I primi elicotteri al mondo. Quando è stato creato il primo elicottero e per quanto tempo ha volato

Regnava supremo nell'aria. Durante questo periodo, la velocità e la capacità di carico dei veicoli alati sono aumentate molte volte, che si sono trasformate da goffi "quanto" di compensato in potenti uomini di bell'aspetto, incarnando le conquiste tecniche più avanzate del pensiero umano.

Tuttavia, nonostante tutti i suoi pregi, qualsiasi aereo ha un importante inconveniente: per rimanere in aria, deve muoversi costantemente ea una velocità sufficientemente elevata su un piano orizzontale, perché il sollevamento delle sue ali dipende direttamente dalla velocità di movimento . Da qui la necessità della corsa di decollo e di atterraggio, che incatenano l'aereo all'aeroporto.

Nel frattempo, c'è spesso bisogno di un aereo del genere che abbia una forza di sollevamento indipendente dalla velocità di volo, possa salire verticalmente e atterrare e, inoltre, sia in grado di "librarsi" nell'aria. Questa nicchia, dopo una lunga ricerca progettuale, era occupata da un velivolo ad ala rotante: un elicottero.

Possedendo tutte le qualità di volo inerenti a un aereo, l'elicottero ha, inoltre, un numero notevole proprietà specifiche: può decollare da fermo senza una corsa preliminare, rimanere fermo in aria all'altezza desiderata, avanzare in tutte le direzioni, compiere virate in qualsiasi direzione sia durante il movimento in avanti che in volo stazionario; infine, può atterrare su una piccola piattaforma senza una corsa successiva.

La creazione di un apparato che possedesse un complesso di queste qualità si è rivelata un compito estremamente difficile, poiché la teoria di un elicottero è molto più complicata della teoria di un aeroplano. Ci sono voluti anni di duro lavoro di molti progettisti prima che l'elicottero iniziasse a sentirsi sicuro nell'aria e fosse in grado di condividere le preoccupazioni del trasporto aereo con l'aereo.

I primi aerogiri (elicotteri e autogiri) apparvero quasi contemporaneamente al primo velivolo. Nel 1907, l'elicottero a quattro eliche dei francesi Breguet e Richet riuscì per la prima volta a sollevarsi da terra e sollevare una persona sopra di esso. Da allora, molti inventori hanno proposto vari disegni elicotteri.

Tutti avevano un complesso schema multi-rotore, in cui diverse viti servivano a mantenere il dispositivo in aria e molte altre a spingerlo in aria. la giusta direzione. Lo schema a rotore singolo (a cui appartiene il 90% di tutti gli elicotteri del nostro tempo) all'inizio non fu preso seriamente in considerazione da nessuno.

Ed era reale? Solleva il dispositivo in aria con una sola vite, fermo, ovunque sia andato. Ma come dargli un movimento di traslazione orizzontale? Come gestirlo? Quegli inventori che erano abbastanza esperti di aerodinamica hanno sottolineato un altro grave inconveniente dello schema a rotore singolo: la presenza di un momento reattivo. Il fatto è che quando il rotore principale veniva azionato da un motore rigidamente collegato alla gondola, quest'ultima doveva ruotare non tanto l'elica stessa quanto (in senso contrario) il corpo dell'apparato.

Sembrava che fosse possibile paralizzare il momento del getto solo quando nella progettazione dell'elicottero vengono utilizzati diversi rotori principali che ruotano in direzioni opposte. Inoltre, queste viti potrebbero essere posizionate sia separatamente l'una dall'altra (schemi longitudinali e trasversali), sia sullo stesso asse - una sotto l'altra (schema coassiale). Mi sono venuti in mente anche altri vantaggi dello schema multivite. Dopotutto, avendo diverse viti di controllo, era più facile dirigere l'auto nella giusta direzione.

Ma presto si è scoperto che più viti ha un elicottero, più problemi ha: il calcolo del dispositivo anche con una vite era molto compito difficile Tuttavia, si è rivelato generalmente impossibile tenere conto dell'influenza reciproca di molte eliche (almeno nel primo quarto del XX secolo, quando l'aerodinamica stava solo muovendo i primi passi e la teoria dell'elica stava appena iniziando a prendere forma prendere forma).

Un contributo significativo al superamento di molti di questi problemi è stato dato dall'inventore russo Boris Yuryev. Ha fatto le sue scoperte più importanti quando era studente presso la Scuola tecnica superiore di Mosca ed era un membro attivo del circolo aeronautico del famoso scienziato russo Zhukovsky.

Interessato a uno schema a rotore singolo, Yuryev, prima di tutto, si è posto la domanda: come dire all'elicottero di muoversi in avanti nella giusta direzione? La maggior parte degli inventori all'inizio del XX secolo, come già accennato, era sicura che per questo fosse necessario dotare l'apparato non solo di rotori, ma anche di eliche. Tuttavia, sperimentando molti modelli diversi, Yuryev scoprì che inclinando l'asse del rotore principale era possibile ottenere una buona velocità di volo orizzontale senza realizzare una speciale elica a spinta orizzontale.

Il moto traslatorio dell'elicottero può essere ottenuto anche inclinando in avanti il corpo dell'apparecchio. In ciò In questo caso, la forza della grande elica viene scomposta in due forze: sollevamento e spinta, e l'apparato inizia ad avanzare. E maggiore è l'inclinazione dell'apparato, maggiore sarà la velocità di volo.

Il problema successivo era come bilanciare il momento reattivo che agisce sulla navicella. Yuryev ha suggerito che ciò potrebbe essere ottenuto più facilmente con una piccola elica situata sulla coda dell'elicottero e azionata da un ingranaggio leggero. A causa del fatto che la forza creata dal rotore di coda veniva applicata al braccio lungo (rispetto al baricentro dell'apparato), la sua azione compensava facilmente il momento reattivo.

I calcoli hanno mostrato che ciò richiederebbe l'8-15% della potenza del motore. Yuryev ha suggerito di realizzare ulteriormente le lame questa elica a passo variabile. Aumentando o diminuendo l'angolo di inclinazione di queste pale rispetto al piano di rotazione, era possibile aumentare o diminuire la spinta di questa elica. Con una spinta elevata, il rotore di coda doveva superare il momento reattivo del rotore principale e far girare la gondola nella giusta direzione.

Ma la sfida più grande è stata creare sistema affidabile gestione. Il pilota doveva disporre di dispositivi che gli consentissero di modificare rapidamente l'orientamento della macchina rispetto a tutti e tre i suoi assi: ovvero ruotarla in qualsiasi direzione rispetto all'asse verticale, inclinare il corpo su e giù e anche arrotolalo a destra e a sinistra. Il problema di svolta è stato risolto con un piccolo rotore di coda.

Per questo, come già notato, è stato sufficiente far girare e connettere le sue lame meccanismo per girarli con i timoni. Ma come garantire la controllabilità relativa agli assi longitudinale e trasversale? al massimo un mezzo semplice ci sarebbe un dispositivo per altri due rotori di coda, posti sulle console ad una certa distanza dal baricentro della macchina e che fanno girare l'elicottero nella direzione necessaria al pilota.

Qui la vite 1 serve a compensare il momento reattivo, e funge anche da timone; l'elica 2 rotola ed è simile nella sua azione agli alettoni (piani di deformazione delle ali di un aereo), e l'elica 3 funge da specie di elevatore. Ma questo sistema, oltre ad essere eccessivamente complesso, aveva anche lo svantaggio di rendere l'elicottero molto instabile in volo. Yuryev iniziò a pensare alla domanda: è possibile disporre il rotore principale in modo tale da creare lui stesso i due momenti necessari per controllare l'elicottero? La sua ricerca terminò nel 1911 con l'invenzione di uno dei dispositivi più straordinari nella storia di un elicottero: la creazione di un piatto oscillante.

Il principio di funzionamento di questa macchina è molto semplice. Ogni pala dell'elica descrive un cerchio durante la rotazione. Se le pale del rotore principale sono rese mobili rispetto ai loro assi longitudinali, in modo che possano modificare l'angolo di inclinazione rispetto al piano di rotazione, il movimento dell'elicottero può essere controllato molto facilmente.

Infatti, se una parte del cerchio da essa delineato passa attraverso la lama con un ampio angolo di installazione, e l'altra parte - con meno, quindi, ovviamente, la spinta da un lato sarà maggiore, e dall'altro minore, e il rotore principale (e con esso l'intera macchina) girerà nella direzione corrispondente.

Il piatto oscillante appena fornito installazione necessaria lame. Per fare ciò, è stato installato un anello sull'albero del rotore principale su una sospensione cardanica, alla quale, con l'ausilio di cerniere, sono stati fissati i guinzagli alle leve che facevano girare le pale. L'anello ruotava insieme all'albero dell'elica. Da due lati era coperto da un anello fisso che vi si appoggiava liberamente. Quest'ultimo anello poteva essere ruotato liberamente per mezzo di aste di sterzo e dotato di qualsiasi inclinazione su due piani.

In questo caso anche l'anello interno si è inclinato ruotando contemporaneamente all'interno dell'anello fisso. Facilmente vedere che in questo caso l'anello interno farà un'oscillazione completa in un giro, che a sua volta farà oscillare ogni lama ad esso associata: tutte cambieranno l'angolo di installazione da un valore minimo a un massimo durante il giro. Tali angoli dipenderanno dall'inclinazione dell'anello fisso associato alle leve di comando.

Se il pilota aveva bisogno di far virare la sua auto in qualsiasi direzione, doveva puntare l'anello esterno del piatto oscillante in quella direzione. In questa modalità, l'angolo di inclinazione di ciascuna pala veniva modificato indipendentemente dalle altre pale. Ma è stato facile farlo in modo che il piatto oscillante, se necessario, potesse cambiare l'angolo di installazione contemporaneamente per tutte le lame contemporaneamente. Ciò era necessario, ad esempio, in caso di guasto del motore in una modalità chiamata autorotazione, quando, sotto l'influenza di un flusso d'aria, l'elica di un elicottero in caduta iniziava a ruotare spontaneamente, agendo come un paracadute.

Allo stesso tempo, l'elicottero sembrava pianificare (in natura, questo effetto può essere osservato nella caduta dei semi di acero). Per fare ciò, è stato sufficiente far scorrere il giunto cardanico del piatto oscillante lungo l'albero dell'elica (dall'alto verso il basso). Alzando o abbassando il piatto oscillante, il pilota ruotava immediatamente tutte le pale dell'elica in una direzione, aumentando o diminuendo così l'angolo di installazione o rendendolo negativo (cioè in grado di ruotare nella direzione opposta, che era esattamente ciò che era richiesto durante l'autorotazione) .

Così, nel 1911, uno studente di 22 anni della Scuola tecnica superiore di Mosca Boris Yuryev si sviluppò in in termini generali l'intero schema elicottero monorotore. Non poteva brevettarlo, perché non aveva i soldi per farlo. Nel 1912, secondo il progetto di Yuryev, gli studenti della Scuola tecnica superiore di Mosca assemblarono un modello non volante a grandezza naturale di un elicottero. Alla fiera internazionale dell'aeronautica e tenutasi nello stesso anno a Mosca, questo modello è stato premiato con una piccola medaglia d'oro. Tuttavia, la scuola non aveva i fondi per costruire una macchina funzionante. La prima guerra mondiale, iniziata poco dopo, e poi guerra civile per molto tempo ha distratto Yuryev dal lavoro sul suo progetto.

Nel frattempo, i modelli di elicotteri multirotore hanno continuato ad apparire in altri paesi. Nel 1914 costruì il suo elicottero inglese Mumford. È stato il primo a volare con velocità di traslazione. Nel 1924, il francese Emishen fece volare per la prima volta il suo elicottero in un cerchio chiuso. Allo stesso tempo, Yuryev, dopo aver assunto la carica di capo del dipartimento aerodinamico sperimentale TsAGI, ha cercato di implementare il suo schema a rotore singolo.

Sotto la sua guida, Alexei Cheremukhin costruì il primo elicottero sovietico 1-EA. Questa macchina aveva due viti di coda e due motori Ron con una potenza di 120 hp ciascuno. a testa. Inoltre è stato dotato per la prima volta di un piatto oscillante. I primissimi test nel 1930 diedero risultato brillante. L'elicottero pilotato da Cheremukhin è decollato con sicurezza da terra e si è alzato facilmente fino a un'altezza di diverse centinaia di metri, descrivendo liberamente otto nell'aria e altre figure complesse.

Nel 1932, Cheremukhin fece volare questo elicottero ad un'altezza di 605 m, stabilendo così un record mondiale assoluto. Tuttavia, questo elicottero era ancora molto lontano dall'essere perfetto. Era instabile. Il rotore principale è stato reso rigido (le pale non hanno cambiato il volano), il che ha reso il suo lavoro insoddisfacente. Successivamente sono stati sviluppati e costruiti altri modelli. Nel 1938, sotto la guida di Ivan Pavlovich Bratukhin, fu creato il primo elicottero birotore sovietico 11-EA. schema trasversale.

Ma in generale, negli anni '30, l'industria degli elicotteri non ha ricevuto in URSS sostegno statale. In quel momento divenne molto popolare la teoria, secondo la quale l'aereo è incomparabilmente più perfetto dell'elicottero sia in velocità che in termini di capacità di carico, e l'elicottero è solo giocattolo costoso. Solo nel 1940 Yuryev, con grande difficoltà, riuscì a ottenere il permesso di creare uno speciale ufficio di progettazione, che dirigeva. Ben presto carico di molto lavoro di insegnamento, cedette la guida del dipartimento a Ivan Bratukhin. Un anno dopo iniziò la guerra e la creazione di un elicottero perfetto fu nuovamente rinviata a tempo indeterminato.

A quel tempo, la Germania era leader nel settore degli elicotteri. Il talentuoso designer Heinrich Focke ha creato negli anni '30 diversi perfetti elicotteri trasversali a doppio rotore. Nel 1937 furono stabiliti record mondiali sul suo elicottero FW-61: altitudine - 2439 m, velocità - 123 km / he autonomia - 109 km di volo. In 1939, il nuovo elicottero Fokke ha raggiunto un'altitudine di 3427 m, e in 1941 la sua macchina FA-223 è stata lanciata in una piccola serie. La guerra pose fine al suo sviluppo, ma il successo dei Focke-Wulf attirò a lungo l'attenzione dei progettisti sullo schema trasversale.

Il fatto che lo schema a rotore singolo si sia comunque affermato nell'industria degli elicotteri come dominante, enorme il merito è del progettista aeronautico americano Igor Sikorsky. (Russo di origine, emigrò in America nel 1919 e nel 1923 fondò qui la sua compagnia Sikorsky.) Durante la sua vita, Sikorsky sviluppò diverse dozzine di modelli di aerei, ma la creazione di un elicottero gli portò fama mondiale. È stato lui a portare per primo alla perfezione il classico schema Yuryev a vite singola.

Sikorsky costruì il suo primo elicottero S-46 (VC-300) nel 1939. Abbandonò immediatamente l'idea di determinare mediante calcoli tutti i parametri del dispositivo e decise di creare un elicottero in cui le modifiche al progetto potessero essere facilmente apportate durante i test di volo. La sua macchina aveva un aspetto decisamente primitivo: una semplice fusoliera era assemblata sotto forma di un traliccio di tubi d'acciaio, il pilota sedeva apertamente su una piccola sedia davanti al motore. Propulsione da un piccolo motore da 65 CV. Veniva trasmesso per mezzo di cinghie fino al cambio, dal quale veniva azionato un rotore principale a tre pale e tre cerniere, di semplice concezione. Il rotore di coda a pala singola era montato su una lunga trave a forma di scatola.

Già i primi test hanno rivelato numerosi difetti di progettazione. Il piatto oscillante ha funzionato molto male, poiché era cronometrato in modo errato; per questo motivo, l'elicottero non ha obbedito bene al volante e ha oscillato durante il sollevamento. Alla fine si è capovolta e si è rotta male. Quindi Sikorsky abbandonò il piatto oscillante e introdusse tre viti di coda (realizzando così il primo schema di Yuryev, che è stato menzionato sopra).

In questo progetto, l'elicottero ha mostrato una buona manovrabilità. Nel maggio 1940, Sikorsky pubblicamente ha dimostrato la sua prole a Bridgeport davanti ai piloti americani. La sua macchina ha fatto una grande impressione sui presenti: l'elicottero si è mosso liberamente su e giù, di lato e all'indietro, si è librato immobile e si è girato sul posto. L'elicottero aveva un solo inconveniente: ostinatamente non voleva volare in avanti.

Ci sono voluti diversi mesi per scoprire il motivo della sua "testardaggine". Si è scoperto che i vortici d'aria creati dal rotore principale hanno avuto un forte effetto sul funzionamento dei rotori di coda, quindi ad alta velocità si sono rifiutati di funzionare. Con i rotori di coda spostati fuori dalla portata del rotore principale, la manovrabilità e il controllo del VS-300 sono immediatamente migliorati in modo significativo. In generale, il VS-300 era di grande importanza per Sikorsky. Durante i voli di prova di due anni, su di esso sono stati testati diversi sistemi di controllo, tipi diversi eliche e strutture, la forma stessa dell'elicottero è stata elaborata. Il numero di miglioramenti strutturali apportati al modello originale fu così significativo che nel 1942 del precedente elicottero rimasero solo il sedile del pilota, la fusoliera centrale, il serbatoio del carburante e due ruote del carrello principale. Grazie a questi test, la creazione dei seguenti elicotteri è stata molto più semplice.

Ben presto, il comando dell'aeronautica americana ordinò a Sikorsky di sviluppare un elicottero militare che potesse farlo verrebbe utilizzato per la regolazione del fuoco e per la comunicazione. Nuovo modello ha ricevuto il nome VS-316 (S-47). Numerosi guasti con la prima macchina hanno convinto il progettista che il piatto oscillante era assolutamente necessario per un circuito a vite singola. Questa volta la macchina è stata progettata con grande cura, che ha predeterminato il successo del modello. Nel gennaio 1942 iniziarono i test di volo dell'elicottero finito. Ad aprile, l'auto era già stata dimostrata ai militari.

Il pilota collaudatore Charles Maurice, seduto al timone, è stato in grado di mostrare le enormi capacità del velivolo ad ala rotante aereo. Si è librato sopra le teste degli spettatori attoniti, è decollato ed è atterrato di nuovo al suo vecchio posto: proprio nei recessi delle ruote, si è mosso in avanti, indietro, di lato, si è girato sul posto. Quindi sollevò la sacca di spago con le uova con un tubo speciale, la portò in un altro posto e la abbassò senza romperne nemmeno una. Sono state dimostrate anche altre acrobazie, ad esempio la discesa e l'ascesa di un passeggero su una scala di corda in un elicottero sospeso sopra il suolo.

Ora questo, ovviamente, non è sorprendente, ma a quel tempo era una curiosità e stupiva fino in fondo generali saggi del mondo. Uno dei capi di alto rango presenti ha esclamato: "Questa cosa può fare tutto ciò che può fare un cavallo!" E il famoso pilota collaudatore inglese Bree ha ammesso: "Eravamo presenti al miracolo". Alla fine, Maurice ha dimostrato la velocità di crociera - circa 130 km / h, si è alzato dal suolo di 1500 m, quindi è atterrato con il motore spento in autorotazione.

Nel maggio 1942, il VS-316 fu adottato dall'esercito americano con il nome XR-4 e messo in produzione in serie. Furono costruiti un totale di 130 di questi elicotteri. Nel 1944 furono testati per la prima volta in condizioni di combattimento in Birmania. C'era una guerra qui nella giungla e l'elicottero era l'unico veicolo adatto per l'approvvigionamento di truppe. I combattenti giapponesi hanno lanciato una vera caccia ai "giradischi" a bassa velocità, ma non sono riusciti ad abbatterne uno solo: al minimo pericolo, l'elicottero si è schiacciato contro il suolo, si è nascosto tra gli alberi e quindi è sfuggito facilmente alla battaglia.

Nel 1943, la compagnia Sikorsky lanciò un nuovo elicottero XR-5, che si distingueva per una velocità molto maggiore e portata. Per la prima volta è stato sviluppato uno speciale motore per elicotteri. Furono costruite in totale 65 di queste macchine, poiché il Ministero della Difesa annullò i suoi ordini a causa della fine della guerra. Nel frattempo, nel 1944, Sikorsky era già pronto nuovo modello- S-49 (ne sono stati prodotti in totale 229).

Dopo la guerra, gli elicotteri iniziarono a diffondersi rapidamente in tutto il mondo. Sikorsky non mantenne a lungo il monopolio della loro produzione, poiché solo negli Stati Uniti 300 aziende iniziarono a sviluppare i propri modelli di rotorcraft. Tuttavia, Sikorsky aveva importanti vantaggi su di loro: un design consolidato e una produzione consolidata.

Nonostante la concorrenza, la sua azienda non solo ha prosperato, ma ha anche ampliato la produzione. Nel 1946 sviluppò il modello S-51 (furono prodotti in totale 554 veicoli), che trovò la più ampia applicazione sia in ambito militare che economico. Questo elicottero è stato il primo ad essere dotato di un pilota automatico, che ha notevolmente facilitato il controllo.

Tuttavia, il più grande successo è caduto sugli elicotteri S-55 Chickasaw (1949) e S-58 Seabat (1954). Solo nello stabilimento Sikorsky furono assemblati 1828 pezzi di elicotteri del primo modello e 2261 del secondo. Inoltre, molte aziende in paesi diversi acquisito una licenza per la loro produzione. Nel 1952 sorvolarono due S-55 oceano Atlantico(con un rifornimento sul ponte di una portaerei) dall'America all'Europa. L'S-58 è stato riconosciuto come il miglior elicottero di prima generazione. Divenne anche il "canto del cigno" dello stesso Sikorsky. Nel 1957, il designer di 68 anni si è dimesso dalla guida dell'azienda.

Durante questi anni, lo sviluppo di elicotteri nell'URSS era in pieno svolgimento. Dopo la guerra, Yuriev riuscì a organizzare due nuovi uffici di progettazione: Mikhail Mil, che si impegnò a sviluppare un elicottero a rotore singolo, e Nikolai Kamov, che scelse uno schema coassiale. Anche l'ufficio di progettazione di Yakovlev si è unito al lavoro sulla progettazione dell'elicottero. Bratukhin ha continuato il suo lavoro sugli elicotteri trasversali.

Nel 1946 apparve il suo elicottero G-3. Nel 1947 ha prodotto il suo primo elicottero Ka-8 Kamov. Ma quando alla fine degli anni '40 fu indetta una competizione per il miglior modello sovietico, fu vinta dall'elicottero Mil Mi-1, creato secondo lo schema a rotore singolo di Yuryev. Nel 1951 fu messo in produzione.

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Chi ha inventato l'elicottero?

Il sogno di un aereo che potesse prendere il volo è nato molto tempo fa. Leonardo da Vinci già nel 1500 d.C. disegnò un enorme elicottero elicoidale. Ma non ha mai provato a costruire un elicottero perché non aveva un motore. Nel 1783 fu mostrato in Francia un elicottero giocattolo noto come "cima cinese". Non si sa ancora chi l'abbia inventato. Nel 1796 Sir John Cayley stava facendo prototipi Cime cinesi e ha anche progettato un elicottero alimentato a vapore.

Nei successivi 100 anni, molte persone furono coinvolte nella progettazione di elicotteri. Alcuni di questi modelli erano straordinariamente complessi, altri semplici, ma solo pochi potevano volare. La cosa più difficile era che non c'erano motori potenti ma leggeri. Un tale motore è stato realizzato solo durante la prima guerra mondiale. Ha permesso la costruzione di un elicottero che è decollato da terra con un uomo a bordo.

Nel 1909 e nel 1910, Igor Sikorsky progettò due elicotteri. Uno di loro potrebbe sollevare il proprio peso. Alla fine del 1917, due ufficiali austro-ungarici costruirono un elicottero per sostituire il pallone d'osservazione legato. Ha effettuato diversi decolli ad alta quota, ma questo elicottero non poteva essere manovrato liberamente.

Il lavoro sugli elicotteri è continuato in molti paesi. Ma nessuna delle macchine ha soddisfatto le aspettative dei progettisti.

Nel 1936 arrivò un messaggio dalla Germania secondo cui un progetto di elicottero di successo era stato prodotto dalla società Focke-Wulf. Nel 1937 sorvolò l'intero paese a una velocità di circa 70 miglia orarie e ad un'altitudine di oltre 335 metri.

Nel 1940, Sikorsky dimostrò il suo primo elicottero operativo. Questo elicottero è stato adottato dall'esercito degli Stati Uniti nel 1942.

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Fu solo nel XX secolo che fu messo in pratica.

Nel 1853-1860, in Francia, Ponton d'Amecourt sviluppò un progetto per una macchina volante, l'"aeronef". L'aronef doveva sollevarsi con l'aiuto di due viti montate su un asse verticale e ruotanti in direzioni opposte.

Il primo volo verticale in assoluto ebbe luogo il 24 agosto (secondo altre fonti, il 29 settembre), 1907, e durò un minuto. L'elicottero, costruito dai fratelli Louis e Jacques Breguet (Louis & Jacques Bréguet) sotto la guida del professor Charles Richet, decollò a 50 cm di altezza, aveva una massa di 578 kg ed era dotato di un motore Antoinette da 45 cv . Il giroplano aveva 4 rotori con un diametro di 8,1 m, ciascuna vite era composta da otto pale, collegate a coppie sotto forma di quattro ali biplanari rotanti. La spinta totale di tutte le eliche era di 560-600 kg. La massima quota di volo stazionario di 1.525 m è stata raggiunta il 29 settembre. Ci sono anche prove che nel 1905 il francese M. Leger creò un apparato con due eliche a rotazione opposta, che potevano decollare da terra per qualche tempo.

La prima persona a prendere il volo in elicottero è stato il produttore di biciclette francese Paul Cornu. Il 13 novembre ha costruito un elicottero che lo ha sollevato verticalmente in aria ad un'altezza di 50 cm ed è rimasto sospeso in aria per 20 secondi. Il risultato principale di Cornu è stato un tentativo di rendere maneggevole l'elicottero (non si può dire, tuttavia, che questo tentativo sia stato coronato da un completo successo), per il quale l'inventore ha installato speciali superfici sotto le viti che, riflettendo il flusso d'aria dalle viti, ha dato al dispositivo un certo margine di manovrabilità. Ma anche questo elicottero era mal controllato.

Etimologia

L'elicottero nel senso moderno del termine prima della guerra era chiamato "elicottero". Questa parola è stata presa in prestito dal francese (fr. elicotteri) già dentro fine XIX secolo.

La parola "elicottero" apparve nel 1929, quando fu applicata da N. I. Kamov all'autogiro KASKR-1, che però non era un elicottero nel senso moderno del termine. Lo stesso significato è registrato nel dizionario di Ushakov: "elicottero, e m.(nuova aviazione). Lo stesso del giroscopio". Apparentemente, la parola "elicottero" è stata creata a somiglianza del francese "gyroplane" (avente lo stesso significato ed esistente dal 1907) nonché per analogia con "aéroplane" (allora ancora comune in francese), fu inventato l'"aeroplano". Cioè, il primo elemento "vert-" (dalla parola "twirl") corrisponde al francese "gyro-", risalendo al greco "γῦρος".

Non sembra vero che l'affermazione di L. A. Vvedenskaya e N. P. Kolesnikov secondo cui "quando hanno inventato un aereo che non necessita di una corsa di decollo, poiché è in grado di salire verticalmente e volare da qualsiasi piattaforma, allora è stata creata una parola per il suo nome elicottero (vert ical + anni et) ", soprattutto perché KASKR-1, che è un giroplano, non poteva salire verticalmente.

Un'altra opzione sono due grandi rotori che ruotano in direzioni opposte sullo stesso asse. La seconda vite è chiamata rotore coassiale a simmetria aerodinamica. Questa variante è utilizzata, ad esempio, nel russo Ka-50. Gli elicotteri di questo schema mostrano un rapporto spinta-peso più elevato, tuttavia, in caso di insufficiente ponderazione del progetto, potrebbero avere maggiore probabilità frustate delle pale dell'elica durante una brusca manovra laterale.

Ci sono anche elicotteri che utilizzano l'effetto Coanda (attaccamento di un getto di liquido o gas a superficie dura) per compensare la coppia senza viti aggiuntive.

La velocità massima dell'elicottero è limitata a causa dell'impossibilità di raggiungere costantemente la velocità del suono alle sezioni estreme delle pale (totale velocità massima al filo della pala è pari al raggio del disco di rotazione del rotore, moltiplicato per i giri al secondo + la velocità dell'elicottero stesso), che porterebbe alla distruzione della struttura.

Quando un elicottero sta volando in avanti, le pale che si muovono in avanti hanno una velocità maggiore rispetto all'aria rispetto a quelle che si muovono all'indietro. Di conseguenza, una metà dell'elica crea più portanza dell'altra e l'elicottero gira lateralmente. Per evitare che ciò accada, viene utilizzato il meccanismo di compensazione integrato nel piatto oscillante in modo che l'angolo di inclinazione delle pale nella metà sinistra e destra dell'elica sia diverso.

Vite singola con vite di coda. Per compensare il momento reattivo, viene utilizzata una vite di coda, che crea spinta nella direzione di rotazione dell'HB. Tradizionalmente, questo schema è chiamato "schema classico". Secondo questo schema è stata costruita la maggior parte degli elicotteri esistenti;
Monovite con sistema di controllo del getto. Per compensare il momento del getto, vengono utilizzati un sistema di controllo dello strato limite sul braccio di coda e un ugello a getto all'estremità. In Occidente è noto come NOTAR, che sta per "NO TAil Rotor" o "Without a tail rotor", che non suona correttamente per la presenza di molti schemi che rientrano in questa definizione. Esempio: MD 520N ; MD 900 Explorer.
Monovite con principio reattivo di rotazione delle lame. Indicato anche come elicotteri a reazione. I motori sono posizionati sulle pale e non vengono trasmessi momenti forti all'albero del rotore principale, come nel caso dei motori posizionati nella fusoliera. Tale schema elimina la presenza di un momento reattivo dal rotore principale. Esistere varie opzioni di questo schema: con l'installazione di motori ramjet sulle punte delle pale (in realtà un elicottero a reazione), o con ugelli sulle punte delle pale e la fornitura di gas di scarico caldo da un motore a turbina a gas situato nella fusoliera ( "azionamento a ciclo caldo"), o un ciclo di azionamento del compressore a "ciclo freddo": un motore a turbina a gas nel corpo dell'elicottero aziona il compressore e l'aria compressa da esso viene fornita attraverso tubazioni agli ugelli alle estremità delle pale. Furono costruite diverse macchine sperimentali alimentate a reazione. Su un elicottero prodotto in serie è stata utilizzata solo una trasmissione del tipo a compressore. Esempio: Sud-Ouest SO.1221 "Djinn".
Schema longitudinale bivite. La compensazione della coppia di reazione avviene per la presenza di due eliche identiche che ruotano in direzioni opposte e si trovano nella parte anteriore e posteriore della fusoliera. Esempio: CH-47 Chinook, Yak-24.
Schema trasversale bivite. Simile al precedente, ma le viti si trovano su tralicci o ali ai lati della fusoliera. Esempio: B-12 (il più grande elicottero mai volato).
Circuito coassiale bivite. La compensazione della coppia reattiva avviene per la presenza di due viti identiche che ruotano in direzioni opposte e si trovano sullo stesso asse. Esempio: la maggior parte degli elicotteri UVZ im. Kamov.
Bivite con piani di rotori che si intersecano. Chiamati anche sincrotteri. Gli assi dei rotori che ruotano in direzioni opposte sono inclinati l'uno verso l'altro, i piani di rotazione dei rotori si intersecano, per evitare la collisione delle pale, la loro rotazione è sincronizzata. Esempio: Kaman HH-43 Huskies.
Multi-rotore (piattaforme per elicotteri). La compensazione avviene per la presenza di un pari numero di viti controrotanti.
Velivolo ad ala rotante. Questo schema differisce dal precedente in quanto per creare la propulsione viene utilizzata un'elica pull / push o un motore a reazione. Qui il nome "rotorcraft" significa che nel volo orizzontale l'elica è usata come un'ala (non crea propulsione). Esempio: Ka-22.
Convertiplani. Questo è un diagramma di un aereo di transizione che decolla come un elicottero usando un'elica, e in volo livellato vola come un aeroplano usando le eliche come eliche. I convertiplani sono divisi in dispositivi
con un gruppo elica rotante (tiltrotor) - l'ala è ferma, il motore (se si trova sull'ala) ruota con un'elica (Esempio: V-22 Osprey);
con un'ala rotante (tiltwing) - l'ala ruota insieme al gruppo elica situato su di essa;
verticale - gli elementi strutturali non ruotano, ma il dispositivo è "sulla coda" (Heinkel Lerche II, Wespe - non costruito a causa della sconfitta

Come dimostra la storia, la paternità di molte invenzioni importanti non è facile o addirittura impossibile da stabilire. Dopotutto, le stesse idee possono sorgere in persone separate da secoli o migliaia di chilometri. Lo stesso vale per la domanda su chi ha inventato il primo elicottero, poiché è noto che molti scienziati, ingegneri e progettisti di talento hanno proposto vari concetti per la creazione di velivoli a decollo verticale.

sfondo

È abbastanza difficile dire esattamente in quale anno è stato inventato l'elicottero, poiché è difficile determinare il punto di partenza. Se parliamo dell'idea di un dispositivo che si alza verticalmente grazie a una vite rotante, la menzione scritta più antica di un oggetto del genere è di più Era un piccolo giocattolo per bambini a forma di bastoncino con una vite all'estremità, che veniva bloccato tra i palmi, sottoposto a rotazione e rilasciato, dopodiché si sollevava brevemente. Nessuno applicazione pratica questa invenzione non è stata trovata allora ed è stata dimenticata per molto tempo.

Leonardo Da Vinci

Nonostante il nome più grande genio Il Rinascimento non compare tra quelli che di solito vengono chiamati quando si risponde alla domanda su chi ha inventato l'elicottero, uno dei disegni realizzati dalla sua mano nel 1475 mostra un aereo con un'enorme elica. Leonardo presumeva che un tale meccanismo sarebbe volato verticalmente verso l'alto se la sua elica fosse stata messa in moto usando la forza muscolare del pilota.

M. Lomonosov

Dopo 270 anni, il meccanismo, che con un tratto può essere definito il prototipo di un minielicottero, è stato inventato in Russia. Il suo autore fu Mikhail Lomonosov, che decise di creare un apparato in grado di elevare a grande altezza termometri e altri strumenti necessari per la ricerca meteorologica. È noto che è stato realizzato anche un modello lanciato da un meccanismo a molla, ma i suoi test non hanno avuto successo. Comunque sia, anche se non c'è motivo di credere che M. Lomonosov sia stato il primo a inventare un elicottero, il principio della cancellazione reattiva della coppia da lui inventato sull'aeromobile è ancora utilizzato ed è considerato un classico universalmente riconosciuto.

Primo volo verticale

Nel 1860, in Francia, G. Ponton d'Amecourt creò un aeronef, che aveva due eliche coassiali ed era dotato di un motore a vapore. I suoi test non hanno avuto successo e la macchina non è mai stata in grado di effettuare il sollevamento verticale che il suo inventore aveva sperato.

La situazione è cambiata con l'avvento dei motori a benzina, che erano più potenti e pesavano meno dei motori a vapore. Il 29 settembre 1907 ebbe luogo il primo volo verticale in assoluto. È stato realizzato dal Gyroplane senza equipaggio, costruito da Louis e Jacques Breguet con il supporto teorico del professor C. Richet. Durò meno di un minuto. Allo stesso tempo, l'auto è stata in grado di decollare da terra solo di 50 cm Nonostante il successo, la maggior parte degli esperti ritiene che quando si risponde alla domanda su chi ha inventato l'elicottero, non si possano nominare i creatori del Giroplano, poiché il suo volo è stato non controllabile, e il dispositivo stesso era il momento della salita era al guinzaglio.

Primo volo con equipaggio

Nel 1907, il francese Paul Cornu fu il primo a inventare un elicottero che sollevò in aria il suo creatore. L'auto è stata in volo per soli 2 secondi e ha raggiunto un'altezza di 50 cm, contemporaneamente Cornu ha provato a controllare il dispositivo, ma non si può dire che ci sia riuscito.

Ulteriore storia dell'invenzione dell'elicottero

Per diversi anni, progettisti e ingegneri non sono riusciti a risolvere il problema del controllo di tali velivoli. La svolta avvenne nel 1911, quando B.N. Yuryev divenne colui che inventò l'elicottero a rotore di coda. Il meccanismo di quest'ultimo è utilizzato nella costruzione di aeromobili fino ad oggi.

Nel 1922, il professor G. Botezat, emigrato dalla Russia negli Stati Uniti dopo la rivoluzione, costruì esercito americano il primo elicottero controllato in modo sostenibile al mondo. Tuttavia, essendo salito in aria a un'altezza di 5 m, poteva volare solo per pochi minuti.

Successi nel campo dell'ingegneria degli elicotteri

Negli anni successivi furono stabiliti diversi record per la durata e l'autonomia dei voli. Tra questi ci sono:

il record dell'argentino Raul Pateras Pescara, che ha superato una distanza di 736 m con un elicottero di sua progettazione;
il volo più lungo dell'epoca (1924) della durata di 7 minuti e 40 secondi, realizzato dal francese E. Emishen;
il record dell'elicottero italiano d'Ascanio, che nel 1930 coprì una distanza di oltre 1 km;
record di velocità (100 km/h), stabilito nel 1935 dal velivolo Gyroplane.

Chi ha inventato il primo elicottero al mondo?

Si ritiene che in risposta a questa domanda si debba menzionare il nome del progettista di aeromobili Igor Ivanovich Sikorsky. Molto prima dell'invenzione della sua creazione principale - il primo elicottero seriale al mondo - creò l'aereo a 4 motori più avanzato dell'epoca "Russian Knight". Inoltre, detiene anche la leadership nella progettazione di idrovolanti transatlantici.

Già nel 1931 Sikorsky brevettò un progetto per una macchina volante, il cui design non era fondamentalmente molto diverso dai modelli di elicotteri usati oggi. In particolare suggerì di utilizzare 2 eliche: quella principale sul tetto e quella ausiliaria sulla coda.

Il primo elicottero sperimentale Sikorsky - VS-300, controllato da lui stesso, prese il volo nel settembre 1939. Ha rappresentato tubo d'acciaio grande diametro con pozzetto aperto per il pilota. L'aereo aveva una potenza di 65 litri. Insieme a. ed era alimentato da un motore Lycoming che azionava un rotore principale a 3 pale.

Ulteriori successi di Sikorsky

A metà della primavera del 1941, il progettista dell'aeromobile fece una presentazione del primo elicottero anfibio al mondo su un telaio galleggiante, che è una modifica dell'allora famoso velivolo VS-300. L'aeromobile è decollato dalla superficie dell'acqua ed è atterrato con successo a terra. La durata del suo volo è stata di 1 ora e 35 minuti e la velocità ha raggiunto i 100 km orari.

Successivamente, il progettista dell'aeromobile creò 18 tipi di elicotteri, che iniziarono a essere prodotti in serie. Inoltre, ha progettato modelli di turbine, anfibi con carrello di atterraggio retrattile, nonché le cosiddette gru volanti. Gli elicotteri creati da Sikorsky hanno effettuato voli transatlantici e transpacifici con rifornimento in volo. Le macchine Egi sono state utilizzate per un'ampia varietà di scopi. Prima di andare in pensione, Sikorsky ha completato la sua carriera con la creazione dell'elicottero S-58, giustamente considerato il miglior elicottero di prima generazione.

Ora sai perché si crede comunemente che Igor Sikorsky abbia inventato il primo elicottero. Allo stesso tempo, non si possono sminuire i meriti di altri ingegneri e progettisti che hanno dedicato molti anni della loro vita alla creazione e al miglioramento di velivoli ad ala rotante.

Un aereo che può decollare e atterrare verticalmente, muoversi avanti, indietro e lateralmente e librarsi in aria: questo compito difficile ha cercato di risolvere diverse generazioni di designer. Nel 1907, il francese Paul Cornu fece il primo volo "libero" in elicottero. Il suo connazionale Louis Breguet, poche settimane prima, era stato costretto ad assicurare il suo "Giroplan n. 1" con funi da terra.

Primi successi

L'elicottero Cornu, una "bicicletta volante" con due eliche bipala poste ai lati della struttura, è decollato di pochi centimetri ed è crollato in pochi secondi. Molto più forte si rivelò l'aereo dello spagnolo Juan de la Sierva, il cosiddetto "autogiro" del 1923, la cui forza di sollevamento era creata da una grande elica del rotore dall'alto, che ruotava sotto l'azione di un flusso d'aria in arrivo. La velocità orizzontale del dispositivo era fornita da un'elica montata davanti. Nel 1928, Sierva sorvolò la Manica con il suo apparato.

svolta decisiva

Solo verso la fine degli anni '30. appare una macchina familiare con una grande elica centrale e un'elica aggiuntiva nella sezione di coda. Il movimento dell'elica, che crea portanza, crea contemporaneamente una coppia che tende a far ruotare l'elicottero nella direzione opposta. Nel 1936, l'ingegnere tedesco Heinrich Focke installò due rotori controrotanti sullo stesso asse per la stabilizzazione. Igor Sikorsky, un progettista di aerei russo emigrato negli Stati Uniti, riuscì nello stesso obiettivo con un'unica elica nella sezione di coda. Il suo modello, dotato anche di un piatto oscillante che ne aumentava la manovrabilità, rappresentò una svolta decisiva nella storia della costruzione di elicotteri.

1490: Leonardo da Vinci crea un disegno di un aereo a decollo verticale.
1924: Pablo Pescara progetta un elicottero che può librarsi per 10 minuti a un'altezza di 3 metri.
1963: Hauker-Siddeli costruisce l'Harier, il primo caccia a decollo verticale.