13 января 1942 года впервые поднялся в воздух вертолет Сикорского - первый в мире вертолет, предназначенный для военных целей. Разработки вертолётов ученый-авиаконструктор Игорь Сикорский начал ещё в дореволюционной России, а реализовал их в жизнь уже будучи в эмиграции в США. Сегодня в нашем обзоре десятка самых известных военных вертолётов.
Легкий многоцелевой вертолет Сикорский R-4 «Ховерфлай»
Первый вертолёт Сикорского VS-300 поднялся в воздух ещё в 1939 году. Конструктор лично пилотировал машину. Вид у VS-300 был совершенно примитивный, а фюзеляж даже не имел обшивки. Лётчик сидел в маленьком кресле совершенно открыто, прямо перед двигателем. Первоначально на вертолёте был установлен мотор «Лайкоминг» мощностью в 65 лошадиных сил, который приводил в движение трёхлопастной винт. Вертолет был тяжел в управлении, сильно вибрировал и продержался в воздухе всего несколько секунд.
Сикорский продолжил свои разработки и в январе 1942 представил вертолёт R-4 «Ховерфлай». Вертолёт мог развивать скорость до 120 км\ч и пролетать 180 км, поднимаясь с одним пилотом на высоту 3650 метров (на 2800 метров – с двумя пилотами). Предназначение первого военного вертолёта – связь и спасательные работы. Сикорский R-4 «Ховерфлай» состоял на вооружении в Соединённых Штатах с 1942 года и с 1945 на вооружении в Великобритании. Военная авиация эксплуатировала этот вертолёт на Аляске и во время войны в Бирме, где R-4 обеспечивал продвижение американских войск в джунглях, доставляя грузы и сообщения и эвакуируя раненных. С вооружения R-4 был снят в конце 1940-х.
Первым советским серийным вертолётом стал МИ-1. По лётно-техническим характеристикам Ми-1 походил на известный американский вертолёт Sikorsky S-51 (1949 г.). Но если американский вертолёт был выпущен небольшой серией и строился недолго, то вертолеты Ми-1 получили самое широкое применение в народном хозяйстве и в вооруженных силах СССР, а также других стран, куда вертолёт экспортировался.
С 1954 года вертолеты Ми-1 выпускались в Оренбурге, позже – в Ростове, а с 1957 года их производили по лицензии в Польше. Всего было построено более 2,5 тыс. вертолётов Ми-2. В период с 1958 года по 1968 на этом вертолёте было установлено 27 международных рекордов, в том числе рекорд скорости (141.392 км/ч), рекорд высоты (6700 м) и дальности полёта (1654.571 км). Ми-1 и сегодня находятся в эксплуатации во многих странах мира.
Ми-8 - самый популярный вертолет в мире
Вертолёт Ми-8 был запущен в производство в 1965 году. История этой машины началась в 1958 году, когда Никита Хрущёв вызвал конструктора Михаила Миля в Кремль и предложил отправиться в США, чтобы закупить несколько вертолётов фирмы Сикорского, а самое главное – осмотреть производство и выяснить возможности американских машин.
Вертолёт Ми-8 был оснащён двумя 1500-сильными двигателями с 12-ступенчатым компрессором, с кольцевой прямоточной камерой сгорания и 2-ступенчатой осевой турбиной. При отказе одного из двигателей другой автоматически выходил на повышенную мощность, благодаря чему вертикальный полёт машина выполняла без снижения высоты. Кроме 3-х членов экипажа вертолёт мог взять на борт 24 десантника или 28 пассажиров и перенести их на расстояние до 425 км с крейсерской скоростью 225 км\ч. Максимальная скорость Ми-8 - 250 км/ч.
В июне 1965 года СССР представил Ми-8 на международном авиасалоне в Ле-Бурже, и вертолёт стал настоящей сенсацией.
За 50 лет существования машины выпущено более 12 тыс. Ми-8 различных модификаций. Последняя военная модификация этого вертолёта - Ми-8АМТШ «Терминатор» предназначена для борьбы с бронированными надводными, наземными, подвижными и неподвижными малоразмерными целями, для перевозки десанта, военных грузов, раненых, для поражения живой силы противника, а также для эвакуационных операций и поисково-спасательных работ.
В ноябре 1986 года поднялся в воздух советский вертолёт Ка-31, не имеющий аналогов в мировом вертолетостроении. Главная его особенность – возможность ведения радиолокационного дозора. Вертолёт может базироваться на кораблях, а может быть использован в сухопутном варианте для решения задач ПВО наземных войск.
На борту Ка-31 установлен радиоэлектронный комплекс, позволяющий вести автоматизированный полет вертолета в любых климатических и погодных условиях по запрограммированному маршруту, обнаруживать и брать на автосопровождение до 20 целей. При том информацию о целях вертолёт передаёт на пункты управления по телекодовому каналу связи.
Вертолёт и сегодня не имеет аналогов по своим боевым характеристикам. Он способен обнаруживать воздушные цели типа «самолёт - вертолёт» на дальних рубежах на предельно малых высотах полета. Используется вертолёт и для обнаружения надводных кораблей и их сопровождения. Вертолет корабельного базирования Ка-31 способен защищать от воздушных ударов соединения боевых кораблей, которые действуют вне зоны самолетов ДРЛО и береговых РЛС. Ка-31 стоит в настоящее время на вооружении в РФ и в Индии.
Ка-50 «Чёрная акула»
Советский вертолёт Ка-50, опытный образец которого поднялся в воздух летом 1982 года, стал первым в мире вертолётом с катапультируемым сидением, обеспечивающим спасение пилота в любых режимах полета. Безопасности лётчика в этой машине уделили особое место: кабина полностью бронированная с использованием разнесенных металлических плит, общая масса которых превышает 300 кг. Испытания показали, что защита пилота гарантирована при попадании в борт машины пуль калибра 12,7 мм и осколков 20-мм снарядов.
Испытания этого вертолёта держались в строжайшей секретности. Проходили испытания неподалёку от Москвы, на виду у множества любопытствующих. Поэтому специалисты ОКБ пошли на оригинальные меры маскировки: боевую машину превратили в транспортную, дорисовав яркой желтой краской на бортах фюзеляжа дополнительные окна и двери.
Первое боевое крещение вертолёта Ка-50 состоялось в ходе антитеррористической операции армии РФ в Чечне в январе 2001 года. Машина способна выполнять боевые задачи в сложнейших горных условиях, демонстрируя в бою энерговооруженность и маневренность.
Ми-26 – крупнейший в мире многоцелевой транспортный вертолет, который используется как в гражданской, так и в военной авиации. Первый Ми-26 поднялся в воздух в 1977 году. На сегодняшний день вертолёт, который лётчики прозвали «летающая корова», является самым большим вертолётом в мире. Он способен поднять в воздух до 20 тонн груза, и не только на борту, но и на внешней подвеске. Для тяжёлых грузов предусмотрела лебёдка, поднимающая грузы до 500 кг. Вертолет вмещает 82 десантников или 60 носилок с ранеными. Максимальная скорость машины – 295 км\ч.
Sikorsky UH-60 «Черный Ястреб»
Вертолётом ХХI века многие считают вертолёт Sikorsky UH-60 «Черный Ястреб», созданный 40 лет назад. При грузоподъёмности 1500 кг на борту или до 4000 кг на внешней подвеске, он берёт на борт 14 бойцов. Сегодня существует базовая сухопутная версия UH-60 и 2 противолодочные версии - SH-60F «Ocean Hawk» и SH-60B «Sea Hawk». Есть так же линейка палубных вертолетов, вертолетов огневой поддержки, машин для спецопераций, санитарные версии и постановщики помех. Sikorsky UH-60 используется как штабной вертолёт для генералитета и чиновников высокого ранга. Сегодня этот вертолёт активно поставляется на экспорт.
Ударный вертолет Boeing AH-64 «Apache»
Культовый вертолёт «Apache» получил известность в операции «Буря в пустыне», где, как заявляли представители НАТО, успешно боролся с танками, и стал прообразом целого класса современных боевых вертолетов. Этот вертолёт регулярно используется ВВС Армии Обороны Израиля. На вертолёте установлено 16 противотанковых ракет «Хэллфайр», ракетные комплексы «Стингер» для воздушного боя и 30 мм встроенная автоматическая пушка.
Специалисты утверждают, что сегодня открытый вызов «Апачу» по летным ТТХ бросил российский Ми-28Н «Ночной Охотник». А в 2002 году экспортный вариант Ми-24 с современным БРЭО ВВС КНДР сбил из засады южнокорейский «Апач». Южная Корея потерю признала и потребовала от США провести бесплатную парка своих «Апачей». Спор не разрешён до сего времени. Американские вертолёты становились даже источником вдохновения для дизайнеров, создавших коллекцию .
«Хьюи» (Ирокез) – символ вьетнамской войны
Вертолёт «Хьюи» вместе с напалмом стал символом войны во Вьетнаме. Эти вертолёты были для американских военных «родным домом» - доставляли их на позиции, снабжали провизией и боеприпасами, подвозили снаряжение и эвакуировали с поля боя.
По статистике, за 11 лет ведения войны «Хьюи» совершили 36 млн боевых вылетов. Если взять в расчёт, что на базу не вернулись 3 тыс. машин, получается, что на 18 тыс. боевых вылетов приходилась 1 безвозвратная потеря. Результат уникальный! И это при том, что «Хьюи» вообще не имели бронирования.
Ми-24 «Крокодил» – вертолёт-гибрид
Ми-24 – транспортно-боевой советский вертолёт, первый полёт которого состоялся в 1969 году. В НАТО он получил кодовое имя «Лань» (Hind), и американские специалисты вынесли вердикт: Ми-24 вертолётом не является.
Хотя внешне Ми-24 похож на вертолет и применяется, как вертолет, с технической точки зрения – это гибрид. Он не может взлетать с «пятачка». Его визуально непропорционально большие пилоны являются на самом деле крыльями. Ми-24 создавали как «летающей БМП». И конструкторам удалось превратить тяжёлый бронированный вертолёт в один из самых быстрых боевых вертолетов в мире (развивает скорость до 320 км\ч).
«Крокодил» принимал участие в боевых действиях в Памирских горах, в ущельях Кавказа, в тропических лесах Экваториальной Африки и в знойных азиатских пустынях. Боевая слава к нему пришла в Афганистане. Этот уникальный винтокрылый штурмовик стал символом той войны. Один из афганских моджахедов в интервью американскому новостному каналу о «Крокодиле» сказал так: «Мы не боимся русских, но мы боимся их вертолетов». Ми-24 является единственным вертолетом в мире, который в воздушном бою сбил боевой самолет (истребитель F-4 "Фантом")
Первый эскиз вертолета с кратким описанием сделал в 1489 г. Леонардо да Винчи. Его вертолет приводился в движение мускульной силой. Неизвестно, проводил ли Леонардо испытания своего аппарата, поскольку не осталось никаких документов, свидетельствующих об этом. Ученые долго считали, что летательный аппарат невозможно привести в движение мускульной силой. Но не так давно был построен такой вертолет. Он смог взлететь и летать.
Триста лет спустя после Леонардо М.В. Ломоносов построил первую модель вертолета. Она состояла из фюзеляжа и двух винтов, вращавшихся в разные стороны. Эта модель предназначалась для подъема термометров с целью измерения температуры воздуха в верхних слоях атмосферы. Двигателем служила часовая пружина.
В 1784 г. французские изобретатели Лоннуа и Бьенвеню использовали в своей модели вертолета силу упругости сжатого лука. Вес их игрушечной модели составлял около 80 г.
В 90-е годы XIX в. созданием вертолета начал заниматься Н.Е. Жуковский вместе со своими учениками. Ученый считал, что за геликоптером всегда будет оставаться преимущество безопасного подъема и спуска.
И вот в 1907 году появился вертолет, который смог оторваться от земли. Его сконструировали французы, братья Л. и Ж. Бреге, совместно с профессором Ш. Рише.
Русский изобретатель И.И. Сикорский в 1901 г. еще в детстве построил модель своего первого вертолета с двигателем на резинке. Позже он создал большую модель с двумя пропеллерами, которая поднялась в воздух и летала в нескольких метрах над землей.
Еще в конце XIX в. было предложено несколько схем вертолета: одновинтовая, соосная, поперечная и продольная схема расположения винтов.
Недостатком одновинтовой схемы был реактивный момент, возникающий при вращении винта. Он заставлял вращаться не столько сам винт, сколько гондолу вертолета. Для его компенсации предлагалось устанавливать рулевые винты или применять двухвинтовую соосную схему. Для обеспечения поступательного движения вертолета предлагалось применять пропеллеры или наклон оси вращающегося винта. Были также предложения использовать машущие крылья, гребные колеса, наземные буксиры и парус.
Особую роль в истории мирового вертолетостроения занимает работа в 1908--1914 гг. студента Московского технического училища Б.Н. Юрьева. Он возглавлял группу студентов, членов комиссии по геликоптерам при Воздухоплавательном кружке МТУ. В 1911 г. Юрьев разработал проект одновинтового вертолета с хвостовым рулевым винтом. В этом проекте Юрьев смог решить проблему уравновешивания реактивного момента, действующего на гондолу. Для этого он применил рулевой винт, установленный на хвосте вертолета и приводимый в движение передачей от двигателя. Поскольку у силы, создаваемой хвостовым винтом, было большое плечо относительно центра тяжести вертолета, ее действие уравновешивало реактивный момент. Для поворота вертолета Юрьев предложил делать шаг лопастей хвостового винта изменяемым. При увеличении тяги этого винта можно было преодолевать реактивный момент главного винта и разворачивать машину в нужном направлении.
Чтобы обеспечить управляемость вертолета относительно продольной и поперечной осей, можно было поставить сбоку и спереди машины по одному винту. Боковой винт управлял бы креном вертолета, а передний регулировал высоту полета аппарата. Однако такая схема была очень сложной и делала вертолет неустойчивым. Поэтому Юрьев сконструировал несущий винт таким образом, что тот самостоятельно создавал оба момента, необходимые для управления вертолетом. С этой целью изобретатель создал аппарат перекоса. Принцип его работы состоял в том, что управление полетом осуществлялось путем изменения угла наклона лопастей к плоскости вращения, что достигалось подвижностью лопастей относительно их продольных осей. Если разные участки описываемого круга лопасть проходила с различными углами установки, то это приводило к увеличению или уменьшению тяги на этих участках. В результате несущий винт поворачивался в соответствующую сторону.
Необходимую установку лопастей и обеспечивал автомат. Он состоял из двух колец, связанных жесткой скользящей связью и подвешенных на кардане на неподвижной опоре. Внутреннее, подвижное, кольцо было связано тягами с рычагами, поворачивающими лопасти, и вращалось вместе с валом винта. Внешнее, неподвижное, кольцо было связано с тягами продольного и поперечного управления. Оно передавало усилие от этих тяг на подвижное кольцо, изменяя при этом угол наклона последнего. Наклоняясь, подвижное кольцо вызывало изменение углов установки лопастей относительно продольной оси и появление горизонтальной составляющей тяги несущего винта. Эта составляющая сообщала вертолету поступательное движение и наклоняла его в сторону движения. Для поворота было необходимо направить в нужную сторону внешнее кольцо.
Для вертикального перемещения вертолета служила система управления общим шагом винта. Оно достигалось одновременным увеличением или уменьшением углов установки всех лопастей несущего винта путем поднимания или опускания скользящего кардана автомата перекоса. Одновременно увеличивалась или уменьшалась тяга двигателя.
Бурное развитие самолетостроения привело к тому, что конструкторы на время оставили вертолет без внимания. Лишь в 1923 г. испанец Пескара создал вертолет, который десять минут парил в воздухе на высоте трех метров и пролетел в общей сложности 300 м.
В 1924 г. француз Эмишен построил вертолет, который поднялся и пролетел на высоте полтора метра около 120 м. Управлял им сам Эмишен. Эта машина умела зависать в воздухе, разворачиваться на месте и лететь задним ходом.
Свою детскую мечту И. Сикорскому удалось реализовать. В 1919 г. он эмигрировал в США, где создал свою фирму "Сикорский". В 1939 г. изобретатель создал свой первый вертолет S-46. Он отказался от полных расчетов машины и вносил изменения прямо в ходе испытаний. Вертолет имел простую конструкцию: фюзеляж представлял собой ферму из стальных труб, кресло пилота было открытым и находилось впереди двигателя мощностью 65 л. с. Вращение посредством ременной передачи передавалось на редуктор, приводящий в движение трехлопастный несущий винт. Рулевой однолопастный винт устанавливался в хвосте на коробкообразной балке.
Испытания показали несовершенство конструкции. Из-за неправильного расчета плохо работал автомат перекоса. Это привело к плохой управляемости вертолета. При одном испытании он опрокинулся и разбился. После этого Сикорский применил схему с тремя рулевыми винтами. Эта машина хорошо управлялась и в мае 1940 г. Сикорский показал ее летчикам. Вертолет свободно перемещался в разные стороны, зависал неподвижно и разворачивался на месте, но при этом не летел вперед. После определения и устранения недостатка летные качества машины значительно улучшились. Два года Сикорский менял конструкцию, используя различные системы управления. Это помогло ему в создании новых вертолетов.
После войны в СССР, были созданы конструкторские бюро М.Л. Миля и Н.С. Камова. В первом разрабатывались одновинтовые вертолеты, во втором - вертолеты, работающие по двухвинтовой соосной схеме. Кроме них вертолётами занималось КБ А.С. Яковлева. Первым советским серийным вертолетом стал Ми-1, выпуск которого начался в 1951 году.
На современных вертолетах устанавливают поршневые и воздушно-реактивные двигатели. Для кратковременного увеличения мощности при взлете и посадке вертолета может применяться ракетный двигатель. На некоторых вертолетах применяли самолетные одновальные турбовинтовые двигатели и двухвальные турбовинтовые двигатели со свободной турбиной. Возможен также реактивный привод несущего винта, в котором окружное усилие создается автономными реактивными двигателями, расположенными на лопастях несущего винта, или истечением газа из сопловых отверстий, расположенных на концах лопастей.
Вертолеты применяются в вооруженных силах для перевозки войск и грузов, огневой поддержки сухопутных войск, разведки, поиска и уничтожения подводных лодок. В народном хозяйстве вертолеты используются для перевозки пассажиров, грузов, уничтожения вредителей сельхозкультур, удобрения полей, монтажных работ.
Массовое применение вертолетов стало возможным благодаря тому, что были решены две главные проблемы - достигнут необходимый уровень безопасности полета и созданы винтокрылые аппараты с высокими летными характеристиками и технико-экономическими показателями.
Летные испытания и исследования являются важнейшим завершающим этапом разработки вертолетов и внедрения их в серийное производство и эксплуатацию. Отечественный и зарубежный опыт вертолетостроения показывает, что летные испытания и исследования позволяют приобрести такую информацию, которая не может быть получена другими методами.
По результатам летных испытаний разрабатывают научно обоснованные и надежно апробированные в полетах методические руководства, позволяющие получать достоверные и сравниваемые данные для определения всех летно-технических характеристик, разрабатывать рекомендации по пилотированию, ограничениям режимов полета в различных условиях. Летные исследования позволяют также получать уникальные рекомендации по решению ряда научно-технических проблем на этапе проектирования вертолетов.
Расширение круга задач, решаемых в натурном эксперименте, приводит к тому, что трудоемкость летных испытаний, а следовательно, и сроки их проведения неуклонно увеличиваются. По стоимости и времени проведения работ летные испытания стали сопоставимы с другими этапами общего процесса теоретической и экспериментальной разработки, конструирования опытного вертолета.
Значительное место в летных испытаниях занимает определение аэродинамических и летных характеристик вертолетов, для чего необходимо решить следующие задачи:
выявить из всей совокупности необходимый минимум летных характеристик, которые позволяют в полной мере определить транспортные возможности вертолета с учетом безопасности полета;
определить рациональные методы пилотирования, при которых реализуются наилучшие летные характеристики;
получить при ограниченном объеме испытаний летные характеристики в ожидаемых условиях эксплуатации;
определить показатели топливной и транспортной эффективности вертолета и наилучшие режимы полета по этим показателям.
Кроме того, поскольку неотъемлемой частью летных испытаний является доводка вертолета, возникает задача надежной количественной оценки эффективности различных конструктивных мероприятий, направленных на улучшение летных характеристик вертолета.
Сложность решения этих задач заключается в том, что летные характеристики зависят от большего числа атмосферных и эксплуатационных факторов, и поэтому их определение в случайных условиях проведения натурного эксперимента простым варьированием этих факторов практически невозможно, так как для этого потребовались бы огромные затраты летного времени.
Большой опыт летных испытаний самолетов показал, что методы определения в полете их летных характеристик необходимо разрабатывать с учетом особенностей характеристик силовой установки.
В настоящее время наибольшее распространение получили вертолеты с газотурбинными, так называемыми турбовальными двигателями.
Весьма результативными при летных испытаниях самолетов с газотурбинными двигателями оказались методы, основанные на теории подобия режимов полета. Знание обобщенных летных характеристик позволяет также существенно упростить методы нахождения наивыгоднейших режимов полета.
Методы испытаний самолетов нельзя было непосредственно применять для летных испытаний вертолетов, так как вследствие принципиальных различий в аэродинамике и силовых установках этих двух типов летательных аппаратов критерии подобия режимов полета у них также различны. Однако методические подходы, использовавшиеся при создании комплекса практических методов определения в полете летных характеристик самолетов с газотурбинными двигателями, оказались весьма полезными при разработке методов летных испытании вертолетов с турбовальными двигателями. вертолет пилотирование винт
Важное место в летных испытаниях вертолетов занимают вопросы определения их взлетно-посадочных характеристик (ВПХ). Наряду с определением потребных взлетных и посадочных дистанций в различных условиях эксплуатации, весьма актуальным является также нахождение рациональных методов пилотирования, при которых реализуются наилучшие характеристики.
Значительное внимание уделяется при летных испытаниях особенностям режимов полета вертолета в случае отказа двигателей. Отрабатываемые при этом методы пилотирования позволяют обеспечивать при эксплуатации безопасную посадку вертолета на режимах авторотации и при частичной потере располагаемой мощности. Результаты летных исследований дают возможность правильно учитывать необходимые для безопасности ограничения высоты и скорости полета, связанные с характером изменения аэродинамики на малых скоростях, вблизи земли и с наличием так называемого режима "вихревою кольца". В результате таких исследований были заложены основы для правильного выбора оптимальных траекторий взлета и посадки, что приобрело особую актуальность в связи с разработкой и внедрением в практику вертолетостроения.
Наверное многим будет интересно узнать, что первый эскиз летательного аппарата, способного вертикально подниматься и садиться, был обнаружен в рукописях выдающегося итальянского художника и ученого 15-го столетия Деонардо да Винчи. Он выдвинул идею геликоптера, который приобретал подъемную силу в результате вращения винта с вертикальной осью. Правда, конструкция подобного аппарата не учитывала наличие реактивного момента, в результате которого корпус аппарата вращался бы в противоположном направлении вращению винта. Первую модель геликоптера, где был учтен реактивный момент несущего винта, построил русский ученый М.В. Ломоносов. В 1754 году он сделал доклад в Российской академии наук об «аэродинамической машине», предназначенной для исследования и измерения температуры верхних слоев атмосферы. Модель имела фюзеляж и два винта, которые вращались в разные стороны. Часовая пружина служила двигателем.
В 1835 -1865 годах во Франции были изобретены несколько моделей винтокрылых аппаратов. В 1863 году французским изобретателем Г. де Ланделлем был разработан проект аппарата, п
олучивший название «аэронеф». У аппарата был тянущий винт, крылья, подъемные винты, расположенные на вертикальных мачтах. В 1869 году русский ученый А.Н. Лодыгин представил проект аппарата с электрическим двигателем — «электролет». Созданием вертолета
в 90-е годы XIX столетия начинает заниматься создатель аэродинамики — русский ученый Н.Е. Жуковский вместе с учениками. В 1907 году французам Л. и Ж. Бреге вместе с профессором Ш. Рише удалось сконструировать вертолет, поднявшийся в воздух. В мае 1911 года, после ряда неудачных попыток, русский изобретатель Игорь Сикорский продемонстрировал свою новую модель вертолета, которая смогла подняться в воздух и немного пролететь. Особая роль в развитии вертолетостроения принадлежит русскому ученому Б.Н. Юрьеву
. В 1911 году он разработал модель одновинтового вертолета, снабженного хвостовым рулевым винтом. На Международной выставке воздухоплавания, проходившей в 1912 году в Москве, вертолет Юрьева получил Малую золотую медаль. Испанец Пескар продемонстрировал в 1923 году свою модель вертолета, продержавшуюся в воздухе 10 минут и пролетевшую 300 м на высоте 3 метров. Вертолет Эмишена пролетел в 1924 году около 120 м, но машина могла разворачиваться на месте, зависать в воздухе, лететь задним ходом.
В 1930 году Б.Н. Юрьев совместно с конструкторами Центрального аэрогидродинамического института построили первый экспериментальный одноместный одновинтовой вертолет 1-ЭА, поднявшийся на высоту 605 метров. 
У машины было 2 рулевых винта, 2 мотора «Рон», впервые был установлен изобретенный Юрьевым автомат перекоса, который затормозит падение вертолета, если откажет двигатель. В 1941 году Б.Н. Юрьев совместно с И.П. Братухиным разработали конструкцию двухвинтового вертолета «Омега», продемонстрированного в 1946 году на воздушном параде под Москвой в Тушино. В 1939 году русский изобретатель И. Сикорский, эмигрировавший в 1919 году в США, создает свой вертолет S-46. После устранения некоторых недостатков Сикорский создает в 1941 году вертолет S-47, предназначенный для военных целей.
У большинства вертолетов вместо крыльев установлен большой несущий винт с вертикальной осью вращения. На хвосте вертолета расположен второй воздушный винт, поменьше, его ось вращения направлена горизонтально для компенсации вращающегося момента. Такую схему имеют вертолеты Ми-1, Ми-6, Ми-26 и многие другие, созданные под руководством выдающегося конструктора М.Л. Миля.
Другим выдающимся конструктором Н.И. Камовым была предложена другая схема в конструкции вертолетов. В данной схеме на ось один над другим насаживаются два несущих винта, которые вращаются в разные стороны. Компенсация вращающегося момента происходит без использования хвостового винта. Для вертолета В-12 в конструкторском бюро М.Л. Миля использовали схему, по которой 2 огромных винта крепились на специальных фермах по бокам фюзеляжа. Впрочем, какая бы схема не использовалась, неизменно одно — машина может взлетать без разбега, «зависать» в воздухе, свободно перемещаться вперед, назад и в сторону. Вертолеты широко используются как в мирных, так и в военных целях. Они доставляют людей и грузы в труднодоступные районы, где нет посадочных площадок и удобных дорог. С их помощью устанавливают опоры линий электропередачи, пролеты мостов, тушат пожары, охраняют границы государства и многое другое.
Летательный аппарат, способный взлетать и садиться прямо по вертикали, перемещаться вперед, назад и вбок, а также зависать в воздухе, — эту непростую задачу пыталось решить несколько поколений конструкторов. В1907 г. француз Поль Корню совершил первый «свободный» полет на вертолете. Его соотечественник Луи Бреге несколькими неделями раньше еще вынужден был страховать свой «Жироплан №1» канатами с земли.
Первые успехи
Вертолет Корню, «летающий велосипед» с двумя двухлопаспйгми винтами, размещенными по обеим сторонам конструкции, поднялся в воздух всего лишь на несколько сантиметров и через несколько секунд рассыпался на куски. Гораздо прочнее оказался летательный аппарат испанца Хуана де ла Сиерва, так называемый «автожир» 1923 г.. чья подъемная сила создавалась большим роторным винтом сверху, вращающимся под действием набегающего потока воздуха. Горизонтальную же скорость аппарату обеспечивал пропеллер, установленный впереди. В1928 г. Сиерва перелетел на своем аппарате пролив Ла-Манш.
Решающий прорыв
Лишь к концу 1930-х гг. появляется привычная нам машина с большим центральным пропеллером и дополнительным винтом в хвостовой части. Движение винта, создающего подъемную силу, одновременно создает вращательный момент, стремящийся закрутить вертолет в обратном направлении. В 1936 г. немецкий инженер Генрих Фокке установил для стабилизации два несущих винта, вращающихся в противоположных направлениях на одной оси. Игорь Сикорский, русский авиаконструктор, эмигрировавший в США, обошелся с той же целью одним винтом в хвостовой части. Его модель, оснащенная также автоматом перекоса, повышавшим маневренность, стала решающим прорывом в истории вертолетостроения.
- 1490 г.: Леонардо да Винчи создал чертеж летательного аппарата с вертикальным взлетом.
- 1924 г.: Пабло Пескара сконструировал вертолет, сумевший 10 минут парить в воздухе на высоте 3 м.
- 19бЗ г.: фирма Хаукер-Сиддели сконструировала «Хариер» — первый истребитель с вертикальным взлетом.
Впервые реальные предпосылки для перехода от до этого экспериментального моделирования вертолетов к постройке машин целевого назначения появились в конце 30-х годов ХХ века. Развивались подобные технологии и в Советском Союзе, но на преграде к внедрению идей постройки вертолетов встала Великая Отечественная война, которая внесла коррективы не только в общественную жизнь государства, но и в развитие науки и, в частности, вертолетостроения. Но все же, несмотря на крайне тяжелое положение в стране, профессор Б.Н.Юрьев смог организовать первое специализированное предприятие, основное предназначение которого было моделирование и постройка совершенно нового вида летательных аппаратов – вертолетов.
17 декабря 1939 года на основании приказа Народного комиссариата авиационной промышленности СССР было создано самостоятельное ОКБ-3, а уже 4 марта 1939 года перед Б.Н.Юрьевым и И.П.Братухиным была поставлена задача построить первый двухместный вертолет с двумя двигателями МВ-6, дальностью полета не менее 200 километров и скоростью 150 км/ч. В предписании указывалась необходимость постройки двух подобных воздушных машин, а также указывались сроки предоставления вертолетов для проведения испытаний. Первая машина должна была быть поставлена не позднее 1 мая 1941 года, а вторая - спустя два месяца, 1 июля 1941 года.
В начале весны 1940 года из-за большой занятости на другом объекте Б.Н.Юрьев полностью передал дела по созданию вертолетов своему коллеге И.П.Братухину. В мае 1940 года конструкторское бюро представило первый макет будущего вертолета. В качестве основной несущей конструкции была выбрана поперечная схема, в целесообразности которой в то время сомневались очень многие строители авиационной техники. Возможно, на подобную идею Братухина натолкнули успешные работы немецких конструкторов, которые создали и провели успешные испытания своего вертолета FW.61.
Первый проект вертолета получил кодовое название «Омега». В связи с началом Великой Отечественной войны сроки постройки первой воздушной машины были смещены, и лишь в августе 1941 года «Омега» была передана для проведения испытаний. Длина вертолета составляла 8,2 метра, диаметр несущего винта 7 метров. Из-за войны было принято решение эвакуировать ОКБ-3 в Алма-Ату, что и стало причиной остановки работы над проектом почти на два года.
Несмотря на то, что 27 августа 1942 года приказом Наркома авиационной промышленности был назначен летчик-испытатель, которым стал инженер ЛИИ Д.И.Савельев, первый полет состоялся намного позже. О первых испытаниях был представлен полный отчет 24 июня 1943 года. В частности, в этом отчете описывались все этапы проведения испытательных полетов, и была дана полная характеристика технических возможностей созданного вертолета.
Согласно отчету, взлетный вес вертолета составлял 1900 килограмм, а максимальная скорость 186 км/ч. Испытания проводились в крайне тяжелых метеорологических условиях. Температура воздуха составляла +50 градусов, что значительно снижало мощность двигателей. Двигатели МВ-6 были с воздушным охлаждением и из-за жары быстро перегревались. Длительность полета не превышала 15 минут, и скорость полета составляла 115км/ч на высоте 150 метров. Это, конечно же, было меньше показателей первого испытательного полета и запланированных параметров.
Но все же положительный эффект при проведении испытательных полетов был достигнут. Во-первых, созданная машина была вполне работоспособной, и, во-вторых, было получено подтверждение ее устойчивости. Основная проблема заключалась в применении маломощных двигателей МВ-6, которые не могли обеспечить необходимую мощность для полноценной работы вертолета.
Для изготовления фюзеляжа «Омеги» была выбрана ферменная конструкция, которую сваривали из стальных труб и обшивали перкалем. В носовой части вертолета было размещено два места для летчика и наблюдателя. Лопасти винтов имели диаметр 7 метров и изготавливались из цельнометаллической конструкции. В качестве балансировки воздушной машины в горизонтальном полете была выбрана конструкция, состоящая из киля с рулем поворота и Т-образного подкосного переставного стабилизатора. Вся конструкция представляла собой хвостовое оперение.
Для управления вертолетом в продольном и поперечном сечении использовалась ручка, при помощи которой пилот выполнял наклоны вектора тяги несущих винтов совместно с изменением дифференциального и циклического шага. Для путевого управления были установлены педали, связанные с рулем поворота. Установленное штурвальное колесо служило для отклонения стабилизатора.
Заводские испытания проводились до 1944 года. За это время в конструкцию «Омеги» были внесены существенные изменения. В частности, маломощные двигатели МВ-6 были заменены на МГ-31Ф, которые отличаются не только более высокой мощностью, но и превосходили прежние силовые агрегаты по степени надежности. Были внесены изменения и в конструкцию боковых ферм, что позволило увеличить полетный вес до 2900 килограмм. Новая конструкция получила название «Омега-2», и к концу 1944 года были проведены заводские испытания. Одной из причин, по которой задерживалась передача воздушной машины в массовое производство, было наличие значительных вибраций. Были сделаны попытки установить специальные демпферы, но они лишь снизили уровень вибрации, но убрать ее полностью не удалось.
Но, несмотря на некоторые недостатки, машина практически была готова для выполнения различных заданий, и появление «Омеги-2» на вооружении Советской Армии было делом времени. А о том, что армия нуждалась в подобной технике, сомнения не было.