Самые невероятные экспериментальные вертолеты за всю историю - ФОТО

6 января 2016 01:30 комментариев

Практичные вертолёты появились в сфере авиации относительно недавно, а именно - после Второй мировой войны. Однако за это время вдохновлённые инженеры зачастую пытались улучшить эти летательные аппараты, создавая странные вертолёты, порой выглядящие инопланетными.

10. Сикорский S-72 (Sikorsky X-Wing)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Знаменитый производитель вертолётов Сикорский ближе всего приблизился к тому, чтобы представить миру реальную версию звёздного истребителя "X-крыло" из "Звёздных войн". В середине 1970-х годов Сикорский начал играть с экспериментальными дизайнами вертолётов, совмещая новые двигатели с последними разработками в аэродинамике. Самой впечатляющей моделью среди созданных новых вертолётов стал Исследовательский Летательный Аппарат S-72 с Винтокрылой Несущей Системой (S-72 Rotor Systems Research Aircraft). Изначально на модели S-72 всего лишь тестировали возможности скомбинированного дизайна между самолётом и вертолётом, однако в 1980-х годах государство обеспечило финансирование для установки винтокрылой несущей системы на S-72.

На первый взгляд Сикорский S-72 выглядел как нормальный вертолёт, не считая очень мощных лопастей несущего винта и реактивных двигателей, закреплённых по бокам корпуса. При взлёте винт крутился точно так же, как у обычного вертолёта, позволяя подняться в воздух вертикально. Винт был необычен тем, что не полагался на изменение наклона лопастей для выработки подъемной силы. Вместо этого в этом летательном аппарате использовалась сложная система сжатого воздуха, которая забирала воздух от двигателей и направляла его на концы лопастей винта, создавая дополнительную подъёмную силу.

В полёте лопасти винта надёжно блокируются и принимают на себя роль обычных крыльев самолёта. Когда Сикорский S-72 переходил к обычному полёту, он летел как самолёт, так как огромный винт давал достаточно подъёмной силы для его корпуса, а реактивные двигатели давали мощный толчок вперёд. К сожалению, проект Сикорского очень быстро превысил бюджет. Государство вложило 100 миллионов долларов в проект ещё до того, как винтокрылая несущая система была прикреплена к корпусу. Сикорский совершил три тестовых полёта без винта, однако законченная модель так и не поднялась в воздух, так как военно-воздушные силы решили закрыть этот проект.

9. Персиваль Р-74 (Percival P.74)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Во время Второй мировой войны немецкие инженеры разработали различные планы причудливых вертолётов и самолётов со странным методом движущей силы путём установки горелки на конце реактивного несущего винта. У обычных вертолётов винт подключён к двигателю внутри корпуса летательного аппарата. Эта необычная система с горелкой на конце реактивного несущего винта перемещала тягу к концам винта. Как правило, инженеры устанавливали реактивные двигатели или прямоточные воздушно-реактивные двигатели на концах винта для того, чтобы он вращался чрезвычайно быстро. В 1950 году англичане попытались принять участие в гонке экспериментальных вертолётов, создав необычный Персиваль Р-74.

В отличие от других систем с горелкой на конце реактивного несущего винта, в Персивале Р-74 использовались двигатели, установленные внутри корпуса. Два газогенератора были установлены посреди фюзеляжа. Комплекс трубок перемещал газ к концам роторов, где газ выбрасывался посредством специально разработанных эжекторов. Преимуществом данной системы был тот факт, что она производила гораздо меньше вращающих сил, чем обычные вертолеты, а это означает, что Персивалю Р-74 нужен был лишь небольшой хвостовой винт. Именно поэтому он выглядел довольно странным и даже немного по-детски.

Каким бы уникальным ни был дизайн, он оказался совсем неэффективным. Поскольку газовые трубки были проведены через середину пассажирского салона, полёт в Персивале Р-74 не был бы комфортабельным. Это в том случае если бы ему удалось оторваться от земли. Персиваль старательно пытался поднять свой вертолёт в воздух, но он упорно отказывался отрываться от земли. Газовая система выброса просто не давала достаточно тяги, чтобы поднять громоздкий корпус летательного аппарата. Инженеры старались переконструировать вертолёт, однако индустрия ушла вперёд без них, и в конечном итоге проект Персиваль Р-74 был закрыт.

8. Келлетт-Хьюз XH-17 (Kellett-Hughes XH-17)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Одним из самых распространённых видов использования вертолётов является их эксплуатация в качестве летающих подъёмных кранов, поднимающих тяжёлые и негабаритные грузы в местах, которые труднодоступны для обычных самолётов. В 1952 году компания "Hughes Aircraft" построила свой первый вертолёт XH-17. На тот момент XH-17 был самым крупным вертолётом в мире с гигантской 36-метровой роторной системой.

В XH-17 была использована необычная система с горелкой на конце реактивного несущего винта. Два двигателя в корпусе направляли воздух через роторную систему к концевым реактивным насадкам. В отличие от Персиваля Р-74, горячий воздух смешивался с топливом и затем поджигался, а это значит, что у XH-17 были маленькие реактивные двигатели на концах винта. Помимо странной внемоторной установки, XH-17 был монстром Франкенштейна, собранным из частей других самолётов. Для уменьшения стоимости производства Хьюз использовал целый ряд самолётов времён Второй мировой войны для создания корпуса. Кабина пилота была взята у планёра CG-15 (CG-15 glider), источником шасси послужил B-25 Митчелл, а большой топливный бак был взят у бомбардировщика B-29 "Суперфортресс".

Когда началось тестирование XH-17, он на самом деле оказался пугающим зрелищем. Языки пламени вырывались из реактивных двигателей на концах винта, а постоянное сгорание топлива, согласно одному из журналистов, звучало как взрыв 1000 артиллерийских снарядов. Звук заводящегося вертолёта был слышен на расстоянии 13 километров. Во время тестирования было отмечено, что у XH-17 была очень ограниченная дальность - всего 60 километров. Кроме того, у него были проблемы с осевым давлением. Периодическое тестирование продолжалось три года, пока Хьюз не осознал, что этот вертолёт никогда не станет эффективной системой.

7. Сикорский X2 (Sikorsky X2)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Какими бы впечатляющими не были вертолёты, их самым большим недостатком является низкая скорость. Вертолёты не являются быстрыми летательными аппаратами, однако их многофункциональность компенсирует этот недостаток. Не довольствуясь медленными вертолётами, Сикорский с головой ушёл в проект создания самого быстрого вертолёта в мире. Ещё в 1970-ых годах Сикорский пытался провести похожие эксперименты со своим пробным вертолётом XH-59A, однако корпус вертолёта вибрировал настолько сильно, что Сикорский отказался от этого проекта.

Благодаря новым разработкам в системе управления летательным аппаратом и составным материалам для корпуса, Сикорскому удалось добиться большего успеха с моделью X2. Для того, чтобы добиться максимальной скорости от X2, Сикорский ушёл от стандартного дизайна вертолёта. Две лопасти несущего винта вращаются напротив друг друга в коаксиальной конфигурации, которая сама по себе не слишком уникальна. Однако вместо того, чтобы добавить хвостовой винт, Сикорский установил в задней части этой модели толкающий воздушный винт исключительно с целью повышения скорости. Поскольку коаксиальная конфигурация нивелирует эффекты крутящего момента, X2 может полностью полагаться на толкающий винт для достижения высокой скорости.

В сентябре 2010 года X2 достиг скорости в 253 узла в горизонтальном полёте, что стало неофициальным рекордом максимальной скорости для обычного вертолета. Х2 никогда не предназначался для массового производства, но он оказался весьма успешным примером развития технологий. Благодаря навыкам, полученным при создании X2, в настоящее время Сикорский работает над созданием вертолёта следующего поколения для армии Соединённых Штатов. Прототип под названием "S-79 Raider", в конструкции которого использованы технологии X2, заменит стареющий парк разведывательных вертолётов армии США.

6. Камов Ка-22 (Kamov Ka-22)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Фотография: Грэг Гобел (Greg Goebel)

Российские и советские инженеры спроектировали одни из самых крупных и самых тяжёлых вертолётов в мире. В 1950 году советская авиация инвестировала средства в расширение дальности своих вертолётов, чтобы превратить их в эффективную систему для транспортировки. Стандартной практикой было доведение вертолетов до нужной высоты путём их буксировки с помощью транспорта, однако этот метод не располагал преимуществом вертикального взлёта. Для увеличения дальности вертолетов Камов разработал Ка-22, интересный композитный летательный аппарат.

По сути, Ка-22 был обычным самолётом с винтами, установленными на концах крыльев. Два турбовальных двигателя приводили в движение тянущие воздушные винты и роторную систему, из-за чего в этой модели Камову пришлось установить сложную коробку передач. Несмотря на постоянные проблемы с коробкой передач, Ка-22 был впечатляющим транспортным средством. Он мог одновременно перевозить 100 пассажиров, а во время испытательных полётов побил восемь мировых рекордов в своей весовой категории.

Запад впервые увидел Ka-22 во время Парада в честь Дня Победы в 1961 году. У Запада не было ничего, что было бы хотя бы сравнимо с Ka-22, поэтому этот летательный аппарат оказался настоящим шоком для западных наблюдателей. Тем не менее, у Ka-22 обнаружилось несколько механических проблем и в течение года после парада произошло две аварии с поломкой корпусов. Вместо того, чтобы дать Камову возможность починить проблему, Советы закрыли проект, после чего эксперименты с составными летательными аппаратами потеряли свою приоритетность для советских авиазаводов.

5. Реактивный винтокрыл Фэйри (Fairey Jet Gyrodyne)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Реактивный винтокрыл является интересной комбинацией реактивных двигателей на концах винта и автожира. Для использования системы реактивных двигателей на концах винта, Фэйри установили на свой вертолёт газовые горелки на краях винта для их разгона до более высокой скорости. Эта система не была чем-то невероятно уникальным среди экспериментальных вертолётов, но Фэйри также хотели, чтобы у их вертолёта были те же возможности, что и у летательных аппаратов со стационарными крыльями. Для этого инженеры создали систему, которая позволяла винту замедляться в полёте.

Для взлёта, приземления и медленного полёта реактивные двигатели на концах винта обеспечивали тягу для несущего винта. Однако, как только реактивный винтокрыл достигал предельной скорости и высоты, тяга несущего винта медленно отключалась и перенаправлялась к двум толкающим винтам. Основной винт не был закреплён на месте и мог свободно вращаться, обеспечивая небольшую дополнительную подъёмную силу. На практике у реактивного винтокрыла не было проблем с переходом от полёта в функции вертолёта к обычному полёту. Проблема заключалась в его переключении назад в полёт в функции вертолёта. Пилот должен был совершить целый ряд сложных операций с сцеплением и дроссельной заслонкой. К сожалению, это означало, что реактивный винтокрыл Фэйри был невероятно сложным в управлении, что явилось одной из основных причин закрытия проекта в 1961 году.

4. Эмишен №2 (Oehmichen No.2)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Дизайны вертолётов вошли в сферу авиации достаточно рано. Инженеры постигли основные принципы полёт вертолёта и использовали большие крылья типа "парасоль" для обеспечения необходимой подъёмной силы для своих летательных аппаратов. Одним из ключевых изобретателей ранних вертолётов был французский пионер авиации по имени Этье Эмишен (Etienne Oehmichen). Первый вертолёт Эмишена не смог оторваться от земли, поэтому он использовал воздушный шар с водородом, чтобы доставить его на приемлемую для тестирования высоту.

Второй вертолёт Эмишена (метко названный Эмишен №2) оказался намного более успешным. По стандарту того времени этот вертолёт выглядел довольно странно. Для обеспечения тяги Эмишен №2 располагал четырьмя двигателями, приводившими в движение многочисленные пропеллеры и винты. На каждом конце вертолёта, построенного в форме креста был основной винт для вертикального подъёма. Остальная часть корпуса была покрыта лопастями винтов, вращавшихся в разных направлениях для обеспечения горизонтальной стабильности этого летательного аппарата. Движение вперёд обеспечивалось двумя толкающими винтами.

В тестировании №2 оказался относительно успешным, поставив мировой рекорд за самый продолжительный полёт, как по времени, так и по дистанции. Однако несмотря на захватывающие ранние успехи Эмишен осознал, что его летательный аппарат сможет достичь лишь скромной высоты и пытался дальше модифицировать дизайн в надежде дать ему возможность подниматься на более существенную высоту. Его дальнейшие эксперименты дали лишь незначительные улучшения, поэтому в конечном итоге Эмишен забросил этот проект и вернулся к использованию воздушных шаров с водородом для обеспечения подъёмной силы.

3. Де Лакнер HZ-1 (De Lackner HZ-1)

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

По мере того, как вертолёты становились всё большей частью военной стратегии, командиры начали искать новые варианты использования данной технологии. Одним из самых хорошо финансируемых проектов было создание вертолёта, рассчитанного на одного человека, который позволял бы солдатам летать вокруг поля битвы. Для того, чтобы удовлетворить данную потребность армии США, целый ряд американских авиационных компаний разработали опасные и странно выглядящие вертолёты для использования простым американским солдатом. Из всех дизайнов ни один не выглядел настолько же опасным как Де Лакнер HZ-1.

У модели HZ-1 был маленький двигатель, который приводил в движение два гребных винта противоположного вращения. Прямо над роторной системой была установлена маленькая платформа, на которой должен был стоять один человек. Для того чтобы снизить вес, Де Лакнер не установил никакое заграждение для безопасности пилота, а это означало, что любая ошибка могла привести к тому, что человек упал бы прямо на вращающиеся лопасти винтов.

Управление было примитивным, и пилоты, по сути, летали, наклоняясь в ту сторону, куда они хотели полететь, что делало HZ-1 своего рода вертолётом-Segway. Тестирование показало, что максимальная скорость HZ-1 составляла 105-110 километров в час. Как это ни странно, тестирование прошло на удивление гладко. Армии понравился HZ-1, однако изменения в тактической концепции сделали HZ-1 ненужным, поэтому армия расторгла договор.

2. Камов Ka-56

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Советский Союз также хотел принять участие в гонке лёгких, персональных вертолётов. Советские командиры хотели лёгкий вертолёт, который можно было свернуть так, чтобы он умещался в цилиндрический контейнер диаметров 50 сантиметров. Благодаря этой портативности, разработанный Камовым Ka-56 должен был сбрасываться за линией врага и использоваться спецназом. Советские командиры флота также хотели, чтобы контейнер умещался в торпедные трубы, чтобы подводные лодки могли отправлять вертолёты своим агентам, находившимся на пляже или где-то рядом с водой.

Вертолёт оказался невероятно лёгким и почти все детали можно было сложить. Эксперименты со складными лопастями основного винта показали, что их придётся отсоединять от каркаса летательного аппарата, поэтому в финальном варианте пилот присоединял их во время сборки. Вертолёт Ka-56 было очень просто собрать и на весь процесс уходило лишь 10 минут. К сожалению, для Камова, он так и не смог найти подходящего двигателя, поэтому проект не зашёл дальше наземных испытаний.

1. Ми-12

Самые невероятные экспериментальные вертолёты за всю историю

Советский Союз славился своими гигантскими летательными аппаратами. Поэтому, совсем не удивительно, что советский Ми-12 является обладателем мирового рекорда как самый большой вертолёт в истории. Этот рекорд не был побит с момента первого полёта V-12 в 1967 году.

ОКБ М. Л. Миля начал разработку этого монструозного вертолёта для того, чтобы удовлетворить потребность советского военно-воздушного флота в крупном вертолёте с большой грузоподъёмностью, сравнимом по полезной грузоподъёмности с самолётом Ан-22. В частности, Советы хотели вертолёт, который будет перевозить ракеты и другие подобные грузы. Вертолёт также должен был использоваться в гражданском секторе для доставки крупных грузов в отдалённые регионы Сибири, где не было достаточно длинных взлётно-посадочных полос для грузовых самолётов.

Для разработки Ми-12 роторная система и двигатель были позаимствованы у успешного вертолёта Ми-6. В новой модели были установлены две роторные системы, по одной на каждой стороне корпуса. Сам корпус выглядел как корпус обычного самолёта, однако в его конструкции была использована уникальная двухэтажная конфигурация для постройки кабины пилотов. Огромный вертикальный киль стабилизировал вертолёт, а винты вращались в противоположных направлениях, устраняя любые последствия крутящего момента.

Трагедия произошла в 1967 на первом же испытании в режиме висения, когда у вертолёта отказал двигатель и он разбился. К счастью, корпус не был полностью уничтожен, что позволило Милю починить и перестроить его, а также продолжить проводить испытания. Несмотря на впечатляющие результаты тестов, к тому времени когда Ми-12 был готов к производству, Советские военно-воздушные силы приняли решение изменить свою тактическую концепцию. Это привело к тому, что Ми-12 стал не нужным. Миль не разрушил прототипы, благодаря чему оба летательных аппарата на данный момент находятся в авиационных музеях в России.