Pod sam koniec lutowego numeru czasopisma „Biblioteka Lotnictwa” z 1910 roku opublikowano recenzję świeżo wydanej w Paryżu książki o przelocie Blériota przez kanał La Manche.
Oddając należny hołd talentowi konstruktorskiemu i wytrwałości wielkiego Francuza, recenzent opowiada, jak Blériot „witany jest i honorowany przez ministrów, burmistrza Londynu, deputowanych i działaczy społecznych, a stutysięczny tłum w Anglii i Francji wita go entuzjastycznymi owacjami”. A na zakończenie, niespodziewanie w żałobnym tonie, ubolewa, że „mimowolnie przypomina się nasza smutna historia z Tatarinowem, którą można nazwać historią Blériota, ale na odwrót”.
 |
|
Rys. 8. „Aeromobil” W. W. Tatarinowa (Rosja, 1909—1910). Konstrukcja wielokrotnie |
Nawet pobieżna lektura wcześniejszych numerów „Biblioteki Lotnictwa” i innych popularnych publikacji wyjaśnia, dlaczego to ponure zdanie brzmi jak nekrolog rosyjskiego helikoptera, w który wierzyła ówczesna opinia publiczna.
I jak tu nie wierzyć, skoro równocześnie z sensacyjnymi doniesieniami o lotach zagranicznych pionierów lotnictwa publikowano optymistyczne wiadomości o pracach W. W. Tatarinowa. W rzeczywistości, skoro aeroplan mógł przelecieć przez La Manche, to dlaczego inny aparat cięższy od powietrza nie mógłby wznieść się pionowo i zawisnąć w miejscu? I model „aeromobilu” zaprezentowany przez Tatarinowa specjalistom Głównego Zarządu Inżynierii faktycznie zdołał unieść ładunek o wadze 6,5 kg.
Resort wojskowy przyznał wynalazcy 50 tysięcy rubli, warsztat-laboratorium i cierpliwie oczekiwał latającego, pełnowymiarowego egzemplarza.
Dopiero po wielkim skandalu z udziałem Dumy Państwowej społeczeństwo dowiedziało się, jaką ewolucję przeszedł aparat Tatarinowa za siedmioma zamkami tajnej pracowni. Po uzyskaniu funduszy od wojska dzięki modelowi ortoptera (machiny latającej), Tatarinow wkrótce zrezygnował z tej koncepcji w odniesieniu do dużego aparatu i w tajemnicy przed zleceniodawcą zaczął budowę helikoptera o absurdalnej, z góry skazanej na niepowodzenie konstrukcji. A kiedy minęły wszystkie terminy, szczerego wiarą w swoje idee nieudacznika uznano za awanturnika, a wojsko oskarżono o nieracjonalne wydawanie środków państwowych. „Historia helikoptera Tatarinowa niezwykle boleśnie wpłynęła na dalsze prace w Rosji nad helikopterami — stwierdził po dziesięcioleciach wybitny radziecki uczony, autor najczęściej używanego na świecie schematu jednowirnikowego śmigłowca, akademik Borys Nikołajewicz Jurjew — ponieważ resort wojskowy, obawiając się znów popełnić błąd, w ogóle przestał udzielać jakiejkolwiek rzeczywistej pomocy wynalazcom w tej dziedzinie”.
Absolwent Moskiewskiego Korpusu Kadetów, Borys Jurjew, jak sam wspominał, „zainteresował się ideą helikoptera pod wpływem powieści Juliusza Verne’a, co skłoniło... do wstąpienia do Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej, gdzie wówczas wykładał profesor N. E. Żukowski, o którym w Moskwie mówiono, że jest bliski pełnego rozwiązania zagadnienia lotu człowieka w powietrzu”.
Wraz z kolegą z roku G. Ch. Sabininem Jurjew stworzył tzw. impulsową teorię śmigła, która w odróżnieniu od wszystkich poprzednich pozwalała niezawodnie obliczać śmigła dowolnego kształtu. Nadając teorii imiona autorów, Żukowski włączył ją do „Teoretycznych podstaw aeronautyki” — litografowanych wykładów z lotnictwa. Takiego samego uznania doczekało się badanie innego studenta, Sorokoumowskiego, który przeprowadził eksperymenty z autorotującymi śmigłami. Udowodnił on, że jeśli silnik helikoptera zawiedzie, maszyna wcale nie jest skazana na katastrofę: przepływ powietrza napływający od dołu wprawi śmigło w ruch, spowalniając opadanie — efekt będzie taki jak w przypadku spadochronu o tym samym średnicy.
 |
| Rys. 9. Śmigłowiec Cornu (Francja, 1907). Silnik — „Antoinette” o mocy 24 KM, średnica wirników nośnych o zmiennym skoku — 6 m. Napęd pasowy. Masa bez pilota — 203 kg. Pierwszy wznos odbył się w sierpniu 1907 roku. Podczas testów aparat oderwał się od ziemi najpierw na 30 cm (całkowita masa 260 kg), następnie na 1,5 m (całkowita masa 326 kg). Kolejne testy odbywały się na uwięzi. |
Jurjew już wiedział, jakie powinno być śmigło helikoptera — o dużej średnicy i wąskich łopatach. A sam aparat? Wielowirnikowy, jak u poprzedników? Nie, z analizy projektów studenckich wynikało jasno, że przekładnia z silnika na wirniki okaże się zbyt ciężka, a wiele ważyła również skomplikowana przestrzenna konstrukcja kratowa, służąca jako podpora dla systemu nośnego i przekładni.
Wydawało się, że nic nie jest prostsze i lżejsze od jednego wirnika napędzanego przez reduktor obrotów! Niestety, mechanicy-studenci doskonale rozumieli, że ogromny moment reakcyjny sprawi, że sam kadłub helikoptera zacznie obracać się w przeciwną stronę.
Początkowo Jurjew zamierzał zrównoważyć jego działanie... samym wirnikiem. Na kadłubie należało jedynie zamontować specjalną powierzchnię sterującą, deflektor, który odchylałby strumień powietrza odrzucanego przez wirnik w stronę przeciwną do obrotu kadłuba. Wtedy powstałby nowy moment względem osi wirnika, który wyrównałby system.
Jednak „deflektorowe” rozwiązanie nadawało się jedynie do eksperymentów z najprostszymi latającymi modelami. W przypadku prawdziwej maszyny, w warunkach lotu ze zmieniającą się prędkością, obrotami wirnika, opływem kadłuba i deflektorów, ten wariant nie był odpowiedni: schemat był zbyt skomplikowany i ciężki.
Jurjew znalazł wyjście w schemacie z dodatkowymi śmigłami sterującymi, umieszczonymi na końcach poprzecznej belki po prawej i lewej stronie wirnika nośnego. Stale obracające się, jedno generowało ciąg do tyłu, drugie — do przodu. Skok śmigieł, kąt ustawienia ich łopat był zmienny, a pilot mógł łatwo zrównoważyć maszynę, obrócić ją w prawo lub w lewo. Jeśli zaś oba śmigła pociągnęłyby do przodu (oczywiście z różną siłą — aby zniwelować moment reakcyjny wirnika nośnego), to rozwiązany zostaje problem lotu poziomego. Do sterowania poprzecznego i wzdłużnego Jurjew przewidział na kadłubie deflektory, których położenie w strumieniu od wirnika zmieniał sam pilot.
 |
| Rys. 10. Schemat śmigłowca B. M. Jurjewa, opatentowany w 1910 roku. Formuła patentowa głosiła: „Jednowirnikowy helikopter, charakteryzujący się tym, że moment obrotowy, wywołany wirnikiem nośnym, jest znoszony przez moment sił dwóch małych wirników, działających na końcach pewnego ramienia, prostopadłego do osi dużego wirnika”. |
We wrześniu 1910 roku młody konstruktor otrzymał na ten schemat świadectwo ochronne nr 45212, wydane przez biuro patentowe Departamentu Handlu i Przemysłu.
Patent uzyskany, schemat zaakceptowany przez współpracowników z Klubu Lotnictwa, sam Żukowski udzielił swojego błogosławieństwa utalentowanemu uczniowi, ale Jurjew ponownie zabiera się do projektu. Maksymalnie upraszczając konstrukcję maszyny, zamiast poprzecznej belki z dwoma sterującymi wirnikami zastosował podłużny (samolotowy) kadłub z jednym sterującym śmigłem na ogonie. I nanosi ostatni szlif — wyposaża helikopter w automat pochylenia łopat wirnika, rozwiązując fundamentalny problem wyważenia i sterowności. To urządzenie jest do dziś stosowane w każdym śmigłowcu, bez względu na jego rozmiary i wagę.
Pomysł tego urządzenia jest prosty i niezwykle pomysłowy. Przechylając oś wirnika nośnego do przodu, uważał Jurjew, można skierować maszynę w lot poziomy — pozioma składowa całkowitej siły ciągu nada aparatowi ruch postępowy. Przechyleniem wirnika w prawo lub w lewo rozwiązuje się problem sterowania poprzecznego, a ogonowy wirnik sterujący pomoże zmienić kurs.
Wraz z entuzjastami z MWTT Jurjew zaprojektował kilka jednowirnikowych śmigłowców, ale dopiero w 1912 roku, przed Drugim Wszechrosyjskim Kongresem Lotnictwa i międzynarodową wystawą lotnictwa i motoryzacji, zabrał się za budowę maszyny w metalu. Brak funduszy, odpowiednich materiałów i odpowiedniego silnika uniemożliwiły realizację projektu. Dlatego w moskiewskim Maneżu zaprezentowano pełnowymiarowy model, a nie gotową konstrukcję. Jednak złoty medal za teoretyczne opracowanie projektu helikoptera, którym organizatorzy wyróżnili Borysa Nikołajewicza Jurjewa, stanowił znaczący wkład w historię maszyn wirnikowych.
Na ilustracji przedstawiono śmigłowiec B. M. Jurjewa (Rosja, 1912). Silnik — „Anzani”, trzycylindrowy, chłodzony powietrzem, o mocy 27–30 KM. Wirnik nośny — dwupłatowy, średnica 8 m, prędkość obrotowa 140 obr./min. Konstrukcja łopat analogiczna do konstrukcji skrzydła samolotu — dźwigar ze stalowej rury, drewniane żeberka, pokrycie z płótna. Wirnik sterujący — dwupłatowy, o średnicy 2,5 m. Napęd pasowy. Całkowita masa zbudowanego śmigłowca wynosiła 203 kg.