesnikova je, že „keď vynašli lietadlo, ktoré pred vzletom nepotrebuje let, keďže je schopné vertikálne stúpať a lietať z akejkoľvek platformy, vytvorili slovo pre jeho názov vrtuľník (vert ical + rokov et)“, najmä preto, že KASKR-1, čo je vírnik, nemohol stúpať vertikálne.

Ďalšou možnosťou sú dva veľké rotory rotujúce v opačných smeroch na rovnakej osi. Druhý rotor sa nazýva aerodynamicky symetrický koaxiálny rotor. Tento variant sa používa napríklad v ruskom Ka-50. Vrtuľníky tejto konštrukcie vykazujú vyšší pomer ťahu k hmotnosti, avšak ak nie je konštrukcia dobre premyslená, môže sa u nich zvýšiť pravdepodobnosť zaseknutia listov rotora pri prudkom bočnom manévri.

Existujú aj vrtuľníky, ktoré využívajú Coanda efekt (priľnavosť prúdu kvapaliny alebo plynu k pevnému povrchu) na kompenzáciu krútiaceho momentu bez prídavných vrtúľ.

Maximálna rýchlosť vrtuľníka je obmedzená z dôvodu neprípustnosti neustáleho dosahovania rýchlosti zvuku na krajných častiach lopatiek (celkom maximálna rýchlosť na okraji lopatky sa rovná polomeru rotácie rotorového disku vynásobenému otáčkami za sekundu + rýchlosťou samotného vrtuľníka), čo by viedlo k deštrukcii konštrukcie.

Keď vrtuľník letí dopredu, lopatky pohybujúce sa vpred majú vyššiu rýchlosť voči vzduchu ako lopatky pohybujúce sa dozadu. Výsledkom je, že jedna polovica vrtule vytvára väčší vztlak ako druhá a vrtuľník sa otáča nabok. Aby sa to nestalo, používa sa kompenzačný mechanizmus zabudovaný do cykliky, takže uhol sklonu lopatiek v ľavej a pravej polovici vrtule je odlišný.

• Jednorotorový s chvostovým rotorom. Na kompenzáciu jalového krútiaceho momentu sa používa chvostový rotor, ktorý vytvára ťah v smere otáčania NV. Tradične sa táto schéma nazýva „klasická schéma“. Väčšina existujúcich vrtuľníkov je postavená podľa tohto návrhu;
• Jedna skrutka so systémom riadenia prúdu. Na kompenzáciu reaktívneho krútiaceho momentu sa používa systém riadenia hraničnej vrstvy na zadnom ramene a tryska na konci. Na Západe je známy ako NOTAR, čo znamená „NO TAil Rotor“ alebo „No Tail Rotor“, čo neznie správne kvôli prítomnosti mnohých schém, ktoré spadajú pod túto definíciu. Príklad: MD 520N ; MD 900 Explorer.
• Jednorotorový s reaktívnym princípom rotácie lopatiek. Tiež sa nazývajú prúdové vrtuľníky. Motory sú umiestnené na listoch a silné momenty sa neprenášajú na hriadeľ hlavného rotora, ako je to v prípade, keď sú motory umiestnené v trupe. Táto schéma eliminuje prítomnosť reaktívneho krútiaceho momentu z hlavného rotora. Existujú rôzne varianty tejto schémy: s inštaláciou náporových motorov na špičky lopatiek (samotný prúdový vrtuľník) alebo s dýzami na špičkách lopatiek a prívodom horúcich výfukových plynov z motora s plynovou turbínou umiestneného v trup („pohon horúceho cyklu“) alebo kompresor „studený cyklus“: motor s plynovou turbínou v tele vrtuľníka poháňa kompresor a stlačený vzduch z neho je privádzaný potrubím do trysiek na špičkách lopatiek . Bolo vyrobených niekoľko experimentálnych vozidiel s prúdovým pohonom. Na sériovo vyrábanom vrtuľníku bol použitý iba pohon kompresorového typu. Príklad: Sud-Ouest SO.1221 “Djinn”.
• Dvojskrutkové pozdĺžne prevedenie. Ku kompenzácii reakčného krútiaceho momentu dochádza v dôsledku prítomnosti dvoch identických vrtúľ, ktoré sa otáčajú v opačných smeroch a sú umiestnené v prednej a zadnej časti trupu. Príklad: CH-47 Chinook, Jak-24.
• Dvojskrutkové priečne prevedenie. Podobne ako predchádzajúci, ale vrtule sú umiestnené na nosníkoch alebo krídlach po stranách trupu. Príklad: B-12 (najväčší vrtuľník, aký kedy lietal).
• Dvojskrutkové koaxiálne prevedenie. Kompenzácia reaktívneho krútiaceho momentu nastáva v dôsledku prítomnosti dvoch identických skrutiek otáčajúcich sa v opačných smeroch a umiestnených na rovnakej osi. Príklad: Väčšina vrtuľníkov UVZ pomenovaných po. Kamová.
• Dvojskrutka s pretínajúcimi sa rovinami rotora. Tiež sa nazývajú synchroptery. Osi rotorov rotujúcich v opačných smeroch sú naklonené k sebe, roviny rotácie rotorov sa pretínajú a ich rotácia je synchronizovaná, aby nedochádzalo ku kolíziám lopatiek. Príklad: Kaman HH-43 Huskie.
• Viacrotorové (vrtuľníkové plošiny). Kompenzácia nastáva v dôsledku prítomnosti rovnakého počtu protibežných skrutiek.
• Rotorbirds. Táto schéma sa líši od vyššie uvedenej v tom, že na vytvorenie hnacieho ťahu sa používa ťažná/tlačná vrtuľa alebo prúdový motor. Tu názov „rotorové lietadlo“ znamená, že počas horizontálneho letu sa vrtuľa používa ako krídlo (nevytvára hnaciu silu). Príklad: Ka-22.
• Konvertiplány. Toto je schéma prechodového lietadla, ktoré štartuje ako helikoptéra pomocou vrtule a pri horizontálnom lete letí ako lietadlo pomocou skrutiek ako vrtule. Convertiplanes sú rozdelené do zariadení
• s otočnou vrtuľovou skupinou (sklápač) - krídlo je nehybné, motor (ak je umiestnený na krídle) s vrtuľou sa otáča (Príklad: V-22 Osprey);
• s otočným krídlom (sklopením) - krídlo sa otáča spolu so skupinou vrtuľa-motor, ktorá je na ňom umiestnená;
• vertikálne - konštrukčné prvky sa neotáčajú, ale zariadenie stojí „na chvoste“ (Heinkel Lerche II, Wespe - nepostavené kvôli poškodeniu

Mnohých zrejme bude zaujímať, že prvý náčrt lietadla schopného vertikálneho stúpania a pristávania bol objavený v rukopisoch vynikajúceho talianskeho umelca a vedca 15. storočia Leonarda da Vinciho. Predložil myšlienku vrtuľníka, ktorý získal zdvih v dôsledku rotácie vrtule so zvislou osou. Je pravda, že konštrukcia takéhoto zariadenia nezohľadnila prítomnosť reaktívneho krútiaceho momentu, v dôsledku ktorého by sa telo zariadenia otáčalo v opačnom smere ako skrutka. Prvý model vrtuľníka, ktorý zohľadňoval reaktívny krútiaci moment hlavného rotora, zostrojil ruský vedec M.V. Lomonosov. V roku 1754 podal Ruskej akadémii vied správu o „aerodynamickom stroji“ navrhnutom na štúdium a meranie teploty v hornej atmosfére. Model mal trup a dve vrtule, ktoré sa otáčali rôznymi smermi. Hodinová pružina slúžila ako motor.

V rokoch 1835 - 1865 bolo vo Francúzsku vynájdených niekoľko modelov rotorových lietadiel. V roku 1863 vyvinul francúzsky vynálezca G. de Landelle návrh prístroja s názvom "aeronef". Zariadenie malo ťažnú skrutku, krídla a zdvíhacie skrutky umiestnené na zvislých stožiaroch. V roku 1869 ruský vedec A.N. Lodygin predstavil projekt zariadenia s elektromotorom - „elektroletou“. Tvorba vrtuľník v 90. rokoch 19. storočia začal študovať tvorca aerodynamiky, ruský vedec N.E. Žukovskij so svojimi študentmi. V roku 1907 sa Francúzom L. a J. Breguetovým spolu s profesorom C. Richetom podarilo skonštruovať vrtuľník, ktorý vzlietol. V máji 1911 predviedol ruský vynálezca Igor Sikorskij po množstve neúspešných pokusov svoj nový model vrtuľníka, ktorý dokázal vzlietnuť a letieť na krátku vzdialenosť. Osobitná úloha vo vývoji vrtuľníkového inžinierstva patrí ruskému vedcovi B.N. Yuriev . V roku 1911 vyvinul model jednorotorového vrtuľníka vybaveného chvostovým rotorom. Zapnuté Medzinárodná výstava Letectvo, ktoré sa konalo v roku 1912 v Moskve, Yuryevov vrtuľník získal malú zlatú medailu. Španiel Pescar predviedol v roku 1923 svoj model vrtuľníka, ktorý vydržal vo vzduchu 10 minút a preletel 300 m vo výške 3 metre. Emishenova helikoptéra preletela v roku 1924 asi 120 m, ale stroj sa mohol na mieste otočiť, vznášať sa vo vzduchu a letieť spiatočne.

V roku 1930 B.N. Yuryev spolu s konštruktérmi z Centrálneho aerohydrodynamického inštitútu postavili prvý experimentálny jednomiestny jednorotorový vrtuľník 1-EA, ktorý sa týčil do výšky 605 metrov. Auto malo 2 chvostové rotory, 2 motory Ron a po prvýkrát bolo nainštalované zariadenie s cyklickou platňou vynájdené Yuryevom, ktoré by pri zlyhaní motora spomalilo pád vrtuľníka. V roku 1941 B.N. Yuriev spolu s I.P. Bratukhin vyvinul dizajn dvojvrtuľového vrtuľníka Omega, ktorý bol predvedený v roku 1946 na leteckej prehliadke neďaleko Moskvy v Tushine. V roku 1939 ruský vynálezca I. Sikorsky, ktorý v roku 1919 emigroval do USA, vytvára svoj vrtuľník S-46. Po odstránení niektorých nedostatkov vytvoril Sikorsky v roku 1941 vrtuľník S-47 určený na vojenské účely.

Väčšina vrtuľníkov má namiesto krídel veľký rotor s vertikálnou osou otáčania. Na chvoste vrtuľníka je druhá, menšia vrtuľa, jej os otáčania smeruje horizontálne, aby sa kompenzoval rotačný moment. Tento dizajn majú vrtuľníky Mi-1, Mi-6, Mi-26 a mnohé ďalšie, ktoré vznikli pod vedením vynikajúceho konštruktéra M.L. Mile. Ďalší vynikajúci dizajnér N.I. Kamov navrhol inú schému v dizajne vrtuľníkov. V tejto schéme sú dva rotory namontované na osi, jeden nad druhým a otáčajú sa v rôznych smeroch. Kompenzácia točivého momentu prebieha bez použitia chvostového rotora. Pre vrtuľník B-12 dizajnérska kancelária M.L. Mil použil schému, v ktorej boli 2 obrovské vrtule pripevnené k špeciálnym nosníkom na bokoch trupu. Bez ohľadu na to, aká schéma sa použije, jedna vec zostáva rovnaká - stroj môže vzlietnuť bez behu, „vznášať sa“ vo vzduchu a voľne sa pohybovať dopredu, dozadu a do strany. Vrtuľníky sa široko používajú na mierové aj vojenské účely. Dodávajú ľudí a náklad do ťažko dostupných oblastí, kde nie sú žiadne miesta na pristátie ani pohodlné cesty. S ich pomocou inštalujú podpery elektrického vedenia, mostné polia, hasia požiare, chránia štátne hranice a mnoho iného.

Dlhý príbeh

Pravdepodobne to bude znieť zvláštne, ale ľudstvo už v dávnych dobách premýšľalo o vytvorení zariadenia, ktoré by mohlo vzlietnuť vertikálne. V Číne sa približne v 5. storočí pred naším letopočtom objavila hračka vo forme palice s pierkami. Pierka boli pripevnené ku koncu palice zo štyroch strán a tvorili skrutku. Po roztočení takejto hračky v dlaniach ju osoba pustila a palica vyletela presne ako moderné helikoptéry.

"Helikoptéra" od Da Vinciho

Nákresy podobných zariadení vznikli neskôr, napríklad v renesancii a v Novom čase. Je zaujímavé, že veľa ľudí pripisuje vynález vrtuľníka Leonardovi da Vincimu, ale to je omyl.

Mnoho ľudí pripisuje vynález vrtuľníka Leonardovi da Vincimu, ale to je omyl

Leonardo skutočne dokončil nákres určitého lietadla. Tento prístroj nebol nikdy skonštruovaný a výskumníci da Vinciho odkazu sa stále dohadujú o tom, ako by sa prístroj nakreslený veľkým mysliteľom mohol dostať zo zeme. Teraz však existuje názor, že Leonardovo auto nemožno považovať za vrtuľník. Mimochodom, da Vinciho kresby boli objavené oveľa po jeho smrti. Michail Lomonosov, ktorý sa tiež pokúsil vytvoriť lietadlo, nevedel o Leonardových dielach a pri vývoji svojho projektu sa spoliehal výlučne na svoje vlastné znalosti a skúsenosti. Lomonosovovou myšlienkou bolo postaviť stroj, ktorý by vzlietal kolmo a poháňali ho dve vrtule. Projekt nebol nikdy dokončený. Mimochodom, Lomonosov vôbec nepracoval na lietadle. Jeho stroj nezahŕňal let s ľudskou posádkou, jeho úlohou boli meteorologické merania. Presnejšie povedané, boli by jej úlohou, keby Lomonosov dokončil projekt a vytvoril takýto aparát.

Projekt vrtuľníka Pontoon d'Amercourt

Francúzsky inžinier Ponton d'Amercourt postúpil ešte ďalej. Pracoval na návrhu stroja, ktorý mal ovládať človek zvnútra. Podľa projektu mala byť takáto jednotka poháňaná dvoma skrutkami. Amercourt, ktorý pôsobil v polovici 19. storočia, sa k cieľu priblížil veľmi blízko a práve jeho diela tvorili základ pre budúci úspešný výskum.

Vertikálny let

Prvý úspešný vertikálny let v histórii uskutočnili bratia Louis a Jacques Breguetovci, ako aj Charles Richet, ktorý s nimi spolupracoval. Mimochodom, tento let nebol obsadený a samotné zariadenie vzlietlo na vodítku. 24. august 1907 však možno považovať za narodeniny vrtuľníka.

Auto bratov Breguetovcov vážilo viac ako 500 kilogramov a bolo vybavené dvoma motormi a štyrmi širokými vrtuľami. Zariadenie vzlietlo pol metra od zeme a vo vzduchu zostalo asi minútu.

Charles Richet

O mesiac neskôr bratia experiment zopakovali a ich prístroj sa zdvihol do výšky jeden a pol metra. Breguet a Richet neboli jedinými dizajnérmi. Na projekte vrtuľníka zároveň pracoval ich krajan Paul Cornu. Bol predurčený stať sa prvým pilotom vozidla s kolmým vzletom.

Paul Cornu sa stal prvým pilotom vozidla s kolmým štartom

Cornu uskutočnil svoj let 13. novembra 1907. Vo vzduchu zostal 20 sekúnd a výška letu bola 52 centimetrov. Myšlienka pilotovaného letu sa zakorenila a práve týmto smerom začali pracovať nasledovníci francúzskych priekopníkov.

Paul Cornu - francúzsky mechanik bicyklov, ktorý sa stal prvým pilotom vrtuľníka v histórii

V Rusku

Ďalší prielom nastal v roku 1911 a tento prielom vykonal náš krajan Boris Jurjev. Vytvoril kresbu swashplate - mechanizmu na ovládanie rotora vrtuľníka. Bol zverejnený nákres jednorotorového lietadla s chvostovým rotorom. Mimochodom, mechanizmus vyvinutý Yuryevom sa stále používa na väčšine moderných vrtuľníkov. Boris Yuryev nebol prvým z našich krajanov, ktorý premýšľal o vytvorení vrtuľníka. Prvým bol s najväčšou pravdepodobnosťou Michail Lomonosov. Ešte v 18. storočí vytvoril model lietadla s hlavným rotorom. Stroj navrhnutý Lomonsovom bol vo všeobecnosti veľmi podobný moderným vrtuľníkom, ale čas na tieto zariadenia ešte neprišiel.

V roku 1932 vzlietol prvý ruský vrtuľník.

A prišlo to v roku 1932. Vtedy sa vzniesol do vzduchu Som prvý ruský vrtuľník, vytvorený podľa návrhu inžiniera Alexeja Cheremukhina. Tento stroj stúpal do výšky viac ako 600 metrov - na tú dobu to bol absolútny rekord.

Boris Yuryev - tvorca cykliky

Vrtuľníky

Na začiatku dvadsiateho storočia zažívala planéta letecký boom. Pre vrtuľník bolo ťažké konkurovať popularite lietadla. Navyše, tí prví už mocne a hlavne orali nebeské priestranstvá, zatiaľ čo tí druhí existovali iba na papieri. Mnohé projekty vrtuľníkov jednoducho nedostali potrebnú finančnú podporu. V roku 1922 mal však mechanik George Botezat, ruský emigrant žijúci v USA, veľké šťastie. Armáda Spojených štátov amerických ho poverila výrobou stabilného, ​​ovládateľného vozidla s vertikálnym vzletom. A Botezat vytvoril takýto stroj. Dokázala sa vzniesť do výšky piatich metrov a vo vzduchu sa udržala niekoľko minút. Z vedeckého hľadiska to bol určite prelom, no armáde to nestačilo.

Ďalší vývoj

Argentínčan Raul Pescara 24. apríla dokázal, že myšlienka helikoptér nie je vôbec beznádejná a že takéto zariadenia môžu zostať vo vzduchu dlho. Strojný inžinier na svojom aute preletel 736 metrov. Úspech Argentínčana bol široko pokrytý tlačou a stal sa známym ďaleko za hranicami Južná Amerika a dal impulz rozvoju výroby vrtuľníkov.

Vrtuľník "Pescara-3", v ktorom Raul Pescara preletel viac ako 700 metrov

Za pár mesiacov bol Francúz Emile Emichen vo vzduchu viac ako sedem minút, počas ktorých preletel v kruhu 1100 metrov. V roku 1930 skupina talianskych vynálezcov skonštruovala helikoptéru, ktorá letela na rovnakú vzdialenosť, ale v priamom smere. V našej krajine prvý let uskutočnil v roku 1932 Alexej Cheremukhov. Pomocou vrtuľníka 1-EA vyletel 600 metrov do vzduchu. Prešli ďalšie tri roky a Louis Berge, ten istý, ktorého možno považovať za jedného z otcov vrtuľníka, vytvorí ultrarýchle (na tie časy) zariadenie. Toto zariadenie ako prvé v histórii prekoná rýchlostný limit 100 kilometrov za hodinu a raz a navždy zahanbí skeptikov. Potom už nikto nepochyboval o tom, že vrtuľníky skutočne majú budúcnosť. Armáda, mimochodom, prestala pochybovať skôr ako ostatní. Začiatkom 30-tych rokov dostali mnohí inžinieri a mechanici od nich vážne objednávky na vývoj takýchto strojov.

Aktuálny stav

Je ťažké si to predstaviť modernom svetežiadne vrtuľníky. Používajú sa nielen na vojenské účely, ale aj na záchranné operácie, na zdravotnú prepravu a samozrejme na zábavu turistov.

Vrtuľníky ruskej výroby zaujímajú vedúce postavenie vo svete

Vrtuľníky ruskej výroby zaujímajú popredné miesto vo svete. Vyrába ich holdingová spoločnosť Russian Helicopters, ktorá je súčasťou štátnej korporácie Rostec. Štátnej korporácii sa tak podarilo zjednotiť podniky pôsobiace v tomto odvetví a oživiť ruský vrtuľníkový priemysel. Jedným z najznámejších ruských vrtuľníkov vytvorených spoločnosťou Rostec je slávny Mi-8. Toto auto má už viac ako 50 rokov, no dopyt po ňom stále neklesá. No najdôležitejší úspech v posledných rokoch bol vytvorením vrtuľníka Mi-28N, ktorý je známy aj ako „Nočný lovec“. Ide o bojový vrtuľník schopný zasiahnuť ciele na vzdialenosť viac ako 8 kilometrov. "Nočný lovec" je vo svete vysoko hodnotený. Bojovými vlastnosťami prekonáva slávny americký vrtuľník Apache.

V druhej dekáde dvadsiateho storočia sa začala história lietadiel s rotačnými krídlami nová etapa. Zmenil sa aj samotný prístup k problému: vrtuľník sa už nepovažoval za konkurenta lietadla a začal sa považovať za dopravné a vojenské vozidlo schopné riešiť úlohy, ktoré je v podstate nemožné splniť pomocou lietadiel a balóny. Početné nehody, ktoré sa v tých rokoch stali lietadlám, tiež prispeli k novému nárastu záujmu o vrtuľníkovú techniku. Spomínajú nadšenci letectva a slávny výrok Thomas Edison: "Pokiaľ lietadlo musí vzlietnuť, aby vzlietlo, je vynájdené len napoly."

Prvé vzlietnutie helikoptér Breguet, Cornu, Wright, English, Williams a Berliner zo zeme v rokoch 1907-1910 s pilotmi na palube preukázalo zásadnú možnosť zdvihnutia do vzduchu pomocou hlavného rotora. Ďalšou naliehavou úlohou bol riadený let, ktorého realizácia si vyžadovala špeciálne orgány a horizontálny ťah vrtule. Vynálezcovia vrtuľníkov prišli s mnohými rôznymi ovládacími prvkami: chvostovými rotormi, ovládacími plochami umiestnenými v prúde vzduchu a dokonca prišli na možnosť zmeny všeobecného a cyklického sklonu hlavného rotora. Nastavenie uhla lopatiek umožnilo vyváženie vrtuľníka iba pomocou hlavného rotora bez ďalších objemných jednotiek. Nebolo však jednoduché zaviesť efektívny mechanizmus riadenia všeobecného, ​​a ešte viac cyklického kroku. Na vytvorenie takzvaného swashplate bolo potrebné vyriešiť mnoho problémov v oblasti aerodynamiky, mechaniky, kinematiky a teórie pevnosti.

V roku 1912 vzlietol pilotovaný vrtuľník od Dána Jacoba-Christiana Ellehammera. Lietadlo so vzletovou hmotnosťou 350 kg malo motor s výkonom 36 k. s. a dva koaxiálne rotory s priemerom šesť metrov. Pôsobením na riadiace páky mohol pilot meniť celkový a cyklický sklon horných listov rotora, to znamená, že vrtuľník Ellehammer bol prvýkrát v histórii vybavený prototypom cykliky. Toto zariadenie poskytuje pozdĺžne a priečne ovládanie na všetkých moderných vrtuľníkoch.

V roku 1913 vzlietol zo zeme vrtuľník Nemca Otta Baumgartla. V tomto modeli bolo možné meniť uhol lopatiek koaxiálnych rotorov, aby sa regulovalo množstvo zdvihu a prepínalo sa do režimu autorotácie alebo diferenciálne na smerové ovládanie. Baumgartlova helikoptéra, podobne ako Ellehammerova, nelietala voľne, ale iba „visela“ na vodítku. V tom čase sa nikto neodvážil vykonávať voľné translačné pohyby.

Ako prvý letel rýchlosťou dopredu Škót Emmanuel Mumford. Šesť hlavných rotorov jeho aparátu poháňal motor s výkonom 40 koní. s., hmotnosť presiahla 700 kg. Scot upevnil hriadele rotora miernym naklonením dopredu. Na jeseň roku 1914 preletel vrtuľník Mumford-2 takmer sto metrov nad hladinou vody vo výške asi tri metre rýchlosťou 15 uzlov (28 km/h) a... spadol. Neboli na ňom žiadne ovládacie prvky.

V tom istom roku sa úspešne skončili dlhodobé pokusy Belgičana Henriho Villarda na vrtuľníku Ornis-2, kde reaktívny moment hlavného rotora kontroval chvostový rotor. Zdvíhacia sila sotva presiahla hmotnosť prístroja a pilota. Napriek tomu sa Villarovi 28. júna 1914 po prvý raz v histórii podarilo odtrhnúť od zeme jednorotorový aparát s chvostovým rotorom. Vypuknutie prvej svetovej vojny prerušilo Belgičanove experimenty, ako aj experimenty iných prvých výrobcov vrtuľníkov. Paralelne s A. Villarom a B.N. K vývoju klasickej jednorotorovej konštrukcie v predvečer vojny samostatne prispeli aj Yuryev, Američan E. Berliner a Novozélanďan R. Pierce. Zároveň sa objavil prvý vrtuľník na svete s prúdovým kompresorovým pohonom hlavného rotora – Giropter francúzskych inžinierov Alphonsa Papina a Dide Ruyiho. Navonok pripomínal platanový list – okolo kabíny pilota sa otáčala jediná lopatka a na opačnej strane bola vyvážená motorom a kompresorom. Kompresor vháňal vzduch do lopatky, z ktorej konca bol vyhadzovaný v opačnom smere ako je smer otáčania vrtule. Bohužiaľ, zle dynamicky vyvážený „platan“ sa pri prvom naštartovaní motora prevrátil.

Pol hodiny vo vzduchu

Osobitnú úlohu pri rozvoji výroby vrtuľníkov počas prvej svetovej vojny zohrali ľahké (špecifická hmotnosť 1,5 kg/hp) hviezdicové rotačné motory typu „Gnome-Ron“ - motory. vnútorné spaľovanie vzduchom chladený, kde sa valce spolu s kľukovou skriňou a vrtuľou otáčali okolo stacionárneho kľukového hriadeľa pevne spojeného so skriňou.

V tomto období začali maďarskí konštruktéri Stefan Petrozzi, Theodor Karman a Wilhelm Tsurovec vytvárať „priviazaný“ vrtuľník, ktorý by nahradil pozorovacie balóny. V marci 1918 sa začalo testovanie PKZ-1. Štyri štvormetrové rotory inštalované v rade pozdĺž dlhého trupu boli poháňané elektromotorom s výkonom 190 koní. s. Vzletová hmotnosť dosiahla 1 100 kg. Prúd bol dodávaný cez drôty zo zeme. Motor sa neustále prehrieval a vyhorel spolu s vrtuľníkom pri štvrtom štarte.

Zariadenie PKZ-2 sa ukázalo byť úspešnejšie. Karman a Tsurovets opustili viacskrutkový obvod a elektrický pohon. Hmotnosť ťažkého kábla v spojení s tlakom vetra naň negovala všetky výhody ľahkého elektromotora. PKZ-2, postavený v marci 1918, mal dva koaxiálne šesťmetrové rotory a priehradové teleso zvarené z oceľových rúr v tvare trojlúčovej hviezdy. V koreni každého z troch „lúčov hviezdy“ bol rotačný motor „Ron“ s výkonom stodvadsať koní. PKZ-2, rovnako ako jeho predchodca, nemal žiadne ovládacie prvky. Vyváženie vo vzduchu sa muselo vykonať napnutím troch káblov postrojov pripevnených ku koncom „nosníkov“. Vzletová hmotnosť vrtuľníka bola 1 600 kg.

Testovanie PKZ-2 pokračovalo od 2. apríla do 10. júna 1918. Celkovo sa uskutočnilo 30 výstupov do výšky do 50 m. Táto výška výstupu sa zopakovala až o 10 rokov neskôr. Vrtuľník občas zostal vo vzduchu až pol hodiny s napnutými lankami, no akonáhle sa tieto laná uvoľnili, zariadenie sa začalo kývať. Pri jednom z výstupov 10. júna 1918 posádka letiska nezabezpečila potrebné napnutie lana a PKZ-2 sa prevrátil.

Pokusy o stavbu vrtuľníka počas prvej svetovej vojny boli nielen v Rakúsko-Uhorsku. Velenie francúzskej armády podporovalo v rokoch 1916-1918 vývoj konštruktérov E. Douereta, A. Toussainta, L. Lacoina a L. Damblanca. Obzvlášť zaujímavý bol vrtuľník Alerion od Lacoina a Damblanca. Mal dvojrotorový priečny dizajn – hlavné rotory stáli na konzolách po stranách trupu lietadla. Ale, bohužiaľ, pri prvom štarte motorov, kvôli dynamickej nestabilite konštrukcie - banálnej rezonancii - vrtuľník v okamihu skolaboval. Dôvodom bola zhoda vlastnej frekvencie vibrácií pravej konzoly konštrukcie s rýchlosťou otáčania vrtule.

V Amerike boli pokusy zdvihnúť Crockerovu a Hewittovu helikoptéru do vzduchu rovnako neúspešné, v Nemecku R. Rube. Revolúcia v Rusku zabránila dokončeniu konštrukcie strojov G.A. Botezata, I.A. Eydy, H.G. Berland.

Botezatove úspechy

Koncom vojny v stavbe vrtuľníkov pokračoval Američan Emil Berliner. V roku 1919 zostrojil malé zariadenie s dvojskrutkovým koaxiálnym dizajnom. Na jeho ovládanie boli použité početné plochy upevnené v prúde vzduchu rotorov. Ich účinnosť sa ukázala byť extrémne nízka, no napriek tomu dostatočná na zabezpečenie naklonenia vrtuľníka dopredu. Berlinerovi sa tak podarilo dosiahnuť prvý riadený let doprednou rýchlosťou v histórii konštrukcie vrtuľníkov. V roku 1922 konštruktér postavil nový vrtuľník: upustil od koaxiálnej konštrukcie v prospech priečnej konštrukcie, ktorá bola zložitejšia a ťažšia, ale sľubovala lepšiu bočnú stabilitu. Rotačný motor Bentley s výkonom 230 koní. s. rotované rotory s priemerom 6 m, inštalované na koncoch krídla. Výkonnostné charakteristiky vrtuľníka výrazne prevyšovali jeho predchodcov: dolet bol takmer kilometer a dosiahnutá rýchlosť (90 km/h) zostala neprekonaná až do roku 1937.

Ďalšie zdokonaľovanie teórie výpočtov rotorov, rozvoj myšlienok o aerodynamike a dynamike rotorových lietadiel, ako aj objavenie sa na konci prvej svetovej vojny výkonných a spoľahlivých rotačných motorov „Ron“ a „Bentley“ so špecifickou hmotnosťou 1 kg/l. s. umožnilo výrobcom vrtuľníkov na začiatku 20. rokov vybaviť svoje lietadlá všetkými druhmi riadiacich prostriedkov a dosiahnuť s nimi vážny úspech. Vrtuľníky sa začali pohybovať ľubovoľným smerom, vykonávať obraty a obraty na mieste.

Aparatúra ruského emigranta profesora Georgija Aleksandroviča Botezata, postavená na príkaz americkej armády v roku 1922, mala štyri hlavné rotory s priemerom 8 m. V strede krížového priehradového telesa bol umiestnený motor Bentley s výkonom 220 k. . s. a kokpit. Pozdĺžno-priečne riadenie zabezpečovala diferenciálna zmena celkového rozstupu hlavných rotorov, zatiaľ čo riadenie dráhy zabezpečovali chvostové rotory. Núdzové pristátie v prípade poruchy elektrárne bolo potrebné zabezpečiť prepnutím vrtúľ do režimu autorotácie. Od decembra 1922 do apríla 1923 vrtuľník Botezata vykonal viac ako sto riadených voľných letov a preukázal dobrú stabilitu a ovládateľnosť. 17. apríla 1923 boli postupne vyzdvihnutí do vzduchu dvaja, traja a štyria cestujúci. Váhový limit cestujúcich vrátane pilota predstavovalo 450 kg. Podobná nosnosť v histórii výroby vrtuľníkov bola dosiahnutá až o 20 rokov neskôr. Vzletová hmotnosť aparatúry Botezat počas testovania dosiahla 1 700 – 2 020 kg. Slávny vynálezca Thomas Edison zablahoželal Botezatovi k vytvoreniu „prvého úspešného vrtuľníka“.

Komponenty udržateľnosti

Prvý jednorotorový vrtuľník schopný riadeného voľného letu vytvoril z prostriedkov britského vojenského ministerstva vynálezca Louis Brennen v roku 1921. Obrovský dvojlistový hlavný rotor s priemerom v tom čase 18,3 m bol poháňaný ťahom malých vrtúľ inštalovaných na koncoch lopatiek, ktoré roztáčal motor Bentley s výkonom 230 koní. s., umiestnený na osi hlavného rotora. Zložitý mechanický systém umožňoval pilotovi meniť sklon osi hlavného rotora počas letu. Počas testovania vzletová hmotnosť zariadenia, ktoré vykonávalo malé kontrolované pohyby v malých výškach, dosiahla 1 360 kg. Jeho stabilita však bola veľmi zlá a na jeseň roku 1925 sa prevrátil. Špeciálna komisia ministerstva letectva sa rozhodla neobnoviť zariadenie, ale prideliť prostriedky na experimenty s vírnikmi, ktoré sa v tých rokoch zdali sľubnejšie.

Pokiaľ ide o stabilitu, stavitelia vrtuľníkov z 20. a 30. rokov zahrnuli do tohto konceptu množstvo faktorov, ktoré sú v súčasnosti zahrnuté v definíciách „letového výkonu“, „sily“, „spoľahlivosti“ a „operability“.

V najväčších leteckých výskumných centrách - TsAGI (ZSSR), NASA (USA), ARC (Veľká Británia), DVL (Nemecko) - sa potom začal seriózny výskum problémov, ktoré bránia vytvoreniu lietadiel s rotačnými krídlami.

Juanove vírniky

Nárast výšky letu vrtuľníka závisel aj od zvládnutia núdzových pristátí v režime autorotácie. Hoci bola zásadná možnosť takéhoto spôsobu činnosti vrtule dobre známa, v praxi zostala nepreverená. Režim autorotácie bolo možné zvládnuť až začiatkom 20. rokov, keď španielsky inžinier Juan de la Cierva vytvoril vírnik - originálny typ lietadla s rotačným krídlom, ktoré zaujalo medziľahlé miesto medzi lietadlom a vrtuľníkom. Na zdvih sa konštruktér rozhodol použiť rotor mierne naklonený dozadu, ktorý sa sám otáča pod vplyvom prichádzajúceho prúdu vzduchu. Inštaláciou vrtule namiesto horného krídla na dvojplošníku získal Juan de la Cierva krátke vzletové a pristávacie lietadlo. Keďže rotor nebol poháňaný motorom, vírnik nemohol vzlietnuť vertikálne. Celé riadenie zabezpečovali orgány lietadla: kormidlá a krídelká. Napriek tomu sa vírnik, ktorý na rozdiel od vrtuľníka nevyžaduje zložitú prevodovku a prvky na vyrovnávanie jalového krútiaceho momentu hlavného rotora, ukázal ako oveľa jednoduchšie na doladenie. Vojenské rezorty mnohých krajín dokonca v 20. rokoch prestali podporovať výskum vrtuľníkov a všetku svoju pozornosť zamerali na vírniky. Najprv vo Veľkej Británii v roku 1930 a potom v USA, ZSSR, Francúzsku a Nemecku masová výroba.

Vyhliadky na ich využitie vo vojenských záležitostiach výrazne vzrástli v roku 1933, keď Juan de la Cierva zaviedol do konštrukcie kontrolu uhla sklonu náboja rotora. To výrazne zvýšilo letové vlastnosti a umožnilo sa zaobísť bez krídla a riadenia lietadla, čím sa zlepšil prenos hmotnosti, viditeľnosť a kompaktnosť zariadenia. Testovanie vírníka Cierva C-30 počas vojenských manévrov v roku 1933 viedlo k získaniu desiatich takýchto strojov kráľovským letectvom. Ako prví prišli k záveru Briti vysoká účinnosť pomaly lietajúce rotorové lietadlá v boji proti tankom.

Armáda sa vždy zaujímala o možnosti vertikálneho vzletu a pristátia. Očakávalo sa, že by sa to dalo dosiahnuť na vírnikoch pomocou „skokového“ štartu, ktorý sa objavil koncom 30. rokov. Pred vzletom rotor takéhoto stroja roztočil hlavný motor pod nulovým uhlom listov, potom sa pohon prepol na „lietadlovú“ vrtuľu, uhol listov rotora sa prudko zväčšil a vírnik „odskočil“. Vírnik však nemohol „visieť vo vzduchu“. To si vyžadovalo skutočný vrtuľník.

Vrtuľník a lietadlo nie sú konkurentmi

V roku 1932 sa TsAGI 1-EA, vytvorený v našej krajine pod vedením A.M., zdvihol do bezprecedentnej výšky 605 m pre vrtuľník. Cheremukhin. Dva motory (každý 120 k) roztáčali hlavný rotor s priemerom 11 m a štyri chvostové rotory namontované v pároch na koncoch nosníkov pred a za vrtuľníkom (ten slúžil na vyrovnávanie reakčného momentu hlavného rotora a smerové ovládanie). Pozdĺžno-priečna kontrola bola poskytnutá pomocou výkyvnej dosky. Vzletová hmotnosť vrtuľníka bola 1 145 kg. Nadšený Tuchačevskij vtedy dokonca navrhol uviesť 1-EA do série.

Znateľné úspechy vo vývoji ďalších typov jednorotorových konštrukcií dosiahli rakúski konštruktéri Hafner a Nagler a Nemec Zaschke. Maďar Asboth, Talian D'Ascanio a Španiel Pescara presvedčivo dokázali prísľub dvojskrutkového koaxiálneho dizajnu. Vrtuľník Oscara Asbotha vážil pol tony, stodvadsaťkoňový motor poháňal vrtule s priemerom 4,35 m. Riadenie zabezpečoval zložitý systém plôch v prúde vrtúľ. V roku 1929 strávil Asbothov vrtuľník vo vzduchu rekordný čas bez toho, aby sa kolesami dotkol zeme – 53 minút. Leteckí experti na celom svete boli veľmi ohromení letmi lietadla, ktoré postavil Caradino d’Ascanio. Jeho 95-koňový motor poháňal vrtule s priemerom 13 m Hmotnosť vrtuľníka Ascanio bola 800 kg. V Belgicku úspešné experimenty s dvojvrtuľovými vrtuľníkmi pôvodnej pozdĺžnej konštrukcie uskutočnil ruský emigrant Nikolaj Anatoljevič Florin.

Vo všetkých týchto vývojoch pomáhal konštruktérom už vytvorený vírnik, najmä v otázkach zlepšenia konštrukcie, zvýšenia jeho spoľahlivosti a účinnosti. Pomohol tiež vyriešiť hlavné problémy teórie helikoptér. Dizajn lopatiek a nábojov vyvinutých na vírnikoch sa používal pri konštrukcii vrtuľníkov až do 60. rokov. Teória rotora, použitie kĺbového zavesenia a konštrukcia lopatiek a puzdier umožnili vyriešiť problém vytvorenia spoľahlivého a odolného rotora. Na vírnikoch sa zisťovala účinnosť rôznych kontrol, vrátane cykliky. Prevádzka vírnikov umožnila nájsť nové oblasti použitia rotorových lietadiel. Ak predtým vojenskí zákazníci požadovali od takýchto zariadení letové charakteristiky podobné lietadlám, potom skúsenosti s používaním vírnikov ukázali, že „vrtuľník a lietadlo nie sú určené na to, aby si konkurovali, ale aby sa navzájom dopĺňali“.

Spod oblakov pod divadelnou kupolou

Postupné zdokonaľovanie dielov a konštrukčných detailov by malo nevyhnutne viesť k objaveniu sa helikoptér so zdrojom, ktorý by im umožnil bezpečne vykonávať diaľkové lety na vysoká nadmorská výška. Prvými lietadlami s letovými výkonmi a akrobatickými vlastnosťami porovnateľnými s ľahkými lietadlami boli Breguet-Doran vo Francúzsku a Focke-Wulf FW-61 v Nemecku.

V rokoch 1935-1936 predviedol rekordný výkon vrtuľník Breguet-Doran dvojrotorovej koaxiálnej konštrukcie. So vzletovou hmotnosťou asi dva a pol tony bol vybavený motorom s výkonom 420 k. s. a vrtule s priemerom 16,4 m.. Tvorcom vrtuľníka sa podarilo uspokojiť všetky požiadavky velenia francúzskeho vojenského letectva: pohyb pozdĺž začarovaný kruh plocha 500 m2 (skúška manévrovateľnosti), stúpanie do výšky 100 m, let rýchlosťou 100 km/h, doba pobytu vo vzduchu 1 hodinu a nehybné vznášanie sa 10 minút. Testeri uznali letové vlastnosti Breguet-Doran ako celkom vhodné pre masovú prevádzku. Francúzske letectvo a námorníctvo pridelili prostriedky Louisovi Breguetovi a Rene Doranovi na vytvorenie prototypov praktické uplatnenie. Vojenská porážka Francúzov v roku 1940 však zabránila uvedeniu týchto vrtuľníkov do výroby.

V rokoch 1937-1938 celý svet obdivoval rekordný výkon vrtuľníka Focke-Wulf FW-61. Experimentálny jednomiestny prístroj bol postavený pod vedením Heinricha Fockeho v roku 1936. Motor Siemens Sh-14A s výkonom 160 k je inštalovaný pred kabínou. s. poháňali dva hlavné rotory s priemerom 7 m, inštalované na bokoch trupu na ľahkých, odolných nosníkoch z oceľových rúrok, ktoré vytvárajú minimálny aerodynamický odpor. Vzletová hmotnosť počas letových testov sa pohybovala od 950 do 1 024 kg. Prvýkrát v histórii bol vrtuľník schopný vykonávať dlhé lety mimo letiska. Časti konštrukcie fungovali bezchybne. Aerodynamicky symetrický priečny dizajn poskytoval rotorovému lietadlu ideálnu ovládateľnosť a stabilitu. Pilotovanie vrtuľníka pripomínalo lietanie ľahkých lietadiel. 10. mája 1937 vykonal skúšobný pilot prvé autorotačné pristátie v histórii konštrukcie vrtuľníkov na FW-61. O mesiac neskôr FAI zaregistrovala rekordy, ktoré výrazne prekonali všetky doteraz stanovené: dolet - 80,6 km, trvanie letu - 1 hodina 20 m 49 s, výška - 2 439 m, rýchlosť - 122,55 km/h. Prvýkrát boli letové charakteristiky vrtuľníka porovnateľné s letovými vlastnosťami lietadla. V júni 1938 absolvoval FW-61 let dlhý 230,35 km a v januári 1939 sa „vyšplhal“ do výšky 3 427 m. celosvetová senzácia v divadelnej sále Deutschlandhalle.

Vedúci predstavitelia nemeckého Wehrmachtu sa rozhodli dať vrtuľník do sériovej výroby. Zamýšľali použiť FW-61 na letecký dohľad, delostrelecké pozorovanie, komunikáciu medzi tankovými jednotkami a kladenie telefónnych drôtov. Focke však presvedčil generálov, aby sa neponáhľali s objednávkou jednomiestneho experimentálneho zariadenia a vyčlenili prostriedky na vývoj výkonnejších modelov: dvojmiestneho tréningového a šesťmiestneho viacúčelového.

Vypuknutie druhej svetovej vojny zabránilo Nemcom vytvoriť dvojmiestnu verziu FW-61, ale šesťmiestny Focke-Achgelis Fa-223 vzlietol v roku 1940. Dvaja piloti boli umiestnení v kokpite na sedadlá inštalované vedľa seba, v nákladnom priestore sa mohli prepravovať štyria pasažieri. Motor Bramo 323 s výkonom 1 000 koní. s. poháňal dva hlavné rotory s priemerom 12 m. Vzletová hmotnosť Fa-223 presahovala 4 400 kg. Na vonkajšom závese mohol vrtuľník zdvihnúť až 1 284 kg nákladu. Výzbroj tvoril pohyblivý guľomet namontovaný v prednej časti kabíny. Pod trup mohli byť namontované dve bomby s hmotnosťou 250 kg. Začiatkom roku 1942 sa velenie Luftwaffe rozhodlo spustiť do sériovej výroby Fa-223 naraz v piatich verziách: dopravná, protiponorková, pátracia a záchranná, prieskumná a výcviková. Výrobe vrtuľníkov však do roku 1944 zabránilo spojenecké bombardovanie. Z predpokladanej série 400 exemplárov bolo vyrobených len 14 áut. Používali ich v rokoch 1944-1945 nemecké ozbrojené sily na prepravu nákladu (až do rakiet V-2) na ťažko dostupné miesta, urgentnú dodávku štábnych dôstojníkov, prieskum a odvoz ranených a zostrelených pilotov.

Okrem Fa-223 sa v Nemecku v roku 1942 začala sériová výroba ľahkého jednomiestneho vrtuľníka Flettner Fl-282 v dvoch verziách: palubná a armádna prieskumná. Zariadenie malo originálnu konštrukciu synchroptérov - hriadele dvoch priečne uložených rotorov boli umiestnené s maximálnym možným presahom a otáčali sa striktne synchrónne. Dvojlistové vrtule s priemerom 12 m boli poháňané motorom s výkonom 160 k. s. Z plánovaných 1000 vozidiel Fl-282 bolo vyrobených len 24. Fl-282 slúžil na lodiach od roku 1942 (bol vybavený systémom nútenej príťažlivosti), slúžil na vyhľadávanie ponoriek a záchranu na vode. Pozemná verzia, určená na sprevádzanie tankových jednotiek, položenie telefónov a nastavenie delostreleckej paľby, preukázala svoju vysokú schopnosť prežitia a nízku zraniteľnosť. Fl-282 sa vyznamenal na jar 1944 v cvičnom boji so stíhačkami Me-109 a FW-190 a potom v roku 1945 v skutočných bojových operáciách v Pomoransku a pri Berlíne. Vzhľadom na nedostatočnú nosnosť Fl-282 sa začal vývoj ťažšieho Fl-339 v piatich verziách: palubná prieskumná, prieskumná pozorovacia, spojovacia, sanitná a transportná.

Akonáhle teda nemeckí konštruktéri dokázali vytvoriť vrtuľníky vhodné na praktické využitie, nemecké ozbrojené sily pre ne okamžite našli využitie. Zničenie nemeckých tovární spojeneckým letectvom však zabránilo masívnemu výskytu nemeckých vrtuľníkov na frontoch druhej svetovej vojny.

Predvojnový závod

Po úspešnom testovaní francúzskych a nemeckých vrtuľníkov pridelil Kongres USA v roku 1938 veľa peňazí na vytvorenie vlastných vrtuľníkov. Ministerstvo letectva Spojeného kráľovstva sa zároveň rozhodlo objednať rotorové lietadlá od spoločností, ktoré predtým vyvinuli vírniky. Design Bureau I.P., špeciálne vytvorené v ZSSR. Bratukhin začal navrhovať vrtuľník určený na sériovú výrobu. Všetky sa ukázali byť podobné FW-61, čo nie je prekvapujúce. Američania dlho experimentovali s vrtuľníkmi Platte-Le-Page, Angličania s Weirom a naši krajania s 2MG Omega. Tieto stroje mali dva rotory uložené priečne. Na jednej strane takáto schéma poskytovala dobrý akrobatický výkon, na druhej strane však boli problémy spojené s rezonanciami konštrukcie konzol, na ktorých boli vrtule namontované. Nie všetkým dizajnérom sa ich podarilo vyriešiť tak úspešne ako Focke. Na sovietskej Omege sa problém ešte zhoršil odstránením ťažkých motorových gondol s motormi pod hlavnými rotormi. Vývoj vozidiel bol oneskorený kvôli vojnovým okolnostiam. Bitka o Anglicko zastavila rozvoj Wayers. Evakuácia a opätovná evakuácia oddialili jemné dolaďovanie Omeg.

Zámorský prielom

Jednorotorové rotorové lietadlá s chvostovými rotormi dokázali v 30. rokoch postaviť A. Fletner v Nemecku, D’Ascanio v Taliansku a Bratukhin v ZSSR. Najväčší úspech v tejto oblasti však dosiahol ruský letecký konštruktér Igor Ivanovič Sikorskij, ktorý v týchto rokoch pôsobil v USA. Experimentálny VS-300, ktorý postavil (iné označenie: „Sikorsky S-46“), mal jednoduchý dizajn a úplne primitívny vzhľad. Trup, vyrobený z rúr, nebol ani pokrytý látkou. Pilot sedel na otvorenej malej stoličke pred motorom. 90 HP motor. s. poháňal do otáčania hlavný rotor s priemerom 8,5 m. Proti reakčnému momentu pôsobil chvostový rotor. Vzletová hmotnosť VS-300 bola o niečo viac ako pol tony. Vrtuľník pristál ako na kolesovom podvozku, tak aj na plavákoch.

Presvedčené o prísľube vrtuľníka VS-300 zastavilo velenie vzdušných síl americkej armády v roku 1941 financovanie vývoja priečnych vrtuľníkov a prostriedky presmerovalo na firmu Sikorsky. S-47, určený na praktické využitie, dostal armádne označenie R-4. Bol zmontovaný na samom konci roku 1941 a bol to ľahký viacúčelový vrtuľník klasickej jednorotorovej konštrukcie so vzletovou hmotnosťou 1 170 kg. Motor 175 koní. s. poháňal trojlistý hlavný rotor s priemerom 11 m a na otáčanie chvostový rotor s priemerom 2,34 m. V presklenom uzavretom kokpite umiestnenom v prednej časti trupu boli vedľa seba umiestnené dve pilotné sedadlá. Na zabezpečenie záchranných akcií bol na ľavú stranu pripevnený zdvíhací navijak a na boky trupu boli pripevnené nosidlá s ranenými. Neskôr boli vrtuľníky vybavené závesným systémom pre osem protiponorkových bômb s hmotnosťou 12,5 kg.

14. januára 1942 vrtuľník XR-4 prvýkrát vzlietol. Testy preukázali vysokú spoľahlivosť a výkon konštrukcie zariadenia a 21. decembra 1942 dostal Sikorsky prvú objednávku na 22 vrtuľníkov pre americkú armádu a pobrežnú stráž. Britskí spojenci si objednali ďalších osem vozidiel. V januári 1943 sa začala ich hromadná výroba. Z niekoľkých stoviek objednaných vrtuľníkov R-4 bolo pred koncom vojny a zrušením kontraktov vyrobených 130 strojov.

Od roku 1943 sa začala skúšobná prevádzka vrtuľníkov Sikorsky v ozbrojených silách USA a nasledujúci rok vo Veľkej Británii. Od marca 1944 sa sériové R-4 začali používať priamo v bojových operáciách: najprv v Barme a potom v Číne a na ostrovoch. Tichý oceán na evakuáciu ranených vojakov, zostrelených pilotov, zásobovanie obkľúčených jednotiek a lodí, spojenie, pozorovanie a úpravu delostreleckej paľby. Na S-47, najprv v tréningovej bitke so stíhačkou Spitfire V a potom v skutočných potýčkach s japonskými esami, sa potvrdila schopnosť helikoptéry vyhýbať sa útočiacim lietadlám. V americkom námorníctve a pobrežnej stráži sa toto vozidlo používalo pod názvom HNS-1. V britských ozbrojených silách sa nazýval Hoverfly-I a okrem vyššie uvedených účelov sa používal na vyhľadávanie ponoriek a službu kráľovskej rodine.

Nosnosť prvého sériového amerického vrtuľníka R-4 nestačila na prepravu hĺbkových náloží a iného špeciálneho vojenského materiálu. Sikorsky preto v roku 1943 postavil S-48, ktorý dostal armádne označenie R-5. Podobne ako S-47, aj nový vrtuľník mal klasickú jednorotorovú konštrukciu, ale bol podstatne väčší ako jeho predchodca: dvakrát toľko vzletovej hmotnosti a takmer trikrát viac užitočného zaťaženia. Firma Pratt-Whitney špeciálne pre R-5 vyvinula motor R-985AN5 s výkonom 425 koní. s. Trojlistový hlavný rotor mal priemer 14,64 m, trojlistý chvostový rotor mal priemer 2,56 m. Pri vývoji usporiadania S-48 boli zohľadnené všetky vojenské požiadavky. Sedadlá dvoch členov posádky boli inštalované v tandeme. Navyše s cieľom zabezpečiť najlepšia recenzia pre navigátora-bombardéra, aby sa uľahčilo mierenie pri bombardovaní a pozorovanie pri delostreleckom nastavovaní, jeho sedadlo bolo inštalované pred pilotovým (ako na moderných Mi-24). Sklenená kabína sa ukázala byť úzka a dobre efektívna. Vrtuľník mal na evakuačné operácie zdvíhací navijak. Na boky trupu bolo možné pripevniť až štyri nosidlá s ranenými. Letové výkonové charakteristiky preukázané počas testovania sa ukázali byť také vysoké, že nasledovala objednávka na 450 lietadiel. Výroba R-5A sa začala koncom roku 1944.

V roku 1946 v zóne vzduchového vankúša S-48 zdvihol 18 ľudí, ktorí ho obkľúčili zo všetkých strán. V tom istom roku prekonal všetky oficiálne svetové rekordy - preletel vo vzdialenosti 1 132 km, dosiahol rýchlosť 178 km/h, vo vzduchu strávil 10 hodín 7 minút. Vo februári 1947 dosiahli S-48 výšku 5 745 m. Pred koncom vojny bolo vyrobených 65 týchto strojov.

Kvôli oneskoreniu dolaďovania delostreleckej techniky sa S-48 nedostal na front. Ale Sikorského ďalší model, S-49, mal „šťastie“. Bola to „ušľachtilá“ modifikácia S-47 s dobre aerodynamickým trupom, výkonnejším motorom s výkonom 245 k. str., vylepšené konštrukčné jednotky a zvýšený komfort v kabíne. Zo 730 objednaných vozidiel bolo do konca vojny zmontovaných 225 R-6. Tieto vozidlá sa zúčastnili bojových operácií proti japonským jednotkám v Číne a na ostrovoch.

Z rotorového lietadla I.I. Sikorsky začal sériovú výrobu vrtuľníkov v USA. Keďže nemecké vrtuľníky, ktoré sa objavili skôr, boli vyrobené v obmedzenom množstve, môžeme právom povedať, že to bol náš krajan, ktorý dostal česť zakladateľa svetového vrtuľníkového priemyslu.

Vadim Mikheev doktor histórie, kandidát fyzikálnych a technických vied | Ilustrácie Michail Dmitriev

Vrtuľník bol vytvorený súčasne s lietadlom a na dlhú dobu tieto autá boli konkurentmi. Avšak v druhej dekáde 20. stor. Ukázalo sa, že helikoptéra môže vyriešiť úplne iné problémy: vzlietnuť z miesta bez predbežného rozbehu a pristáť na veľmi malej ploche, nehybne visieť vo vzduchu, pohybovať sa postupne všetkými smermi.

Prototyp vrtuľníkov vynašiel taliansky umelec a vynálezca Leonardo da Vinci, ktorý v roku 1480 nakreslil lietadlo s obrovskou vrtuľou. O tristo rokov neskôr ruský vedec Michail Lomonosov predviedol model „vzduchového bežca“ s dvoma skrutkami poháňanými hodinovým mechanizmom. V roku 1877 sa taliansky lekár Carlo Forlanini a Francúz Gustave de Ponton d'Amécourt pokúsili vyrobiť modely vrtuľníkov poháňaných parou.

Do začiatku 20. storočia. Objavil sa spaľovací motor. Bol inštalovaný na lietadle zvanom vírnik, ktoré vytvorili francúzski inžinieri Louis a Jacques Breguet v roku 1907. Vírnik držaný lanami sa vzniesol 60 cm do vzduchu a nad zemou zostal minútu. V tom istom roku francúzsky konštruktér bicyklov Paul Cornu uskutočnil prvý voľný let na zariadení vlastnej konštrukcie, ktorý trval iba 20 sekúnd. s výškou zdvihu menšou ako 2 m.

Boli ďalší vynálezcovia, ktorí vytvorili rôzne návrhy so zložitým viacskrutkovým obvodom. Schéma vrtuľníka s jedným hlavným rotorom, ktorý sa neskôr stal klasikou, publikoval v roku 1911 ruský inžinier Boris Jurjev. Vynašiel tiež dosku cykliky - mechanizmus, ktorý sa stále používa v moderných autách. Ale Yuriev nemal peniaze na stavbu vrtuľníka. O tri roky neskôr anglický inžinier Edwin Mumford uskutočnil prvý let vpred vo svojej helikoptére.

Ďalší vývoj technológie a štúdium aerodynamiky rotorových lietadiel umožnili dosiahnuť vážny úspech. Vrtuľníky sa začali pohybovať ľubovoľným smerom, vykonávať obraty a obraty na mieste. Objavili sa modely, ktoré sú schopné bezpečných letov vo veľkých výškach na veľké vzdialenosti. Takýmito modelmi boli Breguet-Doran vo Francúzsku a Focke-Wulf v Nemecku. Boli to dvojrotorové priečne vrtuľníky a boli také úspešné, že priečny dizajn priťahoval pozornosť dizajnérov na dlhú dobu.

A predsa sa jednorotorová konštrukcia postupne udomácnila v priemysle helikoptér. Stalo sa tak vďaka americkému leteckému konštruktérovi Igorovi Sikorskému, ktorý vylepšil klasický Jurjevov dizajn. V roku 1942 bol vrtuľník Sikorsky prijatý americkou armádou a uvedený do sériovej výroby. O rok neskôr získalo britské kráľovské námorníctvo výkonnejší model Sikorsky R-4.

Počas Kórejská vojna(1950-53) vrtuľník slúžil na doručovanie jednotiek a odstraňovanie ranených a počas vojny vo Vietname (1954-75) - ako letecké delostrelectvo.

Vrtuľník Heinricha Fockeho (koniec 30. rokov 20. storočia) mal dva trojlisté hlavné rotory a ťažnú vrtuľu, čo mu umožňovalo dosiahnuť horizontálnu rýchlosť cez 120 km/h. Tento vrtuľník vytvoril svetový rekord v dĺžke letu 1 hodina 20 minút.