Рассмотреть историю появления вертолетов на основе деятельности И.И. Сикорского;
Объектом исследования являются биография И.И. Сикорского и технические данные сконструированных им самолетов и вертолетов, предмет исследования - история мировой авиации.
В ходе исследования были использованы мемуары Вадима Ростиславовича Михеева, Константина Николаевича Финне, авторские статьи о развитии авиационной техники информационного агентства, официальный сайт Sikorsky Aircraft Corporation.
РАЗДЕЛ I. «БИОГРАФИЯ»
Игорь Иванович Сикорский родился 25 мая 1889 года в известной семье Киева. Его отец, Иван Алексеевич, был признанным мировым авторитетом в области психологии и психических заболеваний, опубликовал больше 100 научных работ. Зинаида Степановна (Темрюк-Черкасская), мать Игоря Ивановича, также имела медицинское образование, но не работала.
Еще в детстве увлекающийся книгами Игорь создал свою первую модель вертолета с резиновым мотором, которая была в состоянии подняться в воздух. С юных лет будущего конструктора не покидали идеи освоения воздушного пространства, изобретения летательной машины, поднимающейся в воздух без разбега.
Игорь Иванович Сикорский обучался в Киевской гимназии. В 1903 году поступил в Морской кадетский корпус в Санкт-Петербурге, традиционно принимавший только дворян. Звание «потомственного дворянина» Иван Алексеевич Сикорский получил благодаря своим успехам в медицине в соответствии с табелем о рангах.
В 1906 г., окончив общий курс, И.И. Сикорский уехал во Францию учиться в технической школе Дювиньо де Ланно, через полгода вернулся домой и поступил в Киевский политехнический университет. Предпочитающий практику теории конструктор построил паровой мотоцикл в первый год учебы.
В 1909 г. Сикорский отправился в Париж, где приобрел трехцилиндровый двигатель воздушного охлаждения «Анзани», развивающий мощность 25 лошадиных сил, заказал детали по собственным эскизам. Помимо основной цели своего визита, конструктор часто посещал аэродром, познакомился с пионером авиации Фердинандом Фербером, который предложил ему присоединиться к занятиям в «школе», позволившим неопытному инженеру ознакомиться с обслуживанием и эксплуатацией машин.
После возвращения в Киев Сикорский принялся за работу, за два с лишним месяца создал свою первую машину, которая не смогла подняться в воздух, так как масса пустой машины превышала подъемную силу на 40 кг.
Весной 1910 г. был создан второй вертолет, с тем же двигателем. Впервые русская машина смогла поднять свой вес, равный 180 кг.
Эти две первые работы Сикорского уже стали своего рода открытием, так как к самой идее создания вертолета многие относились скептически, например, Ф. Фербер и С.К. Джевецкий. Несмотря на некоторый успех, И.И. Сикорский приостановил работу над созданием вертолета, так как теоритических знаний и экспериментальных данных все еще было недостаточно для того, чтобы заставить машину поднять в воздух не только свой вес, но и груз.
Ф.И. Былинкин, самостоятельно создавший уменьшенную копию самолета братьев Райт, и И.И. Сикорский, также обладавший практическим опытом и большими теоретическими знаниями благодаря поездкам в Париж, вместе работали над созданием аэросаней.
Возглавив группу студентов-энтузиастов: Г.П. Адлер, В.В. Иордан, М.Ф. Климиксеев, А.А. Серебренников, К.К. Эргант, В.С. Панасюк, конструкторский тандем работал над созданием аэроплана. В будущем большинство участников конструкторского объединения участвовали в создании первых машин тяжелой авиации: «Русский Витязь» и «Илья Муромец».
В апреле 1910 г. был построен легкий одноместный спортивный самолет Бис-1. На разбеге он достигал скорости 55 км/ч, но взлетел лишь один раз на полметра, благодаря порыву сильного ветра. БиС-2 сохранял размеры предшественника, но был доработан. Результаты эксперимента: дальность полета 200, длительность 12 с, достигнута высота 1 - 1,5 м. Это был второй полет в истории Российской авиации. После ряда доработок самолет смог подняться на высоту 7 м. Но мощности двигателя было достаточно только для горизонтального полета на минимальной скорости, попав на развороте в воздушную яму без какого-либо запаса мощности, БиС-2 разбился.
Сикорский не останавливал работу, совершенствуя и модернизируя свои машины. Каждое последующее творение конструктора основывалось на выводах от предыдущей работы, опыт и знания накапливались благодаря авариям и неудачам.
В 1911 году Сикорский был приглашен принять участие в маневрах войск под Киевом, но для этого ему было необходимо получить официальное разрешение. Успешно выполнив все необходимые нормативы, И.И. Сикорский получил пилотское свидетельства, его имя стало известно широкой публике. По итогам мероприятия С-5 установил 4 всероссийских рекорда: высота 500 м; дальность 85 км; продолжительность 52 мин; скорость относительно земли при попутном ветре 125 км/ч; показав лучшие результаты, чем военные «Фарманы»: ни одной поломки.
Один из полетов на С-5 завершился аварийной посадкой, что было вызвано остановкой двигателя из-за прекращения подачи бензина через жиклёр (деталь карбюратора с калиброванными отверстиями для подачи бензина), причиной чему был застрявший комар. Этот случай натолкнул Сикорского на мысль об исследовании авиакатастроф, их причин и возможностей устранения. Конструктор пришел к выводу, что необходимо строить тяжелые машины, малоподверженные внешним факторам.
В апреле 1912 г Сикорский подписал контракт с Русско-Балтийским вагонным заводом на 5 лет, включавший в себя продажу исключительных прав на С-6А, на все расчеты и открытия в авиации, при этом Сикорский получал должность главного конструктора и право на постройку опытных самолетов за счет завода.
Сикорский начал реализовывать свой давний план: большой самолет, несколько независимых друг от друга двигателей, закрытая кабина с выходом к моторам во время полета. 10 мая первый в мире многомоторный самолет «Гранд» совершил первый продолжительный полет на Петербургом, после чего получил новое имя - «Русский Витязь». Естественно, воздушный гигант привлекал внимание. Император Николай II лично осматривал «Гранд», интересовался техническими характеристиками, инженерными решениями конструктора. 2 августа 1913 года Сикорский установил рекорд продолжительности полета - 1 ч 54 мин, что означало начало серии мировых рекордов российский воздушных кораблей. Имя Сикорского, родоначальника мировой тяжелой авиации, стало всемирно известным.
Сикорский одним из первых понял важность теоретической основы для всех конструкторских разработок, активно использовал возможности новых лабораторий.
В конце 1911 года Морское ведомство заметило успехи И.И. Сикорского и предложило сотрудничество с целью развития авиации на Черном и Балтийском морях. 6 сентября 1912 года в Гребном порту Санкт-Петербурга была открыта опытная авиастанция для испытаний гидроаэропланов. Сконструированные на базе станции самолеты-амфибии активно использовались морской авиацией.
В XX веке звание русского инженера ценилось не только в России, но и в Европе и Америке. При этом у ведущего пилота-авиатора и конструктора страны не было высшего образования. По ходатайству Киевского общества воздухоплавания, И.И. Сикорскому был выдан диплом инженера политехническим институтом Санкт-Петербурга, в котором он сам выступал в роли лектора.
Во время первой мировой войны многомоторный гражданский «Илья Муромец» привлек внимание военных. Так как изначальная конструкция не предполагала эффективного использования в военных целях, И.И. Сикорский принялся за создание нового корабля на этой базе. Всего было заказано 42 машин. В декабре 1914 года, согласно приказу императора, русская авиация стала делиться на легкую и тяжелую. До 1917 года Россия оставалась единственной страной с развитой стратегической авиацией.
После Октябрьской революции «Авиа-Балте» закончил свою деятельность, Высшим Советом Народного Хозяйства было принято решение «свернуть» авиапромышленность. В поисках работы И.И. Сикорский переехал во Францию, где занимался разработкой самолета, способного поднять 1000-килограммовую бомбу. К августу 1918 г чертежи были готовы, но подписанное Компьенское перемирие остановило работу. 30 марта 1919 г Сикорский приехал в Америку.
При поддержке русского посла, Сикорский заключил контракт с ВВС США, согласно которому, он должен был сделать наброски двух типов многоместного самолета. Но из-за сокращения финансирования авиации контракт был расторгнут. Инженер читал лекции и работал над созданием грузопассажирского самолета. Вскоре Сикорский возглавил группу энтузиастов, решивших возродить авиацию. 5 марта 1923 года была образована компания «Sjkorsky Aircraft Corporation». «Сумасшедшие русские» работали по 12-14 часов в день без какой-либо заработной платы. К началу мая S29-A был готов: пассажирский салон на 14 человек мог быть преобразован в грузоотсек. Первые испытания машина провалила из-за недостаточной мощности двигателей. После усовершенствования машины, S-29A стал эксплуатироваться.
В 1925 г. компания преобразовалась в «Sikorsky Manufakturinq Corporation». В 1925-26 годах были разработаны пять небольших самолетов, четыре из них построено, но большего спроса они не нашли.
После успеха амфибии S-36, с оригинальной компоновкой полутораплана, запатентованного Сикорским и Глухаревым в более чем 20 странах, конструктор продолжил работать в направлении гидросамолетов.
И.И. Сикорского никогда не покидала мысль о создании вертолета. С 1929 г он вел собственные исследования, патентовал идеи. В 1938 г Сикорский обратился к руководству United Aircraft, которое разрешило ему притупить к разработке вертолета, но акцент стоял на исследовании по созданию средств механизации крыла и хвостовых поверхностей для самолетов Vougnt. В июле 1939 г началось строительство вертолета, причем чертежи были только для системы управления и втулки, остальные же детали изготавливались по устным указаниям, конструкция была максимально упрощена для последующих изменений.
В послевоенные годы многие заводы занимались разработкой вертолетов. Для повышения конкурентоспособности, в 1946 году И.И. Сикорский построил гражданский вертолет. Он использовался в почтовых целях, срочных чартерных перевозках, медицинской скорой помощи, на сельскохозяйственных работах, в полиции, таможенной службе и т.д.
Будучи на пенсии, Сикорский воплотил еще одну идею - «летающий кран», но грузоподъемность машины оказалась недостаточной для военных целей.
Опыт эксплуатации вертолетов Сикорского в боевых условиях подтвердил незаменимость машин, но в первую очередь при спасении людей, что сам конструктор считал своей основной целью. Сикорский оставался консультантом фирмы вплоть до дня смерти 26 октября 1972 г.
РАЗДЕЛ II. «САМОЛЕТЫ»
«Его машины отличались простотой и оригинальностью, смелостью конструкторских решений, изяществом аэродинамических форм» В.Р. Михеев.
Одни из ранних самолетов И.И. Сикорского в последствие использовались в качестве учебных, благодаря их простоте и надежности: С-3 и С-4. Первый был сконструирован в 1910 году, во время испытания машина поднялась на высоту 10-12 метров. Второй был создан по заказу студента Громберга. Относительно предыдущего размах и площадь верхнего крыла увеличены. При первом же полете С-4 потерпел аварию.
В начале 1911 г Сикорский работает над С-5: установлен более надежный двигатель «Аргус» в 50 лошадиных сил водяного охлаждения, повышена прочность аппарата, впервые добавлено второе сидение, увеличен размах верхнего крыла, вместо двух ручек управления установлен штурвал. 17 мая был совершен полет на высоте 60 м, с двумя разворотами на 180°, закончившийся благополучной посадкой. Следующие полеты доходили до получаса на высоте 300 м, 12 июня 1911 г впервые в России были сделаны рейсы с пассажирами.
В августе 1911 года Сикорский начал строительство С-6: трехместная кабина, 100-сильный мотор «Аргус», улучшенная защита деталей, уменьшено лобовое сопротивление. 29 декабря был установлен рекорд скорости 111 км/ч для двух человек на борту, но из-за значительной длины разбега, скорости отрыва и посадки, самолет был модернизирован. С-6А установил новые мировые рекорды: груз 410 кг (5 человек на борту), скорость 108 км/ч.
Весной 1913 г был выпущен трехместный моноплан С-9 «Круглый», первый в России монокок (внешняя оболочка является единственным несущим элементом, в отличие от каркасных и рамных конструкций). Недостаточная мощность двигателя вынудила остановить работу над машиной, но опыт был использован для создания легкого разведчика С-11 «Полукруглый» и пилотажно-тренировочного С-12.
мая 1913 года впервые взлетел С-10 «Гидро», поставленный на поплавки, вероятно, с первым в мире водяным рулем. Всего было построено семь «Гидро», они состояли на вооружении морской авиации в 1913 - 1915 годах, причем по мере поступления в эксплуатацию постоянно совершенствовались.
И.И. Сикорский еще в 1911 году пришел к пониманию необходимости создания тяжелых многомоторных машин. На эту мысль его натолкнула авария из-за комара, попавшего в жиклер карбюратора и остановившего таким образом мотор во время полета. В 1913-17 годах Сикорских разрабатывал целый класс тяжелых многомоторных машин. 13 мая 1913 года - пробный полет четырехмоторного аэроплана «Русский Витязь» весом 4 тонны, благополучно завершившийся после нескольких кругов над полем. Дальнейшая работа авиатора заключалась в подробной проверке работы машины: остановка моторов во время полета.
Следующий аэроплан-гигант, «Илья Муромец», был закончен к январю 1914 года. В феврале был совершен полет с шестнадцатью пассажирами и собакой, 1280 кг полезного груза - мировой рекорд. При создании учитывалась возможность военного использования машины: наличие места для пушки и двух пулеметов. Управление одиночное, для возможности смены пилота во время полета.
В апреле заканчивалась постройка второго «Ильи Муромца» («Аргус» 140 л.с. и 125 л.с.), 5 июня 1914 - мировой рекорд по продолжительности 6 ч 33 мин. Первого «Муромца» переделали в гидросамолет на трех поплавках, двух двигателях «Сальмсон» в 200 л.с. и двух «Аргус» в 115 л.с.
Осенью 1915 года на «Муромце» установлен очередной мировой рекорд - поднята учебная бомба массой 410 кг.
«Муромцы» подняли сам процесс использования самолета в качестве боевой машины на новую высоту. Они успешно бомбили железнодорожные узлы и скопления живой силы противника, проводили глубокую разведку в тылу противника, обстреливали колонны войск на марше, расчеты артиллерийских орудий. В качестве дальнего разведчика (т.е. без бомб и с дополнительным топливом) "Муромец" мог держаться в воздухе 9 - 10 ч, что по тому времени было уж совершенно невероятно.
Находясь в эмиграции, И.И. Сикорский продолжил работу в авиации.проектировался как грузопассажирский двухмоторный (впоследствии трех) самолет с радиусом действия до полутора тысяч километров. Самолет отрывался от земли за 21 с, максимальная скорость 230 км/ч, крейсерская 193, посадочная 105. Характеристики для самолета такого размера и мощности смогли превысить только через несколько лет. Но из-за недостаточной подготовки самолета к первому полноценному полету, он загорелся в воздухе.
К весне 1927 г был готов трансантлантический S-37, суммарная мощность двух двигателей - 1000 л.с. В 1927 г был совершен первый перелет через Атлантику (5 810 км) пилотом Чарльзом Линдбергом на одномоторном самолете, поэтому S-37 был переделан в пассажирский. Всего было построено 2 экземпляра, один из которых был приобретен военным ведомством США.
После успеха восьмиместной амфибии S-36, с оригинальной компоновкой полутораплана, запатентованного Сикорским и Глухаревым в более чем 20 странах, конструктор продолжил работать в направлении гидросамолетов. S-38 - один из первых самолетов с избытком мощности, позволявшим полет при отказе одного двигателя. Уровень комфорта пассажиров сравним с прогулочными яхтами. Первая машина была готова в июне 1928 г: максимальная скорость 210 км/ч, крейсерская 160, запас топлива на 6 ч. Самолет был лучшим в своем классе, всего было выпущено 114. Благодаря многочисленным заказам, компания Сикорского расширилась - «Sikorsky Aviation Corporation». Накануне кризиса компания вошла в United Aircraft and Transport Corporation в качестве филиала.
Компания Pan American Airways заказала Сикорскому постройку амфибии, способную перевозить не менее сорока человек. S-40, построенный на базе S-38, включал четыре двигателя, максимальная скорость 210 км/ч, экипаж из 5 человек. Эксплуатация началась осенью 1931 г.
В конце 30х сухопутные самолеты вытеснили «клиперы» из-за относительной дешевизны и неприхотливости, последние же остались преимущественно в военной сфере. В 1938 г United Aircraft принял решение закрыть компанию Сикорского и слить ее с фирмой «Воут». Амфибия S-44 стала последним самолетом конструктора.
РАЗДЕЛ III. «ВЕРТОЛЕТЫ»
И.И. Сикорский начал свой путь в авиации с идеи создания машины, способной подняться в воздух без предварительного разгона. Спустя 29 лет конструктор вернулся к первоначальному замыслу, но уже гораздо более подготовленным как с теоретической, так и с практической стороны.
Первый вертолет И.И. Сикорский построил на базе компании Vougnt. 14 сентября 1939 года VS-300 (S46) взлетел, но мощность двигателя была недостаточная, управление затруднено, пилот «раскачивал» машину. В мае 1940 г доработанный вертолет смог совершать свободные полеты.
Весной 1941 года вертолетом VS-300 был установлен мировой рекорд продолжительности полета - 1 ч 32 мин 49 с, а поставленный на поплавки вертолет-амфибия совершил первый в мире полет. В 1942 году была достигнута скорость 100 км/ч.
Сикорский получил средства на разработку двухместного VS-316 (S-47, XR-4) от командования Воздушного корпуса. 30 мая 1942 года вертолет был официально принят армией, 21 декабря Сикорский получил заказ на серийное производство 22 вертолетов.
Летом 1943 г был изготовлен XR-5 (S-48), который в 1946-47 годах побил все существующие рекорды: дальность 1 132 км, скорость 178 км/ч, продолжительность 10 ч 7 мин, высота 5 745 м.
В конце апреля 1943 г был подписан контракт с военными на пять двухместных XR-6. 1 марта 1944 года были продемонстрированы такие возможности вертолета, как взлет с разбега с двумя капсулами-носилками для раненых.
В послевоенные годы многие заводы занимались разработкой вертолетов. Для повышения конкурентоспособности, в 1946 году был построен S-51. Гражданский вертолет использовался в почтовых целях, срочных чартерных перевозках, медицинской скорой помощи, на сельскохозяйственных работах, в полиции, таможенной службе и т.д. S-51 закупили воздушный корпус армии, корпус морской пехоты, ВМФ и Береговая охрана.
В феврале 1948 года S-52 получил сертификат летной годности к гражданскому применению. Вертолет побил несколько мировых рекордов по скорости, продемонстрировал маневренность и управляемость при выполнении фигур высшего пилотажа. Эти машины использовались во время войны в Корее.
В 1948 году Сикорский приступил к работе над созданием одновинтовой системы, способной поднимать до 10 пассажиров. Решение по размещению груза в S-55 оказалось революционным: грузопассажирская кабина была размещена непосредственно под осью несущего винта, благодаря чему загрузка машина не изменяла центр тяжести. Достигнута дальность полета до 1 600 км, грузоподъемность до тонны. Были созданы лопасти, использовавшиеся во всем мире вплоть до середины семидесятых годов. S-55 стали первыми палубными противолодочными вертолетами США, использовались морской пехотой, ВВС, авиацией сухопутных войск. В 1952 году вертолет Сикорского стал первым в мире, совершившим трансантлантический перелет. Был побит мировой рекорд дальности, установленный S-48. Вертолет разошелся по всему миру, вытеснив многих конкурентов. S-56 был самым большим и грузоподъемным вертолетом, в пятидесятых годах продемонстрировал возможности по обеспечению комплексов тяжелых ракет подвижного базирования, причем резко уменьшалась уязвимость комплексов.
S-58 был способен базироваться на кораблях разного класса, имел совершенное пилотажно-навигационное оборудование, обеспечивался противолодочной аппаратурой, продолжительность полета не менее 3х часов. С 1955 года «СиБэт» («Морская летучая мышь») стал поступать на флот в больших количествах. «Салонный» вариант использовался президентом США, был куплен Хрущевым. В 1956 году вертолет был сертифицирован, широко использовался в различных сферах.
В 1954 году вертолет S-59 побил мировые рекорды: скорость 250 км/ч и высота 7 470 м.
мая 1962 г - первый полет S-64. Разработаны различные типы подвесных контейнеров, среди них десантный на 60 человек, противолодочный, полевой госпиталь, командный пункт, пункт связи. Две машины были переданы в ФРГ, где вскоре было налажено производство, всего выпустившее 53 вертолета. Грузоподъемность последующих модификаций достигала 12 тонн.
Наиболее распространенная машина фирмы Сикорского - S-61 «Си Кинг». В 1961-62 годах было установлено пять мировых рекордов в скорости, в том числе абсолютный - 339 км/ч. В марте 1965 г был установлен мировой рекорд дальности полета по прямой - 3 389 км. На вертолет был установлен автопилот, система автоматического захода на посадку на палубу корабля. В конструкции фюзеляжа впервые использовался титан. Внутри вертолета-амфибии могло поместиться 16 человек; в противолодочных вариантах впервые применена система «медвежий капкан»: принудительное притягивание и фиксация на палубе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
сикорский вертолет самолет
Подводя итог вышесказанному, я хотела бы отметить, что роль Игоря Ивановича Сикорского как в русской, так и в мировой авиации сложно переоценить. Основоположник мировой тяжелой авиации, мирового вертолетостроения, конструктор и пилот-испытатель, человек, машины которого били мировые рекорда во всех сферах.
И.И. Сикорский оставил следующим поколениям базу теоретических и экспериментальных данных, знания об испытаниях самолета, принцип безопасности в конструкции. Успешная развивающаяся компания Sikorsky Aircraft Corporation является ведущей в сфере производства военных и коммерческих вертолетов, эксплуатации и обслуживании, в 2010 году стала крупнейшим производителем вертолетной техники по объемам продаж. Корпорация продолжает работу в соответствии с принципами основателя, И.И. Сикорского: «We pioneer flight solutions that bring people home everywhere… every time».
Таким образом, влияние И.И. Сикорского на развитие мировой авиации исследовано и доказано.
.Источники
1)Авторские статьи #"justify">)Официальный сайт Sikorsky Aircraft Corporation #"justify">II.Литература
1)Катышев Г.И., Михеев В.Р. Крылья Сикорского М.: Воениздат, 1992, 479 с.
)Катышев Г.И., Михеев В.Р. Сикорский М.: Политехника, 2003, 691 с.
)Финне К.Н. Русские воздушные богатыри И.И. Сикорского Белград: 1930, 191 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТОВТИПГОДСКОРОСТЬкм/чВЫСОТА мДАЛЬНОСТЬ кмНАЗНАЧЕНИЕБиС-2191050100,6экспериментС-3191030учебныйС-5191112550085Спортивный разведчикС-61911111РазведчикС-9191380экспериментС-10 «Гидро»1913100разведчикС-1219133680Тренировочный истребительС-21 «Гранд»191390500170экспериментС-21 «Русский Витязь»191390600170экспериментС-22 «Илья Муромец»1913951500270опытныйS-29A1924160/1853570805транспортно-пассажирскийS351926193/23250005850рекордныйS3619271944900Пассажирский разведчикS371927160/2104720640Пассажирский бомбардирS381928160/2106095транспортно-пассажирский туристический патрульный санитарныйS401931185/21035681500пассажирскийS42 «Клипер»193429148803840пассажирскийS441937260/32860003120Разведчик бомбардир патрульныйТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРТОЛЕТОВТИПГОДСКОРОСТЬ км/чДАЛЬНОСТЬ кмСКОРОПОДЪЕМНОСТЬ м/минVS3001939S471942120/165320200S481943136/144416265S511946136/165416300S521947144/168400460S551949137/162515310S561953185/209260280S581954158/198478355S591954221/234400244S601959180430280S61 A/B1959233/256870670