Создатель автожира Хуан де ла Сьерва (1895-1936)

Глава 3 На мировой арене

С учетом полученного опыта при испытаниях С-6 строился второй экземпляр автожира. При этом был внесен ряд существенных изменений, и новый автожир, уже готовый к полетам в мае 1925 г., получил название С-6бис. Первый же (С-6) был направо лен на автомобильно-авиационную выставку, которая в то время была организована в Барселоне.

С-6бис значительно отличался от своего предшественника. Для исключения обнаруженных на С-6 вибраций ла Сьерва разработал для С-6бис новый тип лопасти — более жесткий. Передняя кромка была деревянной, остальная часть лопасти обтянута перкалем. Диаметр ротора составлял 10,5 м. Установочный угол лопастей был таким же — два градуса. Подвеска и растяжка лопастей оставались прежними. Была модифицирована втулка: в ней теперь имелись подшипника качения, что существенно улучшало работу ротора.

Двигатель на С-6бис стоял такой же, как и на С-6,— "Рон" 110 л. с. Взлетный вес аппарата составлял 900 кг.

На С-6бис впервые было применено приспособление для предварительной раскрутки ротора, что обеспечивало сокращение разбега при взлете. Дело в том, что на первых автожирах ротору перед стартом необходимо было сообщить первоначальный импульс в нужном направлении, затем при разбеге медленно и плавно давать газ, чтобы ротор мог раскрутиться и достигнуть таких оборотов, при которых центробежные силы были бы достаточными и не дали бы лопастям принять за счет подъемной силы опасный угол конусности или, что еще хуже, вообще сложиться. Приспособление было выполнено следующим образом. На каждой лопасти снизу, на одной шестой ее длины от оси ротора, устанавливалось по цапфе, на которые квадратом наматывался шнур. Конец этого шнура закреплялся на штопоре, ввернутом в землю, или его держала стартовая команда. Как только автожир начинал разбег, шнур раскручивал ротор как волчок. Учитывая, что С-6 имел недостаточную эффективность управления по тангажу на малых скоростях, на С-ббис ла Сьерва уменьшил площадь стабилизатора и увеличил площадь руля высоты. Руль направления оставался прежним, как и на "АВРО" 504К.

Испытания С-6бис проводил Лорига. На испытаниях автожир показал несколько большую скорость полета по сравнению со своим предшественником и лучше набирал высоту. Благодаря новой конструкции лопастей работа ротора стала мягче, хотя частота его вращения достигла 140–160 об/мин.

Работа по отработке автожира в целом шла успешно, и 24 июня 1925 г. состоялись показательные полеты. На этой демонстрации присутствовали король Испании и многочисленная свита. Лорига взлетел, набрал высоту 200 м и после виражей, "восьмерок" и "горок" сделал несколько бреющих проходов. Завершая пилотаж он, используя ветер, произвел посадку с вертикальным снижением. Король поздравил конструктора и летчика с успешным продвижением разработки, что имело свои последствия: совет министров выделил средства на постройку новой модели автожира, а в конце июля Хуану де ла Сьерве был пожалован титул кавалера гражданского ордена Альфонса XII.

Показательные полеты С-6бис широко комментировались прессой и вызвали интерес в деловых кругах.

Летом 1925 г. л а Сьерва получил приглашение показать свой автожир в Англии и Франции. В сентябре 1925 г. с разрешения руководства военной авиации Испании С-6бис был перевезен в Фарнборо — авиационный экспериментальный центр Англии. Сначала планировалось, что показательные полеты будут выполнять испанские пилоты, однако Лорига заболел, привлечь других пилотов не представлялось возможным, а англичане торопили. Это вынудило ла Сьерву законтрактовать английского пилота Фрэнка Куртни, считавшегося одним из лучших английских летчиков-испытателей.

В субботу 10 октября 1925 г. Куртни впервые облетал автожир. Машина показалась ему простой в управлении. В полетах, которые продолжались иногда до получаса, он набирал высоту до 400 м. По-видимому, это было ниже потолка автожира (на Куатро-Вьентос Лорига летал на С-6бис на высоте 200 м, а высота аэродрома над уровнем моря составляла 690 м). С выключенным двигателем автожир снижался по-парашютному со скоростью 4–5 м/с. При посадке пробег не превышал 4 м. При кабрировании на полном газе автожир в горизонтальном полете уменьшал скорость до 15 км/ч. При дальнейшем взятии ручки управления на себя скорость снижения увеличивалась, не превышая, однако, 4–5 м/с. Автожир снова продемонстрировал свою надежность и простоту управления. Но были отмечены и слабые стороны машины: максимальная скорость — не более 108 км/ч, скороподъемность — 1,14 м/с.

19 октября 1925 г. Куртни выполнил несколько демонстрационных полетов перед представителями авиационных властей и прессы. Демонстрация произвела на присутствующих большое впечатление.

22 октября ла Сьерва представил перевод своего доклада "Развитие автожира" в английское Королевское авиационное общество. В докладе, который сопровождался показом диапозитивов и кинофильмов, ла Сьерва сообщил, что он в общей сложности испытал 32 варианта автожира (один С-1, девять С-3, четыре С-2, пятнадцать С-4, один С-5 и два С-6). Журнал "Флайт" от 29 октября 1925 г., комментируя это событие, отмечал, что "без риска можно сказать, что за последние несколько лет ни один докладчик в Королевском авиационном обществе не привлекал столько народа, сколько пришло в прошлый четверг 22 октября".

Ла Сьерва успешно выполнил все условия, обещанные англичанам: автожир должен был пролететь по замкнутому маршруту в 10 км, приземлиться с пробегом менее 20 м и выполнить снижение с углом 45°. Его репутация человека, у которого слова не расходятся с делом, была публично признана. Наступил момент направить будущее автожира в нужное русло.

Хотя военная авиация Испании давала ла Сьерве определенные возможности в исследованиях, он понимал, что в Испании нет необходимой базы, а главное — нет долговременных источников финансирования. После первых контактов с заинтересованными лицами в западных странах он остановил свой выбор на Англии. Там ла Сьерва нашел людей, которые были готовы сделать ставку на автожир. Кроме денег, они имели вес в обществе и обладали чувством перспективы. Ла Сьерва считал, что в Англии он найдет наиболее благоприятную обстановку для развития своих идей. Отец рекомендовал ему ориентироваться не на фирмы, а на правительство и, кроме того, создать акционерное общество, руководство которого распределило бы свои обязанности таким образом, чтобы ла Сьерва не занимался ни коммерческой, ни хозяйственной деятельностью, а всецело посвятил себя творческой работе по совершенствованию автожира.

После окончания испытаний в Фарнборо ла Сьерва остался в Англии до декабря 1925 г. Это время он использовал для организации английской компании "Сьерва аутожайро компани" и для заключения контрактов на подготовку технической документации для постройки четырех автожиров, предназначенных для английских ВВС. В тот же период ла Сьерва подал заявку на несколько английских патентов на новые изобретения, поскольку вклад изобретателя в компанию состоял только из его идей.

Конечно, новые изобретения не родились в момент создания компании. Это был продукт постоянной и напряженной работы ума, всецело поглотившей творца автожира. Основной патент ла Сьервы на маховое движение лопастей в вертикальной плоскости № 81406 от 15 февраля 1922 г. к тому времени был уже принят во Франции (№ 562756 от 14.09.23 г.) и в Англии (№ 196594 от 30.06.24 г.). В США и Германии его признали позднее (№ 1590497 от 27.06.26 г. и № 416727 от 27.07.27 г. соответственно). В ноябре 1925 г. ла Сьерва подал заявки на семь патентов, которые ему были выданы в начале 1927 г. Они содержали несколько важных идей, которые впоследствии были внедрены на практике:

— способы раскрутки ротора от двигателя через трансмиссию, а также типа волчка (№ 263988 и 265716);

— различные формы лопастей, в том числе в форме весла, которая применялась конструктором с 1926 по 1929 г. (№ 264965);

— способ складывания лопастей для удобства перевозки (№ 264968);

— использование крыльев для получения дополнительной подъемной силы и крепления элеронов, а также отклонение с помощью червячной пары оси ротора для поперечного управления с ручным или гидравлическим приводом (№ 264286);

второе шарнирное сочленение, ось которого вертикальна, и уменьшение колебаний лопасти в плоскости вращения с помощью расчалок с центробежными грузиками или резиновыми шнурами (№ 264963). Этот патент включал втулку с осевыми и радиальными подшипниками и систему смазки шарниров под действием центробежных сил;

— небольшой поворот горизонтального шарнира относительно оси лонжерона лопасти для демпфирования колебаний лопасти в вертикальной плоскости (№ 264753) [7, р. 94–96].

После предварительных переговоров начальник отдела контрактов министерства авиации Англии направил изобретателю 1 декабря 1925 г. письмо, в котором скрупулезно излагались условия. За 4000 фунтов стерлингов ла Сьерва должен был подготовить чертежи и данные для производства, чтобы изготовитель, которого назначит министерство авиации, смог построить пять ротапланов (в дальнейшем их назовут "жиропланами"), четыре из которых должны были удовлетворять следующим условиям:

— ротаплан, подобный демонстрировавшемуся, т. е. С-6бис;

— ротаплан, такой же, как С-6бис, но двухместный и с мотором "Армстронг Сиддли Линке" 180 л. с. Аппарат должен иметь приспособление для предварительной раскрутки ротора от двигателя, которое позволяло бы при ветре до 5 миль/ч достигать 90 % оборотов ротора, необходимых для горизонтального полета;

— ротаплан, такой же, как С-6бис, но одноместный и с минимальными размерами и весом;

— ротаплан для исследовательских целей. Детали должны быть уточнены после консультаций с Комитетом по авиационным исследованиям;

— ротаплан (если от будет заказан), характеристики которого должны быть определены впоследствии.

В период до принятия последнего из пяти автожиров договор предусматривал обмен идеями для усовершенствования машин. Указанные усовершенствования могли внедряться на практике, но разумеется, без дополнительной оплаты министерством. Это был личный контракт ла Сьервы, поскольку компании пока не существовало. Когда все пункты контракта были уточнены и договор, подготовленный въедливыми чиновниками министерства авиации, был наконец подписан, ла Сьерва после нескольких месяцев пребывания в Англии уехал домой. Через две недели он снова должен был покинуть Испанию — на этот раз его ждал Париж. Наступили длительные разлуки с семьей, а к тому времени у него росли уже три сына. Во имя своей идеи он жертвовал многим.

Показательные и испытательные полеты в Фарнборо, а также выступление ла Сьервы перед Королевским авиационным обществом в Лондоне произвели в авиационном мире настоящий фурор: будущее вертолета еще туманно, а автожир уже летает и успехи его впечатляющи. Автожиром заинтересовались во Франции, Италии и Голландии. В соответствии с договоренностью с правительством Франции С-6бис был направлен из Англии на базу авиационно-технической службы ВВС Франции, расположенную на аэродроме Виллакубле. Там 26 февраля 1926 г. Куртни выполнил первый полет. На следующий день должны были состояться демонстрационные полеты перед официальными представителями. Перед их приездом Куртни выполнил пробный полет. Однако после посадки сильный порыв ветра опрокинул автожир. Пострадали левый элерон и лопасти, к счастью, пилот остался невредим,

28 февраля Французское общество воздушной навигации собралось на торжественное заседание. На нем ла Сьерве вручили приз журнала "Эйр" за 1925 г., присуждавшийся ежегодно человеку, внесшему наибольший вклад в развитие авиации. На этом заседании ла Сьерва сделал доклад с показом фильмов, снятых в Фарнборо и Виллакубле, включая последнюю аварию.

После ремонта, который затянулся на неделю, испытания были продолжены. На С-6бис были поставлены приборы для регистрации высоты и скорости полета, а также указатель числа оборотов ротора. В испытаниях приняли участие французские пилоты. Они также пришли к мнению, что пилотировать автожир очень просто. Во время испытаний были получены следующие результаты: средняя скороподъемность на высоту 200 м —1,1 м/с, а на 100 м — 3 м/с; максимальная высота полета— 450 м (показания по скорости не были приняты в зачет, так как оказалось, что указатель скорости не был должным образом оттарирован); угол снижения — 11°30′ от вертикали; скорость снижения — 4,53 м/с.

Были также выполнены два полета в намеченный пункт с посадкой на ограниченную площадку. Французские ВМС интересовались возможностью использования автожира с палубы корабля. При одной посадке С-6бис пробежал 1,5 м и остановился в 30 см от контрольной точки, в другом случае коснулся контрольной точки и пробежал 1 м. В целом испытания прошли успешно, и французские ВМС намеревались сделать заказ на два автожира.

После испытаний во Франции ла Сьерва вернулся в Англию, где заканчивался процесс формирования его компании.

Как предполагалось, компания создавалась для продажи прав на патенты ла Сьервы и ведения переговоров по продаже лицензий правительствам и фирмам, а также по возможности для создания в других странах компаний, которые могли бы эксплуатировать патенты по лицензиям. В самом начале ла Сьерва добился, чтобы права компании не распространялись на испанские патенты. Это позволяло изобретателю выдавать бесплатно лицензии для производства автожиров для военной авиации Испании в знак благодарности за ту помощь и поддержку, которую он получил на начальном этапе.

Компания создавалась не как конструкторское бюро, а как консультативно-исследовательская фирма с определенными коммерческими правами. Часть акций принадлежала Хуану де ла Сьерве за предоставление его патентов компании. Административный совет состоял из пяти человек: Джейм Вейр — президент, Хью Киндерсли — технический директор, Хуан де ла Сьерва — технический советник. На остальные два вакантных места советников должен был рекомендовать ла Сьерва. Техническим управляющим был Фрэнк Куртки, коммерческим — Альстон, Реджинальд Блейк — секретарем. Компания была зарегистрирована 20 марта 1926 г. и начала функционировать спустя четыре дня. Вначале она имела свою контору на Бишопсгейт, 80, а три недели спустя разместилась в четырехместном номере Буш-хауза в центре Лондона, который занимала до конца своего существования. Сразу же после образования компании Блейк написал письма с предложениями услуг в различные авиационные фирмы Англии и Франции, а также в авиатехническую службу ВВС Франции.

Пока компания развертывала свою работу, ла Сьерва выехал в Испанию, где должен был уладить ряд вопросов, связанных с постройкой испанских автожиров, сделать несколько обещанных публичных выступлений, ну и, конечно, повидаться с семьей. Ла Сьерва встретился с руководством военной авиации, которое было намерено построить новый автожир, и обсудил с ним вопросы финансирования постройки, тип автожира (он был назван С-7), а также вопросы, связанные с производственной базой. Поскольку аэродромные мастерские были полностью загружены, предполагалось, что заказ будет размещен на каком-нибудь из трех испанских предприятий: "Испано", "Лоринг" или КАСА.

Ла Сьерва всегда старался по мере возможности популяризировать свои идеи и не отказывался от публичных выступлений. Во время пребывания на родине в Мурсии он сделал 8 апреля 1926 г. доклад в Королевском обществе экономики, 10 апреля — в Мурсийском, а 15 апреля — уже в Мадридском университете. Среди присутствующих, кроме студентов и профессор-ско-преподавательского состава, были инженеры, техники, пилоты и просто любопытные. Ла Сьерва сделал небольшой экскурс в историю создания автожира, рассказал о поставленных целях и полученных результатах и в заключение остановился на будущем автожира. Здесь он впервые отметил, что раскрутку ротора перед стартом можно использовать для взлета без разбега. Тогда для всех это прозвучало фантастически, но уже через несколько лет изобретатель доказал реальность своей идеи. Касаясь применения автожира в будущем, он упомянул о возможности базирования на кораблях, о преимуществах использования автожира ночью, имея в виду парашютирующие снижения и посадки без пробега, а также о развитии идеи автожир-автомобиль, который через десять лет был реализован на практике Питкерном в США. Затем были показаны фильмы об испытаниях автожиров, после просмотра которых зрители, отдавая дань уважения своему соотечественнику, разразились аплодисментами.

Первые три автожира, оговоренные в контракте, были заказаны фирме "Э. В. Роу энд компани" (АВРО), четвертый же заказ был отдан фирме "Джордж Пернолл". Конструкторское бюро фирмы АВРО и ее экспериментальный завод располагались в Хембле, неподалеку от Саутгемптона. Здесь же была организована секция по проектированию автожиров. Первый из заказанных министерством авиации автожиров, получивший название С-6с, мало отличался от С-6бис. Он имел новую конструкцию втулки ротора и ряд других небольших конструктивных изменений. С-6с в отличие от испанского прототипа имел также небольшие несущие поверхности. Вначале предполагалось, что на С-6с поставят двигатель "Рон", но потом его заменили на "Клерже" мощностью 130 л. с. Первый английский автожир уже 3 июля 1926 г. участвовал в смотре королевских ВВС на аэродроме Хендон.

Постройка второго автожира С-8 задерживалась из-за проблем, связанных с приспособлением для раскрутки ротора перед стартом.

Третий, самый маленький автожир С-9 должен был строиться с мотором "Бристоль" 30 л. с, Расчеты по нему и послужили причиной больших разногласий между видным английским аэродинамиком Глауэртом, автором первой теории автожира, и ла Сьервой. Глауэрт считал, что скороподъемность автожира не будет превышать 0,15 м/с, ла Сьерва же, защищая свое детище, утверждал, что скороподъемность будет никак не ниже 1 м/с. Спор так и не был разрешен на практике — С-9 был построен с другим мотором. Однако холодок в отношениях этих двух талантливых людей уже не рассеивался. В дальнейшем их разногласия углублялись. Автожир С-9 имел фюзеляж от авиетки "АВРО авиен", четырехлопастный ротор диаметром 9,15 м с прямоугольными лопастями и мотор "Армстронг Сиддли Дженет" 60 л. с.

Четвертый автожир для министерства авиации, одноместный С-10, заказанный фирме "Пернолл", планировали построить под мотор "Чераб" 30 л. с. Кроме С-10, фирма должна была в будущем построить С-11 для ла Сьервы, однако по ряду причин постройка этих автожиров задерживалась.

Для проведения экспериментов компании ла Сьервы нужен был свой автожир, и поэтому она заказала фирме АВРО двухместный C-8V. Этот аппарат был такой же, как и С-8, но по экономическим соображениям компания предпочла использовать мотор "Волсли Вайпер" мощностью 180 л. с., который можно было приобрести за 450 фунтов, в то время как "Армстронг Сиддли Линкс" стоил 840 фунтов. Однако постройка C-8V опять задерживалась, и, чтобы компания не осталась без автожира, было решено сделать новый аппарат на базе С-6с. Его назвали C-6D. Фюзеляж заимствовали от "АВРО" 504К, мотор поставили "Клерже" 130 л. с. C-6D стал первым автожиром с крылом и новым типом лопастей. Лопасти были изготовлены в форме весла. Шасси имело широкую колею. Амортизаторы шасси крепились к крылу подкосами. Как и у всех "АВРО", C-6D имел противокапотажную лыжу. Площадь крыла составляла 6,5 м², ротор вращался со скоростью 120 об/мин (впоследствии C-8V был построен; он имел крылья, четырехлопастный ротор, лопасти в форме весла, но уже, чем на C-6D). Максимальный взлетный вес аппарата составлял 1150 кг, максимальная скорость — 160 км/ч, минимальная — 35 км/ч.

Первый полет на C-6D Куртни совершил 29 июля 1926 г., а на следующий день автожир впервые взлетел с пассажиром на борту. Им, естественно, был ла Сьерва. Испытания выявили ухудшение поперечной устойчивости по сравнению с предыдущими автожирами. Выяснилось, что скос потока, вызываемый ротором, уменьшал углы атаки крыла, поэтому крыло было срезано за счет уменьшения концевой хорды, с тем чтобы элероны оставались без изменения. Этот G-6D был разобран и направлен в Берлин, куда ла Сьерва получил приглашение на авиационный праздник.

Показательные полеты в Берлине были не совсем удачными. Разбег автожира составлял 250–300 м. Ла Сьерва долго искал причину ухудшения характеристик своего аппарата и в конце концов пришел к заключению, что уменьшение площади крыла привело, естественно, к увеличению числа оборотов и концевой скорости лопастей и, следовательно, к потере качества, поскольку лопасти работали на слишком малом угле атаки. Он решил, что нужно увеличить угол установки лопастей до 4–5° (т. е. примерно на два градуса) или хорду лопасти с 0,8 до 1 м, или выполнить эти изменения одновременно. Пока конструктор приходил к таким выводам интуитивно, наощупь. "Аэродинамика автожира — это одна из самых трудных проблем, которые можно было бы себе представить", — говорил Хуан де ла Сьерва, выступая в Королевском авиационном обществе в Лондоне 13 февраля 1930 г. "Мои инженерные теории, все начиная с 1924 г., основанные на энергетических уравнениях и очень похожие в общих чертах на развитую впоследствии г-ном Локком теорию, опубликованную министерством авиации… в 1927 г., не были для меня полезным путеводителем, пока я не нашел в 1928 г. аналитический метод для интегрирования переменных параметров при использовании профиля "Гёттинген-429", дающий среднее сопротивление профиля при любых условиях и для любого значения параметров, которыми описывается ротор" [7, р. 120]. Т. е. в 1926 г. ла Сьерва практически еще не имел теоретической базы для расчета характеристик автожира и их изменений под действием различных факторов.

Со времени появления автожира многие авиационные научно-исследовательские организации различных стран занимались его аэродинамикой. Глауэрт в ноябре 1925 г. сделал доклад о подъемной силе и лобовом сопротивлении автожира. В 1926 г. он написал еще несколько работ и создал первую теорию автожира, основанную на уравнениях количества движения. Опубликованные результаты английских и немецких исследователей значительно отличались от результатов, полученных в свое время Эррерой. В этих исследованиях не было получено ни большого аэродинамического качества в зоне малых углов атаки, ни больших значений результирующей подъемной силы на углах атаки ротора свыше 20°. Правда, исследованные модели по диаметру роторов были почти в два раза меньше модели Эрреры. Масштаб же и способ подвески лопастей модели ротора при продувках имеют исключительно важное значение. Несмотря на эти отрицательные результаты, ла Сьерва продолжал защищать теоретическую возможность построить автожир, который, сохраняя присущие ему качества, имел бы характеристики лучшие, чем самолеты того времени. Считая теорию Глауэрта не совсем удачной, ла Сьерва пытался разработать собственную теорию и в некоторых случаях приближался к общему решению. Например, как уже упоминалось, он пришел к частному решению о необходимости увеличения шага лопастей с 2 до 4°.

Из Берлина ла Сьерва приехал в Мадрид и ознакомил со своими расчетами Эрреру. Тот был согласен с увеличением шага лопастей. Была еще одна причина, по которой ла Сьерва должен был быть в Мадриде. Мария Луиса ждала четвертого ребенка. 18 сентября 1926 г. родилась их первая дочь, которую назвали Мерседес. Семья Хуана де ла Сьервы уже жила в новом доме № 30 по улице Альфонса XII, построенном ла Сьервой-старшим для себя и своих детей. Семье изобретателя был отведен четвертый этаж.

Используя свое пребывание на родине, Хуан де ла Сьерва оказал максимальную помощь в строительстве автожира С-7, заказанного испанскими ВВС фирме Лоринга. Это был самый мощный автожир того времени. На нем стоял мотор "Испано-Сюиза" мощностью 300 л. с. Вес пустой машины составлял 900 кг, а взлетный — 1350 кг. В конце сентября 1926 г. изобретатель уже выехал в Лондон. Дела компании требовали его присутствия.

Между тем 28 октября 1926 г. в Мадриде открылся ибероамериканский конгресс по воздушной навигации. К нему была приурочена национальная авиационная выставка. Разумеется, на ней демонстрировался С-7, который пока еще не был облетан. Хуан де ла Сьерва приехал в Мадрид, чтобы побывать на выставке и, кроме того, присутствовать при начале испытаний С-7.

15 ноября 1926 г. Урета совершил на С-7 первый полет. Автожир показал лучшие результаты, чем C-6D. При предварительной раскрутке ротора шнуром разбег аппарата составил менее 100 м. В полете автожир развивал скорость большую, чем его предшественники. Эти результаты ла Сьерва относил за счет увеличения шага лопастей до 4°, а также за счет увеличения веса лопастей, которые не так поднимались в начале разбега, давая возможность сразу же увеличивать обороты двигателя до максимальных. Ла Сьерва хотел продолжить испытания для проведения различных исследований, однако по ряду причин они были приостановлены.

В то же время изобретатель продолжает работать над теорией автожира. Так, в своем письме от 5 ноября 1926 г. он пишет секретарю компании Реджинальду Блейку, что работает над теорией автожира на базе полученных практических результатов и что работа почти уже завершена. В целом теория, по его словам, по многим пунктам совпадает с теорией Глауэрта, однако есть и существенные различия. В этом же письме ла Сьерва сообщает, что он будет вести переговоры с испанскими ВВС о постройке экспериментального автожира с двухлопастным ротором, лопасти которого жестко связаны между собой. Эта идея содержалась в патенте, который ла Сьерва запросил в декабре 1926 г. в Испании (№ 100595) и в январе в Англии.

С момента своего образования "Сьерва аутожайро компани" установила деловые контакты с рядом стран, где пыталась найти лиц или фирмы, заинтересованные в постройке автожиров. Кроме Англии, где уже были заказаны четыре автожира и авиационные власти проявляли интерес к постройке тяжелого двухмоторного автожира и легкого одноместного, установились тесные контакты с французскими авиационными властями. Предполагалось создание французской автожирной компании. В сентябре 1926 г. итальянское правительство попросило компанию ла Сьервы дать предложение на автожир с мотором "Либерти" 400 л. с. Этот автожир не был построен, но Италия была уже третьей страной, которая заинтересовалась этими машинами. Еще до создания компании ла Сьерва вел переговоры с армией США. Они оказались безрезультатными. Теперь же, в 1926 г., американский военно-морской атташе в Лондоне попросил компанию дать предложение на два автожира с мотором "Либерти" с приводом для раскрутки ротора от корабельных систем. Предполагалось, что эти автожиры будут базироваться на военных кораблях. Предложение американцам было сделано, однако заказа на постройку не поступило. Вскоре после образования компании две японские фирмы — "Мицуи" и "Мицубиси" — заинтересовались получением лицензий с исключительными правами для Японии.

Ла Сьерва не отрицал возможность контактов и с Советским Союзом. Он так писал из Испании своим компаньонам 3 мая 1926 г.; "Также надеюсь, что будут в принципе интересными наши отношения с Союзом Советских Республик, и меня не удивит, если можно будет что-то в этом плане сделать" [7, р. 124]. (В последующие годы мы смогли сами построить несколько совершенных типов автожиров; некоторые из них на много лет опередили по своим характеристикам западные винтокрылые аппараты.)

Воспользовавшись аварией английского С-6с и необходимостью его ремонта, ла Сьерва с согласия военных, которым принадлежала машина, модифицировал автожир. На него поставили крылья и новое шасси с широкой колеей. Первый полет на модифицированном С-6с Куртни выполнил 3 января 1927 г. Затем началась обычная испытательская работа.

20 января 1927 г. состоялось заседание английского Королевского авиационного общества; на нем с докладом по аэродинамике автожира выступил Глауэрт, позиция которого в этом вопросе была хорошо известна ла Сьерве. Ни ла Сьерва, ни его компаньоны, на этом заседании не присутствовали. Изобретатель направил президенту общества письмо, которое было размножено и распространено среди присутствующих. Письмо было довольно резким. Ла Сьерва объяснял, что не может принять участие в дискуссии из-за недостаточно хорошего знания английского языка, и излагал в письме свои аргументы. Вот некоторые выдержки из него: "Во-первых, при всем моем уважении к г-ну Глауэрту я вынужден выразить свой протест против манеры, в какой он сделал заявление, — в форме почти безапелляционной, из чего можно сделать очевидный вывод, что автожир практически бесполезен. Эти утверждения основываются на неполных и неточных расчетах, которые, я могу утверждать это, не согласуются с результатами испытаний".

После этого вступления ла Сьерва изложил пункты, по которым имелись расхождения между теорией Глауэрта и результатами, полученными во время натурных испытаний. Далее он пишет: "Резюмируя свое выступление, должен сказать, что я не согласен почти со всеми пунктами в работе Глауэрта, которые являются ошибочными как изначально, так и в выводах, равно как и во многих деталях. Moe мнение не является критикой этого замечательного математика. Его ошибка, я полагаю, была в попытке разрешить слишком простым и сугубо теоретическим путем совершенно новую, сложнейшую аэродинамическую проблему. Он поспешил со своими выводами, когда было бы лучше подождать испытаний, которые будут проведены в ближайшем будущем и дадут нам реальную картину".

По-видимому, и Глауэрт и ла Сьерва оба были в чем-то правы и в чем-то не правы. Теория Глауэрта считается фундаментальным вкладом в теорию вращающегося крыла, поскольку она глубоко и широко охватывает многие явления, которые влияют на работу ротора. Ла Сьерва же со своей стороны иногда добивался лучших результатов, чем можно было получить, исходя из формул Глауэрта, — творческое горение изобретателя, его упорство и настойчивость давали прекрасные результаты. Во время дискуссии один из присутствующих сделал ироническое замечание: "Я надеюсь, что следующий доклад будет сделан г-ном ла Сьервой, и полагаю, что г-н ла Сьерва получит письмо от Глауэрта, который не будет иметь возможности прийти. Тём не менее мы тогда будем знать все".

Пилотское свидетельство Хуана де ла Сьервы

В январе же 1927 г. до полной ясности было еще далеко.

7 февраля 1927 г. произошла историческая в своем роде авария, которая задержала на некоторое время развитие автожира, но зато потом был сделан значительный скачок вперед. В тот день Фрэнк Куртни выполнял обычный испытательный полет на модифицированном С-6с. Внезапно на высоте 25 м у комля лопасти переломился лонжерон и лопасть оторвалась. Остальные лопасти продолжали вращаться, и автожир стал снижаться при сильной вибрации ротора. На высоте 6 м оторвалась еще одна лопасть. С-6с упал и разбился. Куртни отделался ушибами. Этот случай, с одной стороны, послужил доказательством живучести автожира, а с другой — серьезным предупреждением Необходимы были конструктивные изменения для исключения подобных явлений. Анализ показал, что стальная труба лонжерона не выдержала значительных нагрузок, вызванных колебаниями лопасти в плоскости вращения, которые, в свою очередь, вызвали усталостные явления в металле.

Схема крепления лопасти к втулке ротора при помощи горизонтального и вертикального шарниров

Эта авария остановила испытания всех автожиров. Фрэнк Куртни покинул компанию, не доверяя расчетам, которые не подкреплялись практикой.

В самый тяжелый момент компания осталась без летчика-испытателя, но это было уже не так страшно: к тому времени ла Сьерва получил пилотское свидетельство Королевского аэроклуба (за № 8077 от 20 января 1927 г.) на право управления самолетом в зоне аэродрома, а 28 февраля того же года — лицензию "частному пилоту" (№ 1035) на выполнение перелетов. Теперь он сам мог вести испытания. Ла Сьерва был убежден, что лучший способ для конструктора получить результаты летных испытаний — это вести их самому.

Нужно было найти способ ликвидации знакопеременных нагрузок в плоскости вращения лопасти, и ла Сьерва решил применить второе шарнирное сочленение, которое он запатентовал в 1925 г. Таким образом, лопасть теперь была сочленена с втулкой посредством двух шарниров: старый с горизонтальной осью стал внутренним, а новый с вертикальной — наружным.

Ротор с такими шарнирами был испытан на специальном приспособлении на открытом воздухе в ветровом потоке. Для ограничения колебаний лопасти в плоскости вращения ла Сьерва включил в межлопастные расчалки резиновые шнуры, однако это дало лишь незначительное уменьшение вибрации.

В этот трудный для него период ла Сьерва едет на родину, где он всегда мог рассчитывать на сочувствие и помощь друзей. Фирма "Лоринг", продолжавшая работы по доводке С-7, предоставила эту машину в распоряжение изобретателя. Ротор С-7 был модернизирован в соответствии с результатами, полученными в Англии при испытании нового ротора. Чтобы избежать возможного риска, новой аварии, готовый к полетам С-7 закрепили на специальном приспособлении и. используя ветер, испытывали ротор. Так, на неподвижном автожире ротор наработал 50 ч. Результаты получились удовлетворительными. Однако на пробежках по аэродрому возникли сильные колебания. Теперь это явление — "земной резонанс" — хорошо известно специалистам винтокрылой авиации, а тогда с ним встретились впервые.

В это время в знак признания испанскими ВВС и, видимо, с намерением более активно использовать создателя автожира для целей военной авиации 7 мая 1927 г. ла Сьерва был назначен членом учрежденного незадолго до этого Высшего совета по аэронавтике. Это было большой честью. В совет входили многие известные специалисты, в том числе Леонардо Торрес Кеведо — ученый с мировым именем, изобретатель полужесткого дирижабля.

Продолжая доводку С-7, за две недели интенсивной работы от зари до зари ла Сьерва опробовал множество комбинаций тросов и резиновых шнуров в межлопастных расчалках. В конце концов он нашел такое сочетание, которое уничтожало вибрацию ротора как при работе на неподвижном аппарате, так и на пробежках. 19 мая 1927 г. летчик-испытатель фирмы "Лоринг" Реджинальд Трулав выполнил первый полет на С-7 с двухшарнирным креплением лопастей. В полете ротор работал очень мягко. На испытаниях, которые продолжались до конца мая, была получена скорость 180 км/ч. Всего было выполнено более 100 полетов. За это время ла Сьерва усовершенствовал межлопастные эластичные связи. Все данные по доработкам были направлены в Англию для их практического использования. Дорога для следующего шага в развитии автожира была открыта. И это было сделано опять на родине изобретателя — в дорогой ему Испании.

После плодотворной работы в Мадриде ла Сьерва выехал в Англию.

2 августа 1927 г. ла Сьерва впервые использовал свои пилотские права — вылетел самостоятельно на C-6D и, начиная с того момента, сам выполнял большую часть всех испытаний. Летом был испытан С-8 (фюзеляж от "АВРО 504К" двухместный, мотор "Армстронг Сиддли Линкс" 180 л. с., элероны на балке). Иногда этот автожир называли C-8L, С-9 Мк I, C-8L Мк I [7, р. 135]. В сентябре 1927 г. ла Сьерва перегнал С-8 с аэродрома Хембл в Фарнборо, Дальность перелета составила всего 80 км, но это был уже второй перелет, после того как Лорига в декабре 1924 г. перелетел с Куатро-Вьентос в Хетафе.

До осени был выполнен большой объем испытаний, которые включали в себя выбор формы лопасти, установочных углов и оптимальных межлопастных связей. У ла Сьервы к тому времени были уже конструктивные наброски приспособления для раскрутки ротора перед стартом приводом от двигателя, однако изобретатель не стремился к форсированию этого решения. Возможно потому, что у него тогда появилась новая идея — хвостовой дефлектор, который был испытан в 1929 г.

Подводя некоторые итоги работы ла Сьервы, можно привести суммарный налет автожиров по годам: 1923 г. (С-4, С-5) — 0 ч. 10 мин; 1924 г. (С-6) — 0 ч 30 мин; 1925 г. (С-6, С-6бис)— 6 ч; 1926 г. (С-6бис, С-6с, C-6D, С-7) — 14 ч; 1927 г. (С-6с, С-7, C-6D, С-8, C-8V, С-9) — 35 ч [7, р. 133].

Декабрь 1927 г. Приближается праздник рождества. По традиции его проводят в семье, и ла Сьерва, который постоянно жил в отрыве от близких, спешит в Мадрид. В семье он снова мог отдохнуть и зарядиться энергией для будущей работы, мог уделить внимание детям. Его появление всегда приносило им радость, и тем более под рождество, когда он сообщал, что Дед Мороз уже в пути и несет подарки. Утром после рождественской ночи — "ноче буэна" — дети находили в своих башмаках самые неожиданные сюрпризы. А в новогоднюю ночь — "ноче вьеха" — Хуан с Марией Луисой шли на старую мадридскую площадь Пуэтра-дель-Соль (Врата Солнца) и под звон башенных часов в толпе веселящихся мадридцев по традиции под каждый удар съедали по виноградинке.

Через несколько дней наступало крещение. Дети ждут этот праздник с особым нетерпением: каждый год 5 января из парка Ретиро отправляется огромная кавалькада, которая растягивается почти на добрый километр — театрализованное представление "Шествие волхвов". Красочные кареты Мельчора, Гаспара и Бальтасара в сопровождении свиты и воинов везут "дары" новорожденному младенцу. Взвиваются ракеты, трещат хлопушки, звучит музыка. "Волхвы" по пути раздают детям подарки. Вся процессия медленно проходит по улице Алкала на площадь Пуэрта-дель-Соль и через нее по маленьким улочкам вступает на самую большую площадь старого Мадрида Пласа Майор.

Однако дни отдыха быстро пролетели, и в середине января 1928 г. ла Сьерва уже выехал в Лондон. На этот раз его сопровождала Мария Луиса, чтобы провести с мужем еще несколько недель. Они сняли крошечную квартирку за 10 гиней в неделю, и теперь Хуан хоть ненадолго, но имел семейный уют. Жена как могла помогала ему, понимала, поддерживала. Она интересовалась его успехами и очень хотела "полетать" на автожире. 15 февраля 1928 г. наконец Мария Луиса получила воздушное крещение. В тот день поздно вечером, когда утих ветер, ла Сьерва совершил полет с пассажиром на борту. Мария Луиса ни разу до этого не поднималась в воздух. Она же была и первой женщиной, которая летала на автожире.

Весной 1928 г. уже строился автожир, заказанный Италией. Он впитал все новое, что было достигнуто в исследованиях к тому времени. Этот аппарат имел фюзеляж от "АВРО 504К", мотор "Армстронг Сиддли Линке" мощностью 200 л. с. Взлетный вес составлял 1100 кг. Четырехлопастный ротор имел диаметр 12,09 м. Лопасти были в форме весла. Этот автожир получил название С-8 Мк11. Первый полет состоялся в июне 1928 г. В процессе полетов выяснилось, что автожир имеет хорошие характеристики и возможности для проведения ряда экспериментов, поэтому ла Сьер-ва попросил итальянское правительство разрешить ему на этом аппарате провести интенсивную исследовательскую программу, а взамен затем построить улучшенный вариант автожира. Итальянцы это предложение приняли.

В июле ла Сьерва снял небольшой коттедж на берегу моря недалеко от Хембла и перевез туда из Испании на лето семью, чтобы работать и быть рядом с Марией Луисой и детьми, без которых он очень скучал.

Большую часть испытаний нового аппарата провел летчик-испытатель Роусон, незадолго до этого принятый фирмой в помощь ла Сьерве. В августе Роусон сделал на С-8Мк II перелет по замкнутому маршруту— 4800 км за 20 дней. За время этого турне по Англии он выполнял показательные полеты, возил пассажиров, демонстрируя необычные возможности нового летательного аппарата. Видимо, перелет был предпринят для проверки автожира. Ла Сьерва планировал осуществить рекламный полет по Европе. 23 августа 1928 г., за пять дней до возвращения Роусона из перелета, ла Сьерва написал в Париж своему старому другу Анри Буше, директору журнала "Аэронаутик", что готов выполнить обещание и перевезти его на автожире через Ла-Манш. Тот без колебаний принял это предложение.

Во вторник 18 сентября 1928 г. в 10 ч утра да Сьерва взлетел с лондонского аэропорта Кройдон с пассажиром на борту. Автожир в полете через Ла-Манш сопровождал старый самолет "Голиаф", с которого велась съемка. Ла Сьерва не преминул продемонстрировать преимущества своего аппарата в скорости. После двух посадок для заправки вечером прибыли в Париж. В Ле-Бурже автожир ждала взволнованная, толпа. Ла Сьерва сделал проход на бреющем полете, потом "горку" и затем приземлился по-парашютному.

На следующий день были демонстрационные полеты перед официальными представителями. Получили воздушное крещение несколько корреспондентов. Во время одного из демонстрационных полетов при взлете автожир зацепил левой стойкой шасси столбик на краю аэродрома, поэтому посадку ла Сьерва постарался осуществить как можно осторожнее и — приземлился по-парашютному. Но как только машина коснулась земли, левая стойка подогнулась и автожир упал на бок. Лопасть и винт разлетелись вдребезги, однако пилот и пассажир, корреспондент одной из американских газет, вылезли из-под разбитой машины без единой царапины. В тот же день состоялся прием в аэроклубе Франции, на котором изобретатель в своем выступлении так охарактеризовал этот случай. "Автожир, — сказал он, — продемонстрировал, что это уже практический аппарат, и вы уже знаете, что этот практический аппарат сегодня разбился. Думаю, что если бы использовался обычный аэроплан, и он имел такую же аварию, то я находился бы не среди вас, а в больнице" [7, р. 143].

После поломки автожир был отремонтирован и в начале октября продолжил свое триумфальное шествие по Европе. Ла Сьерва побывал с ним в Бельгии и Германии. В Берлине была предоставлена возможность полетать на С-8 Мк II известным немецким летчикам. Так, Удет после полета воскликнул: "Совершенно фантастически! Я летал на ветряной мельнице" [7, р. 143].

Перелет по Европе занял 11 дней, и за это время автожир покрыл расстояние в 2320 км. Самым же главным достижением было то, что показательные полеты, широко освещаемые прессой, пробудили новый интерес к этому типу летательного аппарата.

В Америке, как и в Европе, многие энтузиасты вели работы по созданию геликоптеров, но так же, как и в Европе, успехи у них были весьма скромными. Среди этих энтузиастов был и Гарольд Питкерн, который сыграл впоследствии большую роль в авто-жиростроении. Он был почти ровесник ла Сьервы. В 18 лет научился летать, а в 1917 г. (после окончания университета) получил звание военного летчика. Правда, воевать ему не пришлось. Потом он увлекся идеей постройки геликоптера и пытался создать одновинтовую машину. Даже запатентовал идею по компенсации реактивного момента несущего винта.

В ноябрьском номере журнала "Меканикл инжиниринг" за 1924 г. Питкерн прочел заметку об автожире. Вот она летающая машина с одним ротором!

Ни геликоптер, ни самолёт, однако же летает. Пит-керн, человек энергичный, сразу же решаем вместе со своим компаньоном и главным инженером компании "Питкерн авиэйшн" Агню Ларсеном ехать к ла Сьерве. Предприимчивые американцы в начале 1925 г. посетили Англию, Францию и Германию и ознакомились с авиационной промышленностью этих стран. В конце турне они появились в Мадриде. Ла Сьерва любезно принял гостей и показал на Куатро-Вьентос С-6 и С-6бис. Питкерн с чисто американской непосредственностью сразу попробовал убедить ла Сьерву продать ему лицензию, но изобретатель заявил, что не может вести переговоры на эту тему, поскольку работы финансируют испанские ВВС. По-видимому, истинная причина была в другом. К тому времени еще не был принят американский патент ла Сьервы и изобретатель, очевидно, поостерегся. Напористость американцев показалась ему подозрительной. Потом, через несколько лет, они подружились, и работа по созданию автожиров в Америке стала набирать быстрый темп.

Идея постройки автожира захватила Питкерна. Однако вернувшись в родную Филадельфию, он пока занимается только самолетной тематикой: за короткое время его компания "Питкерн авиэйшн" выпустила несколько прототипов самолетов. Некоторые из них использовались в скоростных почтовых перевозках. Эта компания по контракту с правительством эксплуатировала также почтовую линию Нью-Йорк — Майами. Она имела свои самолеты, техническую базу с подготовленным персоналом и даже четыре собственные летные школы, так что материальная и техническая основа у Питкерна была. Наряду с самолетной тематикой фирма вела работы и по испытаниям моделей роторов автожира.

В 1926 г., когда уже была образована английская компания Сьервы, Питкерн попытался вновь вступить с ним в переговоры, но опять безрезультатно. В 1928 г. после триумфального перелета С-8 Мк II через Ла-Манш Питкерн снова приехал в Англию. Слетав на автожире, он был потрясен простотой его управления и тут же заказал машину "Сьерва аутожайро компани". Вернувшись на родину, отдал распоряжение прекратить работы над геликоптером и полностью переключиться на создание автожира.

Тем временем заказанный Питкерном автожир С-8 Мк IV (или C-8W) был готов. Он отличался от С-8 Мк II только тем, что на нем стоял девятицилиндровый двигатель "Райт Уирлуинд J5" мощностью 225 л. с. Этот двигатель бы выбран не случайно: такие же двигатели стояли на самолетах Питкерна. Автожир прибыл в Америку пароходом. Как истый американский предприниматель, Питкерн не позволил терять много времени на сборку, и через два дня (19 декабря 1928 г.) Артур Роусон выполнил первый полет и сразу же начал обучение пилотов компании Питкерна.

— Первые испытания C-8W были посвящены получению сравнительных характеристик автожира с самолетом "Мейлвинг РА-5". Мощность двигателей у них была одинакова, а взлетные веса соизмеримы. В результате выяснилось, что при предварительной раскрутке ротора перед стартом до 90 об/мин разбег автожира был меньше, чем у самолета. Угол набора высоты больше, однако он уступал самолету в скороподъемности. Тем не менее Питкерн считал, что для автожира больший угол набора — это преимущество и оно более предпочтительное, чем скороподъемность. Скорость C-8W имел значительно меньше РА-5 — 150 км/ч против 200.

В феврале 1929 г. в США была основана "Питкерн — Сьерва аутожайро компани оф Америка". Она приобрела у английской компании права на автожир-ные патенты в США и по замыслу должна была функционировать как инженерно-консультативная фирма и фирма по выдаче лицензий, а не как фирма, производящая автожиры. Президентом и генеральным директором компании был Гарольд Питкерн, а в административный совет входили ла Сьерва, Вейр и Киндерсли. Уставной капитал новой компании составлял миллион долларов. Третью его владела английская компания.

У главы "Питкерн авиэйшн" дела этой компании отнимали много времени, нужно было решать, чему отдать предпочтение: выпуску самолетов, воздушным перевозкам или новому рискованному делу — автожиростроению. Питкерн, веря в будущее автожира, с болью в сердце решил продать права на эксплуатацию воздушной линии, организации которой он отдал много сил, но сохранить компанию "Питкерн эркрафт".

После проведения интенсивной исследовательской программы 13 мая 1929 г. Питкерн предпринял на автожире перелет из Питкерн Филд (Пенсильвания) в Ленгли Филд (Вирджиния). Это был первый перелет автожира за океаном. Здесь машина была показана членам Национального консультативного комитета по аэронавтике (National Advisory Committee for Aeronautics — NACA). Среди присутствующих находился Орвиль Райт — человек, который 17 декабря 1903 г. впервые совершил полет на аппарате тяжелее воздуха. Все с интересом отнеслись к новому летательному аппарату и выразили надежду на его быстрый прогресс.

Первая американская фирма, которая приобрела лицензию на постройку автожира у "Питкерн — Сьерва аутожайро компани оф Америка", была, естественно, "Питкерн эркрафт". Ее конструкторское бюро в середине 1929 г. уже работало над проектом первого американского автожира.

В июле 1929 г. в Филадельфии образовалась фирма "Келлет эркрафт корпорейшн". Она была второй американской фирмой, которая приобрела лицензию на производство автожира. Впоследствии эта фирма построит один из самых лучших автожиров.

В начале января 1929 г. автожир, получивший название С-8 Мк III, был готов к передаче заказчику. Это был тот самый заказ, исполнение которого по предложению ла Сьервы и с согласия итальянцев было отсрочено. Теперь Италия получала модернизированный автожир. Для передачи машины ла Сьерва выехал в Рим. После сборки машины на аэродроме Монте-Челио он выполнил несколько пробных полетов и затем выпустил в самостоятельный полет итальянского летчика.

15 января ла Сьерва выступил с докладом в итальянской авиационно-технической ассоциации. Там он снова изложил свою идею об использовании ротора, раскрученного до оборотов, превышающих обороты, соответствующие нормальному полету, для взлета прыжком.

После отъезда ла Сьервы итальянцы в течение нескольких месяцев испытывали С-8 Мк III, пытаясь определить возможность применения автожира в военных целях. Но к каким-либо определенным выводам тогда так и не пришли.

Автожир С-12 (первый вариант с длинным фюзеляжем). 1929 г.

"Хвост скорпиона"

Все первые шаги автожира связаны с Испанией: первые подлеты, первый полет, первый полет с двухшарнирным сочленением лопастей ротора. Теперь одним из этапов развития машины стал так называемый "хвост скорпиона", который был отработан на С-12 в Испании. Этот автожир был заказан фирме "Лоринг" в Мадриде в январе 1929 г., а в мае он был уже готов. С-12 представлял собой двухместный автожир с длинным фюзеляжем, имел крылья с отогнутыми вверх концами и независимые стойки шасси. На нем стоял девятицилиндровый двигатель "Райт Уирлуинд" мощностью 225 л. с. В начале горизонтальное оперение было расположено намного впереди вертикального. Киль и стабилизатор были очень маленькими, а руль высоты по сравнению с ними необычайно большим.

Ла Сьерва сам выполнил первый полет на С-12. Это произошло 23 мая 1929 г. Видимо, результаты испытаний по раскрутке ротора перед стартом были не совсем удовлетворительными, и конструктор с согласия заказчика обрезал фюзеляж и поставил хвостовое оперение коробчатого типа. В данном случае ла Сьерва считал, что "хвост скорпиона" поможет ему решить проблему раскрутки ротора перед стартом "таким элегантным образом".

Положение А

Положение б

Схема предварительной раскрутки ротора перед стартом с помощью хвостового дефлектора

Положение А — до раскрутки, положение Б — при раскрутке (1 — руль высоты, 2 — поворотный стабилизатор)

"Хвост скорпиона" представлял собой бипланное горизонтальное оперение, нижняя плоскость которого была вынесена вперед относительно верхней и в полете выполняла функцию стабилизатора, верхняя же — руля высоты. Перед раскруткой ротора стабилизатор ставился на кабрирование, а ручка управления бралась на себя. Таким образом, обе плоскости образовывали одну плоскость с углом примерно 75° к горизонту. Автожир ставили во взлетное положение и держали на тормозах. Затем давали газ. Струя от винта отклонялась дефлекторной плоскостью, ротор постепенно раскручивался и через минуту достигал скорости 85 об/мин. Пилот быстро ставил стабилизатор во взлетное положение, ручку в нейтральное, отпускал тормоза и начинал разбег. Такое приспособление позволяло сократить разбег вдвое, т. е. примерно до 100 м и взлетать на скорости 50–60 км/ч.

Автожир С-12 (модифицированный вариант). 1929 г.

Дефлекторный хвост модифицированного автожира С-12

В 1929 г. появился автожир С-19, который затем имел множество модификаций. Его появление означало новый этап в развитии автожира. С-19 проектировался как легкий двухместный аппарат и впервые без заимствования самолетных деталей. Его проектировало конструкторское бюро "Сьерва аутожайро компани", которое было специально создано для этого. Предполагалось, что С-19 должен уже выйти на рынок. На С-19 стояли лопасти нового типа. Бипланное хвостовое оперение оставалось аналогичным С-12, но в уменьшенном масштабе. Фюзеляж был коротким, концы крыльев отогнуты вверх, шасси имели тормоза. Первые три автожира, названные С-19 Мк I, были сделаны под мотор "Армстронг Сиддли Джент II" мощностью 80 л. с. После испытаний пришли к выводу о необходимости поставить более мощный двигатель. Последующие три автожира, построенные фирмой АВРО, имели двигатели "Дженет Мейджер 1В" мощностью 100 л. с. Эти автожиры получили название С-19 Мк II. С первым из построенных С-19 Мк II ла Сьерва должен был выехать в Америку для оказания технической помощи своей новой компании.

Сборка первого С-19 Мк II была закончена в 5 ч утра 13 августа 1929 г. Ла Сьерва выполнил десятиминутный полет, и автожир сразу же был разобран, упакован, перевезен в порт Саутгемптон и в 6 ч вечера уже погружен на пароход "Мажестик", на котором имел каюту и ла Сьерва. Через неделю оба "путешественника" прибыли в Филадельфию. Их встречал Питкерн. Он, как всегда, времени не терял: автожир был собран в день прибытия, ла Сьерва совершил на нем первый полет. Пресса не обошла молчанием появление создателя автожира в Америке, и "Филадельфия рекорд" сообщила своим читателям, что "Дон Кихот воздуха будет летать на аэроплане "ветряная мельница"". И действительно, во вторник 22 августа ла Сьерва показал С-19 Мк II на аэродроме Питкерн Филд. Американские остряки в отличие от европейских окрестили автожир "простофилей". Но, как отметил авиационный обозреватель газеты "Филадельфия рекорд", этот летательный аппарат не был неуклюжим. В горизонтальном полете его диапазон скоростей составлял от 40 до 140 км/ч, к тому же автожир осуществлял почти вертикальные снижения. Здесь же была продемонстрирована эффективность хвостового дефлектора для раскрутки ротора перед стартом.

Схематическое изображение автожира С-19 Мк III. 1929 г.

Недаром опытный Питкерн так торопил ла Сьерву с прибытием в Америку. Автожиру необходима реклама — и более подходящий момент для этого трудно было найти. С 24 августа по 2 сентября в Кливленде проходили авиационные гонки, в которых участвовало более 600 самолетов различных типов. Была открыта авиационная выставка. На ней демонстрировались около 60 новых самолетов, 30 двигателей и много другого оборудования. 27 августа ла Сьерва показывал возможности автожира десяткам тысяч американцев. Парашютирующие снижения и посадки без пробега были особенно впечатляющими. Пресса широко освещала появление автожира в американском небе и делала многообещающие выводы.

Между тем готовились к полетам и первые американские автожиры. Это были РСА-1, изготовленные компанией "Питкерн эркрафт" по заказу "Питкерн — Сьерва аутожайро компани оф Америка" (название PC А от начальных букв "Pitcairn — Cierva Autogiro Company of America"). Первый полет РСА-1 состоялся 8 октября 1929 г. Пилотировал его ла Сьерва. Это был трехместный автожир — два пассажира спереди и пилот сзади. При постройке машины максимально использовались элементы конструкции самолета "Мейлвинг". Но хвост был дефлекторный, коробчатого типа. Для погашения энергии удара при посадке шасси имели амортизаторы с большим ходом (584 мм).

Жизнь первого американского автожира была короткой. 13 октября при посадке он потерпел аварию (ла Сьерва, пилотировавший автожир, остался невредим). Остальные два РСА-1А и РСА-1В имели некоторые отличия от первенца — ферма фюзеляжа была изготовлена из алюминиевых труб, модифицировано шасси. Впервые использовались на колесах пневматики. На обоих стоял двигатель мощностью 225 л. с.

В США ла Сьерва пробыл несколько месяцев. Он давал практические рекомендации инженерам "Питкерн — Сьерва аутожайро компани", инструктировал пилотов и участвовал в показательных полетах. Кроме того, он выступал с докладами и старался всячески популяризировать свои идеи. Но самым важным результатом поездки ла Сьервы было завершение работы над теорией автожира. Он жил в доме Питкер-на, и тот удивлялся поразительной работоспособности своего гостя. По выражению друзей, ла Сьерва работал, "автожируя дни и ночи". Продуктом этого творчества были "Инженерная теория автожира" и практическое пособие по конструированию и аэродинамическому расчету автожира. В аэродинамической части расчет энергетических потерь выполнялся в соответствии с методом, разработанным ла Сьервой для лопастей. Работа содержала 94 страницы машинописного текста, 29 таблиц, 42 рисунка и три приложения. В конце года, уже находясь в Мадриде, ла Сьерва закончил четвертое приложение для своей теории. Эта работа не была опубликована, и с ней знакомились в основном только фирмы, покупавшие лицензии.

Пока ла Сьерва был в Америке, фирма АВРО завершила постройку двух других автожиров С-19 Мк II, которые получились более тяжелыми. Ввиду этого ла Сьерва по возвращении из Америки решил значительно увеличить длину и хорду лопастей. Доработанные таким образом автожиры получили название С-19 Мк III.

С-19 был первым автожиром, строившимся небольшой серией. Диаметр его ротора составлял 10,36 м, а взлетный вес — 635 кг. Первые автожиры этого типа летали уже летом 1930 г. В официальном отчете по испытаниям автожира, приобретенного министерством авиации Англии, указывалось, что его характеристики в горизонтальном полете и скороподъемность были ниже, чем у С-19 Мк I. Кроме того, отмечались трудности посадки при порывистом, особенно боковом, ветре. Когда лопасти еще продолжали вращаться, существовала опасность опрокидывания автожира. Однако ла Сьерва был не согласен с этими выводами и считал, что пилоты Фарнборо недостаточно хорошо освоили автожир. Тем не менее тогда С-19 Мк III не получил сертификата летной годности.

13 февраля 1930 г. ла Сьерва снова выступал в Королевском авиационном обществе в Лондоне. Это был своего рода отчет о результатах проделанной работы в период после его последнего выступления в октябре 1925 г. За это время он проделал огромную работу по отработке автожира, подвел теоретическую базу и наметил пути дальнейшего развития. В своем выступлении он отметил, что автожир уже является летательным аппаратом, который можно применять на практике, и что существующие автожиры могут по своим характеристикам приближаться к "эквивалентным" самолетам. Ла Сьерва имел в виду, что самолет, "эквивалентный" автожиру, имеет тот же самый вес и мощность двигателя и, кроме того, то же самое вредное сопротивление. Он привел сравнительные данные. Максимальная горизонтальная скорость автожира лишь на 5—10 % меньше. Правда, в скороподъемности автожир значительно уступал самолету — на 20 %, зато угол набора высоты был на 50 % больше, что является значительным преимуществом для преодоления различных препятствий при взлетах. Также большим преимуществом автожира была минимальная горизонтальная скорость, при которой возможен полет, — в три раза меньше самолетной. Характеристики посадки вообще сравниваться не могут: пробег автожира в штиль составлял несколько метров.

Затем ла Сьерва описал свои последние автожиры и ряд доработок, которые существенно улучшали характеристики машин. Затронув аэродинамические аспекты, он отметил, что реальные автожиры имеют лучшие соотношения подъемной силы к сопротивлению и подъемной силы к тяге винта, чем данные, полученные теоретически. Этим он хотел подчеркнуть сложность проблемы аэродинамики автожира и необходимость дальнейшего совершенствования теории. Одновременно ла Сьерва утверждал, что автожир имеет лучшие показатели на минимальных и максимальных скоростях. В доказательство он привел кривые потребной мощности для самолета и автожира. Никто теперь не сомневался в преимуществах автожира на малых скоростях, но к заявлению о том, что автожир может быть быстрее "эквивалентного" самолета, присутствующие отнеслись скептически. Однако изобретатель твердо отстаивал свои выводы. Он считал, что в первую очередь надо значительно уменьшить вредное сопротивление автожира, поэтому ла Сьерва обратился за помощью к авиаконструкторам, которые уже имели большой опыт в совершенствовании аэродинамических форм самолета.

Другим критическим замечанием в адрес автожира было ограничение скорости полета при приближении скорости конца лопасти к скорости звука. Автожир с соотношением скорости конца лопасти к максимальной скорости полета 1,5 должен столкнуться с этой проблемой уже при скорости полета в 480 км/ч. Ла Сьерва парировал это замечание тем, что такие скорости намного выше тех, на которых будут использоваться автожиры на практике.

В своем выступлении изобретатель также коснулся вопроса вертикального снижения автожира, которое на практике никогда не имело места, поскольку центр тяжести у него находился впереди оси ротора. Это было сделано для того, чтобы автожир даже, при отказе двигателя имел поступательную скорость и чтобы самолетные органы управления сохраняли свою эффективность. Теперь творческая мысль изобретателя шла дальше — к упразднению самолетных органов.

Оценивая пути развития автожира в ближайшем будущем, ла Сьерва наметил два направления развития: автожир-самолет и автожир-вертолет. Первый должен был достигать высоких скоростей, не теряя присущих автожиру качеств. Второй, с низким соотношением вес/мощность, — выполнять то, что ожидалось от несуществующего практического вертолета.

Как правило, одной из основных задач авиаинженеров является скорейшая отработка всех элементов конструкции в экспериментальных полетах, чтобы потом с меньшими проблемами выпустить в серию летательный аппарат для его практического использования.

Автожир РСА-2 Питкерна. Первый автожир с раскруткой ротора от механического привода

Гарольд Питкерн понимал, что для развития автожира в Америке наступили не самые лучшие времена: капиталистический мир потряс экономический кризис. Но тем не менее Питкерн не сдавался. Основным экспериментальным автожиром был РСА-1В. На нем шла отработка нового ротора и других элементов конструкций. В апреле 1930 г. началась постройка РСА-2, который имел ряд новшеств, в том числе механический стартер. Ферма фюзеляжа была сварена из стальных труб. Двигатель на новый автожир поставили тот же самый, что и на РСА-1В, т. е. мощностью 224 л. с. Число мест было прежнее. Испытания начались летом, в конце августа РСА-1В, РСА-2 и С-19 Мк III уже участвовали в национальных воздушных гонках. Конечно, они не могли претендовать на призовые места, но зато привлекли к себе большое внимание. Это-то и было нужно. А на воздушном параде 8 сентября 1930 г. в г. Нью-Арке РСА-1В даже летел впереди строя из 30 самолетов.

В воскресенье 26 октября 1930 г. "Нью-Йорк тайме" поместила серию фотографий с воздуха, сделанных с автожиров, и снимки автожиров РСА-1В и РСА-2 на фоне небоскребов. А знаменитая кинофирма "Пара-маунт" сняла фильм о полете двух автожиров над городом. 30 октября "Питкерн эркрафт" официально объявила о начале серийного производства РСА-2, предназначенных для продажи.

11 ноября 1930 г. нью-йоркский порт стал ареной большого шоу. В порт медленно входил трансатлантический лайнер "Бремен". Вдруг в воздухе появились автожиры. Четверка их строем прошла вдоль борта лайнера, на фюзеляжах можно было прочитать: "Добро пожаловать, ла Сьерва!". Машины маневрировали на малой высоте, зависали над лайнером и так сопровождали его до причала, где гостя ждал Питкерн. Этот бизнесмен знал толк в рекламе. Ла Сьерва сам впервые видел сразу четверку автожиров в воздухе, ему было чем гордиться. Прошло всего лишь семь лет с момента первого полета, а автожир уже шагнул на много ступенек вверх, уже завоевывал небо за океаном. Конечно, это были минуты радости, удовлетворения своим трудом, они заслоняли те невзгоды и разочарования, которые неизбежно сопровождают всех первопроходцев.

Этот визит ла Сьервы был непродолжительным. Он уладил все срочные дела с компаньоном, дал ряд рекомендаций инженерам фирмы и сам познакомился с новыми американскими автожирами. Среди новинок был механический стартер. Питкерн считал, что механическая раскрутка ротора перед стартом более эффективна, чем дефлекторная. Стартер несколько утяжелял машину, но зато автожир приобретал лучшие взлетные характеристики.

В начале декабря ла Сьерва отплыл в Европу. С 10 по 23 декабря в Париже проходил первый конгресс по безопасности полетов с участием 42 стран, и надо было использовать этот случай для демонстрации свойств автожира.