Focke-Wulf Fw 61

Focke-Wulf Fw 61 — это первый в мире серийный вертолёт, способный к устойчивому и управляемому полёту. Разработанный в нацистской Германии в 1930-х годах, он представлял собой экспериментальную машину, которая, несмотря на малую серийность, заложила основы вертолётостроения. Fw 61 был создан для демонстрации возможностей винтокрылой техники и отработки принципов управления, которые впоследствии легли в основу всех последующих вертолётов.

История создания

Предпосылки

К началу 1930-х годов авиастроение переживало бурный рост, но вертолёты оставались уделом энтузиастов и изобретателей. Попытки создать летательный аппарат с несущим винтом, способный взлетать и садиться вертикально, предпринимались с начала XX века, но все они были неудачными из-за проблем с управляемостью и устойчивостью. Основной трудностью являлось создание системы, позволяющей пилоту контролировать тягу и направление полёта, а также компенсировать реактивный момент несущего винта. В Германии, где после Первой мировой войны действовали ограничения на развитие военной авиации, вертолёты рассматривались как потенциальная альтернатива самолётам, не подпадающая под запреты. Однако реальный интерес к ним возник лишь в середине 1930-х годов, когда Министерство авиации (RLM) начало финансировать перспективные проекты.

Разработка

Проект Fw 61 был инициирован в 1935 году авиастроительной компанией Focke-Wulf под руководством главного конструктора Генриха Фокке (Heinrich Focke). Фокке, ранее занимавшийся созданием самолётов, заинтересовался вертолётами после изучения работ испанского инженера Хуана де ла Сьервы по автожирам. В отличие от автожиров, у которых несущий винт вращается под действием набегающего потока воздуха, Focke-Wulf Fw 61 должен был иметь привод от двигателя. Фокке решил отказаться от сложной схемы с одним несущим винтом, требовавшей хвостового рулевого винта для компенсации реактивного момента, и выбрал двухвинтовую поперечную схему. Два трёхлопастных несущих винта, вращающихся в противоположные стороны, взаимно компенсировали крутящий момент, что упрощало конструкцию и повышало устойчивость.

Первый прототип, Fw 61 V1 (бортовой номер D-EBVU), был построен в 1936 году. Для ускорения разработки в качестве основы использовался фюзеляж от лёгкого самолёта Focke-Wulf Fw 44 Stieglitz, который был усилен и оснащён ферменной конструкцией для крепления винтов. Двигатель — один семицилиндровый звездообразный мотор Siemens-Halske Sh 14A мощностью 160 л. с. — располагался в носовой части. Трансмиссия передавала мощность через редуктор и систему валов на два несущих винта, установленных на боковых фермах по бокам фюзеляжа. Винты имели диаметр 7 метров каждый и были снабжены автоматами перекоса, позволявшими изменять общий и циклический шаг лопастей.

Первые полёты

Первый полёт Fw 61 V1 состоялся 26 июня 1936 года. За штурвалом находился лётчик-испытатель компании Focke-Wulf Эвальд Рольфс (Ewald Rohlfs). Полёт был коротким и осторожным, но он подтвердил работоспособность схемы. Уже в ходе последующих испытаний вертолёт продемонстрировал впечатляющие по тем временам характеристики: он мог зависать на месте, летать вперёд, назад и вбок, а также выполнять развороты на месте. В феврале 1938 года Рольфс установил на Fw 61 несколько мировых рекордов: высота полёта — 3427 метров, дальность — 230,2 км, продолжительность — 1 час 20 минут 49 секунд. Эти достижения были официально зарегистрированы Международной авиационной федерацией (FAI).

Конструкция

Общая схема

Focke-Wulf Fw 61 представлял собой двухвинтовой вертолёт поперечной схемы. Фюзеляж — цельнометаллический, с тканевой обшивкой, заимствован от самолёта Fw 44. Кабина пилота — открытая, с двумя местами (пилот и пассажир или второй пилот), расположенными тандемом. Управление осуществлялось с помощью ручки циклического шага и педалей, аналогичных самолётным. Для изменения общего шага винтов использовался рычаг «шаг-газ».

Несущие винты

Два трёхлопастных несущих винта диаметром по 7 метров были установлены на боковых фермах, отходящих от фюзеляжа. Винты вращались в противоположные стороны: левый — по часовой стрелке, правый — против. Это обеспечивало полную взаимную компенсацию реактивного момента, что делало ненужным хвостовой рулевой винт. Лопасти винтов были деревянными, с фанерной обшивкой, и имели симметричный профиль. Каждая лопасть крепилась к втулке через горизонтальный и вертикальный шарниры, что позволяло им махать и поворачиваться в зависимости от аэродинамических нагрузок.

Силовая установка и трансмиссия

Единственный двигатель Siemens-Halske Sh 14A мощностью 160 л. с. располагался в носовой части фюзеляжа. Он приводил в действие сложную систему валов, шестерён и редукторов, передававших крутящий момент на оба несущих винта. Трансмиссия была спроектирована таким образом, чтобы обеспечить синхронное вращение винтов с одинаковой скоростью. Для охлаждения двигателя использовался водяной радиатор, установленный под капотом.

Система управления

Управление вертолётом осуществлялось с помощью автоматов перекоса, установленных на каждом несущем винте. Ручка циклического шага, расположенная между креслами пилотов, позволяла наклонять плоскость вращения винтов, что вызывало полёт в соответствующем направлении. Педали управляли дифференциальным изменением шага винтов, что позволяло поворачивать вертолёт вокруг вертикальной оси. Рычаг «шаг-газ» одновременно изменял общий шаг лопастей и мощность двигателя, регулируя подъёмную силу.

Испытания и демонстрации

Публичные полёты

После успешных испытаний Fw 61 был продемонстрирован широкой публике и военным чиновникам. Наиболее известным событием стало выступление в 1938 году в Берлине, в закрытом выставочном зале «Дойчландхалле». Пилот Ханна Райч (Hanna Reitsch) — известная лётчица-испытательница — выполнила на Fw 61 серию фигур высшего пилотажа внутри помещения, включая зависание, полёты вперёд-назад и развороты на месте. Это произвело огромное впечатление на присутствовавших, в том числе на руководство люфтваффе. Однако, несмотря на демонстрацию возможностей, военные не проявили большого интереса к серийному производству.

Рекорды

В 1937–1938 годах Fw 61 установил ряд мировых рекордов, которые оставались непревзойдёнными до появления вертолётов с более мощными двигателями. В частности, 25 июня 1937 года Эвальд Рольфс достиг высоты 2439 метров, а 10 февраля 1938 года — 3427 метров. В том же году был установлен рекорд дальности — 230,2 км по замкнутому маршруту, и продолжительности полёта — 1 час 20 минут 49 секунд. Эти достижения подтвердили, что вертолёт может быть не только экспериментальной игрушкой, но и практичным летательным аппаратом.

Серийное производство и судьба

Выпуск

Несмотря на успешные испытания, Fw 61 так и не был запущен в крупную серию. Всего было построено три прототипа: V1 (D-EBVU), V2 (D-EKRA) и V3 (D-EFKT). V3 был передан в распоряжение люфтваффе для дальнейших испытаний, но его военное применение ограничилось экспериментами по связи и наблюдению. В 1939 году, с началом Второй мировой войны, работы по вертолётам были свёрнуты в пользу более традиционных самолётов. Все три прототипа Fw 61 были утрачены в ходе войны: один разбился в аварии, два других были уничтожены при бомбардировках или в конце войны.

Влияние на развитие вертолётостроения

Несмотря на малую серийность, Fw 61 оказал огромное влияние на мировое вертолётостроение. Конструкция Генриха Фокке — двухвинтовая поперечная схема — была впоследствии использована в ряде других вертолётов, в том числе в советском Ми-12 (самом большом вертолёте в мире). Сам Фокке после войны эмигрировал в Великобританию, а затем в Бразилию, где продолжил разработку вертолётов. В Германии же наработки Fw 61 были использованы при создании более совершенного вертолёта Focke-Achgelis Fa 223, который также не пошёл в серию, но стал важным этапом в развитии техники.

Сравнение с другими вертолётами

Fw 61 часто сравнивают с другими ранними вертолётами, такими как советский ЦАГИ 1-ЭА (1930 год) и американский VS-300 Игоря Сикорского (1939 год). ЦАГИ 1-ЭА, созданный под руководством Бориса Юрьева, также имел два несущих винта, но был менее устойчивым и управляемым. VS-300, напротив, использовал классическую одновинтовую схему с хвостовым рулевым винтом, которая впоследствии стала доминирующей. Fw 61, в отличие от них, был первым, кто продемонстрировал полный контроль над полётом во всех режимах, включая зависание и маневрирование на месте.

Источники

• Nowarra, Heinz J. Die deutsche Luftrüstung 1933–1945. Band 2. Bernard & Graefe Verlag, 1993.
• Griehl, Manfred. Focke-Wulf: The Man and His Aircraft. Schiffer Publishing, 1998.
• Munson, Kenneth. Helicopters and Other Rotorcraft Since 1907. Blandford Press, 1968.
• Focke-Wulf Fw 61: The First Practical Helicopter. Flight International, 1938.