Авиаконструктор Игорь Иванович Сикорский 1889-1972

Лайнер, соединяющий континенты

В каждом авиаконструкторе живет мечта о прекрасной машине, которая еще будет создана, которая удивит своей красотой и великолепными характеристиками. После успешной работы над S-40 у Игоря Ивановича крепла уверенность, что можно построить более совершенную машину – летающую лодку, сделать еще один заметный шаг вперед. Накопленный личный опыт и последние достижения авиации позволяли более смело заглянуть в будущее и, как всегда, отойти от традиционного накатанного пути.

Условия ”Пан Америкен” были жесткие. Лодка должна совершать беспосадочные полеты на расстояние не менее 4000 км при встречном ветре до 50 км/ч на скорости, которая бы значительно превышала скорости летающих лодок того времени. Выполнения этих условий можно достигнуть установкой более мощных двигателей, уменьшением лобового сопротивления, совершенствованием аэродинамических форм. Также нужно более узкое и, следовательно, тяжелонагруженное крыло, удельная нагрузка которого в два раза превышала бы значения нагрузки применявшихся тогда крыльев. Это крыло хорошо в полете, но на взлете и посадке не позволяет держать малые скорости, что особо важно для летающих лодок. За разработку нового крыла, которое удовлетворяло бы всем требованиям, взялся Михаил Глухарев. Специально сконструированные зависающие закрылки смогли увеличить на взлете подъемную силу на 40%. При посадке закрылки отклонялись на 40° и обеспечивали посадочную скорость большой машины всего лишь 105 км/ч.

Скорость транспортного самолета – это тоже не самоцель. Рейсовая машина должна иметь и хорошую коммерческую отдачу, т.е. при минимальных эксплуатационных затратах максимальный вес полезного груза, перевезенный на возможно большее расстояние с возможно большей скоростью. Увеличение же скорости базируется в основном на увеличении мощности двигателей, что, в свою очередь, влечет за собой повышение расхода топлива, увеличение его запаса, т.е. лишний вес. Оптимизировать все эти параметры под конкретные цели, найти разумный компромисс между взаимоисключающими требованиями – это и есть основная задача конструктора. Каждая лошадиная сила двигателя, каждый литр топлива, каждый дециметр внутреннего объема самолета, каждая единица площади крыла и т.д. должны использоваться с максимальной отдачей.

Одной из важных проблем авиации всегда была проблема использования оптимальных воздушных винтов. Известно, что максимальную мощность двигатель развивает на максимальных оборотах. Ее можно получить на взлете при малом угле установки лопастей. Вот самолет взлетел, теперь уже обороты помеха – лишний расход топлива. С большим же шагом хорошо в полете, но с ним тяжело взлетать. Он значительно увеличивает взлетную дистанцию, а иногда и не позволяет взлететь перегруженной машине. Вот они взаимоисключающие требования! У автомобиля примерно так же. С места он трогается на первой скорости, передаточное число обеспечивает передачу на колеса максимального крутящего момента. По мере разгона передаточное число уменьшается. Теперь важна скорость автомобиля и минимальный километровый расход топлива. Уже на заре авиации, когда применялись винты только фиксированного шага, были идеи изменять шаг лопасти пропеллера, т.е. на взлете использовать малый шаг и максимальную мощность двигателя, а в полете устанавливать обороты в соответствии с выбранным режимом полета (например, обеспечивающий минимальный километровый расход топлива). Однако уровень техники того времени не позволял решить эту достаточно сложную инженерную задачу. Пока довольствовались, и то далеко не всегда, ступенчатым изменением шага. В зависимости от решаемой задачи подбирался наиболее подходящий шаг лопасти, который устанавливался на земле. В полете менять его уже было нельзя. В 1926 г. впервые был опробован экспериментальный механизм изменения шага в полете. Постепенно это новшество стало внедряться на практике.

При проектировании S-42 Сикорский постарался использовать новинки авиационной науки и техники. В частности, кроме тяжелонагруженного крыла с высокой степенью механизации были установлены на самолет сравнительно легкие, мощные и экономичные двигатели ”Пратт Уитни” по 750 л.с. (суммарная их мощность 3000 л.с.), использованы винты изменяемого шага. Двигатели располагались в крыле и были полностью закапотированы. В целом лодка имела облагороженные аэро- и гидродинамические формы. Ее макеты много раз продувались в трубах и испытывались в гидробассейне. Все эти принятые меры в сумме дали прекрасные результаты.

К концу 1933 г. постройка машины была завершена, однако пришлось ждать весны, пока с воды сойдет лед. Это время использовалось для доводки машины, проверки агрегатов и оборудования. Наконец наступил день первых испытаний. Грациозная машина легко заскользила по глади воды. Ее красивые формы привлекали внимание, от лодки трудно было отвести взгляд. В этот день были намечены только руление и пробежки. Борис Сергиевский выполнил первую часть программы. Все было нормально. Теперь нужно было определить разгонные характеристики, устойчивость и управляемость лодки на воде на скорости свыше 60 км/ч. На этот раз Игорь Иванович занял место второго пилота. Максимальный газ. Легко нагруженный самолет, влекомый тремя тысячами лошадиных сил, стал быстро разгоняться. Через несколько секунд он был уже в воздухе. Пилот быстро убрал газ – полет в этот день не был предусмотрен. Мгновения пребывания в воздухе напомнили конструктору о тех далеких и сладких секундах его первых полетов в Киеве. Теперь же огромная новая машина, плод долгих и тяжелых трудов, опять подвластна воле человека.

Первый полет был намечен на следующий день 29 марта 1934 г. В соответствии с правилами страхования, на борту в этот раз могли находиться только летчики-испытатели и два механика. Борис Сергиевский легко оторвал машину от воды. Игорь Иванович со стороны наблюдал триумф мысли своего коллектива, венец всех трудов.

Началась обычная испытательская работа. Снятые характеристики во многом оказались выше расчетных. Достигнутая скорость 300 км/ч была значительно выше контрактной. S-42 легко взлетал с максимальным взлетным весом более 13 т. 26 апреля 1934 г. был установлен мировой рекорд, подъема полезного груза для летающих лодок на высоту 2 тыс. м. Нагрузка составляла 7533 кг. В этом же полете была набрана высота 5тыс. м, а 17 мая груз в 5т поднят на высоту 6203 м. Стало ясно, что новая летающая лодка превосходит все известные лодки по скорости, потолку и радиусу действия. Было решено, не прерывая испытательной программы, подготовить серию мировых рекордов. Для этого подобрали 500-километровый маршрут (сумму расстояний между тремя поворотными пунктами) и на нем отрабатывали режимы полетов для установления мировых рекордов скорости по замкнутому маршруту в 1000 и 2000 км. По расчетам получалось, что в одном полете на 2000 км (при четырехкратном облете 500-километрового маршрута) можно установить восемь мировых рекордов.

Завершая программу испытаний, Борис Сергиевский подготовил отчет. В нем фигурировали следующие характеристики S-42:

максимальный взлетный вес – 13600 кг

максимальная скорость 300 км/ч

крейсерская скорость – 257 км/ч

время разбега 25-30 с

дальность полета

с полезной нагрузкой 3000 кг – 2 тыс. км

с полезной нагрузкой 700 кг – 5 тыс. км

скороподъемность у воды

при 4 работающих двигателях – 5 м/с

при 3 работающих двигателях- 2 м/с

Полет на установление мировых рекордов наметили на 1 августа 1934 г. Экипаж состоял из летчика-испытателя компании Сикорского Бориса Сергиевского, шеф-пилота заказчика Эдвина Музыки и всем известного Чарльза Линдберга, советника ”Пан Америкен”.

Это было благодатное время для установления рекордов. Страна вышла из экономического кризиса, бурно развивалась авиация, набирало силу движение за превращение США в ведущую авиационную державу. Надо же так случиться, что перед вылетом в компанию Сикорского пришло письмо от президента Национальной аэронавтической ассоциации, в котором он призывал ширить работу по установлению мировых рекордов, с тем чтобы по их числу Америка смогла обогнать Францию.

Утром 1 августа спортивные комиссары опломбировали топливные и масляные баки, заверили груз в 2000 кг, установили свои бароспидографы и покинули самолет. Летающая лодка, оставляя за собой белый бурун, легко оторвалась от воды и легла на маршрут. Прошло восемь часов и после прохождения последнего пункта маршрута комиссары зафиксировали установление восьми мировых рекордов для летающих лодок: скорость 253,7 км/ ч на базе 1000 км с полезным грузом 0, 500, 1000 и 2000 кг и с тем же грузом скорость 253,4 км/ч на базе 2000 км.

В компании понимали юмор. Немедленно был отправлен ответ президенту Национальной аэронавтической ассоциации, в котором сообщалось, что его письмо было получено утром 1 августа, а в течение дня, учитывая пожелания президента, самолет компании установил восемь мировых рекордов скорости. С учетом ранее установленных вклад S-42 составляет 10 рекордов. Теперь США имеют 17 мировых рекордов, а Франция только 16. Далее любезно сообщалось, что компания весьма рада так быстро откликнуться на просьбу президента ассоциации.

Осенью 1934 г. самолет был официально передан заказчику, который с ним открыл линию США-Аргентина. Во время первого полета на вновь открытой линии в Рио-де-Жанейро по существующей традиции самолет был окрещен и получил название ”Бразильский клипер”.

Вообще-то S-42 проектировался для перевозки 32 пассажиров через Атлантику с посадками на Бермудских и Азорских островах (так называемые ”прыжки по камням”). Однако Англия, предполагаемый конечный пункт маршрута, не дала согласия на открытие этой линии. Сказались соображения престижа. По ее мнению, линия могла существовать только на паритетных началах, а у англичан подобной машины не было.

В ноябре 1934 г. И.И. Сикорский был приглашен в Лондон выступить перед Королевским аэронавтическим обществом. Его доклад назывался ”Разработка и характеристики летающей лодки дальнего действия на примере S-42”. Англичан покорила скромность Игоря Ивановича, его понимание юмора, а достигнутые успехи в конструировании летающих лодок просто ошеломили. Один из английских специалистов, выступивший с заключительным словом, отметил, что по сравнению с аналогичными английскими лодками S-42 имеет крейсерскую скорость выше на 85 км/ч, а с одним остановленным двигателем – на 32 км/ч больше, чем английские лодки со всеми работающими моторами. S-42 способна нести полезную нагрузку на 300 кг больше, и топлива ей хватает на 850 км дальше. Особенно специалистов поразило крыло с высокой удельной нагрузкой. Это, они считали, было большим достижением в самолетостроении. Но самым интересным из всех новшеств специалисты отметили конструкцию закрылков, которые проложили дорогу давно желаемой комбинации высоких скоростей полета и низкой посадочной скорости. Было также отмечено, что летающая лодка Сикорского в противовес общепринятой точке зрения имеет лучшую коммерческую отдачу, чем сухопутный самолет. В целом, как единодушно отмечали специалисты, S-42 являл собой значительный шаг вперед в развитии мировой авиации.

В апреле 1935 г. был готов второй S-42. По просьбе заказчика машина была несколько модифицирована. Теперь дальность ее полета превышала 5 тыс. км. 17 апреля 1935 г. S-42, названный ”Пан Америкен Клипер”, совершил беспосадочный перелет Сан- Франциско-Гонолулу. Это было по тому времени выдающимся достижением. Вскоре открылась и самая протяженная в мире линия через океан: Сан-Франциско-Новая Зеландия.

В июле 1937 г. после разрешения всех ”престижных” проблем с Англией началась коммерческая эксплуатация атлантических линий из США через Ньюфаундленд в Англию и через Бермудские и Азорские острова в Португалию.

После триумфального S-42 компанией Сикорского были построены еще две машины: S-43 и S-44. S-43 – двухмоторная амфибия. Ее первый полет состоялся 1 июня 1935 г. С экипажем в три человека машина могла перевозить 15 пассажиров. Максимальная скорость ее составляла 290 км/ч, крейсерская – 257 км/ч. В апреле 1936 г. S-43 установил четыре мировых рекорда высоты по классу амфибий. Была достигнута высота 7620 м. Самолетами заинтересовались. 17 амфибий приобрели ВМС США, а 16 – ”Пан Америкен”. Две машины купил СССР. Их с успехом использовал Севморпуть. Эти самолеты также участвовали в поисках пропавшего экипажа Леваневского. Летавший на S-43 А.Н. Грацианский высоко отзывался о летно-технических характеристиках амфибий. Самолеты использовались от Аляски до Аргентины. Сбылось предвидение И.И. Сикорского о широком использовании авиации в освоении просторов обеих Америк.

S-44 – четырехмоторная летающая лодка со свободнонесущим крылом. Первый полет ее состоялся 13 августа 1937г. Первый самолет, получивший название ”Летающий дредноут”, был приобретен ВМС США и эксплуатировался как экспериментальный патрульный бомбардировщик.

Впоследствии на организованном ВМС США конкурсе фирма Сикорского проиграла ”Консолидейтед Эркрафт”, и ВМС приобрели летающую лодку ”Коронадо”.

В 1938 г., когда летающие клиперы” не стали находить спроса, руководство корпорации ”Юнайтед Эркрафт” приняло решение S-44 в серию не запускать, а свой филиал в виде компании Сикорского закрыть и слить его с фирмой ”Воут”, занимавшейся разработкой самолетов для ВМС США. Причина этого решения лежала, по-видимому, не только в отсутствии спроса на S-44 – в общем- то удачную конструкцию. Дело в том, что S-44 мог стать на рынке конкурентом летающей лодки ”Коронадо” и амфибии ”Каталина”, строившихся большой серией фирмой ”Консолидейтед” – основным заказчиком двигателей ”Пратт Уитни”, выпускавшихся заводами ”Юнайтед Эркрафт”. Возможно, при заказе крупной партии этих двигателей – весьма выгодной сделке для ”Юнайтед Эркрафт” – фирма ”Консолидейтед” и поставила условием принести в жертву давнего конкурента Сикорского. Так или иначе, летающая лодка S-44 стала последним самолетом, построенным Сикорским. Гигантская же амфибия S-45 так и осталась только в проекте.

С 1 апреля 1939 г. начала действовать новая компания ”Воут- Сикорский Эркрафт” (”Vought-Sikorsky Aircraft”). Сикорскому теперь была уготована незавидная судьба скромного субподрядчика. Его инженеры и рабочие работали по программам Воута, в частности участвовали в создании лучшего палубного истребителя второй мировой войны ”Корсар”, продолжали модернизацию S-44. Созданные в этот период машины уже имели другое название.

VS-44A, доработанный вариант S-44, имел размах крыла 37,8 м, четыре двигателя развивали на взлете мощность 4800 л.с. Крейсерская скорость составляла 340 км/ч, дальность – до 8 тыс. км.

Самолет мог, например, выполнить беспосадочный перелет Нью- Йорк-Рим с максимальным числом пассажиров. 32 пассажирских кресла размещались в восьми комфортабельных пассажирских каютах. Для ночных полетов могли оборудоваться спальные места. Эти самолеты эксплуатировались авиакомпанией ”Америкен Экспорт Эрлайнз” (”American Export Airlines”). Они летали на линиях Северной и Южной Атлантики. Всего больших летающих лодок было построено десять S-42 и три VS-44A.

Разумеется, роль исполнителя чужой воли, чужих творческих замыслов не устраивала Сикорского. Это понимали и его друзья, ближайшее окружение, но никто не видел выхода из создавшегося положения, никто, кроме конструктора. У него же была альтернатива, о которой мало кто знал.

Игоря Ивановича никогда не покидала мысль о постройке в будущем вертолета. Он постоянно следил за развитием этого типа летательного аппарата и видел его прогресс. Вместе с самыми близкими сотрудниками Сикорский потихоньку занимался вертолетной тематикой, а с 1929 г. вел собственные исследования, патентовал идеи. Еще в 1930 г. конструктор предложил правлению ”Юнайтед Эркрафт” вплотную заняться проблемой создания вертолета, но это предложение не получило поддержки. Сикорский, однако, в инициативном порядке, на свой страх и риск продолжал исследования по винтокрылой тематике, по этому ”невозможному, ненадежному, неловкому и нескладному” летательному аппарату. Он был уверен, что в скором времени появятся работоспособные образцы вертолетов и старался выиграть время. Игорь Иванович прорабатывал конструкцию частей и деталей вертолета, на самодельном стенде испытывал несущий винт и органы управления, элементы трансмиссии. Конструктор внимательно следил за выходящей литературой, посвященной различным аспектам винтокрылой авиации – аэродинамике, динамике, конструкции вертолета и его прочности, анализировал результаты работы других конструкторов. В этих исследованиях, проводившихся втайне от правления корпорации, Игорю Ивановичу помогала его старая гвардия – небольшая группа единомышленников, русских, сотрудников его компании. Основными помощниками были М. Глухарев и Б. Лабенский. В результате этой работы к концу 30-х годов был создан некоторый задел, позволивший впоследствии осуществить быструю и успешную разработку практического вертолета.

Опираясь на полученные результаты, Сикорский в конце тяжелого для него 1938 г. опять обратился к руководству ”Юнайтед Эркрафт”. На этот раз правление, хотя в целом и признало доводы конструктора в возможности постройки вертолета убедительными, но отнеслось скептически к выбранной одновинтовой схеме, которая считалась среди разработчиков винтокрылой авиации неперспективной. Сикорскому разрешили приступить к разработке вертолета, но в первую очередь от него, как главного конструктора, требовали проведения исследований по созданию средств механизации крыла и хвостовых поверхностей для самолетов конструкции Воута. Как бы там ни было, работа над вертолетом была легализована. Опять конструктор мог открыто и всецело погрузиться в мир творческих исканий, начало которому было положено в далеком 1909 г. в Киеве. Открывалась новая страница биографии, третий этап творческой судьбы.