На небо під гвинтом

1. гвинтокрилі іграшки
2. За справу береться Ломоносов
3. Перемога над повітрям
4. Варіації з мускулолета
5. Від буксировщиков до електрольотів
6. гелікоптерного форми
7. перші Ікар

Літальні апарати, в яких крило являє собою гвинт, одними з перших піднялися в повітря. Винахідникам здавалося, що ще трохи, ще чуть-чуть, і людина, озброївшись обертовим гвинтом, злетить у небо. Однак це завдання з технічної точки зору виявилася аж ніяк не простий. Тому «вертолітний» спосіб переміщення по повітрю люди освоїли тільки після того, як навчилися літати на літаках.

Можливість польоту завжди хвилювала людини. Спостереження за птахами викликало природне бажання піднятися в повітря за допомогою штучних крил. Махолети аж до початку XIX століття були найбільш поширеним типом проектів літальних апаратів, важчих за повітря. Незважаючи на давню повсюдну популярність повітряного змія, ідея підйому в повітря за допомогою поступально рухається крила чомусь не була популярною серед дослідників. «Змії» і перші ракети використовувалися переважно для розваги, а в якості пілотованих літальних апаратів, як правило, не розглядалися. Зате здатність обертового гвинта проникати в повітряне середовище здавалася ентузіастам польоту не менше природною, ніж помахи пташиних крил. Так, в середні віки ідея використання для польотів обертається гвинт вже була популярною.

Несучий гвинт, як джерело підйомної сили, не має прямих аналогів в природі. Віддалену схожість з вертольотами можна угледіти хіба що в здатності літати у птахів колібрі і деяких видів комах. Трохи нагадують несучий гвинт насіння-крилатки клена і ясена, які іноді виявляються досить далеко від рідного дерева. Найстаріший ж штучний попередник вертольота - бумеранг, імовірно був винайдений австралійськими аборигенами близько 10 тисяч років тому. Однак було б занадто сміливо припускати, що колібрі, насіння-крилатка або бумеранг послужили прототипами несучого гвинта. Швидше за все, для «вертолетостроітелей» античності і раннього Середньовіччя прототипами послужили інші різновиди гвинтів і лопаткових машин: водопідйомна спіраль і вітряк. А розуміння лопаті гвинта саме як рухається по колу крила прийшло до піонерів польоту тільки в результаті справжніх інженерних експериментів в обладнаних лабораторіях.

Прообраз несучого гвинта з'явився настільки ж рано, як і лопаткові машини інших типів. Правда, на відміну від них несучий гвинт не отримав практичного застосування і використовувався тільки в якості іграшки. Існує припущення, що широко поширена іграшка «літаюча паличка» (або «повітряний дзига»), що представляє собою маленький гвинт, вісь якого розкручують руками або обмотаним навколо неї мотузкою, а потім відпускають, була відома в Китаї ще в самому початку нашої ери. У Європі «повітряні дзиги» активно закрутилися в XIV-XV століттях.

гвинтокрилі іграшки

Перше збереглося згадка про вертольоті відноситься до 320 року н. е. Китайський учений Го Хун в своєму опусі серед різних фантастичних способів «вознесіння на жахливі висоти і подорожі в безмежних просторах» запропонував робити «літаючі колісниці», що піднімаються в повітря за допомогою обертових лопатей. Даосистов розглядав подорожі «на жахливих висотах» і як засіб боротьби з ворогом. Перший збережений до наших днів європейський проект вертольота з'явився одночасно з проектом іншого військового кошти - танка. Ці два плани містяться на одній сторінці рукопису великого Леонардо Да Вінчі і датуються 1488-1489 роками. Для приводу в дію механізмів Леонардо пропонував використовувати пружину. Заміна розкрутки гвинта від наземного стартера джерелом енергії, розташованим на самій моделі, стала важливим кроком у створенні реального вертольота.

Поєднавши пружним елементом дві «літаючі палички» і «закрутивши» їх один щодо одного, середньовічний ігрушечнік отримав найпростішу модель вертольота. Найпростіше виявилося з'єднати «літаючі палички» по осях так, щоб гвинти оберталися в різні боки. Таким чином винахідник вирішив найважливішу при проектуванні літальних апаратів завдання балансування сил і моментів. В результаті вертоліт повинен був не тільки відірватися від землі, але ще і стійко триматися в повітрі.

Іншим елементарним рішенням стала заміна однієї з «літаючих паличок» великими вертикальними «гальмівними» площинами, які не створюють підйомної сили, але заважають обертанню корпуса під дією реактивного моменту гвинта. Такі іграшки послужили прототипами вертольотів одногвинтової схеми.

За справу береться Ломоносов

У XVII столітті з моделями вертольотів експериментували знамениті фізики Роберт Гук (автор закону про пружної деформації) і Християн Гюйгенс. У наступному столітті на них звернув увагу наш знаменитий співвітчизник Михайло Ломоносов. Побудована ним в 1754 році «аеродроміческая машина» вже не була моделлю-іграшкою, а являла собою справжнісінький малорозмірний вертоліт, мала фюзеляж з приміщенням. Недостатня потужність двигуна (у цій іпостасі використовувалася годинна пружина) завадила машині піднятися в повітря. Проте великий вчений зробив на основі дослідів правильні висновки про те, що необхідно зробити для створення літаючого вертольота: по-перше, збільшити підйомну силу несучих гвинтів, по-друге, підвищити потужність силової установки і, по-третє, зменшити вагу конструкції.

Ідея вертольота як спосіб втілення людської мрії про політ приваблювала, природно, не тільки вчених, але й ентузіастів-аматорів. Побалувати з моделями, вони спрямовувалися будувати вертоліт в натуральну величину, іншого джерела енергії, крім своїх м'язів, випробувачі знайти не могли: несамовито крутили педалі і ... поповнювали списки невдах. Зокрема, в 1782 році не вдалося піднятися в повітря паризькому художнику і артисту Жану Бланшару, відомому повітроплавцю, так само як і багатьом, що послідував за ним мрійникам. Сьогодні ми вже точно знаємо, що людських сил, на жаль, недостатньо для відриву від землі вертольота-мускулолета.

Перемога над повітрям

Ситуація кардинально змінилася, коли в кінці XVIII століття, 21 листопада 1783, в Парижі на заповненому гарячим повітрям повітряній кулі братів Монгольф'є піднялися в повітря перші аеронавти. Незабаром польоти на повітряних кулях почалися і в інших країнах. Настав час загального захоплення повітроплаванням, що отримало саркастичне найменування «баллономаніі». «Перемога над повітрям» за допомогою аеростата привернула увагу і до розробки літальних апаратів, важчих за повітря.

Аеростати стали застосовуватися для розважальних, спортивних та наукових цілей, а також в збройних силах для спостереження за противником і передачі сигналів. Тоді ж зародилася ідея оснастити аеростат рушієм і застосувати його для далекої розвідки і бомбометання. Апарати легше повітря випробували у військовій справі і випробували на них деякі конструкції, що знайшли згодом застосування на вертольотах. Голландець Ван Гекко на повітряній кулі випробував несучі гвинти як засіб збільшення підйомної сили.

Через півроку після польоту аеростата братів Монгольф'є Французька академія наук офіційно визнала вертоліт можливим засобом здійснення польоту. В історії гвинтокрилих літальних апаратів почався новий етап, який прийнято називати в літературі «героїчним». Він характеризується визнанням і поширенням ідеї польоту за допомогою несучого гвинта, будівництвом літаючих моделей і розробкою численних проектів і першими спробами побудувати вертоліт в натуральну величину.

«Баллономанія» зіграла не тільки позитивну, а й негативну роль у розвитку ідеї підйому в повітря за допомогою несучого гвинта. Захоплення повітряними кулями відволікало піонерів польоту від розробки літальних апаратів, важчих за повітря. Дослідження по вертольотах в ті роки не були системними.

Варіації з мускулолета

У 1818 році французький офіцер граф Адольф де Ламбертьє розробив проект багатомісного бойового повітряного корабля-махолета, на якому кріпився одномісний вертоліт-мускулолет для «зв'язку з землею». Льотчик знаходився всередині циліндричної кліті, навколо якої оберталася інша кліть з спіралевидним несучим гвинтом. Граф досить докладно пропрацював свій проект і навіть придумав для перших вертолітників красиву уніформу.

«Батько британської аеронавтики» лорд Джордж Кейлі провів на початку XIX століття дослідження несучого гвинта з метою поліпшення його аеродинамічних якостей, вибору найбільш раціональної форми і параметрів лопатей. Він першим звернув увагу на здатність гвинта самостійно обертатися під дією набігаючого повітряного потоку, створюючи при цьому підйомну силу. У наш час цю здатність називають авторотації - вона використовується при аварійній посадці вертольотів в разі виходу з ладу силової установки. Кейлі першим запропонував встановлювати два несучих гвинта на вертольоти не співвісно, ​​а поруч на паралельних осях, розробивши, таким чином, «поперечну» схему вертольота. Відзначивши безперспективність мускулолета, Кейлі розглянув і можливість використання в якості силової установки вертольота єдино доступного в той час типу теплового двигуна - парового. Істинний британець, він розробляв гвинтокрилі машини як заміну військовим кораблям, як «захисників торгівлі та носіїв прогресу».

У 1849 році студент Прінстонського університету Генрі Сміт запропонував детально розроблений проект вертольота повітряного спостереження - «прив'язного гелікоптера». Він призначався для заміни прив'язних аеростатів над полем бою. Конструктор розглядав трос як провідник електричного струму, необхідного для харчування електромотора, що обертає співвісні несучі гвинти. Завдяки такому рішенню студент сподівався обійтися без важкого парового двигуна.

Практичного втілення проект Сміта не отримав. Американські генерали, як і їх колеги з інших країн, тоді ще не усвідомили перспектив «механічного» завоювання повітряного простору. Ставлення до цього змінилося в другій половині XIX століття, коли серед ентузіастів повітряної навігації з'явилося розчарування в можливостях літальних апаратів легше повітря. У 60-ті роки XIX століття увагу багатьох прихильників керованого польоту переключилася на гелікоптер-вертоліт. «Закручування в повітря» здавалося куди більш природним і простим, ніж розбіг для зльоту з нерухомим крилом. Паралельно з розробкою проектів будувалися моделі, в тому числі з тепловими двигунами на борту, проводилися експериментальні дослідження несучих гвинтів, тривали спроби підйому в повітря на мускулолета.

Найбільш інтенсивно цей процес йшов у Франції - Париж став центром світової авіації. Велику роль в цьому зіграла бурхлива діяльність активних прихильників несучого гвинта: понтони д'Амекура, Габріеля де ла Ланделя і Надара (псевдонім Гаспара Турнашона). Ентузіасти опублікували «Маніфест повітряного руху», в якому проголосили: «Гвинт - святий гвинт ... повинен в майбутньому піднести людину в повітря!» Габріель де ла Ландель написав в 1863 році книгу «Авіація, або повітряна навігація», в якій намалював фантастичну картину прийдешнього вертолітної авіації, запропонував класифікацію вертольотів за розмірами і злітній масі, а також за призначенням. Одним з основних призначень вертольотів він вважав їх участь в пошуково-рятувальних операціях під час «повеней, корабельних аварій і пожеж ...»

Від буксировщиков до електрольотів

З другої половини XIX століття активні роботи по вертольотах почалися в Росії і США. «Вертолітний бум» в Америці був викликаний кровопролитною громадянською війною, яка вимагала розробки нових видів озброєння. Як відомо, військові кампанії відрізняються активним впровадженням в бойові порядки нових видів техніки, в даному випадку - аеростатів повітряного спостереження, які виявилися дорогими, громіздкими, немобільними. Військові згадали про вертольоті.

Комендантом фортеці «сіверян» Порт-Ройял служив генерал Мітчелл, до війни професор місцевого університету. Його авторитету виявилося досить, щоб отримати фінансування на будівництво вертольота-розвідника. Будувалася під керівництвом Мітчелла «парова літальна машина» представляла собою вертоліт з двома співвісними несучими гвинтами діаметром по 6 м, вісь яких могла відхилятися в потрібну для польоту сторону, крилом-парашутом на випадок виходу з ладу двигуна і хвостовій частині. Несучі гвинти розташовувалися над і під добре обтічним сигароподібні фюзеляжем довжиною 10 м. Для парового двигуна потужністю 40 л. с. в якості палива використовувалася калорійна кам'яновугільна смола. Природно, підняти в повітря багатотонну машину не вдалося. Перша в історії спроба побудувати військовий вертоліт закінчилася невдачею.

Для армії «сіверян» одночасно з Мітчеллом вертольоти намагалися будувати винахідники М. Нельсон, Л. Кроуел, для флоту «південців» - У. Поуерс і ін. Їх проекти містили ряд оригінальних і перспективних ідей. Нельсон, наприклад, пропонував будувати вертоліт з алюмінієвих сплавів і з двигуном внутрішнього згоряння, Кроуел - використовувати свій гвинтокрилий літальний апарат як бомбардувальник і «буксировщика аеростатів», а Поуерс - як «проривателя морської блокади». Однак війна закінчилася раніше, ніж перші американські вертолетостроітелі вийшли зі стадії модельних випробувань.

Наступна після Мітчелла спроба побудувати вертоліт в натуральну величину була зроблена в 1871 році знову в зв'язку з війною, на цей раз Франко-прусської. Його конструктором став видатний російський винахідник-електротехнік Олександр Миколайович Лодигін. У 1871 році він запропонував уряду Франції проект вертольота «Електроліт» для перевезення вантажів і пасажирів, спостереження, розвідки і нанесення бомбових ударів. «Електроліт» повинен був мати несе і штовхає повітряні гвинти. Ось останнього могла відхилятися убік для колійного управління. Фюзеляж конструкції мав обтічну форму. Вага вертольота очікувався «не більше 500 пудів». В якості силової установки Лодигін розглядав електродвигун потужністю 300 л. с. Проект Лодигіна отримав підтримку знаменитого Надара, і Комітет національної оборони виділив винахідникові 50 тис. Франків. Споруда «електроліт» почалася на заводі Шнейдера в Крезо, але війна закінчилася раніше, ніж вертоліт зібрали. За спогадами винахідника, французький уряд виділив йому гроші, скоріше, «від відчаю» від воєнних поразок на фронті, ніж з практичних міркувань. Перша спроба росіянина побудувати бойовий вертоліт не вдалася.

У роки російсько-турецької війни (1877-1878) проекти вертольотів для розвідки і бомбометання пропонували винахідники В.П. Богородский з Воронежа і К.П. Ярошевський з Хотина. Через недостатню опрацювання проекти підтримки не отримали.

До кінця 70-х на зміну більш раннім спрощеним пропозицій, що відображав лише спільні погляди авторів на принципи створення гвинтокрилих літальних апаратів, прийшли проекти з продуманою компоновкою і конструкцією основних частин і деталей.

У зв'язку з тим, що вага всіх відомих на той час типів механічних двигунів - парового, електричного, пневматичного - був настільки великий, що не дозволяв гвинтокрилу машину підняти в повітря, проекти вертольотів стали супроводжуватися розробкою нових типів силових установок різного роду. Зокрема, вертоліт з двигуном внутрішнього згоряння, що працюють на поросі, намагався побудувати в кінці 80-х років XIX століття військовий інженер Потьомкін. Особливо фундаментальними в Росії були дослідження морського інженера Павла Дмитровича Кузьмінського. Його «Русолет» передбачалося оснастити першим в світі газопаротурбінна двигуном.

У 1877 році вперше піднялася в повітря оснащена спрощеним паровим двигуном модель засновника італійського військового повітроплавання Енріко Форланіні, в наступному році - більш важка і складна модель француза Поля Кастеля. У ті ж роки відомий піонер англійської авіації Гораціо Філіпс завершив будівництво і провів випробування повнорозмірного вертольота з мотором на борту. Проте використаний в якості силової установки важкий паровий двигун не виробляв необхідної для підняття апарату в повітря енергії (тому Філліпс на початку 90-х років віддав перевагу зайнятися літаками). Те ж рішення прийняв відомий піонер авіації Вільгельм Кресс, багато років намагався побудувати для австрійської армії «прив'язний» вертоліт з електродвигуном, який призначався б для «перекидання солдат через перешкоди».

Компонування и конструкція гелікоптерів розробляліся в 60-80-х роках XIX століття за аналогією з існуючімі механічнімі конструкціямі и транспортними засоби. Найбільшу Рамус кроме силових установок пріділялася конструкції несучих гвинтів. Теорії їх проектування тоді НЕ існувало. Тому розробка часто супроводжувалася експериментальними дослідженнями гвинтів з метою підбору їх найбільш вигідних параметрів. Винахідники пропонували гвинтокрилі літальні апарати всіляких схем, в тому числі перетворені апарати-конвертоплани. Правда, прихильники ідеї несучого гвинта в основному обмежувалися в своїх проектах тільки розробкою механізму забезпечення поступального польоту і органів шляхового керування. Проблема стійкості всерйоз не розглядалася, оскільки вважалося, що вона забезпечується «самою природою» вертольота: несучий гвинт визначався як точка підвісу, центр ваги розташовувався нижче цієї точки. У проектах іноді наводилися вагові дані, але вони не ґрунтувалися на будь-яких розрахунків.

Про один з мускулолета варто згадати окремо. Кустар-ігрушечнік з Сергієва Посада Микита Минович Мітрейкін побудував в 1899 році велосипед з чотирилопатевий несучим гвинтом діаметром 4 м, хвостовим оперенням і двома бічними «маховими» балансувальними крилами. У необхідності установки останніх він переконався в результаті дослідів: при подскоках з трампліну і відриві коліс від землі порушувалася колійна балансування. Мітрейкін вважав, що його «повітроплавний велосипед» виявиться надзвичайно корисним для військових цілей: «... з поля битв поранених можна буде відвозити скоро, чи не трясучи і не хитаючи. Це, по-моєму, головне ... ». Таким чином, кустар-ігрушечнік з Сергієва Посада першим в світі передбачив одну з найважливіших областей застосування вертольота - як медико-евакуаційного кошти.

Так як до кінця XIX століття конструктори вже чітко усвідомлювали труднощі забезпечення вертольотів достатнім запасом підйомної сили, вони перестали вводити в свої розробки які б то не було зайві частини і агрегати, в тому числі і озброєння. На час ці ідеї залишалися «втіленими» лише в фантастичних романах, таких, наприклад, як «Робур-завойовник» Жюля Верна, в якому вертоліт «Альбатрос» був оснащений дводюймовою гарматою, мітральєза і іншим стрілецьким озброєнням, а також бомбами, рятувальним човном і різним спецоснащеніем. Трохи пізніше, в романі «Незвичайні пригоди експедиції Барсака», Жюль Верн дав опис збройного картечніци дистанційно-пілотованого вертольота «Оса».

гелікоптерного форми

У 90-х роках XIX століття почався останній період «героїчного» етапу, який безпосередньо передував появі перших вертольотів, здатних піднятися в повітря з льотчиком на борту. Створення парових двигунів з малою питомою вагою, результати експериментальних досліджень і випробувань літаючих моделей дозволили створити перші літаки, здатні відірватися від землі. Літак французького інженера Клемана Адер 9 жовтня 1890 року здійснив невеличкий «стрибок», а в 1894 році аналогічного результату добився і англієць Х. Максим. Зростаючий інтерес до літальних апаратів важче повітря стимулювали і успіхи «літаючого людини» О. Лилиенталя. До кінця XIX століття у ентузіастів авіації з'явилася впевненість у тому, що світ знаходиться напередодні першого керованого польоту на літальному апараті важчому за повітря.

У роботах піонерів вертольотобудування особливу увагу на переломі XIX-XX століть стало приділятися різним проблемам аеродинаміки і динаміки, розвитку принципів проектування вертольотів. Почалося становлення вертолітної науки. Її основою послужили експериментальні дослідження несучих гвинтів, що дозволили накопичити неабиякий досвід підбору оптимальних параметрів. Вчені стали робити спроби створення теоретичних основ розрахунку несучих гвинтів. Істотно розширилися уявлення про характерні режимах роботи обертового гвинта, в тому числі в режимі авторотації. На початку XX століття з'явилися роботи француза Шарля Ренара, австрійця Георгія Вельнер, російських Миколи Єгоровича Жуковського і Дмитра Павловича Рябушинського та інших вчених, які поклали край початок теорії проектування вертольотів. Тоді були закладені основи вагового та аеродинамічного розрахунків гвинтокрилих літальних апаратів, методів оптимізації їх параметрів.

Серед розроблюваних схем вертольотів все більшого поширення отримували прості одногвинтові і гвинтові співвісні. Професор Московського університету Федір Олексійович Слудский запропонував в 1887 році російському військовому відомству цілу програму створення бойових «повітряних Волчков» для нанесення бомбових ударів по ворогу або перенесення пошти через голову супротивника. Моделі аналогічних, що літають на режимі авторотації «повітряних торпед» для перенесення бомб або освітлення місцевості демонстрував в 1895-м петербурзький чиновник Віктор Вікторович Котов.

Уявлення про компонування і загальному вигляді вертольотів еволюціонували від примітивного наслідування іншим літальним апаратам і транспортних засобів до вироблення специфічних «гелікоптерного» форм. Деякі проекти містили спрощені розрахунки на міцність частин і деталей. Думка про що несе гвинті як про точку підвісу було визнано помилковим, виникла необхідність забезпечення вертольота засобами управління, що дозволяють здійснювати балансування сил і моментів щодо всіх трьох осей, і ефективними не тільки при поступальному русі, але і при режимі висіння. При цьому конструктори використовували як давно відомі органи управління, так і розробляли нові, в тому числі і прототипи автомата перекосу.

На зламі XIX-XX століть завершили будівництво вертольотів власної конструкції і приступили до їх натурних випробувань англієць Г. Філіпс, француз А. Філіппі, німці К. Зенкер і Г. Гансвіндт, австрієць В. Порак де Варна, американець Дж. Давидсон, канадець Л . Гегнон, бельгієць А. Віллар. Зробив спробу побудувати вертоліт і росіянин Йосип Йосипович Липківський (головний інженер Путилівського заводу). За проектом його машина повинна була мати два співвісних несучих гвинта діаметром по 16 м, що тягне повітряний гвинт, а також кермові гвинти і аеродинамічні поверхні для балансування і управління по всіх трьох осях. Несучі гвинти приводилися двигуном внутрішнього згоряння потужністю 80 л. с., а повітряний - другим мотором в 24 л. с. У 1904-му, в самий розпал російсько-японської війни, інженер приступив до будівництва вертольота, на якому обіцяв особисто відправитися на театр військових дій. Інженер оцінював злітну масу вертольота в 5 320 кг. При цьому корисне навантаження повинна була скласти 1 440 кг, з яких 490 кг доводилося на бомби. Однак з огляду на архаїчної форми лопатей підйомна сила виявилася вкрай мала, незважаючи на великий діаметр гвинта і площа лопатей. Проект піддався жорсткій критиці Н.Є. Жуковського, і військове відомство відмовилося від його подальшої підтримки.

Значно більш вражаючими були успіхи в 1903-1905 роках великорозмірних моделей, а точніше кажучи, малорозмірних вертольотів американця У. Пікерінг і французів Ш. Ренара, Г. Дейч-де-ла-Мерта, П. Корню і братів Дюфо. Утримавшись від амбітних планів, вони оснастили свої маленькі гелікоптери тільки найнеобхіднішим - несучою системою, легким мотоциклетним двигуном внутрішнього згоряння потужністю 3 л. с., що з'єднує їх трансмісією і легкої простий фермою-фюзеляжем. Дотримується від перекидання прив'яззю вертольоти впевнено відривалися від землі і зависали в повітрі. У 1903 році модель Піккерінги підняла в повітря жива істота - кролика.

Перші невдачі ХХ століття не збентежили вертолетостроітелей. Вони продовжили будівництво апаратів в натуральну величину. Певною мірою їх підстьобував успіх колег-літакобудівників. У 1903-му братам У. та О. Райт вдалося вперше здійснити на своєму «Флаєр-1» керований політ. Літак почав впевнено завойовувати повітряний простір, вселяючи великі надії в ряди прихильників механічного польоту. Будівництво гвинтокрилих машин розгорнулося у всіх розвинених країнах світу.

перші Ікар

В результаті швидкого прогресу автомобілебудування з'явився надійний бензиновий двигун внутрішнього згоряння. Мотори початку XX століття мали питому масу 4-5 кг / л. с. Поява в другій половині першого десятиліття століття авіаційних моторів «Антуанет» з питомою вагою 2-3 кг / л. с. уможливило створення натурних вертольотів з енергооснащеністю, що дозволяла підняти в повітря людини.

Іншою важливою причиною появи перших літаючих вертольотів були успіхи, досягнуті в результаті експериментів з несучими гвинтами, що володіють високими аеродинамічними характеристиками. Особливо видатних успіхів домігся французький вчений Ш. Ренар, яка досягла в таких експериментах ккд понад 0,55. Накопичений в авіації досвід дозволив будувати несучі гвинти та інші частини конструкції досить легкими і міцними. Розміри гвинтів, досліджуваних на стендах, постійно збільшувалися, і в 1905 році випробувальний стенд Моріса Леже, вченого з Монако, вперше відірвав від землі людини за допомогою несучих гвинтів.

Найважливіше в історії вертольота подія відбулося 24 серпня 1907: інженер Волюмар вперше піднявся в повітря на гвинтокрилі літальному апараті «Жіроплан № 1» конструкції знаменитого французького Луї Бреге. Цілу хвилину апарат висів на висоті 60 см. При наступних випробуваннях «Жіроплан № 1» піднімався на 1,6 м і нерухомо висів близько півтори хвилини.

Своїм успіхом Л. Бреге багато в чому був зобов'язаний правильному вибору схеми і розмірів вертольота. Так як питома потужність двигунів була невелика, необхідну підйомну силу піонери вертольотобудування намагалися досягти збільшенням розмірів несучих гвинтів. Однак рівень науки і техніки того часу не дозволяв створити легкий і надійний несучий гвинт діаметром понад 8 м. Тому конструктори були змушені збільшувати не розміри гвинтів, а їх число. Бреге встановив на вертольоті чотири гвинти діаметром 8 м. Вони приводилися в обертання від двигуна «Антуанет» потужністю 45 л. с. Корпус апарату був хрестоподібну ферменную розчалювальні конструкцію з металевих труб. Злітна маса становила 578 кг. Льотчик міг тільки управляти двигуном. Інших засобів управління на вертольоті не було. Малий запас підйомної сили не дозволив Бреге встановити їх на апарат. Від перекидання «Жіроплан» охороняє механіками, дотримуватися з чотирьох сторін ферми конструкції.

Слідом за «Жіропланом» стали підніматися в повітря гвинтокрилі апарати інших конструкторів. На них також були присутні тільки ті системи, які були потрібні для здійснення відриву від землі. Органи управління, не кажучи вже про другорядні видах обладнання, були відсутні.

Вертоліт француза Поля Корню, що підняв 13 листопада 1907 року в повітря свого творця, мав двох гвинтові подовжню схему, а досягнуті на ньому висота і тривалість підйому були значно скромнішими, ніж на апараті Бреге. Ще більш скромними виявилися результати, отримані при випробуваннях в 1908 році двухвінтових вертольотів поперечної схеми англійця Говарда Райта і співвісні схеми американця Еміля Берлинера. Апарати могли тільки підстрибувати в повітря. Одногвинтові вертольоти чеха Франтішека Новака в 1910-1911 роках зависали на прив'язі лише без льотчика на борту. Рівень розвитку науки і техніки почала XX століття не дозволяв забезпечити необхідний запас підйомної сили на вертольотах з числом несучих гвинтів менше чотирьох.

При двох несучих гвинтах, встановлених поздовжньо або поперечно, що розвивається ними сумарна тяга не перевищувала ваги конструкції. Зменшити її вага можна було тільки за рахунок зниження надійності і міцності. При одногвинтовою схемою винахідникам доводилося, крім того, вдаватися до всіляких хитрощів, щоб врівноважити реактивний момент несучого гвинта. У той же час при використанні многовінтових схем конструктори були змушені вирішувати найскладніші завдання зниження ваги, а також забезпечення міцності і надійності трансмісії і ферм конструкції. Вдавалося це небагатьом. З майже півсотні вертольотів, що з'явилися слідом за апаратами Бреге і Корню, відірватися від землі довелося лише одиницям. Переважна ж більшість гвинтокрилих машин залишилося на землі, а тим часом авіація з нерухомим крилом домоглася вражаючого успіху. До кінця першого десятиліття XX століття літаки стали повністю працездатними машинами. У колах ентузіастів механічного польоту намітилося розчарування в апаратах з несучим гвинтом. Якщо в 1909 році їх будівництвом і випробуваннями займалося кілька десятків винахідників, то через два роки доведенням гвинтокрилих машин займалося тільки кілька «фанатиків».

Ілюстрації Михайла Дмитрієва

(Далі буде)