Экспериментальный вертолет цаги 5-эа.

Разработчик: ЦАГИ, И.П.Братухин
Страна: СССР
Первый полет: 1933 г.

В следствии лётных исследований и испытаний первого советского вертолёта ЦАГИ 1-ЭА были предприняты громадные теоретические и экспериментальные изыскания методов совершенствования и новых путей этого вертолёта — увеличение его устойчивости и обеспечение большей безопасности полёта при моторном понижении. Накопленный к этому времени опыт лётных доводки и испытаний автожиров ЦАГИ, и широкие экспериментальные изучения работы несущего винта на режимах самолётном и торможения послужили базой для разработки принципиально новой, необычной схемы несущего винта, предназначавшегося для замены ветхого несущего винта вертолёта ЦАГИ 1-ЭА.

При создании несущего винта новой схемы имелось в виду:
-разграничить функции создания подъёмной управления и силы аппаратом путём выделения части лопастей винта чтобы получить тягу и части лопастей для управления дифференциальным шагом;
-сделать шарнирное крепление лопастей, предназначенных для обеспечения подъёмной силы, т.е. дать им возможность выполнять маховые перемещения около горизонтального шарнира;
-сделать особые лопасти, предназначенные для управления, причём эти лопасти нужно было установить под малым шагом, что давало бы возможность избежать попадания в область срыва потока.

Второй вертолет, ЦАГИ 3-ЭА — модифицированный экземпляр 1-ЭА, выстроенный в первой половине 30-ых годов XX века, имел кое-какие конструктивные изюминки, из-за чего и взял независимое обозначение. Аппарат прошел наземные опробования с подъемом на привязи, но в полете не испытывался. Он послужил базой для нового вертолета ЦАГИ 5-ЭА.

Ферма фюзеляжа, моторные установки, трансмиссия, шасси, рулевые винты вертолёта ЦАГИ 3-ЭА остались без трансформации. Совсем новыми в вертолёте ЦАГИ 5-ЭА были несущий вся система и винт управления им. Новый винт воображал собой комбинацию двух трёхлопастных винтов.

Три громадных лопасти образовывали трёхлопастный несущий винт диаметром 12 м, а три малые лопасти, закреплённые на втулке между громадными лопастями, составляли небольшой винт диаметром 7,8 м, предназначенный для управления вертолётом.

Конструкция лопастей нового винта была смешанная. Лонжероны лопастей были склёпаны из дуралюминового страницы, частично профилированного и усиленного штамповкой отверстий.

Лопасти имели древесные нервюры, крепившиеся к лонжерону при помощи дуралюминовых угольников, и древесные стрингеры. Сверху лопасти были покрыты узкой авиационной фанерой и после этого обшиты авиационным полотном.

Несущие лопасти крепились ко втулке при помощи горизонтальных шарниров и имели возможность выполнять маховое перемещение в вертикальной плоскости. В первом варианте вертикальных шарниров не было, но позднее были поставлены вертикальные шарниры, а вместе с ними и фрикционные демпферы колебаний. Помимо этого, были установлены упругие резиновые ограничители колебаний лопасти довольно этих шарниров для смягчения удара при запуске двигателя, поскольку муфты сцепления на аппарате не было.

Малые лопасти несущего винта, предназначенные для управления, имели только продольный шарнир, а горизонтальные и вертикальные шарниры отсутствовали. Эти лопасти не несли на себе нагрузки от веса вертолёта, а только создавали моменты, нужные для управления аппаратом в продольных и поперечных направлениях.

Управляемые лопасти винта при тяг и помощи рычагов были связаны с автоматом перекоса, которым и создавалось дифференциальное изменение углов установки этих лопастей, нужное для целей управления. Несущие лопасти винта имели возможность изменять в полёте только неспециализированный ход.

Управление несущими лопастями было связано с рычагом неспециализированного шага, а управление управляемыми лопастям — с ручкой дифференциального шага (ручка управления лётчика).

По окончании проведения громадной программы наземных тренировки и испытаний лётчика вертолёт ЦАГИ 5-ЭА был подвергнут весьма тщательным лётным опробованиям, каковые длились с осени 1933 года по 1936 год включительно.

В ходе лётных опробований главное внимание было обращено на управляемости характеристики вертолёта и изучение устойчивости и на сравнительную оценку его с первым вертолётом ЦАГИ 1-ЭА. Помимо этого, длилось отработка и освоение своеобразных вертолётных эволюций: вертикальный взлёт, «висение», отвесная посадка, развороты на месте.

Ввиду того, что ресурсы двигателей были выработаны, а новых двигателей той же марки дотянуться было нереально, приходилось строго ограничивать длительность полёта и большую высоту подъёма. По данной причине большие результаты, полученные при опробовании вертолёта ЦАГИ 5-ЭА, были низки:
-громаднейшая длительность полёта (20.09.1934 г.) — 13 мин.
-громаднейшая дальность по прямой (28.08.1934 г.) — 700 м
-большая горизонтальная скорость (28.08.1934 г.) — 20 км/ч
-громаднейшая высота полёта (23.09.1934 г.) — 40 м

Во всех лётных опробованиях вертолёт пилотировал А.М.Черёмухин.

В первой половине 30-ых годов XX века было получено достаточно полное представление о работе комбинированного несущего винта вертолёта ЦАГИ 5-ЭА. Данный винт обеспечил большое увеличение устойчивости вертолёта и надёжную его управляемость.

В последующий период на вертолёте ЦАГИ 5-ЭА было совершено много полётов с чисто исследовательской целью.

Принципиальная схема комбинированного несущего винта вертолёта ЦАГИ 5-ЭА была предложена И.П.Братухиным. Он же, как глава бригады «Б» ООК ЦАГИ, осуществлял руководство всеми проектными работами по этому аппарату.

Г.И.Солнцев проектировал лопасти несущего винта и элементы управления. К.А.Бункин и А.Ф.Маурин проектировали системы подвески и втулки винта лопастей. Опробованиями вертолёта руководил В.П.Лаписов.

В начале 30-х годов сотрудник Всесоюзного электротехнического университета А.Г.Иосифьян, инженер-электрик по профессии, увлёкся идеей создания привязного вертолёта с электродвигателями.

самая интересной из всех работ по привязным электровертолётам есть переделка вертолёта ЦАГИ 5-ЭА с установкой вместо бензиновых двух очень облегчённых электродвигателей, выстроенных специально для данной цели. Переделка вертолёта ЦАГИ 5-ЭА коснулась лишь его силовой установки и частично главного редуктора. Любой из двух электродвигателей имел мощность 200 л.с. при 2200 об/мин и весил 130 кг.

Питание электродвигателей производилось через эластичный бронированный кабель со особой мобильной электростанции, смонтированной на 5-тонном грузовике.

Электростанция пребывала на расстоянии приблизительно 100 м от вертолёта, благодаря чего вертолёт при подъёме должен был поднимать с собой часть кабеля, питающего его током.

По окончании монтажа силовой установки с подводкой кабеля была опробована совокупность винта и запуска двигателей на земле. Была проверена совокупность переключения всей мощности электростанции на один электродвигатель. Производился запуск винта на малых углах атаки, т.е. без подъёма в атмосферу.

Позднее вертолёт многократно совершал подъём на привязи на высоту 5 — 10 м. Аппарат при этих подъёмах был устойчив и управляем в пределах привязи.

Главная трудность доводки вертолёта, его испытания и регулировки легла на плечи ведущего инженера В.И.Барщева. Лётные опробования вертолёта, каковые проводил инженер-лётчик В.А.Карпов, были начаты в первой половине 1941 года. В связи с началом ВОВ работы по привязному вертолёту были прерваны и больше не возобновлялись.

ЛТХ:

Модификация: 5-ЭА
Диаметр несущего винта, м: 12,00
Протяженность, м: 11,00
Высота, м: 3,15
Масса, кг
-безлюдного: 1047
-большая взлетная: 1210
Тип двигателя: 2 х ПД М-2
-мощность, л.с.: 2 х 120
Большая скорость, км/ч: 20
Дальность полета, км: 0,7
Статический потолок, м: 40
Экипаж, чел: 1.

Вертолет ЦАГИ 5-ЭА.

Вертолет ЦАГИ 5-ЭА на опробованиях.

Вертолет ЦАГИ 5-ЭА в полете.

ЦАГИ 5-ЭА. Схема.

Перечень источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
А.М.Изаксон. Советское вертолетостроение.
Космонавтика и Авиация. Е.Ружицкий. Навстречу 100-летию вертолета.

Cheryomukhin TsAGI 1-EA (ЦАГИ 1-ЭА) first Soviet helicopter

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: