Niełatwo było entuzjastom zajmować się śmigłowcami w przeddzień pierwszej wojny światowej. „Lotnicy” swobodnie mówili o wielogodzinnych lotach, prędkości 200 km/h, dziesiątkach kilogramów ładunku. Przed konstruktorami samolotów otwierały się ogromne perspektywy!
A co z Jurjewem i jego towarzyszami z koła aeronautycznego? W ich dorobku, oprócz opracowań teoretycznych, były eksperymenty z latającymi modelami i... mnóstwo problemów technicznych, produkcyjnych i finansowych. Brakowało środków na budowę modelu wystawowego, nie było komu wykonać z deficytowej stali chromoniklowej głównego wału wirnika nośnego, nigdzie nie można było znaleźć odpowiednich rur stalowych na dźwigary łopat. Nawet łożyska trzeba było sprowadzać z zagranicy. Skarb państwa nawet nie pomyślał o wsparciu wynalazców. „Do prywatnej inicjatywy, my, studenci, nie chcieliśmy się uciekać, a i nikt nie składał takich propozycji — wspominał później akademik B. Jurjew. — Nieliczni przedsiębiorcy, których interesowała lotnictwo, woleli kopiować «sprawdzone» zagraniczne modele”.
Niekończące się opóźnienia w realizacji zamówień w prywatnych warsztatach zmusiły Jurjewa i jego towarzyszy do wstrzymania budowy jednowirnikowego śmigłowca (jak się okazało, aż do 1921 roku) i podjęcia prac nad schematem wielosilnikowym — ten temat badał N. Żukowski w pracy „O użytecznym ładunku podnoszonym przez helikopter”. Równocześnie „jurjewowcy” eksperymentowali ze specjalnie skonstruowanym wirnikiem nośnym. Nie mieli odpowiedniego silnika, więc Jurjew dostosował do tego celu lekki dwusuwowy motor. Jednak wybuchła wojna, wielu uczniów Żukowskiego, w tym także Borys Nikołajewicz, przywdziało mundury wojskowe.
Konstruktorzy śmigłowców za granicą również nie odnosili większych sukcesów, a wojna całkowicie zatrzymała ich prace. Jedynie Austro-Węgry wykazały szczególne zainteresowanie wiropłatami. W 1916 roku Petrocci, oficer jednej z austriackich szkół lotniczych, zaproponował projekt helikoptera, który miał zastąpić balony na uwięzi, z których oficerowie obserwowali ruchy przeciwnika i telefonicznie korygowali ostrzał artyleryjski. Przeciwnik starał się – i często z powodzeniem – zestrzelić groźnego, ale niestety nieruchomego obserwatora.
 |
| 11. Śmigłowiec G. Berlinera (USA, 1921 rok). Silnik — rotacyjny, 110 KM. Wirniki nośne — dwupłatowe, o stałym skoku, drewniane, średnica — 4,5 m; prędkość obrotowa — 560 obr./min. Masa startowa — 600 kg. Do przejścia z pionowego startu do lotu poziomego służyło śmigło o średnicy 1 m w tylnej części aparatu. |
Wiedeńscy strategowie uznali, że kompaktowy śmigłowiec na uwięzi będzie mniej podatnym celem. Aparat Petrocciego, wyposażony w 300-konny silnik elektryczny „Daimler”, otrzymywał zasilanie przez kabel i mógł pozostawać w powietrzu dowolnie długo.
Podobny projekt opracowali i zrealizowali profesor T. Kármán (później światowej sławy aerodynamik, jeden z twórców teorii opływu naddźwiękowego statków powietrznych) oraz inżynier Curovec. Warunki wojenne uniemożliwiły dokończenie prac nad śmigłowcami na uwięzi. Natomiast zgromadzony ogromny materiał eksperymentalny — tylko Petrocci przeprowadził wiele testów z dużymi, około 6-metrowymi wirnikami — okazał się niezwykle przydatny po wojnie naukowcom-aerodynamikom i praktykom-konstruktorom.
We Francji profesor Lacoën i inżynier Damblanc zbudowali śmigłowiec o układzie poprzecznym, jak byśmy to dziś określili. Maszyna nigdy nie wzniosła się w powietrze, ale jej unikalna cecha — przekładnia łącząca oba wirniki i potencjalna zdolność do lotu nawet w przypadku awarii jednego silnika — stała się później standardem w każdym wielowirnikowym śmigłowcu.
Za oceanem, na przedmieściach Waszyngtonu, inżynier G. Berliner w latach 1919–1923 zbudował dwa śmigłowce, z których jeden osiągnął, jak na tamte czasy, całkiem dobre wyniki. Początkowo konstruktor stworzył aparat bez kadłuba z dwoma współosiowymi, przeciwbieżnymi wirnikami. Mała powierzchnia za pilotem służyła do sterowania maszyną. Wznosząc się na wysokość 5–6 metrów, Berliner przekonał się, że aparat jest niestabilny, i zdecydował się na zupełnie inny układ. Po bokach kadłuba samolotowego umieścił dwa niewielkie, czterometrowe wirniki, a na ogonie — śmigło sterowe z pionową osią obrotu, które miało unosić ogon aparatu, by wirniki nośne zyskały poziomą składową ciągu do ruchu naprzód. Do poprzecznego sterowania służyły powierzchnie (podobne do lotek) na końcach kratownicy wirników nośnych. Później te kratownice przekształciły się w trójpłatowe skrzynki, dzięki czemu maszyna zyskała zdolność zarówno do szybowania jak samolot, jak i do sterowania w stylu śmigłowcowym — osie wirników nośnych można było pochylać jednocześnie lub osobno w dowolnym kierunku.
 |
|
12. Śmigłowiec Pescary (Hiszpania, 1922 rok). Silnik — „Hispano-Suiza”, 180 KM. Średnica współosiowych, dwupłatowych wirników 13. Śmigłowiec G. Botezata (USA, 1922 rok). Silnik rotacyjny „Rhone”, 180 KM. Cztery sześciopłatowe |
W grudniu 1922 roku w Dayton — mieście słynnych braci Wright — rozpoczęły się loty helikoptera G. Botezata, byłego profesora Petersburskiego Instytutu Technologicznego. Botezat zastosował układ wielowirnikowy: różnicowe, niezależne sterowanie ciągiem wirników zapewniało niezawodne sterowanie obrotami w płaszczyźnie pionowej, innymi słowy — zmianę położenia nosa śmigłowca względem linii horyzontu. Cztery sześciołopatowe wirniki były umieszczone na końcach krzyżowej kratownicy wykonanej ze stalowych rur z usztywnieniami ze strun fortepianowych. Dwa niewielkie wirniki o poziomej sile ciągu służyły do sterowania kierunkowego oraz obracania się w trybie zawisu. Do wiosny 1923 roku G. Botezat, piloci T. Bain i A. Smith wykonali kilka udanych lotów. W jednym z nich śmigłowiec uniósł na wysokość 4 metrów ładunek o masie 450 kg.
Serię udanych aparatów stworzył hiszpański konstruktor P. Pescara. Pierwszy śmigłowiec w układzie współosiowym zbudował w latach 1919–1920 w Barcelonie, ale maszyna utrzymała się w powietrzu jedynie przez minutę na wysokości 1,5 m. Loty kolejnych modeli, z których jedna jest przedstawiona na rysunku 12, były znacznie dłuższe.
Wyjątkowo skomplikowany aparat skonstruował w 1923 roku francuski inżynier E. Émichen, wyposażając czterowirnikową maszynę w dodatkowe sześć małych śmigieł, które utrzymywały równowagę i umożliwiały sterowanie we wszystkich osiach. Dwa inne wirniki służyły do lotu poziomego.
Dla zwiększenia stabilności Émichen zamontował na wale silnika masywny żyroskop, który dodatkowo gromadził energię mechaniczną na wypadek zatrzymania silnika. W efekcie śmigłowiec przez pół minuty pozostawał stabilny nawet bez interwencji pilota. Potwierdziła to komisja, która 4 maja 1924 roku obserwowała jego ośmiominutowy lot po trójkątnej trasie o długości 1100 m.
Na ilustracji: śmigłowiec E. Émichena (Francja, 1922 rok). Silnik rotacyjny „Rhone”, 120 KM. Średnica wirników nośnych o konstrukcji segmentowej wzdłuż osi podłużnej — 6,4 m, wzdłuż osi poprzecznej — 7,5 m. Całkowita powierzchnia wirników nośnych — 41,1 m². Napęd wirników — wałami rurowymi poprzez przekładnię.