Легкий многоцелевой вертолет эг.

Разработчик: Яковлев
Страна: СССР
Первый полет: 1947 г.

По окончании окончания ВОВ авиаконструкторы взяли, наконец, возможность уделять больше внимания вертолетной тематике. Показались первые скромные удачи в отечественном вертолетостроении, в воздушном параде 1946 года участвовал геликоптер «Омега-II» И.П.Братухина. Но всецело доведенной и пригодной для широкого и массового применения автомобили все не было. Разъяснялось это целым рядом обстоятельств — как объективных, так и субъективных.

К числу первых возможно отнести бессчётные недостатки, свойственные серийным вертолетам Г-3 и Г-4, созданным под управлением Братухина. То событие, что в ОКБ-3 разрабатывалось в один момент пара проектов геликоптеров, не разрешало, разумеется, довести хотя бы один из них до нужной кондиции. Субъективной обстоятельством была излишняя робость клиентов, обусловленная бытовавшим тогда недоверием к винтокрылым летательным аппаратам.

К тому же у Министерства авиационной индустрии еще не было четко сформулированной концепции нового класса автомобилей. В следствии технические требования к вертолетам чрезмерно перегружались пунктами о спецоборудовании и вооружении. Наряду с этим не учитывались настоящие возможности и неспециализированный технологический уровень современного отечественного авиастроения.

Итогом таковой несогласованности стало отсутствие в 40-х годах в Советском Альянсе серийного вертолета, пригодного к эксплуатации. Существующее положение нужно было коренным образом поменять, и в конце 1947 года на большом правительственном уровне постановили вместо громадного количества заданий по вертолетам разного назначения заказать проектировщикам разработку двух- либо трехместного вертолета связи и предъявить к нему достаточно простые и выполнимые требования.

За дело взялись сходу три ОКБ: И.П.Братухина, А.С.Яковлева и М.Л.Миля. У Братухина и Миля накопился солидный (по меркам тех лет) конструкторский и производственный опыт. А как же Яковлев планировал решать столь сложную задачу? До 1945 года руководимое им конструкторское бюро, загруженное работами по созданию фронтовых, а после этого реактивных истребителей, винтокрылыми автомобилями не занималось. Вертолет соосной схемы «ЭГ» — изделие «Ш» — явился их первым, чисто экспериментальным проектом.

О нем и отправится дальше обращение.

В сентябре 1944 года летчик К.И.Пономарев проводил опробования вертолета «Омега-ll». По всей видимости, достигнутые наряду с этим совсем хорошие летные эти подтолкнули А.С.Яковлева к идее создать геликоптер под двигатель М-12, а потом — под М-11ФР-1. Соосную схему выбрали как самая компактную и несложную, не требующую сложной трансмиссии и разрешавшую применять серийный двигатель М-11.

Первое документальное упоминание о «геликоптере № 1» относится к началу декабря 1944 года, в то время, когда приступили к просчету центровки летательного аппарата. В соответствии с предварительным расчетам вертолет должен был иметь следующие летно-технические характеристики: полетную массу — 890 кг, массу безлюдного — 570 кг, массу нагрузки 320 кг, массу горючего — 100 кг, весовую отдачу — 39%, скорость большую у почвы 175 км/ч, скорость большую на высоте 1000 метров — 140 км/ч, практический потолок — 1000 метров, дальность полета — 300 км при одном пассажире и 30 кг груза, двигатель М-12 номинальной мощностью 175 л.с.

В замысел умелого строительства на 1945 год работы по вертолету не включили. Его техническая готовность к январю 1946 года составляла всего 10 процентов.

Только 18 марта 1946 года появляется приказ по заводу № 115, подписанный главным и директором конструктором А.С.Яковлевым, в котором главой бригады, трудившейся над изготовлением геликоптера, утвержден С.А.Бемов. Бригада складывалась из одиннадцати человек: Л.С.Вильдгрубе занимался лопастями и аэродинамикой, Г.И.Огарков — редуктором, П.Д.Самсонов — неспециализированной весами и компоновкой.

В коллектив кроме этого входили конструкторы Г.М.Семенов и А.Б.Леканов, рабочие А.А.Жиров, Г.Н.Богданов, М.С.Максимов, Н.В.Федюшкин и Б.С.Чиченков. Консультировал проект Н.К.Скржинский. Вот эта маленькая несколько и приступила по-настоящему к созданию совсем новой для ОКБ автомобили — соосного геликоптера.

Попутно отмечу, что первый вертолет Н.И.Камова (Ка-8), выполненный по такой же схеме, показался позднее. Имеется все основания утверждать, что именно ОКБ А.С.Яковлева в собственности «пальма первенства» в разработке советского вертолета соосной схемы.

Приказом МАП № 162сс от 27 марта 1946 года был открыт официальный заказ на постройку геликоптера и выяснены сроки окончания работ: по первому экземпляру — 1 января 1947 года, по второму — 1 марта того же года. Машина имела пара наименований, каковые видятся в публикациях и документах — соосный вертолет Як, экспериментальный геликоптер Як, бемовский вертолет, Як-М-11ФР-1 и наконец, изделие «Ш».

В то время, когда С.А.Бемов в первый раз взял задание на предварительный проект и поведал об этом сотрудникам, кто-то задал вопрос: «Это что, шутка?» Сергей Арсентьевич ответил: «Нет, это — без шуток. Будем строить геликоптер, а обозначение ему дадим «изделие Ш» — «Шутка.» Необыкновенное наименование прижилось. Неприятностей появилось множество, что не страно — сказывалось отсутствие опыта конструирования и тем более постройки винтокрылых аппаратов.

Сперва «бемовцы» выстроили маленькую летающую модель с соосными винтами и на ней отработали принципиальные вопросы размещения главных узлов и агрегатов будущего вертолета. Процент технической готовности первого варианта «Ш» к 1 января 1947 года составил всего 60 процентов, а в середине года машина уже стояла в заводском цехе.

Данный вертолет снаружи отличался от того экземпляра, что вышел на летные опробования в следующем году — «ЭГ» имел хвостовое оперение с двумя хвостовыми вертикальными шайбами. Двигатель М-12 еще не был доведен, исходя из этого на первую машину поставили проверенный М-11ФР-1 меньшей мощности. Приказом МАП № 226сс от 16 апреля 1947 года предписывалось снять летные эти по окончании опробований уже в ноябре 1947 года.

Этим же документом раскрывался заказ на постройку второго экземпляра, процент технической готовности которого составлял к тому времени 60 процентов.

Первые наземные опробования начались 2 августа 1947 года. Их проводил летчик ЛИИ В.В.Тезавровский. Вертолет по большей части соответствовал расчетным данным, а распознанные конструкторские и производственные недостатки скоро устранили. Тезавровскому «Шутка» понравилась, он легко и с наслаждением освоил вертолет, с нетерпением ожидая летных опробований. Акт о передаче автомобили на заводские опробования подписали 20 декабря 1947 года, и в тот же сутки летчик в первый раз поднял ее в атмосферу.

На летные опробования «ЭГ» поступил со следующими весовыми чертями: полетная масса — 1020 кг, масса безлюдного — 878 кг, масса нужной нагрузки — 142 кг, масса горючего — 50 кг, масса масла — 12 кг. Скоро отпала необходимость в хвостовых шайбах, и их сняли. Первые полеты сопровождались авариями, неизбежными во всяком новом деле.

Через некое время вертолет послали на завод для установки и доработки на него двигателя М-12.

Повторные опробования на привязи проходили с 9 по 16 марта 1948 года, после этого до 23 марта на земле опробовали роторно-двигательную группу. По окончании первого полета уже с М-12, что состоялся 9 апреля, стало известно, что двигатель всё ещё «сырой» — его заменили на М-11ФР-1, и начиная с 12 мая 1948 года заводские летные опробования проводились полностью. Они продолжались 11 месяцев и закончились 8 июля 1948 года.

За данный период было сделано 115 полетов (из которых 40 — на привязи) неспециализированной длительностью 20 часов, причем лопасти трудились в суммарном итоге 41 час. Правильных измерительных устройств не имелось, и все произведенные замеры позже пересчитывали на стандартные атмосферные условия.

При опробованиях были взяты следующие летные эти: большая скорость — 150 км/ч, громаднейшая скороподъемность при номинальной мощности — 3,1 м/с, динамический потолок при номинальной мощности — 2700 метров, громаднейшая скорость вертикального подъема — 1,1 м/с, статический потолок — 250 метров, дальность полета — 235 км. У летчика-испытателя В.В.Тезавровского вывод о вертолете сложилось хорошее. В собственном отзыве о заводских опробованиях он пишет:

«Геликоптер удовлетворительно рулит и разрешает осуществлять подлеты на малой скорости. При слабом ветре устойчиво взлетает и набирает высоту: с перемещением вперед — до 180 и вертикально — до 80 метров; при сильном порывистом ветре комплект высоты производился до 10-15 метров. Повороты в режиме висения выполняются на месте без крена, в движении — «по-самолетному», другими словами с креном, соответствующим скорости и радиусу разворота (опробования проходили на скоростях до 50 км/ч и с креном до 15°).

Горизонтальный полет производился на высотах от 1 до 100 метров при скоростях от 4-6 до 60 км/ч. Нагрузки на ручку управления хороши по символу, при скоростях более чем 50 км/ч они становятся изнурительными для летчика. Полеты по прямой на скоростях более чем 20-30 км/ч сопровождались малыми вздрагиваниями геликоптера — с частотой приблизительно четыре раза в секунду.

Полет назад выполнялся на скорости 5-10 км/ч при слабом ветре. Висение автомобили кроме этого происходит достаточно прекрасно и устойчиво при силе ветра 7-8 м/с.

Геликоптер удовлетворительно планирует с трудящимся мотором. Вертикальное понижение производится до скорости 2-3 м/с. Пробег по окончании посадки с режима планирования устойчивый, направление удерживается ногами. Свободная ориентация колес снабжает надёжную посадку кроме того при маленьком сносе.

Обзор из кабины с места пилота достаточный, сиденье установлено комфортно. Педали, ручки управления, размещение аэронавигационных и моторных устройств кроме этого эргономичные. Моторные устройства трудятся четко, а аэронавигационные дают ошибочные показания.»

Потом направляться вывод летчика-испытателя: » …Нужно установить компенсаторы для демфирования маленьких продольных колебаний, появляющихся при скоростях более чем 30 км/ч и возрастающих с ростом скорости, и для уменьшения упрочнений на ручку управления при полетах на установившемся режиме. Оборудовать геликоптер устройствами, пригодными для малых скоростей.

Экспериментальный геликоптер завода №115 есть новым достижением отечественного геликоптеростроения.» Не обращая внимания на удачно совершённый первый этап заводских летных опробований, второй экземпляр «ЭГ» соосной схемы не достраивали. В ОКБ подготавливались к работе по созданию нового вертолета одновинтовой схемы Як-100 (Як-22), предшественницей которого и стала «Шутка».

Судьба необыкновенного вертолета такова. Его передали в МАИ, где «ЭГ» простоял в одной из аудиторий впредь до дня собственного второго рождения. В первой половине 50-ых годов XX века передовые студенческие отряды отправились на освоение целинных земель. В последующие годы это перемещение молодых энтузиастов превратилось в классическую форму третьего трудового семестра.

В сентябре 1954 года комсомольцы МАИ решили сделать аэросани для подшефного совхоза, расположенного в Кокчетавской области Казахстана. Студенты К.Сочнов, Ю.Гуськов, А.Павлов и Ю.Кушков выполнили проектно-конструкторские работы. Доработку корпуса, доводку и установку двигателя в малейшие сроки выполнили А.Зипунны, П.Афанасьев, Г.Скарин, В.Баландин и другие, пробные опробования состоялись 9 апреля 1955 года.

Аэросани имели звездообразный двигатель воздушного охлаждения М-11 мощностью 160 л.с. и шасси, складывающееся из трех лыж — одна (передняя) была управляемой. Для корпуса применяли оборудование и кабину уже привычной нам «Шутки», лыжи и их подвеску изготовили на одном из авиационных фабрик. В аэросанях сделали маленькой грузовой отсек.

Скорость автомобили достигала 110 км/ч по ровному снегу при вместимости в пять человек. Официальные опробования совершили 7 декабря 1955 года на льду Химкинского водохранилища, а 30 декабря 1956 года на митинге в МАИ студенты передали аэросани комсомольскому секретарю зерносовхоза «Ленинградский» Василию Мазурику. Так закончилась история первого вертолета ОКБ А.С.Яковлева.

Краткое техническое описание.

Вертолет «Ш» выстроен по соосной схеме с двигателем М-11ФР-1 номинальной мощностью 140 л.с. Фюзеляж складывается из трех частей: в передней помещены кабина пилота, редуктор, бензо- и маслобаки; в средней находится двигатель; хвостовая есть стабилизатором. Каркасы средней частей и передней сварены из хромансилевых труб.

Спереди фюзеляж имеет древесную опалубку, полотняную обшивку и съемный дюралевый носовой кок, укрепленный на замках типа «дзус».

Посередине каркас закрыт легкосъемными панелями, каковые являются капотами моторного отсека. Для компенсации разных частот колебаний эти две части фюзеляжа стыкуются между собой при помощи четырех подвижных узлов. Хвостовая часть изготовлена из дюралевых профилей уголкового сечения и обтянута полотном.

Соединение со средней частью фюзеляжа осуществляется четырьмя болтами.

На первом экземпляре вертолета имелись хвостовые шайбы — древесные, с составленным из нервюр и лонжерона каркасом. Носок шайбы был обшит фанерой, другая часть — полотном. Шайбы фиксировались на трубе, укрепленной к заднему шпангоуту фюзеляжа и заключенной в обтекатель.

Кабина, остекленная плексигласом спереди, по бортам и сверху, имеет две входные двери. В полу находится окно для обзора при посадке.

Два соосно расположенных ротора вращаются в различные стороны. Любой складывается из двух древесных лопастей, укрепленных в железных втулках, каковые разрешают лопастям вращаться около трех осей, лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях. Помимо этого, лопасти смогут опускать и поднимать собственные финиши (образуя «тюльпан»), поворачиваться около вертикальной оси и изменять углы атаки.

Наряду с этим величины углов отклонения ограничены: около вертикальной оси — вперед до 10° и назад до 45°; от горизонтальной плоскости вниз до 8° и вверх до 12°. Любая втулка имеет фрикционное тормозное устройство, частично поглощающее работу инерционных сил лопасти при трансформации скорости вращения ротора. Верхний и нижний роторы снабжены особым ограничительным устройством, нужным для предотвращения ударов лопастей приятель о приятеля.

Каркас лопасти складывается из лонжерона, набора и обода нервюр. Лонжерон, образующий носок, склеен из дубовых реек. Обшивка лопасти за носком фанерная. Поверх дерева вся лопасть обклеена полотном. На комлевую часть надета стыковая дюралевая муфта, которая складывается из двух половинок.

Треугольные буртики, находящиеся на ее внутренней поверхности, при стягивании муфты болтами входят в поперечные пазы комлевой части лопасти. Передача крутящего момента от двигателя к редуктору осуществляется горизонтальным валом с двумя карданными соединениями.

Редуктор складывается из двух соосных вертикальных валов, комплекта конических и цилиндрических шестерен, гидравлической муфты раскрутки роторов и управляемой роликовой муфты свободного хода, которая передает крутящий момент от двигателя к роторам, а при переходе на режим авторотации расцепляет редуктор и двигатель. Ролики заклинивает между ведомой обоймой и звёздочкой муфты — происходит односторонняя передача момента. При обратном направлении вращения ролики освобождаются.

Включение муфты свободного хода осуществляется гидравликой по окончании раскрутки ротора. Маслосистема редуктора свободна от совокупности смазки двигателя. Имеется дополнительная помпа для циркуляции масла, питающего гидравлические смазки системы и систему редуктора обеих муфт.

Механизм управления неспециализированным и циклическим шагом роторов складывается из верхнего и нижнего дисков. Любой из них имеет ползун, среднее обоймы и кольцо из двух колец между которыми вмонтирован двухрядный шарикоподшипник. Ползуны обоих дисков имеют шлицевые соединения; верхний — с валом верхнего ротора, нижний — со стаканом картера редуктора; средние кольца дисков соединены с внутренними кольцами и ползунами обойм взаимно-перпендикулярными цапфами.

Это разрешает механизму управления подниматься, опускаться, поворачиваться около продольной и поперечной осей. Внешние кольца обойм связаны тягами между собой и с поводками лопастей нижнего ротора, а внутреннее кольцо обоймы верхнего диска с рычагами управления верхним ротором. Тяги управления механизмом подводятся к нижнему диску — к рычагу и ползуну на среднем кольце.

Наклон дисков изменяет циклический ход лопастей.

При вращении роторов, для устранения отставания верхнего диска от нижнего их внешние кольца соединены с валом нижнего ротора шлиц-шарнирами. Управление перемещением вертолета вперед, назад, вправо и влево производится трансформацией циклического шага ? употребляется ручка самолетного типа. Перемещение около вертикальной оси осуществляется методом перераспределения крутящих моментов роторов при помощи педалей.

Происходит это без трансформации подъемной силы. Ручка неспециализированного шага, установленная слева от сиденья летчика, разрешает руководить перемещением вверх-вниз. В совокупность управления неспециализированным шагом включен гидравлический цилиндр, служащий для автоматического перевода лопастей на небольшой ход при переходе на режим авторотации. В цилиндра находится пружина, которая при обычной работе двигателя сжата под давлением масла, поступающего от дополнительной помпы.

При остановке двигателя масло перестает поступать и под действием пружины цилиндр сокращает неспециализированный ход роторов.

Проводка управления складывается из комплекта твёрдых расчалок и тяг. Употребляются кроме этого гидравлические демпферы. Шасси вертолета трехколесное, неубирающееся, с масляно-пневматической амортизацией. Главные колеса с пневматиками 400?150 мм, ориентирующиеся. Стойки крепятся к фюзеляжу при помощи трубчатых ферм. Ориентирующаяся передняя стойка с рычажной подвеской колеса крепится к первой раме фюзеляжа.

Размеры пневматики переднего колеса 250?80 мм.

Двигатель М-11ФР-1 (номинальной мощностью 140 л.с.) находится в средней части фюзеляжа, крепится к подмоторной раме и охлаждается 8-лопастным вентилятором, установленным на носке вала двигателя. Воздушное пространство для охлаждения и работы двигателя поступает вовнутрь через жалюзи, сделанные на бортах передней части фюзеляжа, и выходит наружу в щель между средней и хвостовой частями. Бензобак укреплен на ферме фюзеляжа под редуктором.

Заливная горловина находится у левого борта. Маслобак установлен за задней стенкой кабины.

Двигатель управляется при помощи одного рычага обычного газа, расположенного у левого борта кабины. Запуск двигателя осуществляется сжатым воздухом, при помощи щитка, установленного на приборной доске у левого борта. Кабина вертолета в достаточной степени насыщена оборудованием.

Это аэронавигационные устройства — указатель скорости, вариометр и высотомер; устройства контроля работы двигателя — термометр головок цилиндров, трехстрелочный индикатор, манометры дополнительной масляной и воздушной совокупностей; тахометр ротора, указатели угла атаки лопастей верхнего и нижнего роторов, и тахометр двигателя. Источником электроэнергии на вертолете есть аккумулятор 12Ф-5, установленный в передней части фюзеляжа на полу кабины пилота.

Главные потребители: совокупность зажигания двигателя, плафон освещения кабины, обогрев трубки Пито, электрические устройства. Электрощиток расположен на приборной доске справа от устройств контроля работы двигателя.

ЛТХ:

Модификация: ЭГ
Диаметр несущего винта, м: 10,00
Протяженность,м: 7,42
Высота ,м: 3,40
Масса, кг
-безлюдного: 878
-обычная взлетная: 1020
-топлива: 50
Тип двигателя: 1 х ПД М-11ФР-1
Мощность, л.с.
-взлетная: 1 х 160
-номинальная: 1 х 140
Большая скорость, км/ч: 150
Практическая дальность, км: 235
Скороподъемность, м/мин: 66
Динамический потолок, м: 2700
Статический потолок, м: 250
Экипаж, чел: 1
Нужная нагрузка, кг: 142.

Первый вариант вертолета ЭГ. Завод № 115.

Первый вариант вертолета ЭГ.

Второй вариант вертолета ЭГ. Завод № 115.

Второй вариант вертолета ЭГ на летных опробованиях в ЛИИ.

Лопасть вертолета ЭГ.

Редуктор вертолета ЭГ.

Модель для отработки соосной схемы.

Аэросани МАИ с кабиной от вертолета ЭГ.

Первый вариант ЭГ. Рисунок.

Второй вариант ЭГ. Рисунок.

Компоновочная схема первого варианта ЭГ.

Компоновочная схема второго варианта ЭГ.

Компоновка второго варианта ЭГ. Рисунок.

Схема управления роторами. Первый вариант ЭГ.

Схема управления роторами. Второй вариант ЭГ.

Первый вариант ЭГ. Схема.

Второй вариант ЭГ. Схема.

Перечень источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Самолеты мира. Константин Удалов. «Шутка» ОКБ А.С.Яковлева.

Ka-226T Лёгкий многоцелевой вертолёт

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: