Современная боевая авиация немыслима без винтокрылых машин. Вертолеты уже давно зарекомендовали себя как универсальные летательные аппараты, способные совершать вертикальный взлет и посадку, а их военное применение весьма обширно. Реальное боевое применение вертолетов началось во время Второй мировой войны. Сначала это были немцы. 1945: В Баварии создается единственное вертолетное подразделение Люфтваффе — 40-я транспортная эскадрилья. Эскадрилья состояла из трех вертолетов Fa-223 с поперечными винтами конструкции Генриха Фокке и пяти вертолетов FI-282 с перекрестными винтами конструкции Антона Флеттнера. Автожир с нацистской символикой на фюзеляже принимал участие в корректировке артиллерийского огня в Северных Альпах, а также в транспортных и коммуникационных операциях. За рубежом Игорь Сикорский построил свой R-4, используя однороторную конструкцию. Этот небольшой вертолет ВВС США использовался в основном для спасения раненых солдат в джунглях Бирмы в 1944 году. Но еще до того, как первый вертолет был принят на вооружение, военные заинтересовались другим типом винтокрылых летательных аппаратов: автожиром.
Первый автожир С-20 был построен в 1920 году испанцем Хуаном де ла Сперва. Целью конструкторов было создание безопасного самолета, который мог бы приземляться на парашюте с помощью роторов, вращающихся в набегающем потоке воздуха, в случае отказа двигателя. После С-20 СВА выпустила первую партию экспериментальных автожиров, а в 1928 году С-8 впервые перелетел из Парижа в Лондон. После успешной демонстрации своей машины испанец переехал в Англию, где организовал компанию, занимающуюся массовым производством автожиров. Многие зарубежные компании покупали у этого конструктора лицензии на производство его уникального оборудования. Таким образом, почти все довоенные автожиры в мире представляли собой модификации машины Cierva.
Военные намерены использовать новый винтокрылый аппарат для различных целей: разведки, управления огнем, связи и аэрофотосъемки. Моряки интересуются возможностями винтокрылых машин по поиску подводных лодок, защите кораблей, патрулированию и оказанию спасательных услуг. Хотя автожиры имеют меньшую скорость, чем самолеты, их главным преимуществом является меньшая взлетно-посадочная дистанция. Более того, низкая скорость необходима даже при корректировке огня и поиске подводных лодок.
Американцы первыми испытали автожир в военных целях. В сентябре 1931 года автожир RCA-2 компании Pitcairn (разработанный самим Сильвой) впервые взлетел и приземлился на палубе авианосца. Однако эти необычные устройства не были введены в эксплуатацию — низкая скорость и ненадежность первых машин оставались нерешенными проблемами.
Перспективы военного применения автожира возросли в 1933 году, когда Хуан Сиерва ввел в свою конструкцию прямое управление втулкой ротора. До сих пор управление полетом автожира осуществлялось так же, как и у самолетов: с помощью элеронов на крыльях и хвосте. В настоящее время винтовые самолеты уже не имеют крыльев, а изменение направления подъемной силы достигается за счет отклонения ротора. Это улучшает пилотажные характеристики автожира и снижает его вес, а отсутствие крыльев также значительно улучшает обзор для пилота.
Королевские ВВС профинансировали строительство пяти автожиров нового поколения Cierva C-40, оснащенных так называемыми «пусковыми» устройствами. На самолете C-40 перед взлетом пилот раскручивает роторы двигателя, а затем увеличивает шаг лопастей, заставляя автожир «подпрыгивать» на месте. В высшей точке «прыжка» угол тангажа уменьшается, пропеллеры наклоняются вперед, и автожир взлетает с небольшим пикированием. Пять самолетов C-40 успешно служили в качестве самолетов связи для британских экспедиционных сил во Франции, но все они были потеряны во время эвакуации из Дюнкерка в 1940 году. Оставшиеся C-30, которые напрямую контролировались из центра в Великобритании, были мобилизованы для выполнения калибровки курсового радиомаяка. Для этой цели была сформирована отдельная винтокрылая эскадрилья из 15 самолетов С-30, которая служила до конца войны.
У Франции также есть небольшой военный флот автожиров. К 10 мая 1940 года, когда войска вермахта пересекли границу Первой республики, в войсках имелось 52 автожира LeO C-30 (лицензионная версия), а в составе флота имелось еще 8 машин. Французская авиация не сыграла существенной роли в сражении, но несколько самолетов C-30 патрулировали Ла-Манш до конца мая 1940 года.
Автожир А-7-За Авиационного корпуса Красной Армии также принимал участие в кратковременных боевых действиях летом 1941 года. Но в отличие от невооруженных С-30 и С-40, это настоящий истребитель, так как имеет оборонительное вооружение из трех пулеметов и может нести небольшие бомбы. Это был первый случай в истории мировой авиации, когда на винтокрылом аппарате было установлено вооружение, и его можно считать предшественником современных боевых вертолетов.
Главным конструктором А-7 был Н.И. Камов, творческая судьба которого с самого начала была неразрывно связана с развитием советского автожиро- и вертолетостроения. Еще в 1929 году Камов и Н.К. Скрижинский построили первый в Советском Союзе автожир КАСКР (Камов-Скрижинский), имевший собственное название «Красный инженер». Конструкция, размеры, параметры и конструктивная схема самолета полностью соответствуют первому винтокрылому аппарату С-8. Первый полет состоялся 1 сентября, длился всего 80 секунд и был осуществлен самим Камовым и летчиком Михеевым. 12 октября при взлете КАСКР из-за недостаточной устойчивости произошла авария, и винтокрылая машина перевернулась. Пилот получил лишь незначительные травмы, и после ремонта и доработок испытания продолжились.
Ольстеру Камову удалось добиться от руководства Военно-воздушной академии согласия на прикомандирование к нему для обслуживания полета двух инженеров-испытателей, а также летчика-испытателя второго класса Д.А. Кошица. 2 сентября 1930 года командующий авиацией Красной Армии П.И. Баранов прибыл для наблюдения за полетом «Красного инженера», и машина неисправна. КАСКР провел три полета на высоте 12–15 метров, каждый полет длился около тридцати секунд. Этот демонстрационный полет не прошел даром. Командующий Воздушным флотом Красной Армии помог оснастить автожир новым двигателем «Титан» (235 л.с.), поскольку старый двигатель «Роон» (120 л.с.) был явно недостаточен по мощности. Автожир с новым двигателем получил название КАСКР-2 и впервые поднялся в воздух 11 января 1931 года.
21 мая 1931 года на Центральном аэродроме в Тушино Камов и Скрижинский на автожире продемонстрировали руководству страны новейшие достижения авиационной техники. Сталин, Ворошилов и Молотов прошли вдоль длинной колонны истребителей и бомбардировщиков, а замыкал «парад» необычный винтокрылый самолет. Камов лично доложил о самолете Сталину, и «лучший друг советских летчиков» очень заинтересовался КАСКР. Косиц также поддерживает дизайнера фантастическим полетом. Сделав три круга над аэропортом, пилот посадил КАСКР-2 в грациозном планировании недалеко от трибун, где сидели члены правительства, при этом расстояние до места посадки составило всего несколько метров. Баранов позже заявил, что автожир понравился высшему руководству, и прежде всего Сталину.
Интерес первых граждан страны к КАСКРу способствовал развитию всего советского винтокрылого машиностроения. Создатели «Красного инженера» перешли в Особое конструкторское бюро Центрального авиационного института (БОК ЦАГИ), где приступили к созданию новой машины. Н.К. Скрижинский принимал участие в разработке автожира А-4, а Н.И. Камов стал руководить проектированием А-7, который разрабатывался по заданию ВВС для ближней разведки и артиллерийского наблюдения. Камову помогал очень небольшой конструкторский коллектив: М. Л. Миль, Н. С. Терехов, В. А. Солодовников, А. Е. Лебедев, В. И. Баршев, В. С. Морозов и И. И. Андреева.
А-7 — двухместный (пилот и наблюдатель) крылатый автожир с трехлопастным несущим винтом и двигателем воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 лошадиных сил. Пропеллеры А-12 имеют две лопасти и могут менять шаг на земле. Фюзеляж представлял собой ферменную конструкцию из стальных труб и состоял из трех отсеков: гондолы двигателя с топливными баками, отдельной кабины для летчика и наблюдателя и хвостовой балки. Передняя часть обшита легкосъемным дюралюминиевым листом, а хвостовая балка — полотняной. Деревянное крыло с очертаниями МОС-27 состояло из центральной секции с V-образной стойкой наверху, сомкнутой с фюзеляжем, и пульта управления с элеронами. Концы плоскостей загнуты вверх под небольшим углом. Консоль сконструирована таким образом, чтобы ее можно было сложить для удобства хранения и транспортировки. На конце транца расположено классическое хвостовое оперение, состоящее из киля с рулем направления и стабилизатора с рулем высоты. Конструкция хвостового оперения полностью металлическая и обтянута тканью.
На специальном устройстве в центре фюзеляжа устанавливался трехстоечный несущий винт «Вепрь» с дополнительными стальными ленточными опорами в поперечной плоскости. В верхней части «Кабана» имеется втулка, на которой с помощью горизонтальных и вертикальных шарниров подвешены три лезвия. Лонжероны лопасти изготовлены из термообработанных и телескопически соединенных хромомолибденовых труб. Деревянные нервюры крепились к лонжеронам с помощью дюралюминиевых розеток, вся конструкция была обшита полотном, а носовая часть — фанерой. Профиль лопасти Göttingen-429 имеет угол установки 2°45'. Никаких поворотов. Конструкция позволяет откидывать лопасти назад вдоль вертикальных шарниров, что вместе с подъемной консолью очень полезно при транспортировке А-7.
автожир имеет трехстоечное неубирающееся шасси с передним колесом и неубирающейся лыжей, установленной сзади для защиты балки фюзеляжа при взлете и посадке. Колеса закрыты обтекателями и оснащены гидравлическими тормозами. Для сокращения длины разбега при разбеге предусмотрена система механического вращения роторов с помощью двигателей. Система запуска имеет передаточное отношение 5,78:1, что означает, что при частоте вращения двигателя 1130 об/мин частота вращения ступицы ротора составляет 195 об/мин. Пилот использует специальную ручку в кабине, чтобы активировать устройство, подключенное к тормозам ротора. При повороте рукоятки по часовой стрелке включается стартер, а при повороте рукоятки против часовой стрелки включается тормоз ротора. В этом случае гидравлическая система воздействует на колесные тормоза одновременно с активацией системы. Оборудование А-7 (электрическое, радио- и фотооборудование) было аналогично оборудованию обычных разведывательных самолетов того же назначения. Как уже упоминалось выше, автожир впервые был оснащен оборонительным вооружением в виде трех пулеметов калибра 7,62 мм. Пилот управляет пушкой PV-1, которая движется впереди и использует ленточное питание боеприпасами, а стрельба ведется через пропеллер. Наблюдатель защищал заднюю полусферу двумя спаренными пулеметами ДА (авиационными пулеметами Дегтярева), установленными в кольцевой башне с дисковым магазином. Позднее на нижней поверхности крыльев были оборудованы узлы крепления четырех бомб ФАБ-100 и шести неуправляемых ракет РС-82.
В апреле 1934 года на опытно-конструкторском заводе Центрального научно-исследовательского авиационного моторостроительного института (ЦАГИ) был закончен первый самолет А-7. В мае винтокрылую машину перевезли на аэродром и начали наземные испытания двигателей и полеты на короткие расстояния. 20 сентября 1934 года наступил исторический день — С.А. Корзинчиков впервые поднял в воздух необычную машину. Испытания А-7 продолжались до декабря 1935 года. Столь длительный срок связан с доводкой нового оборудования, выявлением и устранением различных аномалий. В результате возникли такие проблемы, как флаттер ротора, вибрация хвоста, вибрация ручки управления пилота и перегрев двигателя.
Недостатки постепенно устранялись, и его летные характеристики были достаточно высокими по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными автожирами того времени.
Обратите внимание: Летчикам-перехватчикам оставалось лишь провожать разведчик сочным матерным словом.
Максимальная скорость А-7 составляет 218 км/ч, что сопоставимо со скоростью биплана. План полета оказался весьма насыщенным. В ходе испытаний регистрировались кривые балансировки, проверялось поведение машины во всем диапазоне положений центрирования, оценивалась устойчивость на различных режимах. Взлеты в основном осуществляются на колесном шасси, однако зимой автожир испытывают и на лыжах.Произошли и некоторые инциденты. Однажды во время полета тяга управления двигателем оторвалась. Автожир начал вращаться, но, к сожалению, внизу оказался лес. Из-за неустойчивой посадки сломалось шасси и разорвалось соединение крыла с фюзеляжем. Но в целом А-7 показал себя как надежная машина, и 18 августа 1935 года летчик К.К. Попов продемонстрировал винтокрылый разведчик на воздушном параде в честь Дня авиации.
После заводских испытаний конструкция автожира была тщательно доработана, главной из которых стала новая конструкция «Вепря», теперь выполненная по двуногой схеме, снабженной парой боковых ремней. Это улучшает обзор для пилота и облегчает выход из самолета в случае необходимости. Для лучшей курсовой устойчивости под стабилизатором установлены две «шайбы». Кроме того, улучшен аэродинамический профиль некоторых узлов и зон сочленений.
В период с середины 1936 года по май 1937 года был построен и совершил свой первый полет запасной самолет А-7бис. К этому времени первая партия А-7 успешно прошла и завершила государственные испытания, получив положительные отзывы. Испытания А-7бис завершились в июле 1938 года, и результаты его полетов в целом повторили характеристики А-7.
В целом автожир оказался успешным, и пилоты были уверены в этом необычном автожире. Об этом же свидетельствует и тот факт, что в начале 1938 года для спасения группы И.Д. Папанина со льдин у берегов Гренландии они вместе с другими спасателями решили использовать автожир А-7. Предложение в правительственную комиссию внес известный полярный летчик Маврикий Слепнев. Он телеграфировал в Москву: «Прошу разрешения отправиться к месту аварии на автожире или самолете. Я хорошо знаю эту местность. Совершил три полярные экспедиции со Слепневым в качестве пилота». Из-за нехватки времени самолет А-7бис был срочно переоборудован в течение пяти дней для перевозки двух человек в задней кабине. Автожир вместе с его частями был погружен на железнодорожную платформу. Из Москвы он доехал до Ораниенбаума, где его перевели на ледокол «Ермак». Летчик Корзинчиков, конструктор Кузнецов и механик Коганский сопровождали А-7бис в дальнем морском походе. Все они были очень обеспокоены безопасностью экспериментального оборудования на борту. Однако автожиру так и не довелось полетать в Арктике. Вышедшие впереди «Ермака» гидрографические суда «Таймыр» и «Мурман» спасли папанинцев со льдин.
У А-7 не было времени проявить себя на Севере, но спустя три года он отлично показал себя в условиях жаркой среднеазиатской местности. В начале 1941 года Наркомат лесного хозяйства и Аэрофлот организовали экспедицию в предгорья Тянь-Шаня для проверки возможности использования автожиров в лесном и сельском хозяйстве. Тысячи гектаров садов, разбросанных по склонам холмов, страдают от вредителя: яблонной моли.
Самолет А-7бис вместе с группой специалистов в составе летчика В. Карпова, инженера Г. Коротких и механиков В. Ульянова и Г. Шамшева отправился на спасение больного дерева. Сначала установите оборудование, необходимое для распыления пестицидов. На верхней части фюзеляжа перед передними стойками Wild Boar установлено рабочее колесо, приводимое во вращение набегающим потоком воздуха. Отсюда линия электропередачи тянется к устройству, которое дозирует порошкообразный токсичный химикат в два плавающих резервуара по обе стороны фюзеляжа. Когда А-7бис взлетел, его пропеллеры начали вращаться, и большое облако токсичного порошка распространилось позади автожира и приземлилось на деревья. Автожиры способны выполнять такие задачи не хуже самолетов, а то и лучше. Во-первых, винтокрылым летательным аппаратам не требуется большая взлетно-посадочная площадка; во-вторых, воздушный поток, создаваемый ротором, направляет поток пестицидов строго вниз, что повышает эффективность внесения пестицидов. Экспедиционная группа провела месяц в предгорьях Тянь-Шаня, и о выдающихся результатах ее работы даже сообщали центральные СМИ. Газета «Правда» сообщала об эксперименте по опылению с помощью автожира: «Несколько дней назад в Москву вернулись члены авиахимической экспедиции Лесопромышленного треста Наркомлесхоза СССР. Экспедиция провела эксперимент с использованием советского автожира конструкции инженера Николая Камова по борьбе с вредителями плодовых деревьев на юге Киргизии. Самолет А-7, пилотируемый Владимиром Карповым, круто поднимался, маневрировал по крутым склонам и быстро достигал мест, недоступных для самолетов. Самолет легко маневрировал в узких долинах, спускался в чашеобразную гору, разворачивался у подножия горы и снова поднимался. Автожир совершил 32 полета..."
Статья была опубликована 19 июня 1941 года, за два дня до начала войны. Теперь автожиру Н.И. Камова пришлось бороться уже не с садовыми вредителями, а с наступающими массами фашистских войск. Как уже упоминалось ранее, изначально А-7 задумывался как полноценная боевая машина, и после успешных испытаний было принято решение о создании серии малых военных винтокрылых разведывательно-наблюдательных самолетов.
Еще весной 1940 года по инициативе Н.И. Камова на станции Ухтом был создан первый в СССР завод по производству винтокрылых машин. Впоследствии из этого небольшого предприятия вырос Ухтомский вертолетный завод, который сегодня носит имя своего основателя. Директором завода и главным конструктором был назначен Камов, его заместителем стал М.Л. Миль. В середине 1940 года завод приступил к строительству пяти военных автожиров А-7-3а. Летчик Косиц приступил к их испытаниям. Военные летчики также учатся управлять винтокрылыми летательными аппаратами. Во время одного из таких полетов произошла авария. При подлете к заводскому аэродрому пилот неправильно оценил расстояние и приземлился на крышу одного из зданий. К счастью, пилот выжил, а автожир был отремонтирован и снова запущен в полет.
С началом Великой Отечественной войны была сформирована отдельная автожирная эскадрилья из пяти А-7-За — это было первое автожирное подразделение ВВС Красной Армии. Сам Камов вспоминал о действиях своего автожира в борьбе с фашистскими захватчиками:
Это винтокрылое подразделение было сформировано Главным артиллерийским управлением и входило в состав 24-й армии. Дислоцировался в районе города Ельня и некоторое время базировался на аэродроме в поселке Потопкай. Летчики отряда под командованием лейтенанта Трофимова выполнили множество боевых вылетов, корректировали направление огня артиллерии, вели огонь снарядами по тылам партизан противника. Полеты продолжаются днем и ночью.
Особенно трудны ночные полеты. Это был наш первый опыт, и, как говорится, на войне долго не раздумываешь. После прибытия вертолета к месту назначения командование приказало ему подготовиться к выполнению ночных боевых задач на следующий день. Полет проходил в полной темноте. Никто не говорил ни о каких огнях, даже о «летучих» огнях. Прифронтовой аэропорт находится всего в двадцати километрах от линии фронта. За несколько дней до прибытия автожиров немцы обнаружили аэродром и разбомбили его девятью бомбардировщиками «Мессершмитт». Командир истребительного полка, дислоцированного на этом аэродроме, был в состоянии повышенной готовности к новой немецкой атаке. Поэтому, когда автожир выскользнул из укрытия и закрутил пропеллеры перед взлетом, вокруг самолета сразу же началась суматоха, люди выкрикивали ругательства: «Взлетай скорее!!! Не медли!» и так далее. Ночью взлеты и посадки происходят в полной темноте — единственный способ определить, где находится самолет и что происходит, — это звук двигателей. Если гудит, значит, всё в порядке..."
Камов узнал обо всем этом не от летчиков и техников. Он осмотрел фронт вместе со своим заместителем М. Л. Милем. Основной задачей фронтовых конструкторов был ремонт вертолетов, поврежденных в боях.
В начале октября эскадрилья вертолетов переместится на восток. Обе машины полетели в сторону 43-й армии. Оставшиеся два А-7-За части были отправлены в Москву на ремонт, а по третьему самолету командиру эскадрильи Трофимову было поручено срочно доложить в штаб нашей армии в Гжатске. В докладе, подписанном руководством 24-й армии, говорилось, что немецкая армия совершила прорыв в районе стыка 24-й и 43-й армий. Полет проходил в полной темноте, что защитило медленно летящий самолет от атак немецких истребителей. Но приземлиться в таких условиях очень сложно. В сумерках пилот принял лес за наземную растительность аэропорта и спрыгнул с парашютом в лес с высоты 10 метров. Автожир был сильно поврежден, но Трофимов выжил, а пакет с информацией был доставлен в срок. Это был последний боевой путь винтокрылого разведывательно-наблюдательного самолета А-7-За конструкции Н.И. Камова.
В связи с угрозой оккупации Москвы завод был эвакуирован из станицы Ухтомской в поселок Билимбай Свердловской области. Здесь Камов и его товарищи отремонтировали уцелевший А-7. Но главный конструктор уже рассматривал новый тип винтокрылого аппарата — «прыгающий» автожир АК (самолет артиллерийского наблюдения), проектирование которого началось еще до войны. Автожир был оснащен двигателем МВ-6 (225 л.с.), несущим винтом которого можно было управлять как у современного вертолета — изменяя циклический шаг лопастей с помощью вращающегося автомата перекоса. Построить машину в сложных условиях эвакуации было просто невозможно. Завод в Билимбе был перепрофилирован для ремонта автомобилей и авиационной техники, а Н.И. Камов смог приступить к проектным работам только после войны. Он больше не возвращался к автожирам и полностью посвятил себя вертолетостроению.
Рассказывая об истории этой удивительной машины, приходится несколько раз упоминать слово «первый», хотя А-7 был последним летающим автожиром этого гениального советского авиаконструктора. Это первый в мире боевой винтокрылый летательный аппарат и первый в Советском Союзе серийный винтокрылый летательный аппарат. Его произвел первый в моей стране завод по производству винтокрылых машин. Отечественное вертолетостроение начиналось именно с этих неказистых машин. Очевидно, что без А-7 сегодня не было бы боевых вертолетов Ми-24, Ми-28 и Ка-50.
Больше интересных статей здесь: Наука и техника.
Источник статьи: Ближний разведчик и корректировщик ЦАГИ А-7.