28 września 1934 roku charakterystyczny trzepoczący dźwięk, który od dawna rozlegał się nad lotniskiem Uchtomskim, nagle został zastąpiony ostrym trzaskiem łamanego metalu, a następnie — suchym, chaotycznym hałasem rozważonego wirnika nośnego.
 |
| 20. Śmigłowiec CAGI 11-EA (ZSRR, 1936). Dane praktycznie nie różniły się od danych ulepszonej wersji 11-EA PW. Prób w locie nie przeprowadzano.. |
Ku przerażeniu nielicznych obserwatorów lotu tej maszyny wiropłatowej, zaczęła ona gwałtownie drżeć i stromo opadać, niemal spadając. Lotnicze szczęście po raz kolejny okazało łaskę człowiekowi, który często kusił los: także tym razem Aleksiej Michajłowicz Czeriomuchin, jeden z twórców i niezmienny pilot pierwszych radzieckich śmigłowców, wyszedł z tego bez szwanku — czego nie można było powiedzieć o CAGI 5-EA, nowym wiropłacie Wydziału Konstrukcji Specjalnych (OOK) CAGI.
Jak bardzo imponujące były sukcesy CAGI 1-EA, znacznie przewyższające wszystkie oficjalnie zarejestrowane rekordy wysokości, konstruktorzy przekonali się, że maszyna jest niewystarczająco stateczna, co jest cechą organicznie właściwą aparatowi z łopatami wirnika nośnego sztywno zamocowanymi do piasty. Po zbudowaniu jego zmodyfikowanej wersji — CAGI 3-EA — inżynierowie przetestowali ją na uwięzi i przystąpili do prac nad nową maszyną z zasadniczo innym wirnikiem.
Zgodnie z koncepcją autora pomysłu I. R. Bratuchina miał to być układ dwóch trzyłopatowych wirników osadzonych na jednej osi: dużego wirnika nośnego o średnicy 12 m, przeznaczonego wyłącznie do wytwarzania siły nośnej, oraz stosunkowo małego wirnika (o średnicy 7,8 m), którego łopaty, zamocowane na piaście pomiędzy długimi łopatami, służyły do sterowania za pomocą automatu tarczy sterującej. Początkowo mocowanie dużych łopat wirnika nośnego wyposażono jedynie w przeguby poziome, umożliwiające łopatom wykonywanie ruchu klapowego w płaszczyźnie pionowej. I choć już pierwsze loty CAGI 5-EA ujawniły poważne zagrożenie schematu jednoprzegubowego — w nasadach łopat wykryto pęknięcia — konstruktorzy nie spieszyli się z zapewnieniem łopatom swobody ruchu także w płaszczyźnie poziomej. Działanie tzw. sił Coriolisa, powstających dlatego, że łopata uczestniczy niejako w dwóch ruchach (obrocie oraz ruchu klapowym względem przegubu poziomego), doprowadziło do wypadku, który o mało nie kosztował Czeriomuchina życia.
 |
| 21. Śmigłowiec „Breguet–Dorand” (Francja, 1935). Silnik — Hispano-Suiza, 300 KM. Średnica wirników nośnych — 15,89 m. Prędkość obrotowa — 132 obr./min. Masa startowa — 1950 kg. Masa konstrukcji — 1430 kg. W 1936 roku ustanowił światowe rekordy w klasie śmigłowców: prędkość na dystansie 20 km — 44,7 km/h, maksymalna wysokość lotu — 158 m, czas lotu — 1 h 02 min 50 s, dystans po zamkniętej trasie — 44 km. |
Poważnie uszkodzony śmigłowiec odbudowano, a co najważniejsze — umożliwiono łopatom drgania również w płaszczyźnie obrotu. Oprócz przegubów poziomych na piaście zamontowano cierne tłumiki drgań oraz gumowe ograniczniki: sprzęgła w śmigłowcu nie było, a podczas rozruchu, gdy wirnik się rozpędzał, nasady łopat opierały się na tych elastycznych amortyzatorach. W 1934 roku pod kierownictwem Bratuchina rozpoczęto prace nad śmigłowcem o niespotykanym dotąd układzie.
Zewnętrznie maszyna bardzo przypominała zwykły samolot. Jednak potężny silnik chłodzony cieczą napędzał nie klasyczne śmigło ciągnące, lecz duży, sześciopłatowy wirnik nośny umieszczony przed kabiną pilota, a także dwa śmigła na końcach skrzydeł samolotu. Przekładnia i system sterowania łączyły wirnik nośny i wirniki sterujące w taki sposób, że udział pobieranej przez nie mocy mógł być zmieniany według woli pilota. W trybach pionowych lwią część mocy pochłaniał układ nośny, a małe śmigła zużywały ją jedynie na kompensację momentu reakcyjnego. Stopniowo redystrybuując moc na śmigła, pilot przechodził do lotu poziomego. Wraz ze wzrostem prędkości silnik coraz więcej mocy oddawał śmigłom marszowym, a duży wirnik automatycznie przechodził w autorotację: śmigłowiec zamieniał się w wiatrakowiec. Przed zawisem lub lądowaniem cały proces przebiegał w odwrotnej kolejności.
Niezwykły układ, duża jak na owe czasy moc silnika pracującego w reżimach śmigłowcowych przy słabym opływie chłodnicy w bardzo trudnych warunkach, złożoność systemu sterowania — wszystko to rodziło szereg problemów teoretycznych i doświadczalno-badawczych. Trudne zadanie stworzenia wirnika sterującego o szerokim zakresie zmiany skoku w locie znakomicie rozwiązał konstruktor OOK G. I. Sołncew. W trakcie prób naziemnych śmigłowiec przeszedł wiele przeróbek. Zamiast skrzydeł samolotowych pojawiły się spawane kratownice rurowe; łopaty wirnika nośnego stały się w pełni metalowe; zamiast dwóch wirników sterujących zamontowano cztery o mniejszej średnicy, bardziej odsunięte od kadłuba…
Próby w locie rozpoczęły się dopiero na początku 1940 roku. Pilotował go inżynier-pilot D. I. Sawieljew, a jako obserwator doświadczalny latał jeden z czołowych pracowników OOK, W. P. Lapisow. Jedynie wybuch wojny zmusił do przerwania prac nad tym aparatem. A szkoda — wykazał on dobrą sterowność i przyzwoitą stateczność, łatwość startu nawet przy obniżonych obrotach silnika oraz niezawodność przekładni i innych kluczowych zespołów.
 |
| 22. Śmigłowiec „Focke-Wulf” 61 (Niemcy, 1936). Silnik — Siemens, 160 KM. Średnica wirników nośnych — 7 m. Ustanowił rekordy świata: wysokości — 3427 m, prędkości na dystansie 20 km — 122,53 km/h, zasięgu bez lądowania — 230,248 km, czasu lotu z powrotem do miejsca startu — 1 h 20 min. |
W przeddzień wojny stary CAGI 5-EA przebudowano według projektu inżyniera-elektryka A. G. Josifjana, późniejszego akademika Akademii Nauk Armeńskiej SRR, jednego z twórców satelitów „Meteor”. Zamiast dotychczasowych dwóch silników M-2 maszynę wyposażono w parę odchudzonych silników elektrycznych o łącznej mocy 200 KM. Źródłem energii była mobilna naziemna elektrownia, zasilająca aparat poprzez elastyczny opancerzony kabel.
Za granicą w połowie i pod koniec lat trzydziestych największe sukcesy w budowie śmigłowców odnosili Francuzi i Niemcy. W duecie z M. Dorandem znany konstruktor lotniczy L. Breguet stworzył „żyroplan”, który z dzisiejszego punktu widzenia był typowym śmigłowcem o układzie współosiowym. Pod koniec listopada 1935 roku pod Paryżem pilot Maurice Claisse wzbił „Breguet–Dorand” na wysokość 150 metrów i krążył nad lotniskiem przez ponad godzinę. W tym samym roku maszyna osiągała już prędkość 100 km/h. Podobnie jak w pierwszym radzieckim śmigłowcu, wirniki nośne służyły jednocześnie do wytwarzania siły nośnej i do sterowania aparatem.
Zachęcony sukcesem Breguet natychmiast przystąpił do szkicowego projektu śmigłowca-giganta o masie 20 ton. Według jego obliczeń maszyna wyposażona w cztery silniki o mocy 800 KM mogłaby pokonać dystans 6000 km z prędkością 400 km/h. Tak imponujące dane są trudne do osiągnięcia nawet dla współczesnych śmigłowców.
W Niemczech profesor Heinrich Focke zbudował śmigłowiec o układzie poprzecznym. W lipcu 1937 roku pilot Rolf osiągnął na „Focke” wysokość 2439 m i rozwinął średnią prędkość 122,5 km/h na dystansie 20 km.
Na okładce: eksperymentalny wiatrakowiec CAGI A-12 (ZSRR, 1936). Silnik — Wright Cyclone, 640 KM. Średnica wirnika nośnego — 14 m. Liczba łopat — 3. Prędkość obrotowa — 160–260 obr./min. Masa startowa — 1687 kg. Masa własna — 1343 kg. Maksymalna osiągnięta prędkość lotu — 245 km/h. Prędkość minimalna — 52 km/h. Pułap — 5570 m. Wznoszenie przy ziemi — 11,1 m/s.