Несущий винт конструкции Ганса Дершмидта и проект скоростного винтокрыла для местных авиалиний Bölkow P 310. Германия

Несущий винт конструкции Ганса Дершмидта и проект скоростного винтокрыла для местных авиалиний Bölkow P 310. Германия

Статья Вольфганга Мюльбауэра (Wolfgang Mühlbauer) была переведена уважаемым коллегой NF и доработана мной. Перевод был выполнен в октябре 2020 года.

Предисловие редакции: Вертолеты предлагают множество преимуществ, но по-прежнему их главным недостатком является ограниченная скорость полета. В конце 1950-х годов казалось, что уже найдено решение данной проблемы: разработанный Гансом Дершмидтом (Hans Derschmidt) несущий винт. О данной разработке рассказывает Вольфганг Мюльбауэр.

К людям, чьи идеи связаны с разработкой и постройкой в Федеративной Республике Германии летательных аппаратов с несущими винтами, принадлежит Ганс Дершмидт. С самого детства этот уроженец Австрии был очарован вертолетами. В 1947 году Ганс Дершмидт разработал и построил привязной автожир, но плохой угол планирования 1:4 не удовлетворил его. Уже вскоре будущий инженер решил внести значительные изменения в конструкцию своего летательного аппарата, а именно новый несущий винт, лопасти которого осуществляли колебания в плоскости вращения. Благодаря этому во время поступательного движения можно было добиться гораздо большего диапазона скоростей и одновременно улучшения условий обтекания лопастей потоком воздуха в режимах висения; другими словами, с новым несущим винтом должны были достигаться более равномерное обтекание лопастей и вместе с тем более высокие скорости полета.

Первоначально попытки Ганса Дершмидта получить патент оказались неудачными, но это никак не могло удержать его от дальнейшего совершенствования его идей. С течением времени Дершмидт все более и более был убежден, что с помощью нового несущего винта можно добиться скорости вертолета 700 км/ч!

В ноябре 1954 года Ганс Дершмидт устроился на работу в проектно-конструкторское бюро компании Bölkow, где с помощью теоретического аппарата и моделей продолжил совершенствовать свою идею, пока, наконец, в 1956 году не вступил в Немецкое общество исследования вертолетов (Deutsche Studiengemeinschaft Hubschrauber e.V. – DSH). В DSH положительно оценили идеи Дершмидта и заявили о готовности финансировать его обширные теоретические исследования. После ряда переговоров с Людвигом Бёльковом и научным руководством DSH 13 июля 1956 года Ганс Дершмидт написал письмо в федеральное министерство обороны (Bundesministerium für Verteidigung) с просьбой выдать заказ на проведение соответствующих исследований. Последующие практические испытания должны были проводиться с использованием прототипа (позднее им стал Bo 46 V1). Сотрудники министерства обороны пришли к выводу о необходимости поддержать исследования, после чего быстро последовала выдача соответствующего заказа.

С помощью технического университета Штутгарта к февралю 1958 года все теоретические расчеты эффективности разработанного Дершмидтом несущего винта были подтверждены в ходе испытаний в аэродинамической трубе модели данного винта. Затем была изготовлена и испытана модель увеличенных размеров, сконструирован экспериментальный летательный аппарат, оснащенный несущим винтом Дершмидта, и, наконец, летом 1963 года был сдан в эксплуатацию полноразмерный испытательный стенд. При проведении практических испытаний возник ряд серьезных проблем. Особенно это касалось отлитых из магния центральной части втулки и кронштейнов ротора. Опытный вертолет Bo 46 V1 впервые поднялся в воздух 30 января 1964 года, но в первую очередь из-за слишком медленной реакции гироскопа смог выполнить лишь несколько подскоков.

Удовлетворительное решение данной проблемы удалось найти к концу ноября 1964 года, и вертолет после этого смог выполнить безотказный полет в режиме висения. Однако последовавшая за этим полетом трагическая цепь случайностей привела к разрушению на испытательном стенде несущих винтов, следствием чего стало полное прекращение программы.

Еще задолго до того, как опытный вертолет Bo 46 V1 смог совершить первый полет, руководство компании Bölkow попыталось найти лиц, заинтересованных в этой революционной концепции. К представленным общественности перспективным проектам принадлежал и Р 310. Речь шла об элегантном

«вертолете с тянущим винтом для местных авиалиний»

с двумя большими несущими винтами Дершмидта, хвостовым оперением обычного типа и двумя тянущими винтами для горизонтального полета. В фюзеляже круглого поперечного сечения размещался салон, в котором могли быть размещены 24 пассажира. Дополнительно установленное крыло должно было служить для снижения нагрузки на несущие роторы. Внутри консолей крыла должны были быть расположены промежуточные валы, соединяющие несущие роторы с редукторами, чтобы обеспечить не только синхронизацию роторов, но и распределение мощности в случае выхода из строя одного из двигателей силовой установки. В качестве силовой установки было запланировано использование двух газовых турбин мощностью 3200–3400 л.с. (2355–2500 кВт). С запланированной дальностью полета 700 км, прогнозируемой коммерческой скоростью 500 км/ч и высотой полета 3000–4000 метров 24-местный винтокрыл точно соответствовал существовавшим тогда планам развития авиасообщений. В те годы существовала уверенность в том, что вертикально взлетающие и садящиеся летательные аппараты окажутся подходящими транспортными средствами, и рынок местных авиаперевозок будет интенсивно развиваться и приносить значительную прибыль.

модель проекта скоростного винтокрыла для местных авиалиний Bölkow P 310

Однако, как хорошо известно, развитие системы воздушных сообщений и конструкций вертолетов пошло в другом направлении. Со второй половины 1960-х годов упор делался на всё большей конструктивной простоте и надежности, как можно меньшей стоимости и большей легкости и простоте технического обслуживания. В результате технически сложный несущий винт Дершмидта оказался, к сожалению, ненужным, и работы по нему были заброшены.

Автор статьи выражает благодарность архиву расположенного в Оттобрюнне предприятия авиаконцерна EADS за великодушное предоставление всех документов и фотографий.

Источники:

1. Bölkow Entwicklungen KG: Werbeblatt Nahverkehrshubschrauber Bölkow P 310,1963. Bölkow Entwicklungen KG: Interne Mitteilungen 1958-1970
2. Kyrill von Gersdorff: Ludwig Bölkow und sein Werk — Ottobrunner Innovationen. Die Deutsche Luftfahrt Bd. 12. Bernard & Graefe Verlag, 2. Auflage 2002.

источник: WOLFGANG MÜHLBAUER «BÖLKOW P 310» // Flugzeug Classic 03/2003, с.59