В.Шавров История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.

Среди довольно многочисленных ранних работ по винтокрылым аппаратам - вертолетам (геликоптерам) работы Бориса Николаевича Юрьева, тогда студента Технического училища, занимают особое место. В отличие от эмпирических исканий других авторов и конструкторов в разных странах это были систематические и глубокие исследования, завершившиеся постройкой опытного аппарата.

   Работы Б. Н. Юрьева значительно опережали общий уровень теории и практики в области создания вертолетов в то время. Им были выяснены вопросы поведения аппарата и его устойчивости на различных режимах полета, взлета и посадки и даны принципиальные схемы конструктивного выполнения основных элементов вертолета, особенно одновинтовой схемы. Предусмотрены были и другие возможные схемы вертолетов.

   Работы Б. Н. Юрьева почти не публиковались в свое время, и большая часть его предложений нашла свое отражение в проектах и в построенных аппаратах лишь после 1927 г., когда в нашей стране развернулись работы по созданию вертолетов. Осуществление идей Б. Н. Юрьева позволило тогда достичь рекордных показателей.

   В начале 1910 г. Б. Н Юрьев на основе теории винтов, разрабатываемой им тогда вместе с Григорием Харлампиевичем Сабининым, тоже студентом московского Технического училища, дал схему и проект одновинтового геликоптера под двигатель "Гном" в 70 л. с. В проекте были четко оформлены основные элементы его схемы - корпус ("ладья") с летчиком и управлением в носовой части, с силовой установкой в средней части и рулевым винтом-компенсатором на конце хвоста. Шасси - обычного типа, с большим ходом амортизации и с хвостовым костылем, предохранявшим рулевой винт от ударов о землю. Был предусмотрен и воздушный киль - немаловажная деталь для любого одновинтового вертолета, в котором отказ рулевого винта в полете при отсутствии киля равносилен катастрофе.

   Поступательное движение в горизонтальной плоскости должно было осуществляться от горизонтальной составляющей суммарной тяги лопастей несущего винта, наклоненного (вместе с аппаратом) в сторону движения. Этот принцип полета вертолета впервые был выражен правильно и с предельной четкостью.

   Для реализации такого полета Б. Н. Юрьев предложил в начале 1911 г. механизм циклического изменения угла установки лопастей несущего винта за время одного полного его оборота. Механизм этот, названный им автоматом перекоса, был важнейшим изобретением, без которого полет вертолета вообще невозможен. Этот приоритет принадлежит Родине.

   Из-за материальных трудностей и отсутствия двигателя "Гном" в 70 л. с. Б. Н. Юрьев в том же 1910 г. передал свой проект под "Гном" в 50 л. с. с полным сохранением схемы. Но и этот проект не был осуществлен по тем же причинам. Б. Н. Юрьев разработал третий проект под более дешевый и доступный двигатель "Анзани" в 30 л. с. На этот раз проект удалось осуществить, поступившись при этом количеством и качеством работ. Не все части и детали удалось сделать из желаемого материала, не удалось выполнить автомат перекоса по проекту, лопасти не были поворотными. Несущий винт в построенном аппарате имел диаметр 8,0 м, больший, чем в первых проектах. Лонжероны лопастей - стальные трубы, нервюры и кромки - деревянные, обтяжка - полотно. Ширина лопастей 0,6 м, масса каждой 12,5 кг. Передаточное число от двигателя 1 : 12. Рулевой винт диаметром 2,5 м находился на расстоянии 6,0 м от основного. Передаточное число было 1 : 3,76. Фюзеляж - расчалочный, передняя часть его из деревянных брусков, задняя - из бамбука. Масса пустого аппарата составляла около 250 кг.

   Постройка вертолета производилась силами студенческого кружка Технического училища и была закончена к весне 1912 г. Ввиду неполного осуществления проекта цели испытаний были поставлены ограниченные - определение тяги и моментов винтов. До начала испытаний аппарат экспонировался на 2-й Международной выставке воздухоплавания в Москве. Б. Н. Юрьев получил Золотую медаль "за прекрасную теоретическую разработку" проекта геликоптера. Еще до открытия выставки 30 марта 1912 г. он сделал доклад о своих работах на Втором Всероссийском воздухоплавательном съезде. После выставки, уже осенью, были начаты испытания вертолета. Они прежде всего показали, что двигатель "Анзани" непригоден к работе в условиях сложных передач: работал неравномерно, вибрировал, не давал малых оборотов. Вскоре сломался вал несущего винта, сделанный из мягкой стальной трубы, и на этом испытания пришлось прекратить.

   Как вариант основной схемы Б. Н. Юрьев дал в 1910 г. близкую схему одновинтового вертолета с двумя поперечными рулевыми винтами и в 1911 г. другую схему - продольную, с передним и задним рулевыми винтами, осуществленную позже, в 1930 г., в первых советских вертолетах подобного типа. В процессе дальнейшей разработки он предложил ряд принципиальных схем многовинтовых вертолетов - от 2- до 14-винтового. Во все схемы входил один и тот же элемент - "мотор-винт", т. е. законченная силовая установка мощностью 10 и 20 л. с. Вместе с группой студентов Б. Н. Юрьев приступил к разработке и постройке такого типового элемента, для которого стали проектировать и специальный двигатель. Работы были прерваны в 1914 г., так как участники их были призваны на военную службу.

H.Nowarra, G.Duval Russian Civil and Military Aircraft 1884-1969

The efforts of Tatarinov, Sikorski and Antonov in the helicopter field have already been mentioned, but it is through the experiments and designs of a fourth pioneer that the helicopter exists as we know it today. B. N. Yuriev was one of Zhukovski’s students at the M.V.T.U., and together with G. K. Sabinin and V.P. Vetchinkin made a special study of helicopter theory. Of Sabinin’s work little is known, but in 1913 Vetchinkin found the formula for the evaluation of rotor lift whilst hovering, which we use at the present time. Yuriev’s first step into practical application of his theories was the construction of a co-axial rotor helicopter in 1909, which proved to be a failure, but he succeeded in obtaining the support of the Ledentsov Society and constructed in 1912 a second machine, the design of which was a radical departure from the co-axial layout. In all helicopters, the rotor torque will cause the fuselage to rotate unless counterbalanced, and in 1910 Yuriev designed a single-rotor machine, putting the engine and rotor in the centre of an open-work girder and a small propeller at each end, driven from the main shaft and with pitch controllable by the pilot, including reverse! By this means, Yuriev obtained counterbalance, steering and forward (also rearward) propulsion. His 1912 machine was this design virtually halved, with one main rotor at the forward end of an open fuselage, and one small tail rotor, a layout used subsequently for most aircraft of this type. The engine was a 30 h.p. Anzani, and the all-up weight a mere 445 lb. No provision was made at this time for forward propulsion. Shown at the Moscow Aeronautics Exhibition, Yuriev’s helicopter was awarded a Gold Medal, but later, during extensive ground tests, the main rotor shaft fractured, and lack of financial support forced Yuriev to discontinue development. After the establishment of the Soviet regime his ability was recognised, and he was able to play a leading role in helicopter development.