В. М ихеев

РОЖДЕНИЕ
ВЕРТОЛЕТА

МОСКВА
И здательство МАИ
1993

ББК 27.5.14.4
М69
Федеральная целевая программа
книгоиздания России
Р е ц е н з е н т:

М69

Ю. С. БОГДАНОВ

Михеев В. Р.
Рождение^ вертолета. — М.: Изд-во МАИ, 1993. — 192 с.: ил.
ISBN 5—7035—0558—5.
Впервые подробно излагается история возникновения и развития мирового
вертолетостроения от раннего средневековья до начала XX в., от первых прообра­
зов несущего винта до постройки вертолетов в натуральную величину.
Рассматриваются предложения, проекты, патенты, результаты теоретических
и экспериментальных исследований винтокрылой техники, а также история
постройки и испытаний первых вертолетов. Книга хорошо иллюстрирована.
Для всех, неравнодушных к авиации и истории науки и техники.

270514040 — 118

М

094(092) -

93

Б ез объявл.

ISBN 5—7035—0558—5

by_bandicoot833

ББК 27.5.14.4
© В. Р. Михеев, 1993

ПРЕДИСЛОВИЕ

Винтокрылые летательные аппараты являются неотъемлемой
частью современной авиации. Идея полета при помощи несущего
винта имеет, возможно, более древнюю историю, чем идея полета,
на самолете. «Ввинчиваться в воздух посредством винта» издревле
казалось энтузиастам полета не менее привлекательным, чем
подражать маховому движению крыльев птицы. Несмотря на это,
история винтокрылой техники не получила до сих пор должного
освещения. Сказывается, вероятно, более позднее по сравнению с
другими типами летательных аппаратов внедрение вертолетов в
эксплуатацию. Как число публикаций, так и широта охвата
материала существующих работ по истории вертолетостроения
значительно уступают аналогичным исследованиям, посвященным
развитию воздушной техники других видов.
Особенно слабо освещена история разработки винтокрылых
летательных аппаратов на ранних этапах развития. В то же время
авторы первых проектов винтовых машин предложили ряд научных
и конструкторских идей, нашедших в дальнейшем практическое
применение. Многие их нововведения заняли достойное место не
только в истории авиации, но и в развитии других отраслей техники,
например двигателестроения. Среди конструкторов первых вертолетов
были такие выдающиеся деятели своей эпохи, как Л. да Винчи,
М. В. Ломоносов, А. Н. Лодыгин, X. Максим, Т. Эдиссон и др.
Несмотря на то что на ранних этапах истории винтокрылых
летательных аппаратов конструкторы ограничивались преимущест­
венно разработкой проектов и постройкой моделей, ознакомление с
результатами их труда может представлять не только познаватель­
ный, но и практический интерес для современных инженеров и
изобретателей, стимулировать научное творчество. Многим современ­
ным специалистам по производству и эксплуатации винтокрылой
техники будет интересно узнать историю зарождения их профессии.
Описание первых проектов и предложений может послужить им
своеобразным «банком данных».

Краткой истории разработки винтокрылых летательных аппаратов
яа ранних этапах развития в отечественной литературе посвящена
только книга Л. М. Изаксона «Геликоптеры» [9 ], вышедшая в
1931 г. и давно ставшая библиографической редкостью* Из
зарубежной литературы следует выделить только небольшую бро­
шюру Е. Либерейтора «История вертолетов до 1900 г.» [39],
практически недоступную для нашего читателя. В большинстве
других немногочисленных публикаций по* истории винтокрылой
техники не уделяется должного внимания истории зарождения
вертолетостроения. Восполнить этот пробел и попытался автор данной
книги.
ѵ
В книге подробно рассматриваются работы зарубежных энтузи­
астов винтокрылой техники. Работы соотечественников изложены
более кратко. Тем, кто хочет подробнее узнать о вкладе российских
конструкторов и ученых в развитие винтокрылой техники, рекомен­
дуется изданная ранее книга «Вертолеты дореволюционной России».

ЗАРОЖДЕНИЕ ИДЕИ ПОДЪЕМА В ВОЗДУХ
ПОСРЕДСТВОМ НЕСУЩЕГО ВИНТА

Идея полета издавна волновала человека. Наблюдение за
свободным полетом птиц вызывало у йего желание подняться в
воздух с помощью искусственных крыльев. Махолет вплоть до начала
XIX в. оставался наиболее распространенным типом среди разраба­
тывавшихся летательных аппаратов тяжелее воздуха. Несмотря на
распространение хорошо известной игрушки — воздушного змея,
известного еще с IV—III вв. до н. э., идея подъема в воздух при
помощи фиксированного крыла оставалась до конца XVIII в.
непопулярной. Разработанные в XVII—XVIII вв. проекты самолетов
X. Гюйгенса, Э. Сведенборга и М. Бауэра оказались не замеченными
современниками. Подобно змеям и первые прообразы ракет исполь­
зовались преимущественно для увеселений, а в качестве прообраза
пилотируемого летательного аппарата, как правило, не рассматри­
вались.
Параллельно с первыми прототипами летательных аппаратов
тяжелее воздуха других схем появлялись и ранние прообразы
вертолетов. Причем способность вращающегося винта проникать в
воздушную среду, казалась первым энтузиастам полета не менее
естественной, чем взмахи птичьих крыльев. Следует отметить, что
все приведенные в данной главе разработки остались неизвестными
для современников и были обнаружены историками и пионерами
авиации в архивах много лет спустя, лишь во второй половине XIX в.
Это было связано не только с практической невозможностью
достижения реального успеха в* деле постройки винтокрылых
летательных аппаратов при уровне развития науки и техники того
времени, но и с отсутствием широкого общественного интереса к
проблеме полета. Идеей подъема в воздух при помощи несущего
винта увлекались преимущественно талантливые одиночки, выдаю­
щиеся представители своего времени, такие, как Го Хун, Л. да
Винчи, Р. Гук и М. В. Ломоносов.
Постройка' моделей и разработка проектов винтокрылых аппаратов
оставались только в сфере интересов самих конструкторов и не
привлекали к себе большого внимания других представителей науки,
7

инженерного дела и общественности. Преемственность в работах
полностью отсутствовала. Первые опыты не получили широкой
огласки, да и сами первые «вертолетостроители» не стремились
популяризировать свои исследования. В целом работы по винтокры­
лым аппаратам на этом этапе не оказали существенного влияния
на последующее развитие вертолетостроения, но представляют
определенный исторический интерес. В связи с разрозненностью,
неполнотой и подчас неправдоподобностью известных ныне сведений,
а также величием самого прецедента разработки летательных
аппаратов в столь отдаленные времена рассматриваемый в данной
главе этап истории авиации часто именуется «легендарным».
Прообразы несущего винта. Характерной особенностью,
отличающей летательный аппарат от других видов транспорта,
является наличие средств создания подъемной силы. У винтокрылых
летательных аппаратов таковым является несущий винт, обеспечи­
вающий им уникальные летные и взлетно-посадочные характеристи­
ки. В отличие от других средств создания подъемной силы (машущего
и неподвижного крыла, а также реактивного движителя ракеты)
несущий винт не имеет прямых прообразов в природе.
Отдаленное сходство с вертолетами имеют птички колибри
(рис. 1) и некоторые виды насекомых, у которых крылья создают
подъемную силу посредством возвратно-поступательного движения в
горизонтальной плоскости с азимутальным изменением угла уста­
новки. Все предпринимавшиеся в XIX—XX вв. попытки построить
махолет-вертолет такого типа оказались неудачными из-за больших
механической сложности и периодических нагрузок.
В некотором роде подобны несущему винту падающие, вращаясь,
листья деревьев. Например, лист сикаморы может пролететь,
авторотируя, свыше 50 метров. Старейшим искусственным предше­
ственником несущего винта был бумеранг (рис. 2), распространенный
среди первобытных племен. Однако было бы слишком смело
предполагать, что падающий лист или бумеранг послужили непос­
редственными прототипами первого несущего винта. Скорее всего
такими прототипами служили другие разновидности винтов или
лопаточных машин, используемых в хозяйственных целях еще с
античных времен.
В III в. до н. э. Архимед создал свою знаменитую водоподъемную
спираль. В средневековом Китае винты уже применялись в качестве
вентиляторов для проветривания помещений. Другим типом винтов,
получившим широкое распространение, была изобретенная еще в
I в. н. э. ветряная мельница. Массовое строительство таких мельниц
началось на Востоке с X, а в Европе с XII вв. Еще раньше появились
водяные мельницы.
8

Рис. 1. Птицы колибри

По мнению британского ориенталиста Дж. Нидхема, винт как
средство создания пропульсивной силы, в том числе и на «летающих
повозках», был* известен в Китае еще с XV в. [42, с. 571]. В
XVII в. Р. Гук и X. Гюйгенс предлагали винт в качестве движителя
судов, а в следующем столетии такое применение винта уже
рассматривалось в работах многих ученых, в том числе Д. Бернулли
и Л. Эйлера.
Несущий винт появился столь же рано, сколь и лопаточные
машины других типов. Правда/ в отличие от них, он по понятным
причинам не получил практического применения и использовался
только в качестве игрушки. Кем впервые была отмечена способность
винта подниматься в воздух — неизвестно. Существует предполо­
жение, что широко распространенная игрушка «летающая палочка»
(или «китайский воздушный волчок»), представляющая собой
маленький винт, ось которого раскручивают руками или обмотанной
вокруг нее веревкой, а затем отпускают, была известна в Китае
9

еще в самом начале нашей эры. Там такая игрушка именовалась
«Ху-Чинг-Тхинг» (бамбуковая стрекоза).
Первое европейское изображение
такой игрушки встречается во фла­
мандском манускрипте 1325 г.
(рис. 3).
Итальянский инженер из Сиены
Мариано ди Джакопо Такколо в
30-е гг. XV в. изобразил в своей
рабочей тетради конструкцию «воз­
душного волчка»: пускового устрой­
ства и несущего винта (рис. 4).
Во Франции в музее Ле Мане
хранится икона 1460 г. «Св. Бене­
дикт», на которой изображена Ма­
донна с младенцем, держащим в
руках «воздушный волчок» (рис. 5).
Рис. 2. Бумеранг
В работах известного британского
историка Ч. Гиббс-Смита упоминаются английские изображения
«воздушного волчка», относящиеся к XVI в. (рис. 6).
На картине великого голландского живописца Питера Брегелястаршего «Игры детей» (1560 г.), выставленной в Венском
«Бельведере», среди многочисленных персонажей, играющих в

Рис. 3. Первое известное изображение «воз­
душного волчка» на фламандском манускрип­
те (1325 г.)

различные детские игры, есть мальчик с «воздушным волчком» в
руках (рис. 7). Причем изображены не один, а три винта на оси,
т. е. П. Брегель-старший впервые представил прообраз полипланного
несущего винта.

ю

Таким образом, появившиеся еще в античные времена в Китае
«воздушные волчки» к XVI в. уже были хорошо известны в Европе.
Они послужили непосредственными стимуляторами появления идеи
создания летательного аппарата, поднимающегося в воздух при
помощи несущего винта. Не случайно первое предложение вертолета
появилось в Китае.

Рис. 4. Изображение *воздушного волчка» на рисунке итальянско­
го инженера М. Такколо (30-е гг. XV в.)

Го Хун. Предложение. Китай. 320L Выдающийся китайский
философ-даосист и алхимик Го Хун в 320 г. н. э. в работе «Бао
пу цзы» («Книга учителя, хранящего единство») среди различных
способов «вознесения на ужасные высоты и путешествия в
безбрежных пространствах» предложил делать «...летающие колес­
ницы из древесины внутренней части ююба, используя бычью кожу,
прикрепленную к вращающимся лопастям для того, чтобы отправить
машину в движение». Так звучало первое в истории предложение
летательного аппарата, поднимающегося в воздух посредством
несущего винта.
11

Рис. 5. Младенец с «воздушным волчком» на
иконе «Се. Бенедикт» во французском музее
Ле Мане (1460 г.)

Рис. 6. Английское изображение мальчика, иг­
рающего с *воздушным волчком» (1585 г.)

Рис. 7. Мальчик с <*воздушным воЛчком» на картине П. Б регелястаршего «Игры детей* (1560 г. ^

Л да Винчи. Проект. Италия, 1489. Великий Леонардо да
Винчи уделял много внимания разработке летательных аппаратов.
В его сохранившейся рукописи «В», датированной 1488—1489 гг.,
имеется рисунок, представляющий собой первый проект вертолета
(рис. 8).

Рис. 8. Проект вертолета Леонардо да Винчи (1489 г.)

В отличие от Го Хуна, ориентировавшегося, видимо, на
используемые на «летающих палочках» лопастные винты, итальян­
ский ученый взял в качестве прообраза своего несущего винта
изобретение Архимеда. Эти два прообраза несущего винта и в
дальнейшем служили основными прототипами первых вертолетов.
Проектировавшийся Л. да Винчи вертолет должен был иметь несущий
винт в виде полутора витков спирали диаметром около восьми
метров*. Конструктивно каркас винта предполагалось выполнить из
«тонких длинных трубок» — лонжеронов и внешнего обвода из
толстой проволоки, обтянутых накрахмаленным полотном. Кроме
несущего винта была изображена конструкция других основных
частей вертолета: фюзеляжа и трансмиссии. Во вращение винт
* Первые появившиеся в начале XX в. вертолеты имели несущие винты диаметром,
близким к указанному Л. да Винчи.
14

должен был приводиться кабестоном, т. е. в качестве двигателя
рассматривалась мускульная сила.
Рисунок Л. да Винчи был первым проектом вертолета одновин­
товой схемы. Отсутствие в нем средств парирования реактивного
момента несущего винта говорит о том, что предусмотренные в
сопроводительном описании опыты с приводимой пружиной моделью
проведен** не были. Разработке проекта предшествовали опыты
ученого с наклоненной плоскостью, продемонстрировавшие возник­
новение подъемной силы при быстром движении плоскости по кругу.
Вероятно, эти опыты можно считать началом экспериментальных
аэродинамических исследований несущего винта.
Летающие игрушки — модели вертолетов. По мнению
ряда историков авиации [28, 53, 56], следующим логическим шагом
в развитии игрушки типа «летающая палочка» была замена
раскрутки винта от наземного стартера раскруткой с помощью
двигателя, размещенного на самой игрушке. Соосно установленные
«летающие палочки» приводились в противоположное вращение
соединяющим их упругим элементом (жилы животных, лук, часовая
пружина). Такой способ создания летающей игрушки — предтечи
моделей вертолета — представляется наиболее естественным даже
для людей, не обладающих необходимыми знаниями физики и
механики. Поэтому логично предположить, что способ балансировки
реактивных моментов несущих винтов посредством их вращения в
противоположные стороны был эмпирически получен с помощью
летающих игрушек задолго до первых упоминаний о них в XVIII в.
и до работ Ньютона и др., заложивших основы механики, которая
научно определяет необходимость обеспечения балансировки всех
действующих на тело в пространстве сил и моментов.
Возможно, что предтечей моделей вертолетов была также
игрушка, названная в XIX в. «летающей бабочкой». Она отличалась
от уже рассмотренной игрушки с двумя противовращающимися
винтами тем, что один из ее винтов, обычно нижний, был заменен
большими вертикальными поверхностями, создающими большое
сопротивление вращению и не образующими подъемной силы.
Летающие игрушки, действие которых основано на обоих эмпири­
чески найденных способах балансировки реактивного момента,
послужили в дальнейшем моделями вертолетов двухвинтовой соосной
и одновинтовых схем. Такие летающие игрушки попадались на глаза
выдающимся ученым и инженерам XVII—XVIII вв., возбуждая у
них интерес к разработке летательных аппаратов. Существует
предположение, что в 1655 г. знаменитый физик Роберт Гук
экспериментировал с моделью вертолета. Выдающийся голландский
ученый X. Гюйгенс в 1689 г., приспособив к модели вертолета
соосной схемы крыло и шасси, построил первую в мире модель
самолета (рис. 9).
15

Рис. 9. Рисунок модели самолета X. Гюйгенса (ок. 1689 г.)

Так, зародившаяся значительно раньше идея вертолета оплодот­
ворила и мысль о создании летательного аппарата с фиксированным
крылом — самолета.

М. В. Ломоносов. Малоразмерный вертолет. Россия,
1754. В 1754 г. великий русский ученый М. В. Ломоносов построил
для проведения метеорологических исследований «аэродромическую
машину», представлявшую собой первый в мире малоразмерный
вертолет. В отличие от моделей-игрушек «аэродромическая машина»
имела фюзеляж, вмещавший силовую установку, трансмиссию и
помещение для полезной нагрузки. Недостаточная мощность двига­
теля — часовой пружины — послужила причиной неудачи этого
аппарата. Судя по сохранившемуся неполному описанию, можно
утверждать, что он имел два двухлопастных соосных несущих винта
с малым разносом, металлический фюзеляж-капсулу и трансмиссию,
выполненную по типу часового механизма.
Данная разработка интересна тем, что в ней конструктор затронул <
ряд проблем динамики полета, аэродинамики и конструирования.
16

Ломоносов, хорошо знакомый с работами по механике его
современников, впервые отметил целесообразность противовращения
несущих винтов, высказав догадку о целесообразности для повышения
подъемной силы соосных винтов увеличения разноса меэвду ними,
а также отметил необходимость повышения мощности двигателя и
уменьшения веса фюзеляжа. При испытаниях «аэродромической
машины» ученый впервые применил экспериментальный метод
замера развиваемой подъемной силы посредством подвески модели
на шнуре, перекинутом через блоки, с уравновешиванием баланси­
ровочным грузом.

А. Поктон. Предложение. Франция, 1768. В 1768 г. во
Франции математиком А. Поктоном была опубликована брошюра
«Теория архимедова винта», в которой он после обоснования
целесообразности установки такого винта на корабле описал
одноместный вертолет-мускулолет «Птерофор» («носитель крыльев»),
оснащенный впервые помимо несущего и воздушным винтом для
обеспечения поступательного движения. Кроме этого, знаменатель­
ного в истории вертолета, нововведения ученый первым предусмотрел
режим аварийной посадки при отказе двигателя. При утомлении
летчика «каналы» несущего винта должны были закрываться
специальными клапанами и он превращался в парашют. Предложение
преобразуемого несущего винта-парашюта было первым шагом к
преобразуемым аппаратам-конвертопланам.
Ж. Бланшар. Вертолет-мускулолет. Франция, 1782. По свидетель­
ству ведущего британского историка авиации Ч. Гиббс-Смита [28,
с. 16], знаменитый впоследствии французский воздухоплаватель
Ж. Бланшар, прославившийся также в начале 80-х гг. XVIII в.
безуспешной попыткой постройки махолета, в 1782 г. соорудил и
натурный вертолет-мускулолет. Аппарат был сделан очень искусно,
но, разумеется, оторваться от земли не сумел. Неудачи Бланшара
с махолетом и вертолетом даже послужили причиной того, что
Французская академия наук в лице математика и астронома Лаланда
признала летание абсурдом: «Полнейшая невозможность для человека
подняться или даже держаться в воздухе считается окончательно
доказанной».
Подводя итоги, можно отметить, что на рассмотренном этапе
зарождения идеи подъема в воздух посредством несущего винта
широко применялись ближайшие аналоги такого винта: ветряки и
вентиляторы; все более известной становилась идея использования
гребного винта как средства пропульсии корабля; распространились
- етающие игрушки — прообразы моделей вертолетов — как
17

оснащенные, так и не оснащенные бортовым двигателем, появлялись
. первые проекты и даже была предпринята попытка создания
натурного вертолета. В целом идея использования винта как средства
создания подъемной силы получала все большее признание и
распространение.

ПЕРВЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И ПРОЕКТЫ
ВИНТОКРЫЛЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

К концу XVIII в. сложились объективные условия для подъема
в воздух человека на летательном аппарате легче воздуха. Быстрое
развитие капитализма сопровождалось промышленной революцией.
Растущие потребности производства стимулировали развитие науки.
Исследования А. Лавуазье и других ученых доказали возможность
подъема на баллонах, заполненных газом легче воздуха. Строители
воздушных шаров получили прочную, легкую и герметичную ткань
для оболочек. Были открыты методы добычи водорода.
21 ноября 1783 г. в Париже на заполненном горячим воздухом
воздушном шаре братьев Ж. и Э. Монгольфье совершили полет
первые аэронавты. Через несколько дней поднялся в воздух
значительно более совершенный по конструкции аэростат француз­
ского ученого Ж. Шарля, заполненный водородом. Вслед за тем
полеты на воздушных шарах стали осуществляться и в других
странах. В Европе не происходило ни одного празднования, конгресса
или крупной ярмарки, на которых бы не поднимались в воздух
аэростаты. Они начали применяться для военных целей и научных
исследований. В истории полета наступил период всеобщего
увлечения воздухоплаванием, получивший саркастическое наимено­
вание «баллономания». Увлечение воздухоплаванием сыграло в
истории вертолетосгроения как положительную, так и отрицательную
роль.
С одной стороны, «победа над воздухом» с помощью аэростата
способствовала небывалому росту общественного интереса к проблеме
полета, привлекла внимание к разработке летательных аппаратов,
в том числе и тяжелее воздуха. Через полгода после полета аэростата
братьев Монгольфье Французская академия наук впервые офици­
ально признала вертолет, как возможное . средство осуществления
полета. Вскоре разработка проектов винтокрылых аппаратов началась '
и в других промышленно развитых странах. Исследования по
авиации, в отличие от работ предшествующего этапа, освещались в
периодической печати, выходили отдельными изданиями, становились
достоянием широких кругов энтузиастов полета и привлекали все
большее число людей.
19

В истории винтокрылых летательных аппаратов начался новый
этап, характеризующийся признанием и распространением идеи
полету посредством несущего винта, постройкой летающих моделей
и разработкой многочисленных проектов. Предпринимались первые
попытки исследования работы несущих винтов. Было построено
несколько вертолетов-мускулолетов. Работы, проведенные на этом
этапе, сыграли огромную роль в пропаганде идеи подъема в воздух
посредством вертолета, накоплении экспериментального опыта и
формировании представлений о винтокрылом летательном аппарате.
Этап закономерно предопределил появление первых вертолетов,
способных оторваться от земли.
На аппаратах легче воздуха были впервые опробованы некоторые
элементы конструкции, впоследствии примененные на винтокрылых
летательных аппаратах. В том числе в 1847 г. на построенном в
Брюсселе доктором Ван Гекком первом в мире геликостате , т. е.
летательном аппарате, оснащенном как аэростатическими, так и
вертолетными средствами создания подъемной силы, были успешно
опробованы несущие винты (рис. 10), выполненные в натуральную
величину. Винты предназначались для вертикального управления
аэростатом вместо неудобных и ненадежных балласта и клапана
стравливания. Опыт использования летательных аппаратов легче
воздуха оказал влияние на проектирование и конструирование
первых вертолетов.
Отрицательная роль «баллойомании» проявилась в отвлечении
внимания энтузиастов от изучения вопросов авиации. Более того,
увлечение воздушными шарами рождало скептическое и насмешливое
отношение к изобретателям первых аппаратов тяжелее воздуха.
Некоторые конструкторы, такие, как Дж. Кейли, В. Сарти,
А. Жиффар и Г. Брайт, разрабатывали как винтокрылые аппараты,
так и аппараты легче воздуха, отдавая предпочтение то одному, то
другому. Преемственность в работах и взаимосвязь между конструк­
торами первых вертолетов отсутствовала, за небольшим исключени­
ем. Имеется в виду несколько энтузиастов полета, связанных с Дж.
Кейли (Магон, Р. Тейлор и, вероятно, И. Боурн). Разработка
проектов винтокрылых летательных аппаратов в первой половине
XIX в. носила эпизодический несистематический характер.
Появление проектов летательных аппаратов тяжелее воздуха
других типов в то время было столь же нечастым, причем махолеты
больше не превалировали среди них. Идея создания самолета в
целом получила распространение ближе к середине XIX в., когда
британские механики У. Хенсон и Д. Стрингфеллоу пропагандиро­
вали идею полета при помощи фиксированного крыла, а француз*
* Первым идею комбинированного летательного аппарата типа геликостат высказал
в 1817 г. Д. Кейли.

20

Ж. Ле Бри и англичанин Ф. Уэнхем построили первые планеры в
натуральную величину. Наиболее промышленно развитая Велико­
британия, обладавшая самыми совершенными паровыми двигателями
— единственным в то время типом работоспособных транспортных
силовых установок, была страной, в которой идея создания
летательных аппаратов тяжелее воздуха получила до начала
60-х гг. XIX в. наибольшее развитие.

Рис. 10. «Геликоптер нал» часть
первого в мире геликостата Ван Гекка (1847 г.)

Лануа и Бьенвеню. Модели и макет. Франция, 1784
19 апреля 1784 г. в газете «Журналъ де Цари» появилось сообщение
физика Бьенвеню и натуралиста Лануа о построенной ими модели
летательного аппарата, поднимавшегося в воздух посредством
несущих винтов: «Наша модель удалась, и мы собираемся развивать
наш эксперимент, т. е. сами поднимемся на изобретенной машине».
Сотрудники газеты подтвердили, что видели полеты «машины»
собственными глазами. 28 апреля изобретатели уже демонстрировали
свою модель в Академии наук. Специально образованная Академией
комиссия рассмотрела модель и наблюдала за ее полетами. Б
представленном комиссией отчете отмечалось, что «машина» Лануа
и Бьенвеню впервые в истории продемонстрировала полет «без
баллона и без первоначального импульса». Было дано грамотное
объяснение необходимости противоположного вращения несущих
21

винтов для обеспечения взаимоуравновешивания их реактивных
моментов: «...Крылья расположены так, что горизонтальные импульсы
воздуха взаимно уничтожаются, а вертикальные складываются и
стараются поднять машину». В заключение отчета академическая
комиссия утверждала: «Мы не сомневаемся, что легко построить
такой аппарат и большего размера, который будет подниматься
выше... Это механическое средство... показалось нам простым и
искусным». Так было опровергнуто бытовавшее среди ученых мнение
о невозможности подъема в воздух летательного аппарата тяжелее
воздуха, и принцип полета посредством несущего винта был
официально признан осуществимым на самом высоком научном
(академическом) уровне.
Из описания «машины» Лануа и Бьенвеню видно, что она
представляла собой простейшую бесфюзеляжную модель вертолета
(рис. 11) с двухлопастными соосными винтами, приводящимися во
вращение упругим элементом. Модель подобна тем, которые были
известны в качестве игрушек и ранее. Признанию игрушки
прообразом будущего летательного аппарата способствовало увели­
чение всеобщего интереса к аэронавтике, последовавшее вслед за
полетами шара Монгольфье, что
отмечалось изобретателями в из­
данной ими брошюре «Инструк­
ция по новой машине...». В ней
Лануа и Бьенвеню также призна­
вались, что при создании модели
«не обращались ни к каким
правилам механики, а взяли
Природу...».
Весившая три унции (пример­
но 90 г) модель с лопастями
треугольной формы из тонкой
железной проволоки, обтянутой
тафтой, и имеющей в качестве
двигателя «рессору частью из
стали, частью из очень эластич­
ного материала», поднималась за
секунду на три метра и возбуж­
дала надежду на успешное осу­
ществление более крупных аппа­
ратов — «новых аэростатов». По
свидетельству
изобретателей,
они, помимо демонстрационной
модели, построили еще одну —
Рис. 1L Рисунок восстановленной модели в три раза крупнее, а также
Лануа и Бьенвеню (1784 г.)
макет вертолета в натуральную
22

величину. При этом Лануа и Бьенвеню надеялись на весовую отдачу
до 66%. Ими был придуман способ «замедления падения аппарата
по желанию пилота». Однако уровень науки и техники конца XVIII в.
был недостаточен для воплощения надежд конструкторов первых
винтокрылых аппаратов.

Дж. Кейли. Модель, опыты с несущим винтом, проек­
ты. Великобритания, 1796—1855. Среди первых энтузиастов
авиации и воздухоплавания видное место занимает «отец британской
аэронавтики» ученый и изобретатель Джордж Кейли (1773—
1857 гг.). В течение своей многолетней деятельности он занимался
разработкой летательных аппаратов всех типов: воздушных шаров,
дирижаблей, самолетов, махолетов и винтокрылых машин. Высоко
ценится вклад Кейли в разработку самолета. Им впервые были
предложены столь часто используемые впоследствии и для винто­
крылых летательных аппаратов органы управления и балансировки:
крестообразное хвостовое оперение (1799—1804 гг.), бипланные
(1808 г.) и полипланные (1843 г.) крылья. Для повышения
поперечной устойчивости ученый впервые обосновал целесообразность
установки крыльев с поперечным
V (1805 г.).
Дж. Кейли внес выдающийся
вклад в вертолетостроение. Пер­
вой его работой в аэронавтике
была постройка в 1796 г. модели
вертолета (рис. 12), подобной
той, которую создали Лануа и
Бьенвеню.
Четырехлопастные
винты представляли собой боль­
шие птичьи перья, воткнутые в
пробки-втулки. В качестве упру­
гого элеменА использовался со­
гнутый китовый ус.
В 1818 г. в письме Д. Кэмп­
беллу Дж. Кейли изложил свои
соображения о создании летатель­
ного аппарата, способного под­
нять человека в воздух с по­
мощью несущих винтов. Сначала
он собирался провести недорогой
эксперимент
по
определению
мощности, потребной для враще­
ния плоскостей, которые развили
бы достаточную для подъема че­
Рис. 12. Рисунок модели Дж Кейли
(1796 г.)
ловека в воздух силу. После этого
предполагалось построить двига­
23

тель, развивающий эту мощность. Так талантливый ученый
гениально предопределил две основные задачи вертолетостроения
того этапа: создание несущих винтов с высокими аэродинамическими
характеристиками и разработка легких и мощных силовых установок.
Работать в первом направлении Дж. Кейли начал еще в 1804 г.,
когда, изучая проблему сопротивления воздуха, сконструировал
ротативный прибор, прикрепив к вертикально расположенному валу
рычаг с испытываемой несущей поверхностью. Привод осуществлялся
опускавшимся грузом со шнурком, намотанным на барабан на валу.
Это устройство и ряд ему подобных, построенных ученым позже,
были, по существу, первыми в истории стендами (рис. 13) для
экспериментального исследования несущих винтов, а сами опыты
послужили началом целого направления в науке о вертолетах.

Рис. 13. Эскиз стенда Дж. Кейли для испытания несущих винтов (1850 г.)

. Для определения рациональных параметров несущих винтов
помимо ротативной машины Дж. Кейли использовал при проведении
опытов и «воздушный волчок». Эксперименты по усовершенствова­
нию «воздушного волчка» (1853—1855 гг.) были и последней работой
ученого в области аэронавтики. Начав свою деятельность на этом
поприще с постройки модели вертолета, Кейли завершил ее опытами
все по той же «вертолетной» тематике. В 1853 г. для опытов с
«воздушным волчком» (рис. 14) ученый построил винт из листового
железа диаметром 86 мм и весом 12,5 г. При угле установки
24

25

лопастей 15° винт поднимался на высоту до 24 м. При наклоне оси
вперед винт летал почти горизонтально на значительные расстояния.
В результате многолетних экспериментальных исследований
Дж. Кейли пришел к выводу, что наиболее рациональным углом
установки лопастей несущего винта является угол в 13+16°. Вывод
о целесообразности малых углов установки лопастей несущего винта
был выдающимся достижением ученого. Предложенные им значения
углов полностью соответствуют современным результатам испытаний
малонагруженных несущих винтов.
Рассматривая исследования Дж. Кейли работы несущих винтов,
необходимо отметить проведенные им наблюдения за поведением
семян клена и козлобородника, вращающихся при „ падении. В
датируемой 1808 г. записной книжке ученого сохранился ряд заметок
о времени падения семян с различной высоты и соответствующих
пройденных при этом расстояниях по горизонтали. Вероятно, данные
наблюдения послужили Кейли основой для изображения человека,
держащегося на подвеске, которая прикреплена к вращающимся
лопастям (рис. 15). Однако к пониманию основополагающего для
вертолетостроения принципа работы винта на режиме авторотации
ученый не пришел.

Рис. 15. Человек на подвеске под авторотирующим винтом
(рисунок Дж. Кейли, 1829 г.)

При решении другой важнейшей задачи вертолетостроения —
создания легкого двигателя Дж. Кейли, прекрасно понимая непри­
годность тогдашних громоздких и тяжелых паровых двигателей, в
1807 г. разработал один из первых в мире калорических двигателей.
При двигателе такого типа котел совмещался с рабочим цилиндром
и располагался на одном из его концов снизу. Другой конец цилиндра
охлаждался. Поршень возвращался на место перепуском пара либо
26

под действием собственного веса. Такие двигатели оказались
дорогими, сложными в эксплуатации, непрочными и уступали
обычным паровым по термодинамическим показателям, поэтому не
получили широкого распространения. Однако их создание было
важным шагом в разработке двигателей внутреннего сгорания, первые
опытные образцы которых уже разрабатывались в начале XIX в,,
в том числе и товарищем Дж. Кейли У. Чапмэном. Еще в 1809 г.
Кейли предсказал им большое будущее и впоследствии разрабатывал
прообраз такого двигателя, действующего взрывами ружейного
пороха.
Деятельность Дж. Кейли в области вертолетостроения бкла ярким
примером зарождавшихся взаимоотношений между конструкторами
винтокрылых летательных аппаратов. Большинство своих открытий
и изобретений ученый публиковал в научной литературе, вел
значительную
переписку
с
другими
энтузиастами
полета
(Д. Кэмпбелом, Магоном, Р. Тейлором и др.). Лорд Магон так верил
в успех Кейли, что даже уговаривал его поскорей построить вертолет,
представить его на предполагавшейся аэронавтической выставке в
Лондоне и катать посетителей для пробуждения в обществе интереса
к авиации. К сожалению, всеобщее увлечение «баллономанией» не
позволило современникам по достоинству оценить и развить идеи
выдающегося британского пионера авиации.
Дж. Кейли, до начала 40-х гг. XIX в. разрабатывавший вертолет
соосной схемы, тем не менее уже в 1809 г. отмечал, что для
вертикального подъема «такой тип хорошо подходит, но если главной
задачей ставится скорость, то потребуется другая схема».. Для
достижения больших скоростей он рассматривал самолет и неизбежно
должен был прийти к идее преобразуемого аппарата. У ученого уже
был опыт разработки различного рода комбинированных летательных
аппаратов. В 1809—1810 гг. он рассмотрел возможность оснащения
махолета дополнительно «не менее чем двумя» несущими винтами
для создания подъемной силы в момент взмахивания крыльями, а
в 1817 г. разработал первый в истории проект геликостата, т. е.
габрида дирижабля с вертолетом. Завершению формирования у Кейли
представлений о принципах создания преобразуемого аппарата
способствовало пришедшее к нему в 1842 г. письмо американского
изобретателя Р. Тейлора (см. далее).
Опираясь на собственный опыт разработки летательных аппаратов
и идеи, высказанные Р. Тейлором, Дж. Кейли создал проект
преобразуемого аппарата (рис. 16) и в 1843 г. представил его в
журнале «Мекэник Мэгэзин» в статье «Обзор прогресса в воздухо­
плавании и описание принципов, которыми при этом нужно
руководствоваться», содержащей критику проекта самолета, разра­
ботанного и пропагандируемого в то время английским механиком
У. Хенсоном. Ученый считал «чистый» самолет бесперспективным,
так как «...летательный аппарат для практического использования
і: л жен садиться в любом месте, где он может поместиться, и быть
27

Рис. 16. Проект «Воздушного экипажа» Дж. Кейли (1843 г.)
28

в состоянии взлететь оттуда, куда он сел. Желательно, чтобы он
мог неподвижно висеть в воздухе... когда это потребуется».
«Воздушный экипаж» Д. Кейли был первым в мире проектом
винтокрылого летательного аппарата двухвинтовой поперечной схемы.
В проекте нашел отражение весь многолетний опыт ученого в
разработке летательных аппаратов с фиксированным крылом.
Предусматривались различные неподвижные в горизонтальном полете
несущие поверхности суммарной площадью свыше 50 м . Из них
37,2 м2 приходилось на преобразуемые несущие винты. Каждый
несущий винт диаметром 3,43 м состоял из восьми секторов, которые
после завершения вертикального подъема и прекращения подачи
мощности на винты поворачивались на нулевой угол установки и
превращали винты. в несущие поверхности по типу самолетных
крыльев.
Для обеспечения данного преобразования и была выбрана
поперечная схема. Расстояние между осями несущих винтов
предусматривалось 5,6 м. Приверженность Кейли ,к мультипланным
схемам самолетов послужила причиной выбора бипланной конструк­
ции преобразуемых винтов. Металлические оси винтов имели завал
внутрь для обеспечения поперечного V крыльев, в которые
преобразовывались винты. Впоследствии завал осей внутрь приме­
нялся на большинстве вертолетов поперечной схемы. Сзади лета­
тельного аппарата размещались аэродинамические рули высоты и
поворота.
При выборе компоновки аппарата и конструкции основных частей
«Воздушного экипажа» Д. Кейли ориентировался на опыт кораблеи машиностроения того времени. Лодкообразный фюзеляж должен
был вмещать силовую установку и пилота и базироваться на
четырехколесном шасси. Пропульсивная сила в полете должна была
обеспечиваться двумя толкающими воздушными винтами с парал­
лельными осями и реверсированием шага, подобными гребным
винтам, применяемым уже в то время на кораблях. Регулировать
частоту оборотов этих винтов предполагалось фрикционными муф­
тами. Дифференциальная тяга толкающих воздушных винтов
обеспечивала эффективное путевое управление. Трансмиссией вин­
токрылого аппарата должна была служить ременная или цепная
передача.
Разработка Д. Кейли хорошо продуманного проекта «Воздушного
экипажа» и постройка летающих моделей в совокупности с первыми
в истории экспериментальными исследованиями по аэродинамике
несущего винта ставят ученого в ряд наиболее выдающихся пионеров
вертолетостроения. Он может быть признан одним из основополож­
ников данного направления в авиации.
Я. Деген. Модель вертолета Австрия, 1816. Швейцарский
часовой мастер Яков Деген, известный своими безуспешными
попытками построить махолет, в 1816 г. в Вене демонстрировал
летающую фюзеляжную модель вертолета (рис. 17). Названная
29

Рис. 17. Рисунок модели вертолета Я. Дегена (1816 г.)

30

«Автомат» модель по конструктивному совершенству значительно
превосходила предшествующие. Расчаленные лопасти несущих винтов
в качестве силового элемента имели лонжероны и набор поперечных
балочек. Изящная модель обладала невращающимся корпусом и
подставкой-треногой — прообразами фюзеляжа и шасси. Соосные
винты приводились часовым механизмом. По окончании завода
пружины над винтами раскрывался парашют, и модель благополучно
опускалась на землю. Модель Дегена очень успешно летала.

А. де Ламбертье. Проект вертолета. Франция, 1818.
Французский офицер, граф Адольф де Ламбертье в 1818 г. разработал
проект боевого многоместного воздушного корабля-махолета. Под
махолетом должен был подвешиваться одноместный вертолет-мускулолет (рис. 18) для «связи между воздушным кораблем и землей».
По проекту летчик находился внутри цилиндрической клети, вокруг
которой должна была вращаться другая клеть со спиралевидным
несущим винтом. Для парирования реактивного момента винта под
клетью-фюзеляжем располагалась, как на летающих моделях-игруш­
ках, раскрывающаяся подобно парусу тормозная поверхность. В
качестве конструкционного материала предполагалось использовать
легкое дерево (иву) и тафту как обшивку винта. Проект Ламбертье
был первым предложением использования вертолета в военных целях.

Рис. 18. Проект вертолета А. де Ламбертье ( IS 18 г.)

31

Граф даже разработал красивую униформу для предполагавшихся
первых военных вертолетчиков.
В. Capra Модели, проект. Италия, 1821— 1828. Портной
из Болоньи Витторио Сарти заинтересовался проблемой полета, в
1821 г. построил приводимую часовой пружиной модель вертолета
и продемонстрировал ее профессорам местного университета. Получив
необходимую поддержку, изобретатель построил и испытал еще
несколько моделей. В 1823 г. Сарти опубликовал в болонской газете
проект (рис. 19) вертолета «Аэровельеро» (воздушный парусник) и
объявил о сборе средств на его постройку. Через год он

Рис. 19. Проект вертолета В, Сарти (182І г.)
32

демонстрировал в миланском театре макет вертолета' вместе с
летающей моделью*
При выборе конструкции и компоновки «Аэровелверо» В* Сарти
руководствовался опытом кораблестроения. Два соосных несущих
винта должны были иметь по три квадратные лопасти большой
площади, спроектированные по аналогии с корабельными парусами
и воздушными змеями. Под винтами располагались тренога-шасси
и гондола для двигателя и летчика. Поступательное перемещение
предполагалось осуществлять наклоном всего вертолета за счет
смещения размещенного на консоли балансировочного груза. Путевое
управление должно было обеспечиваться парусом-стакселем. Это был
первый проект вертолета соосной схемы с проработанной компонов­
кой.
В качестве силовой установки предполагалось использовать
паровой двигатель, совершенствованию (облегчению) конструкции
которого В. Сарти уделил большое внимание. Изобретатель так
верил в успех своего дела, что даже опубликовал приглашение на
первый подъем вертолета. Однако, убедившись в невозможности
создания летающего вертолета, он разработал проект соединения
геликоптера с аэростатом, который также не был осуществлен.
Построенный Сарти паровой двигатель впоследствии эксплуатиро­
вался в качестве силовой установки на фабрике.

Д. Майер. Вертолет-мускулолет. Великобритания, 1828.
Английский плотник Давид Майер был вторым после Бланшара
конструктором, построившим вертолет-мускулолет. По его собствен­
ным воспоминаниям, «результаты были лестными, но не особо
успешными».

Опыты с несущими винтами. Франция, 1834— 1835.
Французские энтузиасты авиации И. Дюбоше из Нанта и барон
Каньяр де ла Тур проводили соответственно в 1834 и 1835 гг.
испытания несущих винтов, а также строили модели. Последний,
кроме того, был известен как один из изобретателей калорического
двигателя.
Р. Тейлор. Проект. США, 1842. В конце июля 1842 г. Дж.
Кейли получил письмо от находившегося в Англии проездом молодого
американца Роберта Тейлора. Тот прислал проект первого в истории
преобразуемого аппарата (рис. 20). В соответствии с современной
терминологией подобный тип относится к аппаратам с останавлива­
емым и превращаемым в крыло несущим винтом. Винтокрылый
летательный аппарат должен был иметь два соосных несущих винта
разного диаметра. Верхний большой винт в проекте имел восемь
лопастей, автоматически устанавливаемых при взлете и посадке под
углом 10°, а потребный для взаимоуравновешивания реактивных
моментов угол установки лопастей нижнего винта меньшего диаметра
при этом определялся в 45° и мог изменяться для обеспечения
путевого управления. Предложение обеспечения путевого управления
2—680

33

с помощью дифференциального общего шага несущих винтов было
важным открытием Тейлора. Подобным способом осуществляется
управление на современных вертолетах соосной схемы.

^

”1

Рис. 20. Проект преобразуемого вертолета Р. Тейлора (1842 г.)

Предполагалось, что при переходе к поступательному полету
нижний несущий винт подтянется к верхнему, угол установки
лопастей обоих винтов будет нулевым и оба винта в результате
образуют сплошное круглое крыло. Ось толкаюшего воздушного
винта располагалась ниже центра тяжести аппарата. Поэтому при
34

запуске воздушного винта аппарат должен был несколько «запро­
кидываться» назад, в результате чего преобразованное крыло
становилось под углом атаки. Шаг воздушного винта мог изменяться,
и его ось имела шарнир Гука для отклонения вправо и влево на
45° и обеспечения таким образом путевого управления в горизон­
тальном полете.
Как видим, изобретатель прозорливо отметил необходимость
использования для преобразуемых аппаратов двух систем управления:
самолетной и вертолетной.
Относительно предполагавшейся силовой установки Р. Тейлор
заметил, что двигателем может быть паровая машина, на моделях
— пружина, а для экспериментальных работ — мускульная сила
человека. Через некоторое время он сообщил Кейли, что возлагает
большие надежды на электричество: «Многие мои друзья рассчиты­
вают на это и собираются закупить патенты на электричество в
Германии».
У. Филипа Модель. Великобритания, 1842. Изобретатель
огнетушителя У. Филипс в 1842 г. построил первую в мире модель
одновинтового вертолета с реактивным приводом винта. Газ,
образовывавшийся от сгорания смеси древесного угля, селитры и
гипса, выбрасывался через восемь радиально исходящих из котла
трубок, концы которых были отогнуты в одну сторону подобно тому,
как это было сделано у Сегнерова колеса. К трубкам были
прикреплены четыре пластинки-лопасти, установленные под углом
20°. Весила эта бесфюзеляжная модель вертолета 900 г. При
испытаниях, по словам изобретателя, модель, вращаясь, поднялась
быстрее птицы в высоту и, перелетев через два поля, упала, поломав
лопасти. В 1868 г. копия модели демонстрировалась на аэронавтической выставке в Лондоне. Модель Филипса была первым
летательным аппаратом, совершившим полет посредством энергии
газа.
х
И. Боурн. Модели. Великобритания, 1843. Проживавший
в Южной Америке англичанин И. Боурн построил несколько
летающих моделей простейшей конструкции, приводившихся часо­
выми пружинами. Модель с лопастями из бамбука и бумаги при
весе 30—50 граммов поднималась на высоту до 6 м. Постройку
вертолета в натуральную величину изобретатель считал невозможной
из-за отсутствия легкого двигателя.
Коссю. Проект. Франция, 1845. Француз Коссю в 1845 г.
разработал проект вертолета оригинальной схемы (рис. 21). Распо­
ложенный в центре несущий винт большого диаметра должен был
работать с постоянной частотой оборотов. Установленные по бокам
два рулевых винта с отклоняемыми осями предназначались для
управления вертолетом. Будучи установленными вертикально, они
35

должны были обеспечить набор высоты, а при одновременном
повороте их осей вперед или назад — поступательное перемещение
вертолета. При отклонении осей рулевых винтов в разные стороны
аппарат должен был поворачиваться относительно вертикальной оси.
Проект Коссю можно считать первым предложением одновинтового
вертолета с боковыми рулевыми винтами. В качестве силовой
установки вертолета предусматривался паровой двигатель.

и'

------- СГ

Рис. 21. Проект вертолета Коссю (1845 г*)

М. Сеген. Исследование несущего винта. Франция,
1846. В 1846 г. барон Марк Сеген построил двухлопастный несущий
винт с реактивным паровым приводом. При первом запуске винт
сорвался с испытательного стенда, пробил крышу и упал на землю,
убив при этом рабочего.

А. Жиффар. Исследования несущего винта» Франция,
1847— 1853. Инженер и изобретатель Анри Жиффар получил
известность как создатель первого удачного дирижабля. Однако в
конце 40-х — начале 50-х гг. он также интересовался и вертолетом,
провел экспериментальные исследования винта и предпринял первую
попытку обобщить их результаты с целью создания методики расчета
несущего винта. Изменяя угол установки лопастей и частоту оборотов
винта, исследователь замерял подъемную силу. Затем он рассчитывал
моменты, необходимые для вращения винта, и соответствующую
потребную мощность. При этом Жиффар впервые дал изображение
треугольника сил, возникающих на несущем винте (рис. 22).
Исследователь обратил внимание на сопротивление воздуха
движущимся лопастям и сделал вывод, что поверхность лопастей
36

должна быть минимальной, так чтобы заполнение несущего винта
никак не превышало половины. Используя результаты своих
исследований, Жиффар подсчитал потребную мощность, необходимую
для поднятия в воздух очень легкого вертолета-мускулолета (с весом
конструкции 30 кг), и первым убедительно доказал, что человеческой
силы для этого будет недостаточно*

возникающих на лопасти (1853 г.)

Г. Смит. Проект. США, 1849. Студент из Принстона Генри
Смит в 1849 г. разработал проект вертолета для воздушного
наблюдения (рис. 23). Проект был первым из ряда предложенных
впоследствии проектов «привязных вертолетов», называвшихся так
по аналогии с аэростатами, для замены которых они предназначались.
Соосные несущие винты должны были приводиться электричеством,
подаваемым по «проводу-привязи», с расположенного на земле
локомобиля-генератора. Выбранные Г. Смитом схема и тип силовой
установки наводят на мысль о его знакомстве с Р. Тейлором (см*
ранее). Диаметр нижнего соосного винта был значительно меньше
верхнего, благодаря чему предполагалось уменьшить вредное взаи­
мовлияние несущих винтов. Сверху над винтами располагался
парашют на случай отказа двигателя.
Неизвестный. Предложение. США, 1848. В конце 1848 г*
в американском журнале «Сайнтифик^Америкен» было опубликовано
предложение вертолета неизвестного инженера. Аппарат должен был
иметь фюзеляж, подобный вагону поезда дальнего следования. В
качестве главного конструкционного материала предполагалось ис­
пользовать ковкое железо. Крыша и пол фюзеляжа должны были
быть покрыты тонкими стальными листами. Посередине вагона-фю­
зеляжа располагался паровой двигатель, а по концам — помещения
37

Рис. 23. Проект вертолета Г. Смита (1849 г.)

38

для пассажиров и грузов. Спереди фюзеляж был заостренной формы
для уменьшения лобового сопротивления.
Несущие винты, числом от четырех до двенадцати, в зависимости
от длины фюзеляжа должны были располагаться по его бокам в
два ряда. Это было первое в мире предложение многовинтового
вертолета. Автор считал, что большое число несущих винтов повысит
безопасность вертолета в случае выхода из строя одного из них.
Диаметр винтов он рекомендовал выбирать в зависимости от
потребной скороподъемности. На корме фюзеляжа должны были
располагаться руль поворота, а также два-четыре толкающих
воздушных винта. Дифференциальным изменением их тяг обеспе­
чивалось эффективное путевое управление.
Конструктор рекомендовал построить вертолет с фюзеляжем
длиной 40 футов (12,2 м), десятью несущими винтами (по пять на
каждой стороне) диаметром по 8 футов (-2,4 м) и тремя толкающими
воздушными винтами. Редакция ведущего американского научно-тех­
нического журнала скептически отнеслась к этому предложению,
ибо считала, что единственно возможным может быть полет на
летательном аппарате легче воздуха. Поэтому в редакторской
заметке, посвященной этому предложению, было саркастически
заявлено: «Мы желаем изобретателю успеха, но, прежде чем он
приступит к конструированию этой машины, мы надеемся, он не
забудет о законе, который был открыт великим Ньютоном при
падении яблока».
Оба Проект. Франция, 185L Француз Обо в 1851 г.
разработал проект винтокрылого летательного аппарата, впервые
оснащенного продольно расположенными несущими винтами
(рис. 24). Кроме того, аппарат должен был иметь три тандемно
расположенных крыла и плавники для создания пропульсивной силы,
а также руль высоты. В качестве шасси предполагалось использовать
заполненные сжатым газом амортизаторы. В компоновке и общем
виде проекта очевидно влияние кораблестроения.

39

Ж Плин. Модели. Франция, 1855. Французский пионер
авиации Жозеф Плин в 1855 г. построил, большое число довольно
удачных моделей вертолетов с приводом от часовой пружины.
Г. Брайт. Модели и проект. Великобритания, 1859.
Англичанин Генри Брайт построил рад летающих моделей и
спроектировал вертолет-мускулолет, который также предполагал
присоединять к воздушному шару для облегчения на нем подъемов
и спусков. Конструкция лопастей несущих винтов соответствовала
конструкции лопастей ветряных мельниц. Форма фюзеляжа была
выбрана из соображений уменьшения вредного влияния на него
индуктивного потока винтов. Киль должен был обеспечить путевую
устойчивость.
На свой проект Г. Брайт в 1859 г. получил патент Великобритании
№ 2330 (рис. 25). Это был первый в истории патент на винтокрылый
летательный аппарат. В 1867 г. Брайт сделал доклад о своем
запатентованном в 1859 г. изобретении в Английском аэронавтическом обществе. Он отметил, что величина подъемной силы несущих
винтов зависит от площади лопастей, углов их установки и скорости
вращения. Изобретатель построил действующую модель своего
изобретения, и она экспонировалась в патентном музее Лондона.

Рис. 25. Проект вертолета Г. Брайта (1859 г.)

40

Неизвестный. Проект. Великобритания, 1860. Неизвест­
ным художником в 1860 г. был изображен вертолет двухвинтовой
поперечной схемы с реактивным паровым приводом винтов
(рис. 26). Летчик вертолета с «помощью педалей управлял рулем
(может быть, реактивным) поворота. Автор проекта, возможно, был
вдохновлен испытанием модели У. Филипса (см. ранее).
Ф. Уэнхем. Исследования несущего винта Великобри­
тания, конец 50-х ГГ. В 1866 г. в только что основанном
Британском аэронавтическом обществе с докладом «Движение по
воздуху и законы, на основании которых тяжелое тело, движущееся
в нем, поддерживается» выступил Френсис Уэнхем (1824—1908),
именуемый англичанами «аэродинамиком № 2» (после Дж. Кейли).
Доклад был подготовлен на основе разносторонних исследований
автора по аэродинамике, прово­
дившихся в конце 50-х гг.
Ученый рассказал о проведенных
им больших экспериментальных
исследованиях работы винта в
воде и утверждал, что законы
сопротивления и гидродинамиче­
ской силы винта для воды спра­
ведливы также и для воздуха. В
экспериментах
использовались
двухлопастные винты с различ­
ными хордами лопастей и угла­
ми их установки. Уэнхем вывел
некоторую зависимость влияния
величины заполнения на эффек­
тивность работы винта и пока­
зал, что винты с лопастями,
полностью или почти полностью
заполняющими диск, значитель­
но хуже винтов с малым запол­
нением лопастями. Он также
рассмотрел влияние интенсивности отбрасывания потока жидкости
винтом и указал, что с точки зрения использования мощности
выгоднее применять винты возможно большего диаметра, получая
меньше скорость индуктивного потока. Автор привел количественные
результаты испытаний двух винтов диаметром 1,8 м и указал, что
при мощности, равной приблизительно половине той, которую может
развить человек, и частоте вращения 210—240 об/м ин он получил
тягу 29 кг на квадратный метр винта. Далее Уэнхем заметил, что
если ось несущего винта наклонить, то летательный аппарат начнет
двигаться вперед. При этом интенсивность отбрасываемой струи
уменьшится уи соответственно уменьшится потребная мощность,
однако сопротивление движению вперед наклоненного диска винта
41

будет очень велико. Уэнхем определил, что при подводе мощности
в одну лошадиную силу несущий винт может создать подъемную
силу до 30 кг. Затем он определил мощность, потребную для подъема
в воздух простого вертолета-му скулолета, и установил, что она
значительно превосходит человеческие возможности. В своей статье
Уэнхем также привел расчет известной игрушки «воздушный
волчок». В заключение автор отметил возможность постройки
летательного аппарата на основе изложенных им принципов при
условии наличия легкого двигателя.
В целом в первой половине XIX в. разработка винтокрылых
летательных аппаратов не получила еще широкого распространения.
Однако уже был предложен ряд интересных проектов, начаты
экспериментальные исследования несущих винтов, построен вертолет-мускулолет и многочисленные летающие, в том числе и
фюзеляжные, модели. В проектах и предложениях уже рассматри­
вались не только общие принципы подъема в воздух посредством
несущего винта, но и проводилась проработка компоновок и
конструкции основных частей аппаратов, в первую очередь винтов
и силовых установок. Были предложены прообразы винтокрылых
летательных аппаратов почти всех возможных схем, затронуты
некоторые вопросы аэродинамики и динамики вертолета. Из
проведенных в это время работ особо следует отметить многолетнюю
деятельность Дж. Кейли, исследования несущих винтов А. Жиффара
и Ф. Уенхема, а также летающую модель У. Филипса.

НАЧАЛО СИСТЕМАТИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ
ВИНТОКРЫЛЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

В начале 60-х гг. XIX в. в среде энтузиастов воздушной навигации
появилось разочарование в возможности летательных аппаратов легче
воздуха удовлетворить общественную потребность в управляемом
воздушном судне. До этого времени только А. Жиффару удалось (в
1852 г.) совершить небольшие управляемые перемещения на
аэростате, оснащенном воздушным винтом, который приводился от
парового двигателя. Однако выполнять эти перемещения можно было
с небольшой скоростью и в безветренную погоду. Все последующие
попытки, в том числе и самого Жиффара, повторить достигнутый
результат оставались неудачными в течение многих лет. Летательные
аппараты легче воздуха считались «игрушкой ветра», полеты на них
были связаны с большими трудностями и опасностью. Внимание
многих сторонников управляемого полета переключилось на авиацию.
Из летательных аппаратов тяжелее воздуха различных известных
типов наиболее конструктивно простым и перспективным казался
вертолет. «Ввинчивание в воздух» казалось куда более естественным
и простым, чем разбег для взлета с неподвижным крылом. Отсутствие
теории и экспериментальных исследований не позволяло в то время
выявить энергетические преимущества самолета. Во многих странах,
в том числе и в тех, где ранее авиацией вовсе не увлекались,
развернулись активная пропаганда полета при помощи несущего
винта и разработка проектов винтокрылых летательных аппаратов.
В истории вертолетостроения в начале 60-х гг. XIX в. наступил
новый период. Если в первой половине столетия разработкой
проектов винтокрылых аппаратов занимались отдельные выдающиеся
представители научно-технической интеллигенции, не имевшие, как
правило, между собой связи и не пользовавшиеся преемственностью
в творчестве, то с 60-х гг. число приверженцев использования
несущего винта резко возросло. Они объединялись в научно-техни­
ческих аэронавтических обществах, где выступали с докладами,
демонстрировали построенные модели, сообщали о результатах
проведенных ими испытаний.
В 1863 г. во Франции возникло Аэронавтическое общество, через
три года в Великобритании. Обществами издавались журналы и
43

научные сборники, способствовавшие популяризации работ по
вертолетостроению. Особенно большую известность получил париж­
ский журнал «Аэронаут» («Воздухоплаватель»), издававшийся пред­
седателем Аэронавтического общества Гюро де Вильнювом. Публи­
кации журнала сохранили важные сведения о работах по винток­
рылой технике во второй половине XIX в. Проекты вертолетов стали
патентоваться не только в Великобритании, но и во Франции,
Германии, США. В 1868 г. в 'Лондоне состоялась первая в мире
Аэронавтическая выставка, на которой были представлены работы
большинства первых вертолетостроителей.
В целом с 60-х гг., а особенно со второй половины 70-х гг.
появление работ по винтокрылым летательным аппаратам стало
частым и систематическим. Их число постоянно возрастало.
Параллельно с разработкой проектов строились модели, проводились
экспериментальные исследования несущих винтов. Наиболее интен­
сивно этот процесс происходил во Франции, и Париж стал центром
мировой аэронавтики. Большую роль в этом сыграла приходящаяся
на начало 60-х гг. XIX в. бурная пропагандистская и исследова­
тельская деятельность одержимых сторонников канонизированного
ими несущего винта: П. Д'Амекура, Г. де ла Ланделя и Ф. Надара.
Одновременно резко возрос интерес к винтокрылым летательным
аппаратам в России и США, где этому способствовали происходившие
важнейшие политические события. В России это были отмена
крепостного права, буржуазные реформы и последовавший за ними
быстрый промышленный подъем, способствовавший развитию науки
и техники. В США разработку винтокрылых летательных аппаратов
стимулировала кровопролитная гражданская война, требовавшая
новых средств борьбы.
Первые предпринятые в начале 60-х гг. XIX в. попытки создания
вертолетов не увенчались успехом. Уровень науки и техники оказался
недостаточным для успешного решения этой задачи. Эйфория
сменилась разочарованием, которое, однако, длилось недолго.
Энтузиасты применения несущего винта поняли, что сложнейшую
задачу авиации нельзя решить на основе поверхностного подхода,
и приступили к последовательным кропотливым исследованиям. Они
ограничились испытаниями несущих винтов небольшого диаметра и
опытами с летающими моделями.
Для первых опытов годились игрушки — «воздушные волчки»,
простейший образец которых, выполненный из картона, получил
наименование «спиралифер» (рис. 27). «Спиралиферы» с 60-х гг.
XIX в. продавались практически во всех магазинах игрушек и
стимулировали развитие конструкторской мысли пионеров полета
посредством несущего винта. Еще большее значение для экспери­

ментальных исследований имела разновидность «воздушного волчка»
более тяжелая, с небезопасными для окружающих лопастями из
тонкого прочного металла, получившая название «строфеора». От
опытов со «строфеорами» первые экспериментаторы обычно перехо­
дили к исследованию работы небольших несущих винтов на
самодельных стендах либо к опытам с более сложными летающими
моделями вертолетов, постройка которых значительно облегчилась с
изобретением в 1870 г. А'. Пено резинового двигателя. Вслед за
опытами с моделями следовала разработка проектов винтокрылых
летательных аппаратов.
Параллельно с исследования­
ми по «винтокрылой» тематике
в это же время проводилась
разработка и других видов лета­
тельных аппаратов тяжелее воз­
духа, ограничивавшаяся пока
также преимущественно построй­
кой небольших летающих моде­
лей.

II Д'Амекур. Проект, мо­
дели. Франция, 1853—1865.
Огромный вклад в зарождение
вертолетостроения внес выдаю­
щийся французский энтузиаст
Рис*27**Спиралифер* (сер. XIX в.)
авиации
—
Густав-Понтон
Д'Амекур (1825-^-1888). Деятельность Д'Амекура и его сподвижников
в 60-х гг. XIX в. явилась началом, систематической разработки
вертолетов.
Проблема полета при помощи несущего винта заинтересовала
П. Д'Амекура еще в 1853 г. Вертолет он рассматривал как
единственно перспективное средство для решения задачи полета, а
летательные аппараты легче воздуха считал помехой в данном деле,
отвлекающей талант и энергию изобретателей от верного направле­
ния. «Тщетно, — утверждал Д'Амекур, — пытаться разрешить
проблему воздушной навигации до тех пор, пока не будут
уничтожены аэростаты».
Проект вертолета (рис. 28), названного «Аэронеф» («Воздушный
корабль») П. Д'Амекур составил в 1860 г. и вскоре получил на
него патенты во Франции и Великобритании. Вертолет должен был
быть соосной схемы с толкающим воздушным винтом и располо­
женными за ним рулями поворота и высоты. Винты по проекту
имели по четыре обтянутых полотном лопасти с силовым набором
из стальных прутьев. В случае отказа двигателя лопасти несущих
45

винтов устанавливались на нулевой угол и образовывали парашюты.
Воздушный винт также имел изменяемый общий шаг для превра­
щения его при необходимости в воздушный тормоз. В качестве
силовой установки изобретателем рассматривался паровой двигатель
облегченной конструкции. Под фюзеляжем-корзиной располагался
пружинный амортизатор — шасси.

i
Рис. 28. Проект «Аэронефа» П. Д'Амекура (1860 г.)

46

IL Д'Амекур ознакомил с проектом вертолета друга детства
Г. де ла Ланделя (см. далее), который с энтузиазмом поддержал
изобретателя и сам приступил к изучению винтокрылых аппаратов.
П. Д'Амекур построил модель весом 320 граммов с приводом от
часового механизма. Испытания позволили установить ее подъемную
силу. Она составляла 60 граммов, т. е. 20% от веса.
Астроном Э. Лиэ 23 июня 1861 г. в гадете «Родина» опубликовал'
статью, в которой доказывал, что обеспечить воздушную навигацию
лучше всего с помощью вертолета, и предложил его схему, близкую
к патенту Д'Амекура. Возник спор о приоритете. Сподвижники
защищали Д'Амекура, но вскоре выяснилось, что идея подъема в
воздух посредством несущего винта имеет давнюю историю. Всплыли
имена Л. да Винчи, А. Поктона и др.
Защищая приоритет своего товарища, Г. де ла Ландель выступал
с докладами в различных обществах и учреждениях, в том числе
в Комитете изобретений и Обществе научной печати, где демонст­
рировал построенные по проектам П. Д'Амекура механиком
Л. Жозефом летающие модели вертолетов (рис. 29). Всего было
построено девять моделей. Все они приводились от часовой пружины
и имели различные, тщательно изготовленные конструкции. В
основном они были соосной схемы. Лопасти представляли собой
металлические проволочные каркасы, обтянутые тканью. Винты
приводились во вращение миниатюрной трансмиссией от вертикаль­
ной или горизонтальных пружин, располагавшихся в каркасах —
прообразах фюзеляжа и шасси. Была и модель, оснащенная несущими
винтами разного диаметра, раскрывающимся парашютом, а также
фюзеляжем, покрытым обшивкой. Модели поднимались на высоту
до четырех метров, летали несколько секунд, а затем падали на
землю, частенько ломаясь при этом.
Спор о приоритетах привлек внимание широких слоев общества
как во Франции, так и в других странах. Деятельность французских
энтузиастов вертолета стала всесторонне освещаться в печати. Это
способствовало пропаганде идеи подъема в воздух при помощи
несущего винта.
П. Д'Амекур, вдохновленный результатами опытов с летающими
моделями и испытаниями винтов, приступил вместе с механиком
Жозефом к постройке укрупненной модели вертолета с паровым
двигателем (рис. 30). По оценке современников, она представляла
собой «настоящий шедевр механики в смысле тонкости и точности
конструкции». Соосные несущие винты с двумя обтянутыми тканью
лопастями на металлическом каркасе приводились во вращение в
противоположные стороны редуктором с одной парой цилиндрических
шестерен и классическим для подобной схемы соединением трех
конических шестерен от двухцилиндрового парового двигателя.
Цилиндры были сделаны из бронзы, а топка и спиралевидная водяная
47

трубка водотрубного парового котла — из алюминия. Двигатель с
котлом весил 2 кг. Базировалась модель на подставке-шасси с
предохранительной сеткой вокруг котла. Общая поверхность всех
лопастей была 264 см2. Высота модели была 62 см, вес без воды
и топлива — 2,7 кг.

Рис. 29. Модели П. Д'Амекура (1861—1863 гг.)

Двигатель построенной за полгода модели был впервые опробован
21 мая 1863 г. Вначале он прекрасно работал, но затем пришел в
негодность алюминиевый змеевик-котел. Много лет напряженной
работы, огорчения от неудач и споров за приоритет подорвали
здоровье П. Д'Амекура. Средств для продолжения работ не было,
и он прекратил исследования и уехал из Парижа. Г. де ла Ландель
остался один и был в отчаянии. Однако в это время к нему на
помощь пришел Ф. Надар, «заразившийся» идеей вертолета и
выступивший вскоре со своим знаменитым «Манифестом воздушной
аутомоции» (см. далее). Объединившись, П. Д'Амекур, Г. де ла
Ландель и Ф. Надар оснастили модель лопастями и произвели ее
испытания. Почти трехкилограммовый аппарат при работающих
несущих винтах развивал подъемную силу, равную четверти его
веса. Хотя этот первый в мире винтокрылый аппарат, оснащенный
паровым двигателем, и не мог оторваться от земли, однако
развиваемая им подъемная сила и надежная работа частей и деталей
конструкции позволяли надеяться на успех. Было решено строить
«Аэронеф» в натуральную величину. Необходимые для этого средства
48

Рис. 30. Большая модель вертолета Я. Д'Амекура (1863 г,)

49

Ф. Надар предполагал получить от эксплуатации воздушного шара
«Гигант» (см. далее). Модель парового вертолета Д'Амекура
экспонировалась впоследствии в 1868 г. на первой аэронавтической
выставке в Лондоне.
Среди многочисленных энтузиастов, поддержавших после опуб­
ликования «Манифеста» IL Д'Амекура, Г. де ла Ланделя и
Ф. Надара, оказался и крупный ученый, впоследствии академик,
Ж. Бабине, прозвавший троицу «Геликоптероидальный триумвират»
и впервые введший в широкое употребление слово «геликоптер».
Оптимизм ученого был безграничен. «Воздушный винт, — говорил
Ж. Бабине на одном из своих многочисленных выступлений в
поддержку идеи вертолета, — представляет большие трудности, но
раз посредством его удалось поднять хотя бы ничтожную тяжесть,
мы убеждены, что тем легче он поднимет большую тяжесть, ибо
отношение между силой двигателя и его объемом несравненно более
выгодно в больших машинах, нежели в маленьких, откуда следует,
что первые обладают большим количеством полезной силы, нежели
вторые... Я повторяю и утверждаю, что винт, который без внешнего
двигателя способен поднимать мышь, с несравненно большей
легкостью поднимет слона...» Ж. Бабине, как и Г. де ла Ландель,
а также ряд других энтузиастов авиации того времени, преувели­
чивал простоту изготовления легкого и компактного парового
двигателя, уповая на повышение давления в котле.
П. Д'Амекур относился к проблеме создания легкого авиационного
двигателя значительно серьезней. Постройке модели парового
вертолета предшествовала длительная разработка конструкции легкой
силовой установки на основе парового двигателя. В качестве
конструкционного материала изобретателем был выбран легкий, но
дорогой в то время алюминий. Под его руководством Л. Жозефом
было построено два облегченных паровых двигателя, один из которых
и был установлен на модели.
Свои исследования авиационного двигателя П. Д'Амекур осветил
в ряде статей. Основное внимание он уделял уменьшению веса
конструкции котла — самой тяжелой части парового двигателя. С
этой целью был разработан котел с водяной трубой в виде змеевика.
Для уменьшения веса паровой машины изобретатель предполагал
заменить возвратно-поступательное движение поршня вращательным.
Двигатели такого типа именовались в XIX в. «коловратными
машинами» и имели ограниченное применение в кустарной промыш­
ленности. Д'Амекур предусматривал вращение как вала, так и
камеры, к которой можно было бы присоединить соосный винт,
вращающийся в противоположную сторону. Позднее, в XX в.,
аналогичным образом обеспечивался привод соосных несущих винтов
посредством ротативных двигателей. Для экономии запаса воды
изобретатель разработал специальный, использовавший индуктивный
50

поток под несущими винтами конденсатор, в котором преобразовы­
вался отработавший в машине пар.
В своих публикациях П. Д'Амекур затронул ряд других важных
вопросов разработки вертолетов: впервые предложил проводить
стендовые испытания винтов с целью обеспечения их прочности;
отметил вредное влияние верхнего соосного несущего винта на
нижний и рассмотрел способы уравновешивания их реактивных
моментов посредством дифференциальных (неодинаковых) скоростей
вращения, углов установки лопастей и диаметров, обосновал
целесообразность закрытой кабины для летчиков. В отличие от своего
раннего проекта, изобретатель отказался от дополнительного воз­
душного винта, предпочитая обеспечивать перемещение с поступа­
тельной скоростью посредством наклона всего аппарата за счет
смещения его центра тяжести.
Неудача, постигшая в 1863—1864 гг. воздушный шар «Гигант»
Ф. Надара, лишила П. Д'Амекура надежд на осуществление
постройки вертолета, и вскоре после этого он прекратил свои работы.

Г. де ла Ланд ель Проект, предложения, модели.
Франция, 1861— 1863. Бывший морской офицер, французский
писатель-маринист граф Габриель де ла Ландель (1812—1886) был
другом детства выдающегося энтузиаста винтокрылых аппаратов
П. Д'Амекура. Ознакомившись в 1861 г. с разработками своего
товарища, де ла Ландель также стал большим энтузиастом полета
посредством несущего винта. Он всячески поддерживал товарища в
тяжелые минуты, пропагандировал его идеи и защищал приоритеты.
Случайно увидав у своего соседа-слесаря вертикальный стержень,
приводившийся во вращательное движение часовой пружиной,
Г. де ла Ландель приделал к этому стержню лопасти. Установив
эту конструкцию на весы, он обнаружил, что при работе винта она
облегчается на 5 граммов. «Эти пять граммов, — вспоминал потом
Г. де ла Ландель, — были для меня равносильны уверенности в
возможности подняться в воздух механическими средствами».
Энтузиаст провел испытания ряда моделей винтов, подыскивая
наиболее рациональную форму лопастей. Он построил большой
несущий винт и приводил его во вращение руками. При этом вес
всей конструкции вместе с самим экспериментатором составлял 160 кг.
Весы показали, что получаемая при этом тяга равнялась 15 кг.
Работая в эпистолярном жанре, Г. де ла Ландель опубликовал
несколько книг, посвященных описанию полетов на винтокрылых
летательных аппаратах, в которых затрагивал комплекс вопросов,
касавшихся данной проблемы. Наибольшую известность получила
вышедшая в 1863 г. его книга «Авиация, или воздушная навигация»,
в которой он обобщил результаты исследований французских
51

энтузиастов вертолетостроения и осветил широкий круг вопросов в
этой области. «Скоро, — отмечал писатель, — у нас будут
аэронефы-экспрессы и обыкновенные пассажирские аэронефы, аэронефы каботажные и для долгих воздушных плаваний, увеселительные
воздушные поезда, воздушная почта* аэронефы для охоты на диких
зверей, аэронефы спасательные от наводнений, кораблекрушений и
пожаров... наконец, все правительства создадут особое министерство
авиации, подобно тому как морские державы имеют морские
министерства».
Г. де ла Ландель впервые предложил классификацию винтокрылых
аппаратов по грузоподъемности и размерам:
«Авиакюль — маленький на одного человека
Ависель

— барка на два-три человека

Ав

— большая барка

Аэронеф

— маленький корабль

Аэронав

—

Мегалёрн

— большой корабль, поднимающий до 30 человек»

воздушный корвет

Общий вид «Аэронефа» был изображен на обложке книги
(рис. 31). На двух продольно расположенных, подобно кораблю,
мачтах размещались пары противовращающихся соосных несущих
винтов, на каждой мачте по две пары. На концах мачт де ла
Ланделем предусматривались раскрывающиеся парашюты. По бокам
лодкообразного фюзеляжа должны были расположиться самолетные
крылья, спереди и сзади — крестообразные рули управления. В
фюзеляже размещались экипаж и паровой двигатель с вертикальным
котлом. Толкающий винт обеспечивал поступательное перемещение.
Под фюзеляжем-лодкой подвешивалась еще одна лодка — контейнер
с грузом, обеспечивающий низкое расположение центра тяжести
аппарата.
Г. де ла Ландель много внимания уделил обоснованию принципов
выбора наиболее целесообразной схемы. Писатель упомянул об
опытах с одновинтовыми моделями, реактивный момент винта на
которых балансировался тормозными поверхностями, но предпочтение
он отдавал двухвинтовой соосной схеме. Ландель предполагал
соединять пары противовращающихся соосных винтов в различных
комбинациях и создавать таким образом винтокрылые летательные
аппараты различных размеров и грузоподъемности. Уже построенные
«Аэронефы» он предусматривал сочленять друг с другом: один за
52

другим, «подобно четкам», а также параллельно, «как катамараны»,
или треугольником, «подобно облакам»* По существу, это было
первое предложение «модульного» принципа создания винтокрылых
аппаратов повышенной грузоподъемности, подразумевавшего соеди­
нение нескольких уже отработанных и опробованных винтомоторных
групп.

Рис. 31. Проект <Аэронефа» Г. де ла Лаиделя (1863 г.)

Г. де ла Ланд ель считал целесообразным оснащать винтокрылые
аппараты крыльями, складывающимися или «сворачивающимися» при
вертикальных подъемах во избежание их вредного сопротивления.
Писатель предусматривал своеобразный режим полета, предполагав­
ший попеременный набор высоты при помощи, несущих винтов с
53

последующим их отключением и планированием на неподвижных
поверхностях. Такой полет, по его мнению, должен был сэкономить
«силу» и «быть очень приятным». Писатель назвал его «русской
воздушной горкой». Угол установки крыльев должен был изменяться.
Поступательное перемещение Г. де ла Ландель предполагал
обеспечивать с помощью воздушных винтов, которых должно было
быть два: один толкающий, другой тянущий. Столь же симметрично
спереди и сзади он предусматривал устанавливать рули высоты и
поворота для повышения эффективности и безопасности.
Бывший морской офицер при формировании компоновок винток­
рылых аппаратов за основу брал устройство кораблей. В книге
Г. де ла Ланделя впервые встречается грамотное обоснование
необходимости обеспечения центровки при проектировании вертолета.
Кроме вопросов проектирования винтокрылых летательных аппа­
ратов Г. де ла Ландель рассмотрел аэродинамику и динамику
вертолета. Он хорошо представлял себе необходимость придания
ненесущим поверхностям аппарата удобообтекаемых форм без
каких-либо выступающих частей. Аэродинамику несущих винтов он
рекомендовал улучшать на основе результатов длительных экспери­
ментальных исследований и заимствования из опыта постройки
гребных винтов.
В динамике винтокрылйх летательных аппаратов Г. де ла Ландель
рассматривал несущий винт как точку подвески. По его мнению,
чем ниже располагался центр тяжести и длиннее были валы его
несущих винтов, тем устойчивее становился вертолет. Во избежание
большого веса слишком длинных валов писатель предполагал (по
аналогии с кораблями) снизу под винтокрылым аппаратом размещать
балласт.
Г. де ла Ландель рассмотрел и некоторые особенности констру­
ирования основных частей винтокрылых летательных аппаратов:
фюзеляжа, трансмиссии, несущих поверхностей и силовой установки,
учитывая при этом опыт, уже накопленный в машиностроении.
Отметив перспективность будущих двигателей внутреннего сгорания
и электродвигателей, он признал, что единственным работоспособным
и практически пригодным в то время двигателем являлся только
паровой .
В целом книга Г.'- де ла Ланделя «Авиация, или воздушная
навигация» сыграла важную роль в истории авиации. Она получила
широкую известность во всех частях света и способствовала развитию
интереса к разработке винтокрылых летательных аппаратов.
Ф. Надар. Предложения. Франция, 1863— 1865. Извест­
ный французский фотограф и воздухоплаватель Феликс Надар
(Турнашон) во время своих полетов на воздушных шарах пришел*
* Аналогичной точки зрения придерживался и один из активных сподвижников
П. ДАмекура и Г. де ла Ланделя математик Н. Ландюр.

54

к выводу о невозможности осуществления управляемого полета на
летательном аппарате легче воздуха и с энтузиазмом поддержал
П. Д'Амекура и Г. де ла Ланделя. Он сразу же развернул кипучую
деятельность по пропаганде их идей.
30 июля 1863 г. Ф. Надар собрал в своем просторном фотоателье
всех наиболее выдающихся парижских деятелей науки и литературы
и прочитал составленный им «Манифест воздушной аутомоции». В
нем в 'том числе говорилось следующее: «...безумно бороться с
воздухом, будучи легче самого воздуха... Для того чтобы бороться
с воздухом, надо обладать удельным весом, большим, нежели сам
воздух... Для осуществления воздушной навигации необходимо
прежде всего отказаться от всякого рода аэростатов. Того, в чем ей
отказывает аэростатика, воздушная навигация должна добиваться от
динамики и механики. Винт — святой винт... должен в будущем
вознести человека в воздух. Винт входит в воздух, как бурав в
дерево: первый увлекает за собой свой двигатель, второй — свою
ручку».
«Манифест воздушной аутомоции» Ф. Надара был переведен на
все европейские языки и перепечатан газетами всего мира. Он сыграл
огромную роль в пропаганде идеи полета при помощи несущего винта.
Надар, как и другие энтузиасты, группировавшиеся возле П. Д'Амекура,
выступал с многочисленными докладами, писал статьи, популяризиро­
вавшие вертолет, демонстрировал летающие модели.
С целью получить средства, необходимые для постройки вертолета
«Аэронефа», в августе 1863 г. Ф. Надар решил построить воздушный
шар огромных по тем временам размеров, рассчитанный на 35—40
пассажиров, и осуществлять на нем платные путешествия. «Гигант»
был построен за несколько месяцев, одндко уже во втором полете
18 октября потерпел тяжелую аварию. Желающих совершать на нем
полеты было мало, и предприятие потерпело неудачу. Заработанных
денег не хватило даже для покрытия убытков, связанных со
строительством самого шара. Деятельность французских энтузиастов
авиации пошла на спад и после 1865 г. практически прекратилась.
Та же судьба была и у созданного усилиями Ф. Надара
Аэронавтического общества Франции и журнала «Аэронаут». (Их
деятельность была возобновлена в 1868 г. Гюро де Вильнювом.)
Однако выдающаяся деятельность французских энтузиастов полета
на винтокрылых летательных аппаратах, группировавшихся вокруг
«Геликоптероидального триумвирата» П. Д'Амекура, Г. де ла
Ланделя и Ф. Надара, сыграла важнейшую роль в истории
вертолетостроения. Вскоре вслед за ними разработка проектов
винтокрылых летательных аппаратов началась в большинстве
промышленно развитых стран и более не прерывалась.

55

М. Сауляк. Модель. Россия, 1861. Некто М. Сауляк, по
всей видимости житель Украины, в 1868 г. в газете «Санкт-Петер­
бургские ведомости» в предисловии к описанию разработанного им
самолета заметил, что им в 1861 г. был сделан «прибор, подобный
тому, который показывал Бабине в 1864 г. в Париже». Учитывая,
что один из парижских энтузиастов использования несущего винта
Ж. Бабине на своих публичных лекциях демонстрировал летающие
модели вертолетов, построенные П. Д'Амекуром и Г. де ла Ланд ел ем,
можно утверждать, что это первое в России после «аэродромической
машины» М. В. Ломоносова упоминание о постройке модели
вертолета.
Митчел и его продолжатели. Модели, исследования
несущего винта, вертолет. США, 1861— 1865. в самом начале
Гражданской войны в Америке комендант города северян Порт-Ройал
генерал, профессор Митчел, интересовавшийся и ранее аэронавтикой,
предложил построить вертолет, предназначенный для воздушной
разведки (рис. 32). По его мнению, хорошо зарекомендовавшие себя
в морском деле винты могли бы быть применены в воздухе. Одним
из военных инженеров гарнизона была построена «подобная
воздушному волчку» модель вертолета, поднимавшаяся в воздух,
будучи нагружена одной или двумя пулями. Затем была построена
модель несущего винта диаметром 107 мм, которая, будучи
раскрученной, взмывала в воздух на высоту до 30 м. Это укрепило
уверенность военных в реальности создания летательного аппарата,
действующего на том же принципе. Поэтому, несмотря на смерть
Митчела, по распоряжению генерала Бутлера военный инженер
Серрель продолжил опыты и разработку вертолета. Был построен
стенд, на котором испытан несущий винт диаметром 3,65 м,
развивавший, по свидетельству журналистов, при частоте 300
об/м ин подъемную силу до 500 кг. С более крупным винтом
результаты опытов были не столь обнадеживающими.
Технологических возможностей гарнизонного инженерного парка
было недостаточно, и постройка вертолета затянулась до конца
войны. После заключения мира ее продолжили на средства частных
финансистов и правительственные ассигнования в местечке Гобокене.
Предполагалось коммерческое использование вертолета, были даже
разработаны условия страховки пассажиров на «случай" отказа
двигателя». Намечалось создать специальную компанию для эксплу­
атации вертолета.
По схеме строившаяся «паровая^ летательная машина» должна
была представлять собой винтокрылый летательный аппарат с двумя
соосными несущими винтами диаметром 6 м, вспомогательным
крылом на случай отказа двигателя, тянущим и толкающим
воздушными винтами, у последнего ось могла отклоняться в сторону
56

Рис. 32. Изображение М. Нельсоном вертолета Митчела

57

для обеспечения путевого управления (рис. 33). Компоновка аппарата
была весьма оригинальна: один несущий винт располагался над
фюзеляжем, другой — под ним. Фюзеляж длиной в десять метров
был разделен на ряд отсеков. В центральном располагалась силовая
установка, в передних и задних — топливо, груз, помещение для
экипажа, а также паровой конденсатор, обдуваемый индуктивным
потоком тянущего винта. Расчетный взлетный вес «летательной
машины» оценивался приблизительно в шесть тонн.
Общий вид винтокрылого аппарата отличался симметричностью
для облегчения управления. Центровку и балансировку предполага­
лось обеспечивать, как на корабле, смещением балласта. Для
уменьшения вредного сопротивления фюзеляж выполнялся в форме
сигары. При выборе размеров как всего аппарата, так и его отдельных
частей особое внимание уделялось обеспечению легкости и прочности.
Паровой двигатель винтокрылого аппарата для уменьшения веса
был построен из большого числа медных и стальных пустотелых
деталей. При развиваемой мощности в 40 л. с. он весил меньше
230 кг (т. е. у = 5,7 к г /л . с.), что в случае успешного испытания
было бы выдающимся достижением в двигателестроении. В качестве
топлива предусматривалась каменноугольная смола, что должно было
дать выигрыш в весе по сравнению с менее калорийным углем.
Винты должны были иметь каркас из стальных труб, обтянутый
плотным полотном или парусиной. Лопасти расчаливались к валам.
Фюзеляж представлял собой каркасную конструкцию, выполненную
из стальных труб и прочной древесины. В качестве обшивки
применялись медные листы, плотное полотно и парусина.
Постройка винтокрылого летательного аппарата профессором
Митчелом освещалась в американской и зарубежной печати. Для
консультации правительство приглашало ученых и инженеров, в том
числе М. Нельсона. Работы по аппарату прекратились, видимо, в
1866 г., не известно, на какой стадии готовности. Это было первой
в истории попыткой постройки вертолета в натуральную величину
с двигателем на борту.

ML Нельсон. Патент, предложения. США, 1861— 1865.
Изобретатель Мортимер Нельсон в мае 1861 г. получил патент США
№ 32378. Это был первый американский патент на винтокрылый
летательный аппарат. «Летательную машину» изобретатель предпо­
лагал использовать как в совокупности с воздушным шаром (для
управления последним), так и отдельно. Запатентованный вертолет
имел два поперечно расположенных несущих винта с наклоняемыми
вперед осями для обеспечения поступательного перемещения; крыло
для обеспечения посадки при отказе двигателя и получения
дополнительной подъемной силы в горизонтальном полете, а также
грушеобразный руль для путевого и продольного управления. Для
58

увеличения подъемной силы Нельсон предполагал делать несущие
винты бипланными или мультипланными. Компактность вертолета
должна была повыситься за счет некоторого перекрытия несущих
винтов. Заостренный спереди и сзади фюзеляж имел минимальное
вредное сопротивление. Изобретатель предусматривал обтянуть
фюзеляж, несущие поверхности и руль промасленным шелком или
парусиной.
По прикидочным оценкам М. Нельсона полный вес его вертолета
получался 415 кг, из которых 136 кг приходились на вес
конструкции, 45 кг — на двигатель, 73 кг — на топливный бак,
68 кг — на летчика, а остальное — на топливо. Ориентируясь на
проведенные Митчелом испытания несущего винта диаметром
3,65 м, показавшие возможность получения при этом подъемной
силы в 500 кг, Нельсон с оптимизмом оценивал перспективы своего
аппарата, тем более, что считал возможным снизить вес его частей
(например, топливных баков) благодаря применению новых матери­
алов.
В качестве силовой установки М. Нельсон рассматривал прообраз
двигателя внутреннего сгорания. По его расчетам, такой двигатель,
действующий на углеводородном газе, должен был получиться в
четыре раза меньше, чем паровой двигатель той же мощности.
Двигатель и все основные силовые элементы конструкции
винтокрылого летательного аппарата М. Нельсон предполагал строить
из алюминия. «Я установил, — отмечал изобретатель, — что при
изготовлении корпуса из... алюминия не только будет обеспечена
высокая прочность, но и вес станет значительно меньше, по
сравнению с машиной... изготовленной из железа и стали, и,
следовательно, получится существенный выигрыш в потребной
мощности».
Таким образом, американский изобретатель М. Нельсон предска­
зал два важнейших направления решения проблемы полета:
применение двигателей внутреннего сгорания и алюминиевых
сплавов. М. Нельсон пытался организовать компанию для постройки
и эксплуатации его вертолета, но успеха не имел.
Л Кроуэл. Патент. США, 1862. Житель штата Массачусетс
Лютер Кроуэл в 1862 г. получил патент на первый в истории
преобразуемый аппарат с осями винтов, поворачивающимися на 90°
(рис. 34). Четырехлопастные несущие винты имели перекрытие 50%
для повышения компактности аппарата. Во избежание потерь от
обдувки индуктивными потоками несущих винтов изобретатель
предполагал устанавливать крылья вертикально при взлете и посадке.
Для получения дополнительной подъемной силы крылья были
спроектированы полыми, для того чтобы можно было накачивать
водород или другой легкий газ. Сзади располагалось длинное
пирамидальное хвостовое оперение. В качестве силовой установки
. Ч

59

Рис. 34. Проект преобразуемого вертолета Л. Кроуэла (1862 г.)

Кроуэлом предусматривался паровой двигатель. Весь 4*шарат бази­
ровался на четырехстоечном колесном шасси. Выполненные из дерева
конструктивные элементы обтягивались в проекте промасленным
полотном и шелком. Продолжавшаяся Гражданская война отразилась
на назначении винтокрылого аппарата Кроуэла: «...При желании
использовать эту воздушную машину как военную силу, ее можно
будет нагрузить боеприпасом и при нахождении над желаемым
местом его, сбросить».
У. Поуэрс. Макет. США, 1862. В годы Гражданской войны
в Америке винтокрылые летательные аппараты как средство для
ведения боевых действий разрабатывались не только в промышлен­
ных северных штатах. Офицер армии конфедератов, инженер Уильям
Поуэрс, житель штата Алабама, рассматривал вертолет, в первую
очередь,. как средство прорыва жесткой блокады флотом северян
морских портов Юга. Вертолет должен был обеспечивать разведку,
наблюдение и нанесение бомбовых ударов.
60

В 1862 г. У. ІІоуэрс построил макет (рис. 35) своего вертолета.
Он имел два продольно расположенных несущих винта, два
воздушных винта, размещенных по бокам кораблеподобного фюзе­
ляжа, и руль направления сзади. Все винты представляли собой
многовитковые спирали Архимеда. Силовой установкой должен был
служить оснащенный двумя пароходными трубами паровой двигатель.
Как в выбранной компоновке, так и в конструкции аппарата
очевидно влияние кораблестроения.

Рис. 35. Макет вертолета У. Поуэрса (1862 г.)

Ограниченные финансовые и технологические возможности южных
штатов не позволили приступить к постройке вертолета. Конфедераты
опасались, что макет Пауэрса, попади он в руки северян, сможет
стать опасным бумерангом в их руках, обладавших хорошо развитым
машиностроением. Поэтому южане хранили макет в большом секрете.
Столь глубоко было их убеждение в осуществлении проекта Поуэрса
и его высокой боевой эффективности. Макет был обнаружен на
61

<

\

чердаке одного из домов только в 1940 г. и передан в Американский
национальный музей.
А. В. Эвальд. Предложение. Россия, 1863. Известный
отечественный пионер воздухоплавания и авиации Аркадий Василь­
евич Эвальд (1836—1898) в 1863 г. опубликовал в газете «Голос»
основные особенности наиболее целесообразного, с его точки зрения,
типа летательного аппарата. Он должен был иметь паровой двигатель,
крыло-парашют, толкающий воздушный винт и средства продольного
и путевого управления. В круглом вырезе крыла изобретатель хотел
расположить винт с вертикальной осью, предназначенный служить
как несущим винтом для набора высоты полета, так и ветряком
для «сбора силы» при безмоторном планирующем спуске винтокры­
лого аппарата. Таким образом, Эвальд первым предложил многоре­
жимный несущий винт, способный работать на уже известном
«вертолетном» режиме и на режиме ветряка.
П. Алексеев. Предложение. Россия, 1863. Горный инженер
П. Алексеев в 1863 г. в газете «Северная пчела» предложил построить
вертолет в виде перевернутой днищем вверх лодки, под которой
подвешивалась платформа с силовой установкой и каютами для
экипажа. Посередине над днищем должен был располагаться несущий
винт «бесконечный, сплошной» или «в виде крыльев мельницы».
По мысли изобретателя, для движения вертолета «в стороны с обоих
^ концов его и с боков будут также прикреплены винты или другие
орудия вроде птичьего хвоста и крыльев. Для раскручивания винтов
можно употребить постоянные (на земле) машины либо взрыв
пороха». Разработки А. В. Эвальда и П. Алексеева представляли
собой первые в XIX в. отечественные предложения винтокрылых
летательных аппаратов.
Д Уутон. Патент. США, 1866. Изобретатель из штата
Нью-Джерси Джон Уутон в 1866 г. получил американский патент
на винтокрылый летательный аппарат оригинальной компоновки и
конструкции (рис. 36). Аппарат должен был иметь большого диаметра
кольцеобразное крыло-парашют, расчаленное к проходящей через
его середину цилиндрической ферме. Снизу к ферме крепилась
круглая гондола с силовой установкой, приводящей два и более
несущих винта, расположенных внутри фермы. Оси этих винтов
должны были поворачиваться для обеспечения полета с горизонталь­
ной скоростью. Взлет и посадка преобразуемого аппарата, по мысли
изобретателя, могли производиться как вертикально, так и с разбегом
или пробегом. Взлет «по-самолетному» предполагалось осуществлять
с трамплина. При посадке с пробегом летчик должен был
приземляться между двумя высокими столбами с подвешенным между
ними канатом. При этом ему было необходимо зацепиться
расположенным над винтокрылым аппаратом крюком за канат и
таким образом погасить посадочную скорость. Столь сложный способ
62

Рис. 36. Проект винтокрылого летательного аппарата Д. Уутона (1866 г,)

торможения подобен применяемому при посадке на палубу совре­
менных авианосцев.
Под верхней круглой гондолой крепилась на канатах «пассажир­
ская» гондола меньшего диаметра. Изобретатель предполагал, что
она сможет опускаться и подтягиваться к неподвижно висящему в
воздухе аппарату. Таким образом могла быть осуществлена погрузка
и выгрузка людей, подобно тому как это делается с помощью
спасательных лебедок на современных вертолетах.
У* Смит. Патент. Великобритания, 1867. Британский
патент № 1037 за 1867 г. был выдан У. Смиту на проект
винтокрылого летательного аппарата (рис. 37), имеющего удобообтекаемый цилиндрический фюзеляж с заостренными концами, на
которых были предусмотрены тянущий и толкающий воздушные
винты. Два бипланных несущих винта должны были устанавливаться
продольно. Их оси проходили через корпус насквозь, поэтому верхние
плоскости несущих винтов располагались над фюзеляжем, а нижние
— под ним. Крылья в патенте были установлены продольно,
тандемно. Для уменьшения веса и размеров изобретатель предполагал
делать крылья мультипланными. Силовой установкой должен был
63

с
Рис. 37. Проект винтокрылого летательного аппарата
У. Смита (1867 г,)

служить газовый двигатель внутреннего сгорания. Хранящийся в
шелковых резервуарах газ по резиновым трубкам подавался помпой
к карбюратору и оттуда в камеру сгорания двигателя, где
происходило его воспламенение.
П. Масей. Патент. Великобритания, 1868. Британский
патент № 412 от 1868 г. получил П. Масей на винтокрылый
летательный аппарат, оснащенный не менее чем четырьмя несущими
винтами, воздушными винтами и рулем поворота. Лопасти винтов
изобретатель предполагал делать деревянными с заостренными
кромками. Основное внимание в патенте уделялось конструкции
силовой установки. Компактный вертикальный котел должен был
состоять из большого числа сложной конструкции дымогарных и
водяных трубок для повышения циркуляции воды и усиления
парообразования. К нему непосредственно крепилась машина,
особенность которой заключалась в замене возвратно-поступательного
движения поршня вращательным. ,

А. R Лодыгин, Проект. Россия
Франция, 1869—
1871. Рабочий Тульского оружейного завода, будущий выдающийся
изобретатель-электротехник Александр Николаевич Лодыщн (1847—
1923) в 1869 г. разработал проект вертолета «Электролет», который
предложил в следующем году русскому военному ведомству.
Использовать его изобретатель предлагал для перевозки грузов и
пассажиров, наблюдения и разведки, нанесения бомбовых ударов по
войскам противника. «Электролет» должен был иметь несущий и
толкающий воздушный винты. Ось последнего могла отклоняться
вбок для обеспечения путевого управления. Фюзеляж полумонококовой конструкции имел удобообтекаемую внешнюю форму: длинный
цилиндр, «огражденный спереди конусом, а сзади полушаром». Вес
вертолета ожидался «не более 500 пудов». В качестве силовой
установки Лодыгин рассматривал электродвигатель мощностью
300 л. с. типа Фромана. Такой двигатель не позволял регулировать
частоту оборотов, и поэтому изобретатель первым в историй
64

предложил управлять подъемной силой несущего винта с помощью
изменения общего щага его лопастей.
Ряд допущенных в проекте ошибок, например отсутствие средства
парирования реактивного момента несущего винта, послужил при­
чиной отказа военного ведомства в поддержке А. Н. Лодыгину.
Получив отказ, изобретатель отправился во Францию, которая в то
время воевала с Германией, и предложил свой проект французскому
правительству.
Предложение Лодыгина получило поддержку
Ф. Надара. Комитет национальной обороны выделил изобретателю
50 тысяч франков. Постройка вертолета была поручена заводу
Шнейдера в Крезо. Однако вскоре Франция потерпела поражение,
и изобретателя прекратили поддерживать. Так неудачно закончилась
первая попытка нашего соотечественника построить вертолет.

Л Пийе. Исследования винтов. Франция, 1848— 1870.
Французский экспериментатор Л. Пийе в 1848—1870 гг. провел
испытания воздушных и несущих винтов для определения их
наиболее выгодных параметров. При этом он учитывал опыт
разработки корабельных винтов и винтов ветряных мельниц, а также
«конструкцию» природных прототипов: крыльев птиц и плавников
рыб. Для обеспечения необходимой прочности исследователь считал
целесообразным использовать в конструкции лопастей металл. К
трубчатому лонжерону крепилась либо цельная металлическая
пластина, либо металлическая рамка, обтянутая плотной тканью.
Лонжерон проходил через треть хорды. Лопасти имели крутку. Форма
лопастей была выбрана ложкообразной, чтобы «избежать утечки
воздуха от центробежной силы», т. е. Пийе считал, что форма
ложки позволит «захватить и удержать» винтом как можно больше
воздуха.
Из многочисленных испытанных несущих винтов экспериментатор
признал наиболее целесообразным винт, имеющий при заполнении
0,75% три-четыре лопасти со средним углом установки 30°. Несущая
поверхность лопасти занимала внешние две трети ее радиуса. Пийе
пришел к выводу, что тяга несущего винта пропорциональна квадрату
концевой окружной скорости и кубу его радиуса. В его работе
впервые приводятся худшие вибрационные характеристики двухло­
пастного винта по сравнению с характеристиками трех- и четырех­
лопастных.

И. Кроче-Спинелли. Патент, исследования винтов.
Франция, 1868— 1875. Известный французский пионер авиации
и воздухоплавания Иосиф Кроче-Спинелли (1845—1875) в 1868 г.
получил патент № 81425 на проект вертолета, оснащенного двумя
шестилопастными несущими винтами диаметром 7,2 м, двумя
толкающими воздушными винтами диаметром 1,9 м. Между
последними находился руль управления. Несущие винты должны
>были иметь шаг 2 м и частоту вращения 250—300 об/м ин при
3 -6 8 0

65

взлете и 150—200 об/м ин в горизонтальном полете, а воздушные
винты — шаг 3,6 м и частоту вращения 600 об/мин. Кроме того,
на случай аварийной посадки предназначались раскрывающиеся
крылья из листового железа. Вертолет должен был пустым весить
2817 кг, а загруженный топливом и с экипажем из пяти человек
— 4093 кг. Изобретатель рассчитывал, что при мощности силовой
установки в 300—400 л. с. его вертолет разовьет скорость
150—200 к м /ч . Для повышения производительности котла он
предусматривал принудительную циркуляцию воздуха в нем 'при
помощи специального вентилятора диаметром 0,46 м. После
отработки в паровых машинах пар подавался в конденсатор, которым
служили свободные пространства между гальванизированными мед­
ными листами обшивки фюзеляжа. Фюзеляж, конической формы
имел заостренный нос для уменьшения лобового сопротивления.
В 1870—1871 гг. И. Кроче-Спинелли опубликовал в журнале
«Аэронаут» ряд статей, посвященных различным проблемам вертолетостроения. В первой статье «О лучшем движителе для воздушной
навигации», опубликованной в апреле 1870 г., он рассмотрел вопрос
выбора рациональной схемы вертолета, признал соосную схему
невыгодной из-за вредного влияния верхнего несущего винта на
нижний и объявил целесообразным расположение винтов рядом. Если
два — то поперек направления полета, если четыре (для вертолетов
большой грузоподъемности) — то по углам ромба, большая ось
которого вытянута по направлению полета.
В вопросе динамики полета И. Кроче-Спинелли в начале
придерживался распространенной точки зрения, что несущий винт
— точка подвеса. Затем в результате опытов пришел к выводу, что
плоскость вращения несущих винтов относительно центра тяжести
должна быть вынесена вверх на 1 /3 + 3 /5 расстояния между осями
винтов. Далее, Кроче-Спинелли первым, используя результаты
опытов, подверг сомнению распространенное в то время заблуждение
об основе устойчивости вертолета. Кроме того, ученый первым
обосновал рациональность использования на винтокрылом аппарате
многомоторной силовой установки для повышения безопасности
полета.
Критикуя работы по винтам А. Жиффара, получившего низкий
КПД (17%), И. Кроче-Спинелли для обеспечения правильных
результатов рекомендовал проводить исследования на винтах с
полированными лопастями, диаметром не менее трех метров и
окружной концевой скоростью не менее 30 м /с . Из экспериментов
он установил пропорциональность тяги винта квадрату окружной
скорости и наличие для каждого диаметра винта оптимальных
значений окружной скорости и угла установки лопастей. Значения,
полученные в экспериментах, он привел в статье. Исследователь
66

считал нецелесообразным использовать в качестве обшивки лопастей
склонную к деформации и не обеспечивающую уменьшения трения
ткань и рекомендовал применять листовой^ металл, соединяя его
клепкой и сваркой.
Во второй статье «Винт изменяемого "шага в действии»,
появившейся в «Аэронауте» в ноябре 1871 г., И. Кроче-Спинелли
предложил осуществлять старт вертолета не за счет большой
мощности двигателя, а используя кинематическую энергию, накоп­
ленную несущим винтом, предварительно, перед стартом, сильно
раскрученным при малом угле установки лопастей. Кроче-Спинелли
подсчитал, что подъемная сила винта диаметром 8 м с ободом-ма­
ховиком весом около 100 кг, раскрученного таким образом, что
окружная скорость конца лопасти составляет 100 м /с , при быстром
увеличении углов установки лопастей от 2—3° до 45° может
увеличиться в десять раз. Используя этот избыток тяги, вертолет
должен был «подпрыгнуть» на высоту 40—60 м, затем перейти на
полет с горизонтальной скоростью, угол установки лопастей
уменьшался до 15°. Впоследствии в 30-е гг., используя этот принцип,
осуществляли взлет автожиры с «прыжковым» стартом.
И. Кроче-Спинелли одним из первых разработал конструкцию
механизма изменения общего шага несущего винта (рис. 38). По
его мнению, она должна была быть простой, надежной4и жесткой.

Рис. 38. Проект механизма изменения общего шага несущего винта
И. Кроче-Спинелли (1871 г.)

67

Общий шаг лопастей изменялся за счет перемещения поршня под
воздействием масла. Гидравлическое управление углом установки
лопастей широко применялось на самолетах в 30-е гг.
Кроме того, в журнале «Аэронаут» появилось еще несколько
заметок И. Кроче-Спинелли, касавшихся разных проблем авиации,
в том числе и описание разработки Фойяром (см. далее) проекта
вертолета. Однако в 1875 г. деятельность талантливого энтузиаста
полета прервалась, 'он трагически погиб от кислородного голодания
в о , время высотного подъема на воздушном шаре.
Фойяр. Проект, франция, 1870. Морской офицер, капитан
артиллерии Фойяр погиб во время франко-прусской войны. Его друг
И. Кроче-Спинелли сообщил в журнале «Аэронаут» в 1871 г. о
разработанном Фойяром проекте вертолета. Аппарат должен был
иметь четыре располагавшихся ромбом несущих винта (рис. 39).
Поступательное перемещение Фойяр предполагал обеспечивать за
счет наклона вперед осей несущих винтов посредством конических
шестерен. В качестве силовой установки изобретатель разрабатывал
«калорический» двигатель оригинальной конструкции. Кроче-Спи­
нелли считал схему, выбранную Фойяром, неудачной из-за услож­
нения конструкции трансмиссии, системы управления, уменьшения
надежности и повышения вибраций.

63

М А. Рыкачев. Исследования несущего винта, пред­
ложение. Россия, 1870— 1878. Крупнейший русский ученый-ме­
теоролог, впоследствии академик, Михаил Александрович Рыкачев
(1840—1919) был одним из пионеров авиации в России. Совершив
ряд полетов на воздушном шаре, он пришел к выводу, что завоевать
воздух можно только посредством вертолета. При этом ученый
разумно предпочел не начинать деятельность с разработки гипоте­
тических проектов, а приступить к исследованию несущего винта.
Испытания начались в 1870 г. на построенном Рыкачевым стенде
и продолжались
перерывами до 1878 г. Изменяя угол установки
лопастей и частоту вращения винта, ученый замерял развиваемую
подъемную силу и затрачиваемую мощность. Его опыты убедительно
доказали возможность подъема в воздух на несущем винте и имели
большое влияние на становление и развитие отечественных экспе­
риментальных аэродинамических исследований.
М. А. Рыкачев разумно наметил две основные задачи вертолетостроения того времени: совершенствование аэродинамики несущих
винтов и разработка легкой силовой установки. Для решения второй
задачи он возлагал большие надежды на «введение в употребление
.взрыва или пороха» для «увеличения силы машины при малом ее
весе». Поступательное движение вертолета ученый предполагал
обеспечить наклоном оси несущего винта.
Крупный российский военный инженер того времени Герман
Егорович Паукер (1822—1889), ознакомившись с предложениями
М. А. Рыкачева, высказал ряд замечаний и дополнений. В первую
очередь он отметил необходимость для взаимоуравновещивания
реактивных моментов устанавливать на винтокрылом аппарате
соосные попарно противовращающиеся как несущие, так и воздушные
винты, причем во избежание вредного взаимовлияния их индуктив­
ных потоков разнести винты как можно дальше друг от друга. По
сути дела, это была первая в отечественном вертолетостроении
дискуссия о выборе схемы винтокрылого аппарата.
А. Пено. Модель. Франция, 1870. Молодой французский
энтузиаст авиации Альфонс Пено (1850—1890) в 1870 г. изобрел
резиновый двигатель для летающих моделей. В апреле 1870 г.
изобретатель демонстрировал свою модель с резиновым двигателем
(рис. 40), повторявшую по схеме ранее известные игрушки с
противовращающимися соосными винтами Г. де ла Ланделя.
Модель А. Пено взмывала вверх «как стрела» на высоту более
15 метров, затем плавно, большими кругами спускалась на землю
или, набрав высоту 7—8 м, висела до 26 секунд. По сравнению с
предшествующими полетами на несколько метров аналогичных
моделей, приводившихся от пружинок, это было большим достиже­
нием. Резиновый двигатель по удельной энергоемкости почти в 20
69

Рис. 40. PucynQK модели А. Лено (1870 г.)

раз превосходил стальной пружинный. Теперь создание летающей
модели вертолета не представляло больших трудностей. Модели
получили еще большее распространение и тем самым пропаганди­
ровали идею подъема в воздух при помощи несущего винта. Кроме
того, А. Пено экспериментировал с винтом типа воздушного волчка,
делая его лопасти из металла, хорошо полированного и посеребрен­
ного, с углом установки 3+5°. В 1872 г. А. Пено впервые в письме
к брату высказал идею преобразуемого аппарата с вертикальным
положением фюзеляжа на старте. Он был сторонником постройки
самолетов и разрабатывал проект двигателя внутреннего сгорания.
Однако в 1890 г. разорился и покончил жизнь самоубийством.

Э. Дандрие. Летающие модели. Франция, 70-е гг.
Изобретением А. Пено воспользовался фабрикант детских игрушек
Э. Дандрие и выпустил на продажу около десятка игрушек —
моделей вертолетов с резиновыми двигателями, наглядно демонст­
рирующих большое разнообразие возможных схем и компоновок
(рис. 41). Была даже предложена их классификация. Хорошо
известные модели с одним несущим винтом и корпусом, оснащенным
70

Рис. 41. Игрушки Э. Дандрие (70-е гг, X IX в,)

тормозными поверхностями, и модель с двумя противовращающимися
соосными винтами именовались соответственно вертолет (геликоптер)
«простой» и «сложный». Дандрие запатентовал конструкцию «вер­
толета с изолированным корпусом», представлявшего собой модифи­
кацию «вертолета сложного», у которого между соединенными
резиновым мотором винтами располагался прообраз фюзеляжа —
71

корпус, сбалансированное положение которого в полете обеспечива­
лось установленными на нем тормозными поверхностями, подобными
применяющимся на «вертолете простом».
В ходе испытаний игрушек выяснилось, что самый продолжи­
тельный полет (25 сек) осуществляется на «вертолете простом».
«Вертолет с изолированным корпусом» летал 13 сек. Полет игрушек
был достаточно «капризен». Была впервые испытана модель
«вертолета простого» с одной лопастью. По сути дела, это были
первые экспериментальные исследования преимуществ вертолетов
различных схем. Опыты Э. Дандрие подтвердили целесообразность
малых углов установки лопастей и увеличения диаметров несущих
винтов. Лопасти моделей выполнялись из бодрюша, фюзеляж и
тормозные поверхности — из плотной бумаги.
Поме и де л а Поз. Проект. Франция, 1871. Французские
изобретатели Поме и де ла Поз в 1871 г. разработали проект
одновинтового вертолета с наклоненной вперед осью несущего винта
(рис. 42). Спереди под винтом располагался руль управления.
Находясь в индуктивном потоке, он мог бы оказаться эффективным
на всех режимах полета. Это был первый проработанный проект

72

вертолета с двигателем внутреннего сгорания, приводящимся взры­
вами пороха.
С Трудель. Модель. США, 187L Житель Нового Орлеана
С. Трудель построил модель двухвинтового вертолета соосной схемы,
которую испытал, сбросив с воздушного шара.

X. Максим. Модели, патент. Великобритания, 1856—
1897. Известный британский изобретатель Хайрам Максим (1840—
1916) начал свою деятельность в авиации с постройки в 1856 г.
модели вертолета соосной схемы.. Он пришел к выводу о
целесообразности несущих винтов большого диаметра и малого шага.
В 1872 г. изобретатель начал разработку проекта вертолета с двумя
несущими винтами, располагавшимися, во избежание их вредного
взаимовлияния, поперечно на параллельных осях. В качестве силовой
установки предусматривался керосиновый двигатель внутреннего
сгорания типа Брайтона. Однако этот двигатель, несмотря на ряд
преимуществ, например удачную конструкцию карбюратора, был
слишком тяжел, и Максим предпочел заняться менее энергоемким
самолетом, который был построен в 1894 г. Не имевший
эффективных средств управления самолет совершил кратковременный
подъем в воздух после разбега по рельсам, но был поврежден при
посадке. Несмотря на этот большой для того времени успех, Максим
не стал совершенствовать самолет и вернулся опять к идее вертолета,
проект которого (рис. 43) запатентовал в 1897 г.
Проект принадлежал к числу первых в истории вертолетостроения
разработок, где предусматривались органы управления и баланси­
ровки сил и моментов относительно трех осей, эффективные на всех
режимах полета. Дифференциальным изменением общего шага и
частоты оборотов двух поперечнорасположенных несущих винтов
Максим предполагал осуществлять поперечную балансировку и
управление. Аналогичным образом осуществляется управление и на
современных винтокрылых летательных аппаратах поперечной схемы.
Спереди и сзади вертолета должны были разместиться по воздушному
винту с наклоняемыми осями вращения, благодаря чему их можно
было использовать не только для создания пропульсивной силы, но
и для продольного и путевого управления. Стабилизирующее
устройство на основе маятника предназначалось *для автоматической
продольно-поперечной балансировки вертолета путем воздействия на
частоту вращения двигателей несущих винтов, а также продольным
смещением положения центра тяжести аппарата соответствующим
переливанием топлива в баках. Каждый винт, как несущий, так и
воздушный, приводился от собственного двигателя. Максим разра­
ботал для вертолета конструкцию четырехцилиндрового ацетилено­
вого двигателя внутреннего сгорания.
73

74

Лопасти в проекте Максима предусматривались деревянными или
с металлическим каркасом, обтянутым тканью. Передняя кромка
лопасти должна была быть жесткой, а задняя — гибкой.
Проволочные расчалки от задней кромки лопасти крепились к муфте
на оси вала под винтом. Эта муфта располагалась на валу винта
не жестко, а на пружине, обеспечивая таким образом каждой лопасти
возможность изменять в полете угол установки «при воздействии
на нее порывов ветра». Такая подвижность лопастей, по мысли
изобретателя, должна была повысить устойчивость вертолета в
полете.
_ Максим установил, что при взлете вертолета с разбегом потребная
мощность меньше, чем при взлете вертикально. Для взлета с
разбегом в проекте предусматривалось четыре колеса, расположенных
ромбом. Переднее и заднее можно было поднимать и опускать.
Ферменный фюзеляж предполагался из стальных труб, внутренние
полости которых предназначались для охлаждения в них воды
двигателя.

Ренуар. Проект, исследования несущего винта. Фран­
ция, 1872— 1873. Начальник станции телеграфных линий Ренуар
в феврале 1872 г. опубликовал в журнале «Аэронаут» статью
«Геликоптер с передачей мощности без шестерен и изменяемым
наклоном осей винтов для движения вперед», содержавшую
предложение вертолета двухвинтовой поперечной схемы с наклоня­
емыми вперед для обеспечения поступательного перемещения осями
несущих винтов. Такое решение изобретатель считал более рацио­
нальным по сравнению с предусматривавшимся И. Кроче-Спинелли
применением отдельных несущих и воздушных винтов, с точки
зрения экономии веса, затрат мощности и вредного взаимовлияния
индуктивных потоков несущих и воздушных винтов. Рациональный
угол наклона осей вперед Ренуар оценил в 10—11°. Был разработан
механизм наклона осей винтов посредством зубчатых колеса и косой
рейки. Для упрощения трансмиссии рабочий цилиндр паровой
машины должен был размещаться отдельно от котла, так, чтобы
его ось не совпадала с осью наклона винтов. Паровой котел и
летчик располагались в подвешенной снизу гондоле.
Через год Ренуар опубликовал результаты проведенных им
стендовых испытаний несущего винта 4,5 м, приводимого экспери­
ментатором посредством педалей (рис. 44). Поверхность двух
лопастей в сумме составляла ометаемый круг. По периферии лопасти
были оснащены широкими дефлекторами, предназначавшимися в
соответствии с существовавшими в то время неправильными
представлениями о характере воздушных потоков вблизи винта для
75

Рис. 44. Стенд для испытания несущих винтов Ренуара (1874 г.)

воспрепятствования движению частичек воздуха под действием
центробежных сил. Каркас лопастей был выполнен из бамбука и
железных расчалок, обшивка — из картона. Вес всей испытывав­
шейся системы, установленной на весы, составлял 125 кг. Прилагая
все силы, экспериментатор вращал винт с частотой 20—24 об/мин,
что позволило достичь подъемной силы в 12 кг.
Ахенбах, Проект» Германия, 1874 Немецкий профессор
Ахенбах разработал в 1874 г. проект одновинтового вертолета,
реактивный момент несущего винта которого впервые предполагалось
балансировать посредством хвостового рулевого винта (рис. 45).
Последний должен был размещаться в кольце. Спереди вертолета
предусматривался руль поворота. Четырехлопастный очень большого
диаметра несущий винт и пятилопастный рулевой винт предполага­
лось приводить от парового двигателя, причем на чертеже отчетливо
виден пневматический привод рулевого винта. ’ Пар из котла
подводился по газоводам и приводил во вращение турбины с
прикрепленными к ним несущим и рулевым винтами. Поступательное
перемещение, вероятно, предполагалось осуществлять наклоном всего
76

Рис. 45. Проект вертолета Лхенбаха (1874 г.)

вертолета за счет смещения его центра тяжести. Проект Лхенбаха
был выдающимся явлением в истории вертолетостроения, поскольку
в его конструкцию входили многочисленные новые элементы
(хвостовой рулевой винт, пневмопривод, турбины, несущий винт
большого диаметра с круткой лопастей).
Неизвестный. Модель. США, 1874. В 1874 г. на нью-йор­
кской фабрике «Новелти уоркс» по заказу неизвестного конструктора
была построена модель вертолета соосной схемы с паровым
двигателем мощностью 2 л. с., оснащенным вертикальным котлом.
О результатах ее испытания ничего не известно.
И. К аа Патент. Великобритания, 1875. Патент Велико­
британия № 140 за 1875 г. был выдан И. Каву на проект вертолета
соосной схемы. Учитывая взаимовлияние несущих винтов при такой
схеме, изобретатель предлагал сделать диаметр, частоту оборотов и
угол установки лопастей нижнего несущего винта большими, чем у
верхнего. Поступательное перемещение должно было осуществляться
наклоном аппарата в соответствующую сторону посредством смеще­
ния противовеса. Предусматривался также выдвигаемый руль высоты,
служивший и аэродинамическим тормозом. В качестве силовой
установки им предполагался двухцилиндровый поршневой двигатель,
действующий на сжатом воздухе из баллонов или на паре из котла.
К. П. Ярошевский. Проекты. Россия, 1875— 1904. Житель
города Хотин Кирилл Петрович Ярошевский в 1875—1904 гг.
неоднократно обращался в разные правительственные инстанции с
предложением проектов вертолетов «ареопланов». Легкий «ареоплан»
должен был иметь один трипланный несущий винт, тяжелый —
пять монопланных. Соединением нескольких одинаковых несущих
77

винтов изобретатель предполагал увеличивать грузоподъемность
вертолетов. Мнение о многовинтовой схеме как характерной
особенности тяжелых винтокрылых летательных аппаратов было
распространенным среди пионеров вертолетостроения.
У. Левис. Модель, проект. США, 1876. Житель Нью-Йорка
У. Левис в 1876 г. разработал проект «Крылатой кабины» (рис. 46),
оснащенной двумя продбльно расположенными несущими винтами,
крыльями, толкающим воздушным винтом и установленным спереди
рулем поворота. Все винты предполагались с четырьмя расположенh в два яруса парусообразными лопастями. По сообщению
іретателя, им была построена модель винтокрылого аппарата с
приводом от часовой пружины. Приводить винты аппарата в
натуральную величину Левис планировал от педалей, вращаемых
членами экипажа. При этом он рассчитывал достичь скорости 160
к м /ч .
А Дельпра. Проект. Франция, 1877. Несмотря на уже
неоднократно доказанную в научных работах невозможность (при

S

Рис. 46. Проект «Крылатой кабины» У. Левиса (1876 г.)

78

уровне техники того времени) подъема в воздух посредством
мускульной силы человека, некоторые изобретатели все же продол­
жали разрабатывать так называемые воздушные велосипеды, пред­
ставляющие собой легкие вертолеты-мускулолеты. Среди таких
изобретателей заметное место занимал француз Анри Дельпра. Один
из его проектов (рис. 47) представлял собой созданную из
велосипедных труб опору на трех ножках. Сверху крепился
шестилопастный несущий винт, сзади — воздушный. Винты приво­
дились цепной передачей от велосипедных педалей. Велосипедным
рулем летчик должен был изменять угол установки расположенного
сзади руля направления. В целом как данный, так и другие подобные
проекты отличались большим примитивизмом, не имели даже средств
балансировки реактивного момента несущего винта. Дельпра пред­
лагал их в различные инстанции, в том числе и в российское
военное ведомство. Посетившему его русскому военному атташе
изобретатель демонстрировал сборную модель мускулолета. Несмотря
на большую рекламу, изобретаіель ни у кого поддержки не получил.
Его «воздушный велосипед» был упомянут в одной из работ
Н. Е. Жуковского: «Дельпра должен был работать с силой 4,6
лошади, что далеко превосходит ресурсы человека».

Э. Дьеэд. Модель, обзор разработанных вертолетов.
Франция, 1877— 1880. Секретарь французского Общества возду-

Рис. 47. Проект «воздушного велосипеда♦ А. Дельпра (1877 г.)

79

Рис. 48. Р и сун ок м одели Э. Д ьеэда (1 8 7 7 г .)

хоплавания, инженер и патентовед Эмануил Дьеэд, вошел в историю
авиации благодаря составленной им таблице летательных аппаратов
тяжелее воздуха, спроектированных или построенных до 1880 г.
Данные таблицы являются единственной информацией о разработке
ряда вертолетов (Коссю, Обо, Ахенбах). Кроме того,* в 1877 г. им
была построена модель соосной схемы (рис. 48). Каждый несущий
винт имел по четыре прямоугольные лопасти. Угол их установки
можно было регулировать не только для изменения величины
подъемной силы, но и для взаимоуравновешивания реактивных
моментов несущих винтов. Подобным образом (используя дифферен­
циальный общий шаг) осуществляются путевое управление и
балансировка на современных вертолетах соосной схемы.
Двухцилиндровая паровая машина прямо приводила во вращейие
нижний винт и через передачу посредством четырех конических
шестерен верхний. Пар в машину подавался по металлическому
гибкому шлангу от расположенного на земле котла. По свидетельству
конструктора, из-за больших потерь в зубчатой передаче соосные
несущие винты не могли дать подъемную силу свыше 12 к г /л . с.
Модель осталась на земле.

ПРОЕКТЫ И МОДЕЛИ

Важной вехой в истории винтокрылых летательных аппаратов
был 1877 год. 29 июня этого года впервые поднялась в воздух
модель вертолета итальянского инженера Э. Форланини, оснащенная
паровым двигателем. Хотя модель имела двигатель без столь важной
части, как паровой котел, ее подъемы в воздух убедительно
демонстрировали реальность вознесения посредством несущего винта
летательных аппаратов значительно более тяжелых, чем маленькие
игрушки с резиновым мотором. Вслед за одновинтовой моделью
Форланини весом в 3,5 кг в 1878 г. оторвалась от земли
двадцатидвухкилограммовая модель вертолета поперечной схемы
француза П. Кастеля. Она тоже не имела на борту полноценного
двигателя, сжатый воздух в рабочие цилиндры ее машины поступал
по длинным шлангам с земли. Задача создания легкого двигателя
играла для вертолетостроения первостепенную роль. Недаром многие
изобретатели винтокрылых аппаратов сопровождали разработку их
проектов проектированием новых типов силовых установок.
Успехи, достигнутые в постройке моделей Э. Форланини и
П. Кастеля, широко освещались в печати того времени, в том числе
и в ведущем авиационном журнале «Аэронаут». Они получили
всемирную известность и стимулировали расширение работ по
винтокрылой тематике. В двух последних десятилетиях XIX в.,
особенно в 90-е гг., было разработано много проектов винтокрылых
летательных аппаратов. С каждым годом их становилось все больше
и больше. Расширились как территориальные, так и социальные
рамки разработчиков вертолетов. Идея подъема в воздух посредством
несущего винта приобрела широкую популярность. Отнюдь не все
проекты и патенты были равнозначны. Многие отличались явным
примитивизмом. Поэтому в данной главе, в отличие от предыдущих,
не приводятся все работы по вертолетной тематике. Рассмотрены
только те проекты, которые либо являлись передовыми, либо
наиболее полно отражали достигнутый уровень разработки винток­
рылой техники, либо содержали интересные детали.
81

Обзор работ изобретателей и исследователей позволяет проследить
изменение представлений о всех направлениях развития науки и
техники вертолетостроения в конце XIX в. накануне появления
первых вертолетов в натуральную величину. Конструкторы предла­
гали винтокрылые летательные аппараты всевозможных схем, но
наибольшее распространение получили одновинтовые и двухвинтовые
соосные, как наиболее простые в конструктивном отношении.
Параллельно с вертолетами разрабатывались и прообразы других
типов винтокрылых летательных аппаратов: конвертопланов и даже
автожира. Представления о компоновке и общем виде развивались
от примитивного подражания другим типам летательных аппаратов
и транспортных систем до выработки специфических «геликоптерных» форм. Некоторые проекты стали сопровождаться упрощенными
весовыми и прочностными расчетами частей и деталей на основе
методов общего машиностроения. Встречается и аэродинамический
расчет. Однако все эти расчеты оставались примитивными по
содержанию.
В проектах конца XIX в. прорабатывались уже, как правило, не
только общий вид и компоновка, но и конструкция основных частей,
в первую очередь силовой установки и несущих винтов. Столь же *
тщательно стали проектировать трансмиссию. Практически в каждом
проекте оговаривалась конструкция фюзеляжа, шасси и системы
управления. На уровень проектирования и конструирования частей
и деталей большое влияние оказывало и зарождение представлений
об аэродинамике и динамике винтокрылых аппаратов. Исследователи
несущих винтов пытались уже не только фиксировать полученные
результаты, но и делать обобщающие заключения, выводить
математические зависимости. Изобретатели вертолетов постепенно
отказывались от представления о несущем винте как о точке подвеса
и оснащали в проектах свои аппараты органами управления и
балансировки относительно всех осей и на всех режимах полета.
Мощное развитие в последнем двадцатилетии XIX в. получили
летательные аппараты других типов. Привязные воздушные шары
поступили на вооружение армий большинства стран мира.
В 1883—1884 гг. на дирижаблях братьев А. и Г. Тиссандье,
Ш. Ренара и А. Кребса были осуществлены управляемые полеты в
спокойном воздухе. Вслед за тем дирижабли начали строить в разных
странах. В 80-е гг. XIX в. энергетические преимущества самолета
по сравнению с вертолетом стали очевидны всем энтузиастам
авиации. Были предприняты попытки построить самолеты, в том
числе русским конструктором А. Ф. Можайским. Первым оторваться
от земли удалось в 1890 г. самолету француза К. Адера. Большую
известность получил самолет англичанина X. Максима, построенный
в 1894 г. Вслед за ними появились другие. Успехи, достигнутые в
разработке летательных аппаратов легче воздуха и самолетов,
82

стимулировали оптимизм энтузиастов использования несущего винта
и поощряли разработку ими проектов вертолетов.
Э. Форланини. Модели. Италия, 1870— 1877. Молодой
итальянский саперный офицер Энрико Форланини (1848—1930) в
начале 70-х гг. заинтересовался авиацией, построил две модели
t двухвинтовых вертолетов с параллельными осями валов и с приводом
от часовой пружины. Затем он при помощи своего денщика
приступил к постройке вертолета с паровым двигателем (рис. 49).

Рис. 49. Модель Э. Форланини (1877 г.)

Двухлопастный несущий винт диаметром 1,7 м приводился во
вращение посредством конической передачи от двухцилиндровой
машины мощностью 0,2+0,25 л. с.
Для уравновешивания реактивного момента несущего винта по
бокам машины крепились две тормозные поверхности размахом 2,8 м.
Изобретатель особо подчеркивал необходимость большого разноса
этих поверхностей по сравнению с диаметром несущего винта для
уменьшения скорости вращения гондолы реактивным моментом.
Прекрасно понимая, что при такой схеме полностью избежать
вращения фюзеляжа не удастся, Форланини придал тормозным
поверхностям форму лопастей для получения дополнительной
подъемной силы. Их шаг, как и шаг несущего винта, равнялся
диаметру. Такую схему изобретатель считал целесообразной только

83

Рис. 50. Фюзеляж, машина и трансмиссия модели Форланини

84

для модели, так как условия нахождения экипажа на подобном
аппарате были бы «малоприятными» из-за вращения фюзеляжа.
Силовые элементы фюзеляжа (рис. 50), винта и тормозных
поверхностей были выполнены из листовой стали и бальзы. Общая
площадь обтянутых тканью лопастей и тормозных поверхностей
составляла около двух квадратных метров.
Первоначально изобретатель построил для своей модели трубча­
тый котел, весивший 500 г и вмещавший 900 г воды. Вода в котле
разогревалась топкой особой конструкции, представлявшей собой
спиртовую горелку с 200 маленькими огневыми струйками. Работала
топка вполне исправно, но эффективность парообразования была
низкой, по мнению изобретателя, из-за недостаточной поверхности
нагрева котла. Модель весом 4,2 кг не смогла оторваться от земли.
После этого Э. Форланини облеріил конструкцию, заменив
трубчатый котел на котел в форме металлического шара, заполня­
емый водой на две трети. Топка котла оставалась на земле. Перед
запуском вода в котле нагревалась, давление пара, контролируемое
специальным манометром, доводилось до 8—11 атмосфер. Затем
открывался кран, пар подавался в рабочие цилиндры машины и
модель быстро взмывала вверх. Она подымалась на высоту до 13 м,
продолжительность полета составляла 20 с.
Модель парового вертолета Э. Форланини весила 3,5 кг, из них
1,6 кг приходилось на машину, 1 кг — на котел-шар с водой,
0,6 кг — на несущий винт и тормозные поверхности, остальное —
на манометр и прочие «аксессуары». Впервые аппарат поднялся в
воздух 29 июня 1877 г. в александрийских военных мастерских, а
затем испытания продолжались в Милане в присутствии ряда ученых
и общественных деятелей. Впечатление от полетов вертолета
Форланини было очень большим. Впервые удалось поднять в воздух
модель вертолета
с паровым двигателем, правда, без топки.
Изобретатель был
награжден специальным призом Королевского
Ломбардского института науки и литературы.
Э. Форланини собирался построить увеличенный вертолет с
паровым двигателем мощностью 2 л. с., но намерения своего не
осуществил. В 1884 г. он построил очень легкий паровой двигатель
мощностью 8 л. с., весивший 16 кг, а через шесть лет паровой
двигатель мощностью 3 л. с., весивший 7 кг.
Профессор Форланини в конце XIX — начале XX в. был известен
своими работами
в области самолете- идирижаблестроения.
Сохранились сведения о постройке им в те годы экспериментального
однолопастного винта с реактивным приводом.
R IL Богородский. Предложение Россия, 1878. В годы
кровопролитной русско-турецкой войны воронежский губернский
секретарь В. П. Богородский разработал проект вертолета грузоподъ85

емкостью 20—30 пудов (320—480 кг), предназначавшегося для
использования на театре военных действий. При этом он сообщил
в русское военное ведомство, что изобрел новый тип двигателя,
отличный от существующих парового и «пружинного».
А. Себийо. Вертолет-мускулолет. Франция, 1878* Фран­
цуз Амадей Себийо в 1878 г. прикрепил к трехколесному велосипеду
трехлопастный несущий винт, приводимый от педалей (рис. 51).

Рис. 51. «Воздушный велосипед» А. Себийо (1878 г.)

Хотя от земли ему оторваться, естественно, не удалось, но идеи
построить вертолет изобретатель не оставил. Много лет спустя, в
1910 г., он опубликовал брошюру с проектом большого восьмивин­
тового вертолета.
IL Кастель. Модель. Франция, 1878. Инженер П. Кастель
в 1878 г. построил летающую модель вертолета (рис. 52),
превосходившую по размерам все ранее созданные. Аппарат имел
два расположенных поперечно несущих винта диаметром 1,2 м.
Каждый винт состоял из двух насаженных на одну ось двухлопастных
86

Рис. 52. Модель Я. Кастеля (1878 г.)

бипланных винтов» т. е. был как бы четырехпланным. Такая схема
несущих винтов отражала существовавшие в то время представления
об аэродинамике, суть которых была в том, что для достижения
большой подъемной силы располагать лопасти следует в несколько
ярусов. Представлений об индуктивных потерях в то время не
существовало. Лопасти винтов представляли собой ободы-каркасы из
листовой стали, обтянутые пергаментом.
Оси несущих винтов могли отклоняться вперед и назад.
Одновременный наклон осей обеспечивал поступательное перемеще­
ние аппарата, а дифференциальный — путевое управление.
Впоследствии путевое управление наклоном в противоположные
стороны равнодействующих несущих винтов обеспечивалось на всех
вертолетах продольной и поперечной схем.
Силовой установкой служил двухпоршневой двигатель, действо­
вавший от сжатого воздуха, который подавался с земли по длинной
резиновой трубке с кордовой оболочкой. Таким образом был
существенно уменьшен вес силовой установки, но модель могла
свободно перемещаться только в пределах длины шланга, т. е. была
прообразом «привязного» вертолета. Для обеспечения возможности
взлета с разбегом модель базировалась на четырехколесном шасси.
Как видно из описания конструкции частей и деталей вертолета,
она выбиралась с учетом богатого опыта машиностроения, в первую
очередь двигателестроения, а также транспортных средств и
технологических механизмов. Особенно тщательно были отработаны
трансмиссия и система управления наклоном осей винтов. За все
87

время испытаний модели Кастеля части й детали работали
безотказно.
Фюзеляж имел высоту 0,9 м, весил он вместе с шасси и
двигателем 12,3 кг. Каждый винт весил по 600 г, а винты в
совокупности с консолями крепления и трансмиссией — 10 кг.
Общий вес вертолета составлял > 22,3 кг. Модель неоднократно
поднималась как вертикально, так и наклонно. Во время одного из
испытаний модель налетела на стену и разбилась вдребезги.
П. Кастель ее не восстанавливал, так как разочаровался в
перспективности вертолета, и занялся разработкой летательных
аппаратов других типов.

Лайнфильд. Исследования несущего винта Великобри­
тания, 1878. Лайнфильд в 1878 г. проводил испытания мультипланных несущих винтов. На вертикальную ось он укреплял одну
над другой до девяти лопастей шириной 0,9 м с шагом 15 см. При
всех изменениях углов установки лопастей экспериментатору не
удалось получить подъемной силы больше, чем в случае работы
бипланных лопастей с разносом 1,2 м. Так впервые эксперимен­
тальным путем была установлена нецелесообразность использования
мультипланных несущих винтов. В дальнейшем Лайнфильд зани­
мался разработкой самолетов.
Д. Гриноу. Патент. СШ А , 1879. Джон Гриноу в 1879 г.
получил американский патент на проект гигантского винтокрылого
летательного аппарата «Аэробэт» (летучая мышь), представлявшего
собой большое крыло с хвостовым оперением, по форме напомина­
ющее летучую мышь, под которым была подвешена лодкообразная
гондола с двигателем и экипажем (рис. 53). В кольцевых вырезах
крыла должны были находиться два расположенных поперечно
многолопастных несущих винта. Средств создания пропульсивной
силы не предусматривалось. Изобретатель, подобно Г. де ла Ланделю,
предусматривал полет по принципу «русской горки». После подъема
на некоторую высоту винты останавливались, их лопасти поворачи­
вались на нулевой угол установки, и аппарат планировал до
некоторой высоты, на которой вновь включались винты, и т. д.
У. Куинби. Патент. САСШ, 187£. Изобретатель из штата
Делавэр Уатсон Куинби прославился своими безуспешными попыт­
ками подняться в воздух, подражая птице. К концу 70-х гг. он
охладел к идее махолета и предпочел попробовать подняться в
воздух посредством несущего винта. Запатентованный им вертолет
относился к типу «воздушных велосипедов» (рис. 54), т. е.
мускулолетов, и внешне был похож на деревянную «детскую
лошадку» на четырех ножках. Летчик, воздействуя на педали,
приводил во вращение двухлопастные несущий и воздушный винты.
Конструкция винтов напоминала корабельные паруса. О необходи88

Рис. 53. Проект вертолета Дж. Гриноу (1879 г.)

89

мости парирования реактивного момента изобретатель, как и многие
строители мускулолетов, не подозревал.
Г. Блюм* Патент* Германия, 1879* Герман Блюм из Гамбурга
получил патент № 9665 на проект многовинтового вертолета
(рис. 55). Четыре пары соосных несущих винтов располагались
квадратом по бокам фюзеляжа в специальных полукруглых выемках

для компактности аппарата. Для путевого управления спереди
размещался рулевой винт, а сзади — руль поворота. На втулках
винтов изобретатель предусмотрел установку баллонов со сжатым
воздухом, который мог при необходимости подаваться внутрь полых
лопастей, выполненных из стальной проволоки, которая была
обтянута плотной парусиной или жестью. По мысли Блюма, таким
образом должна была создаваться подъемная сила при отказе силовой
установки.
Ю. Грейзе. Патент. Германия, 1879. Юлиус Грейзе из
Кольберга получил патент № 10842 на проект вертолета-мускулолета
с двумя продольно расположенными винтами с лопастями, имеющими
большую поверхность и образующими вместе с частично охватыва­
ющим их крылом большую горизонтальную поверхность — парашют
(рис. 56). Посредством смещения центра тяжести изобретатель
предполагал наклонять аппарат и пользоваться для обеспечения
поступательного перемещения попутным ветром. Путевое управление
90

Рис. 56. Проект вертолета Ю. Грейзе (1879 г.)

должно было осуществляться соответственным искривлением крыльев.
Были проработаны система управления и трансмиссия.
91

И Меликов. Проект. Франция, 1879. Инженер путей
сообщения Иосиф Меликов в 1879. г. опубликовал в «Аэронауте»
проект вертолета (рис, 57). Его несущий винт-парашют состоял из
двух гиперболических параболоидов, соединенных в виде конуса или
пирамиды с прямоугольным основанием и снабженных рядом полос,
которые должны были воздействовать на воздух. Похожий на
наконечник копья несущий винт диаметром около четырех метров
был предназначен «ввинчиваться» в воздух и служить парашютом
при снижении. Средств балансировки реактивного момента несущего
винта изобретатель не упомянул, но предусмотрел тянущий
трехлопастный воздушный винт и руль поворота.
Использование распространенного в то время парового двигателя
И. Меликов считал нецелесообразным для авиации из-за низкого
КПД, тяжелых котла и холодильника. В качестве двигателя
винтокрылого аппарата изобретателем была разработана газовая
турбина (рис. 58), по типу турбины Жерара, мощностью в 4 л. с.,
работающая на смеси эфира и воздуха, которые воспламенялись в
камере сгорания электрической искрой. Охлаждение двигателя
должно было обеспечиваться льдом. Эфир и лед располагались в
резервуаре между парашютом и двигателем. В самом низу вертолета
размещалась кабина пилота. Высота аппарата должна была превы­
шать четыре метра. В качестве основного конструкционного
материала изобретатель рассчитывал использовать сталь.
Проект И. Меликова сопровождал ряд расчетов. На основе
экспериментальных исследований французских испытателей винтов
он определил потребную для создания подъемной силы поверхность
несущего винта, рассчитал по существующим в машиностроении
методам вес турбины (41,8 кг) и запас льда (12 кг), необходимого
для ее охлаждения в течение часа полета. Изобретатель также
рассчитал вес «главной оси» вертолета (7,5 кг), силовых элементов
каркаса (22,44 кг) и обшивки (2 кг) несущего винта. Вес воздушного
винта с трансмиссией (10 кг), а также гондолы и системы управления
(7 кг) он определил приблизительно. Всего, по расчетам Меликова,
вместе с летчиком и запасом эфира на час полета вертолет должен
был весить 170 кг.
Разработка И. Меликова представляла собой первый в истории
вертолетостроения проект с тщательно продуманной конструкцией
частей и деталей и их подробным весовым расчетом. Предложенная
им газовая турбина в настоящее время является неотъемлемой частью
большинства современных вертолетов.
И. П. Ювенальеа Проекты. Россия, 1880. Житель
Саратова И. П. Ювенальев в 1880 г. опубликовал проекты
«аэровелосипеда» и «аэромотива» (рис. 59), представлявших собой
одинаковые по схеме одновинтовые вертолеты. Несущий винт первого
92

Рис. 57. Проект вертолета ,
Я, Меликова (1879 г.)

93

Рис. 58. Проект*газовой турбины И. Меликова\

Рис. 59. Проекты *аэровелосипеда» и «аэромотива» 'И. П. Ювенальева (1880 г.)

вращался приводом велосипедного типа от ног пилота, а винт
«аэромотива» — расположенным под ним двигателем (паровым,
пневматическим или электрическим). Для обеспечения поступатель­
ного перемещения на «аэровелосипеде» предполагалось установить
два противовеса, создающих наклон аппарата вперед и вбок. На
«аэромотиве» функцию противовеса должна была выполнять пасса­
жирская гондола, которая могла перемещаться, будучи подвешенной
под двигателем. Кроме того, смещением противовеса Ювенальев
предполагал уравновешивать вертолет при его разбалансировке
вследствие перемещений экипажа. Он первым в истории вертолетостроения отметил необходимость уменьшения вибраций, передавае­
мых с несущего винта на конструкцию аппарата. Хотя у
«аэровелосипеда» и «аэромотива» был ряд недостатков, например не
были предусмотрены средства уравновешивания реактивных моментов
несущих винтов, эти проекты занимают важное место в истории
российского вертолетостроения, так как они являются первыми
опубликованными в России отечественными проектами вертолетов с
проработанной компоновкой.
Э. Вэйрен. Модели, проект. Франция, 1880. Изобретатель
Эмиль Вэйрен в 1880 г. разработал проект одновинтового малораз­
мерного винтокрылого аппарата с одноцилиндровым паровым двига95

Рис. 60. Проект винтокрылого летательного аппарата Э. В эйре на (1880 г.)

телем (рис. 60). Из-за длинного тяжелого хвоста двигатель был
вынесен вперед по отношению к оси винта для обеспечения
центровки. Впоследствии такой прием неоднократно применялся при
компоновке одновинтовых вертолетов. На высказанное в журнале
«Аэронаут» замечание о необходимости установки средств пдрирования реактивного момента винта изобретатель ответил, что
благодаря установке оси винта с наклоном вперед аппарат будет и
взлетать, и приземляться всегда при наличии небольшой поступа­
тельной скорости, достаточной для образования на длинном хвостекиле аэродинамического балансирующего момента. Вэйрен экспери­
ментально установил, что момент, создаваемый аэродинамической
поверхностью (килем), пропорционален квадрату скорости полета.
По его утверждениям, маленькие модели с приводом от часовой
пружины успешно летали. Упоминая об этом проекте как разработке
винтокрылого летательного аппарата, отметим, однако, что он, как
неспособный осуществлять вертикальные взлет и посадку, не может
считаться полноценным вертолетом.

X Эдиссон. Опыты с несущим винтом, предложения»
США, 1880— 1910. Выдающийся американский изобретатель Томас
Альва Эдиссон (1847—1931) интересовался проблемой полета на
летательном аппарате тяжелее воздуха, предпочитая из различных
средств ее решения вертолет. Изобретатель, известный своими
нововведениями в электричестве, использовал его и в качестве
энергии для привода опытного стенда для испытаний несущих винтов.
Исследования производились благодаря финансовой помощи (тысяча
долларов), предоставленной известным американским журналистом,
издателем и энтузиастом авиации Дж. Гордоном Беннеттом.
Громоздкий деревянный стенд (рис. 61) с электродвигателем
располагался на весах. На нем можно было исследовать винты как
с вертикальной, так и с горизонтальной осью. Такой стенд в какой-то
степени мог рассматриваться как прообраз будущего вертолета с
96

Рис. 61. Эскиз стенда для испытания несущих винтов
Т. Эдиссона (1880 г.)

электроприводом несущего и воздушного винтов, однако изобретатель
не решил ряд важных для вертолетостроения проблем, в том числе
такую, как парирование реактивного момента несущего винта.
Эдиссон пришел к выводу о целесообразности использования
многолопастных несущих винтов с малым углом установки лопастей,
вращающихся с большой скоростью (8000 об/м ин). Потребную
мощность он оценил в 3 л. с.
При испытаниях установка, целиком весившая 72,5 кг, облегча­
лась всего на 2 кг. Главный вывод, сделанный изобретателем,
заключался в необходимости создания двигателя с малым удельным
весом. «Вертолет станет успешным, — сообщал он Д. Беннетту, —
когда появится двигатель с удельным весом 1,5—1,8 к г /л . с*».'
Т. Эдиссон прекратил исследования винтов и приступил к
разработке двигателя для вертолета. Эту проблему изобретатель
считал «краеугольным камнем летательной машины». Он отказался
от электрического двигателя, как имеющего при условии установки
на борту источника энергии больший вес по сравнению с паровым.
Большие надежды Эдиссон возлагал на двигатели внутреннего
сгорания, действующие от взрыва пороха. Обнаружив, что конст­
рукция таких двигателей еще не разработана, изобретатель само4 -6 8 0

97

стоятелыю занялся изучением порохов. Вначале он рассмотрел
распространившийся в 80-е г. XIX в. нитроглицерин, превосходящий
другие сорта порохов по быстроте детонации, но затем предпочел
более перспективный пироксилин.
Т. Эдиссон построил опытный пороховой двигатель, в цилиндры
которого порох должен был поступать расфасованным в кармашки
бумажной ленты. Результат превзошел все ожидания. Взрывом
разнесло пол-лаборатории изобретателя, сильно обожгло одного из
его ассистентов и опалило волосы самому Эдиссону. На этом он
прервал исследования по вертолетам, но оставался до конца дней
сторонником именно этого типа летательных аппаратов, утверждая:
«Какой прогресс ни был бы сделан самолетами, все же передовые
исследователи аэронавтики всегда будут обращаться к вертолету».
Эдиссону в начале XX в. приписывали афоризм: «Пока самолет
должен разбегаться, чтобы взлететь, он изобретен только наполови­
ну». Подобно многим деятелям (Н. Е. Жуковскому, П. Корню
и др.) Т. Эдиссон отстаивал в то время целесообразность
использования вертолетов многовинтовых схем.

С И. Барановский. Проекты и модель Россия, 1881—
1883« Известный петербургский изобретатель Степан Иванович
Барановский (1817—ок. 1890) в 1881 и 1883 гг. разработал два
проекта летательных аппаратов под одним названием «Летун».
«Летун» 1881 г. представлял собой прообраз будущих преобразуемых
аппаратов с вертикальным положением фюзеляжа при старте и
должен был иметь крыло, два расположенных поперечно винта,
хвостовое оперение, а также рулевой винт для управления по
тангажу. Двигателем должна была служить нефтяная коловратная
машина мощностью 60 л. с. Взлетный вес «Летуна» Барановский
оценивал в две тонны при экипаже в 5—6 человек. Расчеты
изобретателя вызвали сомнения в военном ведомстве, и в поддержке
ему было отказано.
«Летун» 1883 г. был проектом винтокрылого летательного
аппарата, имеющего четыре трипланных несущих винта, впервые в
истории вертолетостроения расположенных в кольцевых каналах, и
два воздушных винта. В качестве силовой установки Барановский
проектировал двигатель мощностью в 470 л. с., рабочее тело которого
— аммиак. Находящийся под большим давлением аммиак должен
был разогреваться до температуры кипения в помещенном в паровом
котле змеевике и оттуда поступать в поршневую машину, откуда,
отработав, попадать в холодильник. Изобретатель демонстрировал
летающую модель этого «Летуна» на заседании Воздухоплавательного
отдела ИРТО.

М Карманов. Исследования несущего винта Россия,
1882. Офицер Варшавского гарнизона М. Карманов проводил в
98

начале 80-х гг. исследования несущего винта, определяя зависимость
подъемной силы и потребляемой мощности от угла установки
лопастей. При этом он, подобно И. Кроче-Спинелли, отметил, что
раскрутка несущего винта при нулевом угле установки лопастей
позволяет значительно сэкономить потребляемую мощность. После­
дующий быстрый перевод лопастей на угол установки в 35° приводил
к тому, что винт диаметром 1 м 20 см и весом в 1 кг «подпрыгивал»
на высоту свыше метра. Карманов рассчитал зависимость высоты
«прыжка» от накопленной энергии и предложил построить действу­
ющий на таком принципе винтокрылый летательный аппарат. Не
получив поддержки, изобретатель занялся испытанием моделей
парашютов-планеров.
Э. Нультич. Патент. Германия, 1882. Эдуард Нультич из
Гамбурга получил патент № 21566 на «воздушный корабль»
(рис. 62) с двумя расположенными продольно несущими винтамиспиралями, таким же толкающим воздушным винтом, неподвижным
крылом и машущими крыльями. Для уменьшения сопротивления
при взлете конструкция крыльев должна была состоять из
поперечных рамочек — раскрывающихся клапанов. Для управления
аппаратом, а также йля «лучшего прорезания воздуха» спереди
аппарата располагался пикообразный крестовидный руль.
99

Рис. 63. Проект вертолета У. Лэрса (1885 г.)

У. Аэрс. Проект. США, 1885. У. Аэрс из штата Коннектикут
в 1885 г. разработал проект вертолета (рис. 63). Летчик должен
был располагаться внутри ферменного фюзеляжа, на котором по
углам устанавливались четыре несущих винта, приводящихся от двух
действующих от сжатого воздуха поршневых двигателей. Еще два
рулевых несущих винта размещались спереди и сзади фермы и
приводились от педалей летчика. Они предназначались для получения
дополнительной подъемной силы при управлении высотой полета.
Кроме того, сзади летчика должны были быть установлены
толкающий воздушный винт, приводимый рукояткой, и руль
поворота, а спереди — руль высоты. Предусматривались рычаги
100

управления подачей сжатого воздуха в поршневую группу машин.
При тщательной проработке системы управления и трансмиссии
обращает на себя внимание явная несоразмерность диаметров
несущих винтов. Они очень малы по сравнению с самим вертолетом.

Р. Оуэн и Г. Редферн. Патенты. Великобритания,
1885— 1886. Британские изобретатели Р. Оуэн (рис. 64) и
Г. Редферн (рис. 65) получили соответственно в 1885 (№ 9193) и
1886 гг. (№ 7015) патенты на проекты вертолетов-мускулолетов
поперечной схемы. Конструкция частей и деталей была хорошо
проработана. Конструкция второго мускулолета была значительно
более сложной, в частности в редукторе имелась цилиндрическая
пара шестерен для повышения частоты оборотов. Поступательный
полет в первом патенте предполагалось осуществлять посредством
наклона тела пилота, а во втором — наклоном осей несущих винтов.
Ж. Верн. Предложение. Франция, 1886. Одним из
активных сторонников парижской группы энтузиастов вертолета,
возглавляемой П. Д'Амекуром, был известный писатель Жюль Верн
(1828—1905). Он также придерживался мнения, что «для того чтобы
быть сильнее воздуха, нужно быть тяжелее его», и изложил свои
представления о наиболее рациональном типе летательного аппарата
в романе «Робур-завоеватель» (или «Воздушный корабль» в русском
переводе), появившемся на свет в 1886 г. Роман повествовал о
путешествии вокруг света на фантастическом вертолете, именуемом
«Альбатрос».
По внешнему виду и компоновке вертолет в соответствии с
описанием был подобен многомачтовому кораблю (рис. 66). Над
напоминающим корабельный корпус фюзеляжем возвышалось 37
мачт: семь высоких — посередине вдоль центральной оси и по 15
более низких — по каждому борту. На каждой мачте крепилось
по два высокооборотных малого шага соосных противовращающихся
трехлопастных несущих винта диаметром около 2,5 м. Такая
многовинтовая схема, по мысли писателя, должна была обеспечить
большую безопасность в случае выхода из строя части несущих
винтов. Каждый несущий винт имел внешний обод для повышения
момента инерции ц обеспечения жесткости конструкции. Спереди и
сзади корпуса располагались четырехлопастные тянущий и толкаю­
щий воздушные винты. Их диаметры превосходили диаметры
несущих винтов. Кроме того, сзади был предусмотрен руль поворота.
Палуба фюзеляжа имела размеры: длину 30 м и ширину 4 м.
На ней должны были расположиться три каюты: передняя с камбузом
и кубриком для команды; средняя предназначалась для силовой
установки, а в задней находились капитанская каюта, столовая и
застекленная рубка рулевого. Экипаж летающего со скоростью 200
к м /ч вертолета, в соответствии с романом, состоял из восьми
101

Рис. 64. Проект вертолета Р, Оуэна (1885 г.)

Рис. 65. Проект вертолета Г. Редферна (1886 г.)

102

/

Рис. 66. Первое изображение «Альбатроса» Ж . Верна (1886 г.)

человек: капитана, его помощника, машиниста с двумя помощни­
ками, двух рулевых и повара.
Ж. Верн предполагал установить на борту «Альбатроса» различное
штурманское и метеорологическое оборудование, стрелковое оружие,
двухдюймовую пушку, бомбы, спасательную лодку. В расположенных
на днище фюзеляжа кладовых должен был размещаться запас для
многомесячного беспосадочного полета. Под днищем располагалась
система гибких рессор, смягчающих посадку. Силовой установкой
должен был служить мощный электродвигатель. Основным конст­
рукционным материалом была легкая, прочная и огнеупорная
прессованная рисовая бумага, «пропитанная декстрином и крахма­
лом». В конструкциях силовой установки, трансмиссии и несущих
винтов фантаст предполагал использовать просмоленные волокна
гибкого, прочного и обладающего изолирующими свойствами веще­
ства, способного «принимать всякую форму* и не растворяться в
газах, кислотах и щелочах».
Ж. Верн при описании своего фантастического воздушного
корабля-вертолета предусмотрел массу всяких мелочей, вплоть до
цвета флага и бульонных кубиков для приготовления обеда. Как
видно, конструктором «Альбатроса» был учтен весь опыт в этой
области французских энтузиастов авиации, в первую очередь
П. Д'Амекура, Г. де ла Ланделя и И. Кроче-Спинелли. Расписывая

юз

i.

приключения путешественников на вертолете, выдающийся француз­
ский писатель предсказал возможность использования летательных
аппаратов подобного типа для нанесения штурмовых ударов по
наземным целям и спасения моряков, терпящих бедствие. Роман
«Робур-завоеватель» получил всемирную известность и способствовал
пробуждению интереса к разработке винтокрылых аппаратов у юных
читателей, многие из которых впоследствии стали крупнейшими
авиационными конструкторами и учеными. Среди них были такие
«отцы» вертолетостроения, как И. И. Сикорский и Б. Н. Юрьев.
Ж. Верн не терял интереса. к винтокрылой технике вплоть до
конца своих дней, о чем свидетельствует роман «Необыкновенные
приключения экспедиции Барсака», созданный писателем незадолго
до смерти. В романе описана конструкция двух фантастических
винтовых аппаратов «Планер» и «Оса». Первый представлял собой
преобразуемый аппарат с наклоняемой осью винта. На взлете и
посадке винт служил несущим, а при полете с поступательной
скоростью — толкающим воздушным. По бокам фюзеляжа крепились
крылья размахом по шесть метров. Положение их относительно
фюзеляжа должно было автоматически изменяться для обеспечения
продольно-поперечной устойчивости. Фюзеляж высотой пять метров
представлял собой «решетчатую башенку» на платформе с местом
для двигателя, экипажа и пассажиров. Под платформой крепились
лыжное шасси и система перевозки грузов на внешней подвеске —
«клещи». Пневматический двигатель должен был приводиться сжатым
воздухом, перевозгімым в «резервуарах из нетеплопроводного
материала». Фантастический «Планер» перевозил в романе летчика
и двух пассажиров со скоростью 400 к м /ч на расстояние 5000 км.
«Оса» представляла собой малоразмерный дистанционно пилоти­
руемый вертолет, используемый для охраны территории и оснащен­
ный устройством для стрельбы картечью. Аппарат имел несущий
винт и три боковых воздушных, предназначенных для управления.
Каждый винт приводился своим моторчиком, получающим, по идее
Ж. Верна, направленную «энергию волновых колебаний» от
наземного источника по воздуху. Соответствующим подбором частот
колебаний фантаст надеялся изменять частоту оборотов винтов и,
соответственно, управлять вертолетом. Великий писатель предсказал,
таким образом, одну из областей применения дистанционно
управляемых летательных аппаратов.
Ф. А. Слудский. Предложение. Россия, 1887. Профессор
Московского университета Федор Алексеевич Слудский (1841—1897)
в 1887 г. предложил русскому военному ведомству целую программу
исследований по винтокрылым летательным аппаратам. Он рекомен­
довал начать со стендовых испытаний несущих винтов, затем
построить малоразмерные вертолеты, предназначенные для связи и
104

нанесения бомбовых ударов. Эти вертолеты предполагались безмо­
торными. Их несущие винты должны были раскручиваться на земле
и продолжать вращаться в полете благодаря большому моменту
инерции. В дальнейшем Слудский предполагал оснастить малораз­
мерный вертолет электрическим двигателем и уже только после его
испытаний приступить к постройке вертолета в натуральную
величину. Программа отличалась последовательностью и логичностью
действий. Однако такая программа была сочтена преждевременной
из-за ее высокой стоимости, и профессор поддержки от военного
ведомства не получил.
С А. Ноткин. Проект. Россия, 1887. Савелий Ноткин
обратился в 1887 г. в российское военное ведомство с проектом
одновинтового двухместного «аэронефа» весом 650 кг. Поскольку ось
бипланного несущего винта должна была быть закреплена под углом
45°, то полет предполагалось осуществить по волнообразной линии
за счет периодического изменения частоты оборотов винта. Диаметр
винта равнялся 3,5 м, фюзеляж должен был представлять собой
ящик длиной 2 м, шириной 2,7 м и высотой 2,3 м. Во избежание
атмосферной коррозии в качестве основного конструкционного
материала изобретатель хотел применять латунь. В проекте Ноткина
впервые встречается упоминание о расчете на прочность части
конструкции — деревянного пола фюзеляжа. Проект поддержки не
получил.

Г. Труве. Исследования несущего винта, модель, пред­
ложение. Франция, 1867— 1888. Французский инженер и
изобретатель Г. Труве прославился рядом работ в области авиации,
в том числе постройкой уникальной летающей модели махолета.
Большое внимание он уделял и исследованиям винтов. С 1867 г.
он экспериментировал с воздушными винтами и пришел к выводу,
что их шаг должен равняться диаметру или быть немного меньше
него.
В 1887 г. на научном конгрессе в Тулузе и в 1888 г. перед
Французской физической ассоциацией Г. Труве демонстрировал
построенную им маленькую винтомоторную группу (рис. 67),
включавшую несущий винт и электромотор. При подводе электри­
ческой мощности в 40 ватт винтомоторная группа поднимала себя
на тарелке весов. Затем для убедительности результатов изобретатель
построил стенд по типу коромысла, на одном конце которого
крепилась винтомоторная группа, на другом — балансировочные
грузики.
В разработке легких электромоторов Г. Труве добился большого
успеха. Упомянутый выше электромотор был сделан целиком из
алюминия, за исключением магнитной цепи, выполненной из мягкого
железа. Удельный вес мотора не превышал 3,35 к г /л . с. Его КПД
105

Рис. 67. Эскиз стенда Г. Труее для испытания несущих винтов ( J888 г.)

составлял только 20%, но изобретатель считал, что, построив
аналогичные моторы мощностью 50—100 л. с., КПД можно
увеличить до 80—92%. Под такой двигатель он собирался строить
вертолет, оснащенный двумя противовращающимися винтами и
предназначенный для замены аэростатов воздушного наблюдения.
Паровой двигатель с динамомашиной должны были оставаться на
земле, а электроэнергия —. передаваться на вертолетный двигатель
по проводу, длина, прочность и вес которого определяли радиус
действия аппарата.
106

Изобретателю не довелось воплотить свою идею, но другой
известный пионер авиации В. Кресс в конце 90-х гг. XIX в. построил
модель «привязного» вертолета с электродвигателем, использовав,
один из моторов Труве.

Б. Д. Потемкин. Строительство вертолета. Россия, 1888.
Автор опубликованной в 1888 г. книги «Военная аэронавтика»
Б. Д. Потемкин сообщил: «В настоящее время мною производятся
испытания над пороходвигающимся геликоптером такой конструкции,
чтобы снаряд мог держаться на высоте ста сажень, прикрепленный...
в течение не. менее десяти часов с тремя пассажирами и чтобы
снаряд мог бороться против ветра до 8 фут в секунду». Это первое
упоминание о попытке создания в России вертолета в натуральную
величину. Однако деятельность Потемкина ограничилась, вероятно,
только попыткой создания порохового двигателя внутреннего сгора­
ния.
И. 3. Радиевич. Проект. Россия, 1888. В 1888 г. в
Департамент торговли и мануфактур России поступила первая
патентная заявка на вертолет. Ее автор, смолянин Иван Захарович
Рациевич, разработал «Аэроплан-Рац» с несущим винтом с откло­
няемой в соответствующую для поступательного движения сторону
осью. Винт должен был приводиться мускульной силой либо паровым
или электрическим двигателем. По бокам должны были стоять
гребные колеса, которые помимо обеспечения поступательного
движения предусматривалось использовать на режиме ветряка для
получения дополнительной энергии. Для уменьшения веса аппарата
полые части конструкции должны были заполняться легким газом.
В случае аварии летчик мог оторвать одну из таких частей и с
нею в руках выпрыгнуть из падающего вертолета.
Э. Джонсон. Патент. США, 1888. Изобретатель из Алабамы
Эдуард Джонсон в 1888 г. получил патент на винтокрылый
летательный аппарат, внешне напоминавший опрокинутый детский
бумажный голубь (рис. 68). Под центральной частью аппарата,
похожей на перевернутое корабельное днище, должны были
располагаться квадратом четыре несущих винта и два толкающих
воздушных винта. Каждый винт приводился отдельным двигателем.
Это был проект первого винтокрылого летательного аппарата со
столь большим числом моторов. Сбоку располагались горизонтальные
крылья, оснащенные жалюзями для уменьшения воздушного сопро­
тивления при вертикальных подъемах, а спереди и сзади — несколько
рулей направления. Несоответствие между громадными размерами
неподвижных поверхностей и маленькими диаметрами несущих
винтов свидетельствовало об отсутствии у изобретателя, как и у
многих его современников, представления о рациональных парамет­
рах средств создания подъемной силы.
И. И. Сытин. Проект. Россия, 1889. Москвич Иван
Иванович Сытин в 1889 г. разработал проект винтокрылого
107

Рис. 68. Проект винтокрылого летательного аппарата Э. Джонсона (1888 г.)

летательного аппарата (рис. 69) монопланной схемы с хвостовым
оперением, четырьмя несущими винтами, расположенными ромбом,
и двумя толкающими воздушными винтами. Для уменьшения
«парусности аппарата» при полете с большой скоростью предусмат­
ривалось изменять площадь крыла и стабилизатора. Винты приво­
дились посредством ременной передачи от «коловратных машин
системы г. Тверского», действующих на «парах жидкой углекислоты».
Фюзеляж винтокрылого аппарата должен был иметь удобообтекаемую
форму опрокинутой вверх дном лодки. В проекте силовые элементы
конструкции выполнялись из стальных труб, обшивка — из дерева,
плотных тканей и прессованной бумаги,

II О* Ярковский. Исследования несущего винта
Россия, 1889, Железнодорожный инженер из Москвы Иван
Осипович Ярковский (1844—1902) в 1889 г. провел основательные
экспериментальные исследования несущего винта. Испытательный
стенд был оснащен самописцами, регистрировавшими как горизон­
тальную, так и вертикальную составляющие аэродинамической силы.
Испытания проводились для лопастей трех видов, различавшихся
площадями, при разных углах установки и частотах оборотов винтов.
В результате был получен огромный экспериментальный материал
— 1187 диаграмм. Проанализировав их, Ярковский вывел эмпири­
ческие зависимости подъемной силы и сопротивления от угла
установки и площади лопастей, частоты вращения винта, установил
108

Рис. 69. Проект винтокрылого летательного аппарата И. Сытина (1889 г.)

целесообразность малых углов установки лопастей и окружных
скоростей вращения. Опыты И. О. Ярковского были самыми
крупными исследованиями несущих винтов, проведенными в России
в XIX в. Экспериментатор отмечал, что помимо совершенствования
аэродинамических характеристик несущих винтов важнейшей задачей
вертолетостроения является создание «сильного и легкого двигателя».
Обстоятельства жизни не позволили ему осуществить далеко идущие
планы по исследованию винтокрылых аппаратов.

Даджеон. Исследования несущих винтов. США,
80-е ГГ. Изобретатель гидравлических домкратов Даджеон в 80-х гг.
испытывал несущие винты различной формы, приводившиеся от
парового двигателя. Подобно многим другим исследователям того
времени он отказался от вертолета из-за малой подъемной силы,
полученной при экспериментах.
109

Дж. Мене. Проекты. США, 1889— 1891. Известный аме­
риканский энтузиаст авиации Джеймс Мене (1853—?) начал свою
деятельность в данной области с публикации в 1889 г. в одной из
бостонских газет статьи «Полет человека», в которой рассмотрел
ряд известных летательных аппаратов: воздушный шар, махолет,
вертолет, аппарат с неподвижным крылом, а также воздушные
машины комбинированных типов. Из них наиболее рациональным
он признал вертолет, упрощенный эскиз которого привел в статье.
Аппарат должен был иметь несущий и тянущий воздушные винты,
а также расположенный сзади руль поворота (рис. 70). Переиздав

Рис. 70. Рисунки Дж. Менса схем вертолетов (1889—1891 гг.)

через два года свою работу, Мене изменил схему вертолета.
Поступательное движение он теперь предлагал обеспечивать не
дополнительным воздушным винтом, а наклоном оси несущего винта.
Для парирования реактивного момента последнего предусматривались
две боковые тормозные поверхности.
И О* Мирошниченко. Проект. Россия, 1890. В 1890 г.
проект многовинтового вертолета с электрическим двигателем
разработал житель Херсонского уезда Иван Осипович Мирошниченко.
Спереди и сзади вертолета должны были располагаться воздушные
винты, между ними — руль поворота.
Д. Холланд. Предложение. США, 1890. Изобретатель Джон
Холланд опубликовал в газете «Нью-Йорк Геральд» заметку, в
которой утверждал, что создание практически пригодного вертолета
стало возможным, и предложил построить двухместный аппарат
весом 3180 кг.
Б. П Ламбин. Предложение Россия, 1891. Библиограф и
изобретатель Борис Петрович Ламбин (1827—1893) в 1891 г.
представил в Воздухоплавательный отдел Императорского Русского
110

технического общества «Записку о механическом летании», в которой
отстаивал вертолет как наиболее целесообразный тип летательного
аппарата тяжелее воздуха. Причем наиболее рациональной с точки
зрения устойчивости полета изобретатель считал четырехвинтовую
схему вертолета.

С А. Гроховский. Проект и-испытания частей конст­
рукции. Россия, 1891. Варшавский инженер Станислав Антонович
Гроховский в 1891 г. представил Российскому военному ведомству
очень детально проработанный проект вицтокрылого летательного
аппарата с электрическим двигателем. Разработке проекта предше­
ствовали стендовые испытания трансмиссии и несущего винта. Два
восьмилопастных несущих винта располагались в проекте поперечно
и приводились от электродвигателя. Для осуществления поступатель­
ного движения предназначались две пары крыльев-плавников,
оснащенных клапанами. Летчик, нажимая на педали, сообщал
крыльям маховые движения. А возвращались крылья в исходное
положение под действием пружин.
Основной особенностью проекта С. А. Гроховского была прора­
ботка принципов балансировки и управления. Изобретатель одним
из первых отказался от ложного представления об «естественной
устойчивости» вертолета. В проекте впервые была учтена необхо­
димость управления и балансировки силами и моментами относи­
тельно всех трех осей, причем предложенные средства продольно­
поперечного управления и балансировки сохраняли эффективность
не только при полете с горизонтальной скоростью, но и на
специфических вертолетных режимах — висении и вертикальном
перемещении. Этими средствами должны были служить рули
«балансьеры», представлявшие собой «плоские и гладкие веера» и
приводившиеся в маховое движение воздействием летчика на
специальные рукоятки. Всего изобретатель предусматривал три
балансьера: два боковых для поперечного управления и еще один
для продольного и путевого. Для весовой балансировки предназна­
чалась перемещаемая гиря.
Вертолет должен был опираться на «деревянные ноги» — шасси.
Все остальные части конструкции, в том числе и двигатель,
предполагалось делать из алюминия. Крылья и «балансьеры»
обтягивались тканью. Общий вес пустого вертолета оценивался
изобретателем в 172 фунта (70,5 кг). Столь малый проектный вес
при наличии тяжелого электрического двигателя вызвал сомнения у
военных инженеров и послужил причиной отказа в поддержке.
А. Тржуинский-Ревич. Проект. Россия, 1892. Одессит
Антон Тржуинский-Ревич в 1892 г. разработал проект деревянного
двухместного вертолета-му скулолета «Пассе-эн-л'аэр», оснащенного
23 металлическими несущими винтами малого диаметра, тянущим

ш

и толкающим воздушными винтами, рулем - и раскрывающимся
зонтом-парашютом. Выбор многовинтовой схемы был обусловлен
сложностью создания винта большого диаметра. Оси винтов должны
были вращаться в «каучуковых» подшипниках. Эксперт Департа­
мента торговли и мануфактур, где рассматривался проект, усомнился
в его осуществимости, отметив, «что человеческой силы едва ли
хватит даже на побеждение одних только вредных сопротивлений в
23 осях механизма».
Ч. Пэрсон. Модель Великобритания, 1893« Известный
конструктор паровых турбин Чарльз Пэрсон в начале 90-х гг.
интересовался авиацией и летом 1893 г. построил модель одновин­
тового вертолета с паровым двигателем (рис. 71). Двухлопастный
несущий винт был сделан из бамбука и шелка. Для парирования
его реактивного момента сзади, по другую сторону от двигателя,
была установлена большая тормозная поверхность-парус. Модель,
весившая 0,57 кг, поднималась на высоту свыше шести метров.

Рис. 11. Модель Ч. Пэрсона (1893 г.)

112

Для компактности и экономии веса цилиндр диаметром 32 мм
и ходом поршня 51 мм, а также золотник паровой машины
располагались внутри цельнотянутого стального цилиндра-котла
диаметром 63,5 мм и длиной 355,6 мм. Котел перед стартом
разогревался спиртовкой, давление пара достигало 3,5 атмосфер.
Машина развивала 0,25 л. с. при частоте вращения 1200 об/м ин.
Ч. Пэрсон попробовал заменить воду в котле на. метиловый спирт.
Спирт, сгорая, приводил в действие машину. За счет этого время
полета увеличивалось. Аппарат Ч. Пэрсона был третьей после
Э. Форланини и П. Кастеля летающей моделью вертолета с паровым
двигателем на борту. Паровой двигатель, как и у предшественников,
не имел котла.
Изобретатель сделал вывод, что при использовании парового
двигателя запас воды для полета в течение нескольких минут весит
столько же, сколько машина и котел. Поэтому применение в авиации
парового двигателя без дополнительно утяжеляющего конструкцию
конденсатора невозможно. Для увеличения подъемной силы требуется
делать диаметр несущего винта как можно больше, но из-за этого
вертолет «становится неуклюжим, сдувается и опрокидывается
порывами ветра».
1
Ч. Пэрсон перестроил модель вертолета в маленький самолет.
Результаты испытаний показали, что для полета такой машины
требуется мощности в десять раз меньше. Несмотря на последовавший
успех самолетов, изобретатель и в дальнейшем выступал в поддержку
создания вертолетов.
Дж. Хомейстер. Патент. Германия, 1893. В 1893 г.
германский патент № 76315 был выдан изобретателю Дж. Хомейстеру
из Гамбурга на проект одновинтового вертолета (рис. 72). Лопасти
несущего винта должны были быть подобными лопастям воздушного
вентилятора и иметь изменяемый угол установки. Над винтом
крепился раскрывающийся парашют. Особое внимание в патенте
было обращено на конструкцию трансмиссии, обеспечивающей
наклон вперед оси несущего винта для реализации поступательного
движения. Сзади удобообтекаемого кораблеобразного фюзеляжа
располагался руль поворота. Кроме того, с целью парирования
реактивного момента несущего винта в зоне его индуктивного потока
размещались две управляемые поверхности. Патент Хомейстера был
первым проектом одновинтового вертолета с поверхностями в
индуктивном потоке несущего винта.
С М. Кенигсберг. Проект. Россия, 1893. В 1893 г. в
Российское военное ведомство обратился горный инженер С. М.
Кенигсберг с проектом алюминиевой «Воздухоплавательной лодки».
«Гиростатический» двигатель, устройство которого, как отмечалось

из

Рис. 72. Проект вертолета Дж. Хомейстера (1893 г.)

в отзыве на проект, «основано на законе Паскаля равномерного
давления жидкости и представляет вид Сегнерова колеса», должен
был располагаться под грузовым помещением, и приводить во
вращение расположенные под днищем лодки «три штанги, на которые
насажены винты: на крайние — двойные, на средней — одинарный.
Крайние двойные винты предназначаются для уравновешивания
лодки в воздухе, средний винт предназначается для восходящих и
нисходящих движений». Экспертами военного ведомства «гиростати­
ческий» двигатель был признан неработоспособным.

Д К. Черноа Испытания несущего винта и проект.
1893. Выдающийся русский ученый-металлург Дмитрий

РОССИЯ,

Константинович Чернов (1893—1921) принимал активное участие в
работе Воздухоплавательного отдела Императорского Русского тех­
нического общества. В 1893 г. он выступил там с докладом
«О наступлении возможности механического воздухоплавания без
114

помощи баллона», в котором сообщил о результатах собственных
исследований несущего винта и предложил наиболее целесообразную,
по его мнению, схему вертолета. В 1888—1893 гг. ученый провел
на самодельном испытательном стенде (рис. 73) свыше 200 измерений
при разных формах лопастей и частоте вращения винтов. Изготов-

Рис. 73. Схема стенда Д. К. Чернова для испытания несущих винтов (1888 г.)

ленные из кровельного железа лопасти имели большое удлинение
и вогнутую «параболическую» хорду. Чернов определил, что
«подъемная сила возрастает пропорционально квадрату скорости, а
работа — пропорционально кубу скорости», впервые предсказал
возможность вихреобразования на верхней поверхности лопасти при
больших углах установки, а также отметил ряд источников
погрешностей опытов. Он призвал к продолжению исследований
несущих винтов с целью выбора их наиболее рациональных
параметров, в том числе и к решению проблемы «следует ли
стремиться к большим размерам элементов (несущих винтов. —
В. М.) с малыми скоростями или к мелким с возможно большими
скоростями». Эта проблема вскоре стала одной из основных при
выборе схемы вертолета.
Определяя наиболее рациональную схему вертолета, Д. К. Чернов
подчеркнул важность уравновешивания реактивных моментов несу­
щих винтов. Для этого он предлагал применять пары противовра­
щающихся винтов. Ученый рассмотрел соосную, продольную и
поперечную схемы. Он предпочел поперечную схему (рис. 74),
115

Рис. 74. Проект вертолета поперечной схемы Д. К Чернова (1893 г.)

которую считал компромиссом между «практичной и удобной» для
«вертикального подъема в спокойном воздухе» соосной схемой
вертолета и «целесообразной для поступательного движения» схемой
самолета. Кроме того, Чернов считал, что поперечная схема с
дополнительным воздушным винтом позволяет достичь максимального
сходства с работой крыла птицы: «Ввиду расчленения функций крыла
птицы на натуральную двигательную работу и на вертикальную
поддерживающую я... разделил эти .функции на отдельные верти­
кальные, подъемные движители и на горизонтальный движитель для
поступательного движения». В заключение он отметил, что только
практика определит наиболее рациональную схему и общий вид
вертолета. Доклад ученого был первой отечественной работой,
посвященной выбору рациональной схемы винтокрылого летательного
аппарата. Доклад получил высокую оценку у ведущих ученых того
времени.
Как первый шаг в решений задачи полета при помощи несущего
винта Д. К. Чернов предполагал постройку опытного привязного
вертолета с электродвигателем, ток к которому передавался по
проводу с земли. Однако все переговоры ученого с руководством
ряда петербургских заводов о постройке вертолета в натуральную
величину были безрезультатными.
116

К. Бильвилер. Патенты. Германия, 1893— 1894 Карл
Бильвилер из Готтинген-Цюриха запатентовал в 1893 г. (германский
патент № 70746) проект винтокрылого летательного аппарата с пятью
несущими винтами (рис. 75). По внешнему виду он напоминал
перевернутую тарелку с воронкой посередине. В «воронке» разме­
щались двигатель, трансмиссия и экипаж. Загнутые края «тарелки»
делали фюзеляж подобным парашюту. Круглая форма должна была
обеспечить вертолету хорошую маневренность в любом направлении.
Полые части фюзеляжа заполнялись газом для облегчения веса
конструкции. Под «горлышком воронки» в проекте предусматривался
центральный несущий винт. Он имел вертикальную ось вращения,
а четыре других, расположенных крестом вокруг него, должны были
вращаться относительно осей, имеющих наклон внутрь. Изобретатель
предусматривал, изменяя силы несущих винтов с наклонными осями,
обеспечивать поступательное движение вертолета во все четыре
стороны. Регулирование силы ^ винтов должно было достигаться
изменением их диаметра, для чего лопасти в проекте (впервые в
истории вертолетостроения) крепились к втулкам посредством
горизонтального шарнира. Однако назначение горизонтального шар­
нира отличалось от современного. Благодаря шарниру можно было,
изменяя угол наклона лонжеронов лопастей к оси винта, регулиро­
вать диаметр. Кроме того, Бильвилер в проекте предусмотрел
тянущий и толкающий воздушные винты.
Вероятно, убедившись в сложности разработанной им конструк­
ции, изобретатель в следующем году запатентовал (№84394)
усовершенствованный проект вертолета (рис. 76), у которого вместо
пяти несущих винтов был оставлен один в кольцевом канале. Лопасти
винта имели осевой шарнир, и с их помощью можно было изменять
угол установки.
А. Бохм. Патент* Германия, 1894 Авторы проектов
вертолетов 90-х гг. XIX в. обратили серьезное внимание на
использование индуктивного потока несущих винтов. Это видно как
из проектов Дж. Хомейстера, С. С. Неждановского, так и германского
патента № 85903 за 1894 г., принадлежавшего изобретателю Августу
Бохму из Бреслау (рис. 77). Он решил расположить управляемые
поверхности в индуктивном потоке шести несущих винтов проекти­
руемого им вертолета для обеспечения с их помощью поступательного
движения и путевого управления. Кроме несущих винтов на
вертолете Бохма предусматривалось и использование крыла с
регулируемым углом установки. Базировалась вся машина на
четырехколесном шасси.
JL Д'Андре* Проект и макет* Россия, 1895. Петербургский
изобретатель Л. Д'Андре, известный своими работами в области
воздухоплавания и морского дела, в 1895 г. представил в военное
117

Рис. 76. Усовершенствованный проект вертолета К. Бильвилера (1894 гJ

118

Рис. 77. Проект вертолета А. Бохма (1894 г.)

ведомство России проект (рис. 78) и модель вертолета. Соосные
несущие винты по проекту имели диаметр 9,7 м, а их лопасти
представляли собой перевернутые «чашки» диаметром 1,2 м. Спереди
вертолета были установлены соосные воздушные винты, а сзади
вместо обычного руля поворота — рулевой винт. Крыло предназ­
началось для создания дополнительной подъемной силы в горизон­
тальном полете и в случае аварийной посадки. В качестве силовой
установки изобретателем рассматривался пневматический двигатель
«коловратная машина» мощностью 4 л. с., приводимый перевозимым
в баллонах аммиаком или жидкой углекислотой. В проекте
оговаривался вариант и «привязного» вертолета с подачей аммиака
по резиновым трубам с земли. Л. Д'Андре предсказал, что вертолету
при взлете требуется мощность большая, чем при полете с
поступательной скоростью. В качестве конструкционных материалов
предполагалось использовать алюминий и полотно. Взлетный вес
вертолета оценивался изобретателем в 195 кг, а подъемная сила
винтов — в 369 кг. Однако рассматривавший проект известный
военный воздухоплаватель А. М. Кованько оценил эти, действительно
очень приблизительные, расчеты Л: Д'Андре как «гадательные и ни
на чем не основанные». Поэтому автор первого отечественного
основательно проработанного проекта вертолета соосной схемы
поддержки не получил.
В. IL Коновалов. Проект. Россия, 1895. Оружейный мастер
Сестрорецкою завода Василий Коновалов в 1895 г. представил в
военное ведомство первый отечественный, тщательно проработанный
проект вертолета продольной схемы (рис. 79), именуемый им
«Аэропланом». Помимо общею вида и компоновки им была
подготовлена и деталировка вертолета. Конструктор опирался на
119

5

i

f

в

9

Ю

Рис. 78. Проект вертолета Л. Д 'Андре (1895 г.)

120

Рис. 79. Проект вертолета В. Я. Коновалова (1895 г.)

результаты новейших исследований в области авиации. Каждый из
трехлопастных несущих винтов должен был приводиться от своего
двигателя внутреннего сгорания. Оси винтов соединялись синхрони­
зирующим приводным ремнем.
Коновалов сам разработал конструкцию бензиновых четырехтак­
тных двигателей внутреннего сгорания мощностью по 18,5 л. с. Они
имели снизу выхлопные поворотные патрубки, посредством которых
предполагалось получить пропульсивную силу и обеспечить путевое
управление вертолетом. В соответствии с существовавшими в то
время представлениями, что индуктивный поток от винта «разбра­
сывается» во все стороны, изобретатель разместил над несущими
винтами каучуковые «кольцевые тенты» площадью 9,3 м2 для
«улавливания и утилизации» индуктивного потока. Кроме того, «на
всякий случай» между несущими винтами предусматривался* «пре­
дохранительный парус» площадью 30 м2. Посередине вертолета
\

121

должны были разместиться топлив­
ный и масляный баки, а внизу —
гондола экипажа. Основным конст­
рукционным материалом должна бы­
ла быть сталь. По его расчетам
взлетный вес вертолета получался
608 кг. Однако военные эксперты
усомнились в результатах его весо­
вого расчета. Кроме того, они скеп­
тически отнеслись к предложенному
в проекте средству создания пропуль­
сивной силы. Коновалов поддержки
не получил.
Рис. 80. Проект «воздушной торпе­
ды» — авторотирующего винта
В. В. Котова (1895 г.)

В. В. Котов. Модель. Россия,
1895. Петербургский чиновник Вик­

тор Викторович Котов (?—1898) в
середине 90-х гг. XIX в. построил
ряд моделей планеров, которые рассматривал в качестве прототипов
пилотируемых аппаратов, а также прообразов будущих боевых
«воздушных торпед» для нанесения ударов по вражеским войскам
и освещения местности. Среди нескольких десятков моделей
изобретатель демонстрировал и авторотирующий двухлопастный винт
(рис. 80). Петербургский чиновник был вторым исследователем после
Дж. Кейли, обратившим внимание на столь важный для винтокрылой
техники режим полета, как авторотация. Модель Котова являлась
прямым прообразом появившихся позднее планеров-автожиров.
Через два года после русского изобретателя самовращением винта,
свободно насаженного на ось и обдуваемого потоком воздуха,
заинтересовался французский исследователь Поль ла Кур. Всесто­
ронне режим авторотации был изучен в 1906 г. русским ученым
Д. П. Рябушинским.

С

С

Неждановский. Проекты. Россия, 1894— 1896.

Сподвижник Н. Е. Жуковского, талантливый инженер и изобретатель
Сергей Сергеевич Неждановский (1850—1940) занимался в 1894—
1896 гг. проработкой проектов вертолетов оригинальных схем. Начав
в 1894 г. свои исследования с постройки и испытаний летающих
моделей, он рассматривал вертолет с двумя несущими винтами,
расположенными поперечно с небольшим перекрытием (рис. 81). Эти
винты диаметром пять метров должны были приводиться от
четырехцилиндрового бензинового двигателя внутреннего сгорания.
Фюзеляж вертолета, по мысли изобретателя, выполнялся из
алюминиевых труб. Обеспечивать поступательное движение и путевое
управление на вертолете должны были управляемые поверхности в
индуктивном потоке несущих винтов.
122

В 1895 г. С. С. Неждановский
пришел к выводу, что «геликоптер
можно сделать с турбинами, каждый
винт в то же время — Сегнерово
колесо, работающее продуктами горе­
ния», т. е. предложил вертолет с кон­
цевым реактивным приводом несущих
винтов и в дальнейшем рассматривал
для вертолета только такой тип при­
вода. Ему принадлежит приоритет раз­
работки для такого привода прямоточ­
ных воздушно-реактивных двигателей
(ПВРД). Изобретатель тщательно про­
работал конструкцию таких двигате­
лей, в качестве топлива предполагая
бензин, керосин или спирт. Затем, Рис. 81. Эскиз С. С. Неждановско«чтобы вращение горелки меньше торго вертолета поперечной схемы
мозилось отверстием для притока хо(1894 г.)
лодного воздуха (воздухозаборником.
— В. М.)», Неждановский первым изобрел реактивный компрессор­
ный привод с дожиганием на концах лопастей. Ученый правильно
оценил повышенный расход топлива при реактивном приводе
несущего винта, а также предсказал ряд проблем с обеспечением
процесса сгорания в ПВРД, установленных на концах лопастей.
После разработки проекта двухвинтового вертолета поперечной
схемы с ПВРД на лопастях С. С. Неждановский 1 марта 1895 г.
пришел к выводу, что при таком приводе несущий винт «может
быть один, в двух нет необходимости», и в дальнейшем работал

Рис. 82. Эскиз С. С. Нежданов­
ского одновинтового вертолета
с одним боковым рулевым вин­
том (1895 г. )

Рис. 83. Эскиз С. С. Неждановского од­
новинтового вертолета с двумя боко­
выми рулевыми винтами (1895 г.)

123

только над одновинтовым вертолетом. Впервые оценив необходимость
балансировки при концевом типе привода момента трения вала
несущего винта в опорах крепления» ученый рассмотрел ряд способов
решения данной проблемы. Он проработал схемы вертолетов с одним
(рис. 82) и двумя (рис. 83) боковыми рулевыми винтами»
выполнявшими также (для получения пропульсивной силы) функции
винтов воздушных, схему с сочетанием реактивного и механического
приводов несущего винта и окончательно остановился на схеме с
двумя управляемыми повер­
хностями в индуктивном по­
токе несущего винта (рис.
84). Такая схема, по его
мнению, позволяла «не до­
пускать вращения станка,
производить поступательное
движение и повороты по­
средством парусов...
без
хвоста и всяких механизмов
и приводов...». Все разрабо­
танные при этом схемы
Рис. 84. Эскиз'С. С. Неждановского одновин­
тового вертолета с поверхностями в индук­
являются приоритетом Не­
тивном потоке несущего винта (1895 г.)
ждановского.
Поперечную
балансировку вертолета он
предполагал осуществлять смещением центра тяжести, а для путевой
устойчивости рассматривал использование хвостового киля.
Помимо разработки схем вертолетов и конструкции реактивных
типов привода винта в деятельности С. С. Неждановского необходимо
отметить и предложение им в 1895 г. упругого крепления несущего
винта, нашедшего в настоящее время практическое применение.
В начале 1896 г. ученый пришел к выводу, что «аэроплан с
реактивным винтом выгоднее геликоптера», и прекратил разработку
вертолета.

II Крайг и другие. Патенты. Великобритания, 1889—
190L Британские патенты № 3360 за 1889 г. (рис. 85), № 9106 за
1892 г., №7271 за 1895 г. (рис. 86) и № 15960 за 1901 г. были
выданы соответственно И. Крайгу, Дж. Криасу, Е. де Лос Оливосу
и У. Пораку на проекты винтокрылых летательных аппаратов
двухвинтовой продольной схемы. На них предусматривалась уста­
новка кроме несущих винтов крыла-парашюта в виде обтянутой
полотном стальной или деревянной рамы. Крыло в патенте Лос
Оливоса имело изменяемый угол установки. Общий вид, компоновка
и конструкция частей и деталей проектов отражали изменение
представлений о винтокрылом летательном аппарате. В патенте
Крайга кабина экипажа — плетеная корзинка подвешивалась под
124

рамой, несущей крыло и винтомоторную группу, наподобие креп­
ления гондолы под баллоном дирижабля. Несущие винты имели
непропорционально малые размеры. В последующих патентах

Рис. 85. Проект вертолета И. Крайга (1889) г.)

Рис. 86. Проект вертолета Е. де Лос Оливоса (1895 г.)

несущие винты большого диаметра и другие органы управления и
балансировки крепились непосредственно к вытянутому удобообтекаемому фюзеляжу. Поступательное движение в основном предпо125

лагалось осуществлять воздушным винтом, а продольно-поперечное
* управление — смещением балансировочного груза. Для обеспечения
эффективного путевого управления в последнем патенте предусмат­
ривались боковые рулевые винты. Если в проекте Крайга в качестве
силовой установки предлагались особой конструкции турбины,
вращаемые парами нефти, которая сжигалась в специальной горелке,
то в последующих патентах в основном рассматривались двигатели
внутреннего сгорания. Жидкое топливо для такого двигателя Криас
рекомендовал хранить в полых частях элементов конструкции.
А. Ш орке Патент. Германия, 1896. «Винтовой летателъ»
(рис. 87) дрезденского изобретателя Александра Шорке, запатенто­
ванный в 1896 г. (германски^ патент №95963), отличался не только
проработанной конструкцией системы наклона оси несущего винта,

Рис. 87. Проект вертолета А. Шорке (1896 г.)

но и особым механизмом (круговым желобом), обеспечивавшим
лопастям возможность совершать маховые движения. Это предусмат­
ривалось изобретателем для повышения подъемной силы несущего
винта.
Р. Бинен. Патент. Германия, 1896. Р. Бинен из Дрездена
в 1896 г. получил патент Германии (№98109), а в следующем году
— Великобритании (№ 9864) и др. стран на проект вертолета с
126

одним несущим винтом, одним тянущим воздушным винтам и
хвостовым рулевым винтом (рис. 88). Несущий и воздушный винты
должны были приводиться от двухцилиндрового двигателя внутрен-

Рис. 88. Проект вертолета Р. Бинена (1896 г.)

него сгорания, а рулевой — от ручного привода. Патент Бинена
был вторым после патента Ахенбаха на проект одновинтового
вертолета с механическим приводом и хвостовым рулевым винтом.
Как несущий, так и воздушный винты предполагались с изменяемым
общим шагом лопастей, благодаря чему они могли преобразовываться
в парашюты. Их оси должны были отклоняться для использования
несущего винта с целью получения дополнительной пропульсивной
силы, а воздушного — подъемной. Кроме того, оговаривалась и
возможность поворота оси воздушного винта вправо или влево с
целью обеспечения поступательного движения вбок.
Дж. Руте. Патент. Великобритания, 1896. В 1896 г. в
Великобритании было запатентовано сразу три проекта вертолетов,
каждый из которых содержал интересные конструктивные решения.
127
\

Рис. 89. Проект вертолета Дж, Рутса (1896 г.)

128

Патент № 3657 получил изобретатель' Дж. Руте на проект
одновинтового вертолета (рис. 89). Несущий винт в проекте
представлял собой большой стальной трубчатый обруч, прикреплен­
ный к валу стержнями и проволочными растяжками. К ним
крепились натянутые куски ткани — лопасти, установленные под
углом 20°. Заполнение такого винта равнялось единице, что было
предусмотрено с целью использования его в качестве парашюта в
случае отказа силовой установки — нефтяного двигателя. Поступа­
тельное движение вертолета должно было обеспечиваться его
наклоном за счет смещения балласта. Для путевой и продольной
балансировки предусматривался длинный хвост. Охлаждающая жид­
кость для двигателя располагалась внутри обдуваемых индуктивным
потоком несущего винта полых труб конструкции фюзеляжа,
служащих радиаторами.
Р. Кош. Патент. Великобритания, 1896. Другой патент
(№9129) был выдан Р. Кошу на проект двухлопастного несущего
винта оригинальной конструкции (рис. 90). Каждая лопасть состояла
из диска в виде обтянутого аэростатным полотном велосипедного
колеса. Эти диски устанавливались на лонжеронах. Они должны
были, по мысли изобретателя, в свою очередь, вращаться для
уменьшения их вредного сопротивления. Угол наклона осей дисков
мог изменяться, меняя тем самым угол-установки лопастей. Кош
предполагал использовать такой несущий винт на преобразуемом
аппарате. После набора необходимой высоты и несущий винт, и его
лопасти-диски переставали вращаться, останавливались поперек
полета и становились самолетным крылом. Изобретатель предполагал
использовать на аппарате два таких винта для взаимоуравновешивания их реактивных моментов. Третий патент на проект винто­
крылого аппарата был выдан в 1896 г. в Великобритании Дж.
Давидсону (см. далее).
Э. Людвиг. Модель, проект. Франция, 1897. В 1897 г.
на заседании Ассоциации гражданских инженеров в Париже
демонстрировались проект (рис. 91) и модель одноместной «Дина­
мической управляемой летательной машины» Эдуарда Людвига,
называвшейся также «Ортогеликоптером». Она имела два соосных
противовращающихся несущих винта, два таких же тянущих
воздушных винта, два машущих крыла и стабилизатор. Для
уменьшения вредного влияния индуктивных потоков диаметры винтов
выбирались разными: у нижнего несущего больше, чем у верхнего,
а у переднего воздушного меньше, чем у заднего. Ось каждого
несущего винта в проекте снабжалась индивидуальной фрикционной
тормозной муфтой для регулирования частоты вращения и обеспе­
чения таким образом путевого управления. Лопасти винтов пред­
ставляли собой радиальные лонжероны, покрытые фольгой и шелком.
5 -6 8 0

129

Рис. 90. Проект преобразуемого несущего винта Р. Коша (1896 г.)

130

Рис. 91. Проект «Ортогеликоптера» Э. Людвига (1897 г.)

131

Рис. 92. Чертеж крыльев и стабилизатора «Ортогеликоптера» Э. Людвига

132

Конструкция крыльев и стабилизатора быта подобна лопастям винта
(рис. 92), только крылья имели еще специальные матерчатые
клапаны, открывающиеся при движении вверх.
Приводиться винты должны были от расположенного внизу
фюзеляжа электродвигателя посредством механической трансмиссии.
Каждая пара винтов приводилась от индивидуального вала через
систему цилиндрических и конических шестерен.
Машущие крылья предназначались для получения дополнительной
подъемной силы при наборе высоты и аварийном спуске. Они должны
были приводиться через рычаги и многозвенный параллелограммный
механизм от рук и ног летчика, лежащего на животе на полу
посередине фюзеляжа. Ферменный фюзеляж винтокрылого аппарата
выполнялся по проекту из «легких и жестких велосипедных труб».
Приводимая часовой пружиной модель, воспроизводившая в основных
чертах проект, «работала одно мгновение».

, Н. М. Митрейкин и другие. Проекты. Россия,
1897— 190L В конце XIX — начале XX в. в различные ведомства
России поступили многочисленные проекты вертолетов-мускулолетов.
Они свидетельствовали о том, что идея подъема в воздух посредством
несущего винта стала очень популярна в самых широких кругах
России. Среди авторов проектов были мелкий чиновник В. П.
Кондратковский, кустарь-ложечник Н. М. Митрейкин, донской казак
Я, А. Смирнов, политический . ссыльный И. Емельяненко и др.
В основном примитивные по содержанию, они тем не менее
содержали и ряд интересных идей. Кустарь из Сергиева Посада
Никита Минович Митрейкин разработал макет «Воздухоплаватель­
ного велосипеда», впервые предназначавшегося для вывозки раненых
с поля боя. Увеличивать грузоподъемность кустарь предполагал
соединением вместе нескольких воздухоплавательных велосипедов.
Проект новочеркассца Якова Алексеевича Смирнова представлял
собой прообраз будущих «ранцевых» вертолетов индивидуального
пользования. Проект содержал тщательно проработанную систему
трансмиссии. Соосные несущие винты должны были иметь изменя­
емый общий шаг.

133

ПОСТРОЙКА ВЕРТОЛЕТОВ
И ЗАРОЖДЕНИЕ НАУКИ О ВИНТОКРЫЛЫХ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТАХ

Прогресс в развитии мировой науки и техники, накопленный
опыт разработки винтокрылых машин, а также успехи в создании
других типов летательных аппаратов на рубеже XIX—XX вв.
способствовали систематической постройке вертолетов в натуральную
величину. Этому в первую очередь содействовало появление новых
двигателей с малым удельным весом. Существенно был облегчен
паровой двигатель, усовершенствованы электрический и газотурбин­
ный, но, самое главное, в результате быстрого прогресса автомоби­
лестроения появился надежный бензиновый двигатель внутреннего
сгорания.
Другой причиной, породившей надежды на удачу в создании
вертолетов, были результаты исследований несущих винтов. С конца
80-х гг. XIX в. такими фундаментальными исследованиями занялись
во Франции Ш. Ренар, в Великобритании У. Уокер и в
Австро-Венгрии Г. Вельнер. В начале XX в. к ним присоединился
московский ученый Н. Е. Жуковский. В отличие от своих
предшественников, Жуковский, Ренар, Уокер и Вельнер проводили
многолетние исследования не на собственные ограниченные средства,
а благодаря поддержке государственных или частных научных
учреждений. Это. позволило им использовать более качественное
лабораторное оборудование. Хотя не все результаты этих фундамен­
тальных опытов были безупречны и некоторые из них были уточнены
и исправлены в ходе более поздних исследований, но они послужили
хорошей базой как для строительства первых вертолетов, так и для
создания и развития науки о винтокрылых летательных аппаратах.
Появившиеся в конце XIX — начале XX в. работы А. Яролимека,
Ш. Ренара, Н. Е. Жуковского и Г. Вельнера заложили основы
методов аэродинамического и весового расчетов вертолетов, оптими­
зации параметров винтокрылых аппаратов. Кроме методов проекти­
рования и аэродинамического расчета вертолетов, на переломе веков
начали заниматься вопросами прочности и динамики полета
винтокрылых аппаратов.
134

Зарождение науки о вертолетах и постройка первых аппаратов
способствовали изменению требований к разрабатывающимся проек­
там. Например, в 1902 г. Российское военное ведомство, принимая
проекты для рассмотрения возможности оказания поддержки, требо­
вало от изобретателей винтокрылой техники: указания размеров,
основных параметров и ожидаемых характеристик летательных
аппаратов, используемых конструкционных материалов; «хотя бы
приблизительных» аэродинамического и весового расчетов вертолета;
тщательной проработки конструкции и «подсчета прочности» раз­
личных частей и деталей; описания способа аварийной посадки при
отказе двигателя. Все эти требования отражали основные направле­
ния теоретических и экспериментальных исследований того времени.
Постройка вертолетов сопровождалась в начале XX в. разработкой
многочисленных проектов винтокрылых летательных аппаратов.
В развитых промышленных странах ежегодно патентовалось по
нескольку проектов. Рассмотрим наиболее интересные из них.

В. Кресс. Модели, исследования несущего винта,
проект. Россия — Австрия, середина 60-х гг. — конец
XIX а Известный пионер авиации Вильгельм Кресс (1836—1913)
родился и жил до 1873 г. в С.-Петербурге. Свою подвижническую
деятельность он начал в середине 60-х гг. с постройки летающих
моделей вертолетов и самолетов, а затем занялся исследованием
несущих винтов. Исследователь обратил внимание на лучшие
характеристики аэродинамических поверхностей, имеющих выгнутую
форму.
Переехав в 1873 г. в Австро-Венгрию, В. Кресс продолжил начатые
в России исследования, построил несколько моделей вертолетов. Одну
из них, имевшую соосные несущие винты диаметром в один метр
и резиновый двигатель («каучуковый ремень»), он в конце 1891 г.
демонстрировал в венском Обществе инженеров и архитекторов. При
этом исследователь сообщил о своих взглядах на будущее авиации.
Из различных схем вертолетов наиболее целесообразной он считал
соосную. Для обеспечения поступательного перемещения вертолета
Кресс, рассмотрев возможность установки дополнительного воздуш­
ного винта или наклона оси несущего винта, предпочел использовать
изменение циклического шага лопастей последнего. Изобретатель
продемонстрировал модель предназначенного для этого устройства
— прообраз современного автомата перекоса. Таким образом,
В. Крессу принадлежит приоритет в первом в истории вертолетосгроения предложении циклического изменения шага несущего винта,
ставшего особенностью каждого современного винтокрылого аппарата.
Однако в отличие от современного назначения изменения цикличе­
ского шага несущего винта, служащего для продольно-поперечной
балансировки и управления вертолетом, пионер авиации предложил
135

'

его для «получения пропульсивной силы отступающей лопасти,
устанавливая ее на угол 90° и получая таким образом гребущее
движение, подобное движению весла. Такие прообразы современного
автомата перекоса были известны в морском флоте с середины
XIX в., где они предназначались для повышения маневренности
кораблей при швартовке. Предлагались они и конструкторами
дирижаблей как средство создания пропульсивной силы.
Присутствовавшие на докладе В. Кресса военные пригласили его
в Военно-технический комитет австро-венгерской армии, где гене­
рал-инженер после беседы с конструктором заказал ему проект
«привязного» вертолета, предназначенного для замены аэростатов
воздушного наблюдения. Кроме того, командующий инженерными
войсками Австро-Венгрии предполагал использовать вертолет для
разведки и «перевозки солдат через препятствия».
По разработанному В. Крессом проекту одноместный «привязной»
вертолет должен был иметь два соосных несущих винта диаметром
Ю м е площадью лопастей 50 м2, приводимых во вращение от
электродвигателя в 20 л. с. Взлётный вес вертолета предполагался
450—500 кг, вес без летчика и кабеля — 325 кг. В соответствии с
проектом конструктор при финансовой поддержке профессора
А. Больцмана в 1895 г. построил уменьшенную в 2,5 раза
экспериментальную модель разрабатывавшегося вертолета (рис. 93).
Диаметр ее двухлопастных винтов равнялся 4 м, площадь лопастей
— 4,4 м2. Скорость винтов составляла 120 об/м ин. Лопасти
представляли собой изогнутую стальную трубу с прикрепленными к
ней фанерными нервюрами, обтянутыми плотной тканью, аналогич­
ной применявшейся на воздушных шарах. Для облегчения лопасти
были сделаны достаточно гибкими и имели заметный свес в
неподвижном состоянии. Вес каждой лопасти составлял 2 кг.
Фюзеляж представлял собой составленную из стальных труб
пирамиду высотой 2 м. Базировался он на трех рессорах-шасси и
весил вместе с валами винтов 10 кг. В фюзеляже находился
электродвигатель системы Труве, связанный кабелем с наземным
источником питания. Якорь двигателя был соединен с одним несущим
винтом, статор — с другим. Двигатель развивал мощность
0,25—0,33 л. с. (кратковременно до 0,6 л. с.) и весил 1^ кг. В
целом модель без электрокабеля весила 33 кг.
В. Кресс провел испытания своей модели вертолета, превышавшей
по размерам все ранее построенные, а также продолжил исследования
несущих винтов разного диаметра. По отзывам представителей
военного министерства, результаты были вполне благоприятны, и
чиновники австро-венгерского инженерного командования занялись
поиском предприятия, способного построить электродвигатель мощ­
ностью 20 л. с. при весе не более 200 кг. Электротехническая
фирма Сименс -г - Гальске согласилась построить такой мотор по
136

Рис. 93. Проект В. Кресса (1895 г.)

достаточно низкой цене. Однако бюрократическая переписка о
выделении средств на постройку вертолета затянулась. Военное
руководство смущал разброс показателей, полученных при исследо­
ваниях Крессом несущих винтов, да и возникли уже сомнения в
целесообразности использования вертолета. В 1898 г. военный
министр отказался выделить ассигнования на достройку вертолета.
В. Кресс к тому времени уже занялся созданием принесшего ему
широкую известность самолета и прекратил разработку вертолета.
Он считал, что хотя вертолет и превосходит самолет по своим
взлетно-посадочным показателям, но обладает худшей устойчивостью
и уступает в скорости полета и «экономичности, так как имеет в
горизонтальном полете большое лобовое сопротивление». Кроме того,
конструктор опасался сложностей в обеспечении аварийной посадки
при отказе двигателя и ограничений по увеличению размеров
летательных аппаратов винтокрылого типа. Да и предусматривав­
шийся в проекте тип двигателя ограничил возможности вертолета.
Изобретатель пришел к выводу о целесообразности применения в
дальнейшем на вертолетах двигателя внутреннего сгорания.
Впоследствии, в годы первой мировой войны, австро-венгерское
военное ведомство возобновило исследования по созданию «привяз-

137

ного» вертолета. Они завершились постройкой сравнительно удачного
аппарата.
/

П. Д. Кузьминский. Исследования винтов, постройка
вертолета. Россия, 80-е — 90-е гг. XIX в. Морской инженер
и изобретатель Павел Дмитриевич Кузьминский (1840—1900) был
одним из организаторов и сотрудников Воздухоплавательного отдела
Императорского Русского технического общества. Имея некоторый
опыт научных исследований в области гидромеханики и корабле­
строения, он стремился его использовать для развития авиации.
С самого основания Воздухоплавательного отдела Кузьминский
ратовал за проведение всесторонних исследований воздушных винтов,
используя испытательный стенд М. А. Рыкачева и оборудование для
опытов с корабельными винтами. Однако служебные обязанности не
позволили изобретателю до конца 80-х гг. непосредственно присту­
пить к разработке наиболее целесообразного типа летательного
аппарата, которым, по его мнению, являлся вертолет.
В 1890 г. П. Д. Кузьминский выступил на заседании Воздухо­
плавательного отдела с сообщением, в котором впервые изложил
основные принципы разрабатываемого им летательного аппарата.
Аппарат должен был летать «...при помощи некоторых поверхностей,
которые назовем пока двойным геликоптером (винтолетом), приво­
димым во вращательное движение: 1) парами легких углеводородных
соединений (бензина); 2) через посредство двойной паровой
турбинной машины; 3) с особым вместо холодильника центробежным
сжимателем отработанного пара и 4) передавая работу эту, как
сказано выше, на поверхности (исполнительный механизм —
движитель), напоминающие собой идеальный гребной винт для
пароходов».
Чертежей разрабатывавшегося П. Д. Кузьминским вертолета
«русолета» не сохранилось, поэтому о его конструкции можно судить
только по многочисленным выступлениям и сообщениям изобрета­
теля, а также воспоминаниям его современников. Конический
спиралевидный высокооборотный несущий винт, именовавшийся
Кузьминским «геликоидальным» или «русоидом», представлял собой
видоизмененный архимедов винт. Его модель диаметром 1 /3 метра
была изготовлена из алюминиевой бронзы в 1891 г. на Балтийском
заводе. Высота винта равнялась диаметру. С современной точки
зрения такая форма несущего винта нецелесообразна. Однако в то
время устоявшихся представлений о рациональной форме вертолет­
ного винта еще не существовало. Кузьминский получил финансовую
помощь от Воздухоплавательного отдела, которую использовал для
постройки силовой установки. Газопаротурбинный двигатель «газо­
парород» (рис. 94) был сконструирован самим изобретателем и
138

неподвижный
диск

•газы

Вращающийся
диск

Рис. 94. Схема газопаротурбинного двигателя Л. Д. Кузьминского (конец X IX в.)

являлся еще одной (кроме несущего винта «русоида») характерной
особенностью «русолета». Таким образом, изобретатель развил идею
своего предшественника И. Меликова о применении турбины в
качестве двигателя вертолета.
В 1893 г. П .Д . Кузьминский выступил в Воздухоплавательном
отделе с докладом «О замене привязного аэростата и змея привязным
геликоптером» и обратился в военное ведомство с предложением
построить вертолет, способный поднимать наблюдателя и прожектор
на высоту до 200 м. Для этого он просил 10 тысяч рублей и
разрешение производить постройку на трубочно-инструментальном
заводе Артиллерийского ведомства. Вертолет должен был иметь два
несущих винта «русоида» диаметром 2,5 м, двигатель «газопарород»
мощностью 25 л. с. и «колесный постамент, напоминающий своим
видом треХколесный велосипед». Пропульсивную силу изобретатель
предполагал4 получать также при помощи несущих винтов.
В связи с тем, что предложенная П. Д. Кузьминским форма
несущих винтов вызывала определенные сомнения, военное ведомство
предпочло ограничиться для начала выделением только тысячи
рублей на проведение предварительных опытов. Вероятно, «гелико­
идальная» форма винтов вызывала сомнения и у самого изобретателя.
Поэтому он употребил выделенные ему средства не на опыты с
«русоидом», а на строительство газотурбинного двигателя. «Газопа­
рород» был построен из меди и фосфористой бронзы, весил 250 кг
(у * 10 к г /л . с.) и имел реверсируемый ход. До какой стадии
139

готовности были доведены остальные части конструкции вертолета
— неизвестно.
В 1896 г. Кузьминский был уволен с Балтийского завода,
технологическим оборудованием которого имел возможность пользо­
ваться. Он был вынуждец продолжать работы преимущественно на
свою небольшую пенсию. К 1900 г., когда изобретатель скончался,
вертолет достроен не был.
Несмотря на ряд допущенных ошибок и недоработок, энтузиаст
и пропагандист винтокрылой техники П. Д. Кузьминский занимает
достойное место в истории мирового вертолетостроения. Преждевре­
менная смерть помешала завершить ему постройку первого россий­
ского вертолета.

Г. Филлипс. Модели, вертолеты. Великобритания,
70-е ГГ. XIX в. — начало XX В, Британский энтузиаст авиации
Горацио Филлипс, известный своими работами по созданию самолета
с «решетчатым» крылом, за время своей многолетней подвижниче­
ской деятельности построил четыре вертолета. Первый был сооружен
в 70-е іт. XIX в. Он имел два соосных несущих винта диаметром
б м. Вначале они были сделаны из дерева, а потом заменены на
стальные. Паровой двигатель был выполнен из литой стали, а его
котел — из мягкой. Первый вертолет Филлипса был и первым
вертолетом с тепловым двигателем на борту, доведенным до
состояния натурных испытаний. Несмотря на очень легкую конст­
рукцию и многочисленные внесенные в нее улучшения, вертолет с
паровым двигателем не смог оторваться от земли. Конструктор в
начале 90-х тг. предпочел заняться самолетами.
К разработке вертолетов Г. Филлипс вернулся на переломе веков,
когда построил свой второй винтокрылый аппарат. Он имел несущие
винты диаметром 10 м и двигатель внутреннего сгорания. В 1902 г.
конструктор построил третий вертолет, который имел двигатель
внутреннего сгорания и два несущих винта диаметром 6 м,
расположенных поперечно. Этот вертолет послужил основой для
создания в 1907 г. последнего, четвертого вертолета. Оси поперечно
расположенных несущих винтов могли наклоняться вперед на 10°
для осуществления поступательного движения. Предусматривался и
взлет с разбегом. Испытания вертолета продолжались до 1910 г. Их
результаты неизвестны. Вероятно, четвертому вертолету, как и трем
предшествующим, не удалось оторваться от земли. Кроме аппаратов
в натуральную величину Г. Филлипс, считавший, «что для Англии
с ее малыми площадями наиболее желательна машина типа
вертолета», построил и ряд летающих моделей.
К. Зенкер. Вертолет. Германия, 1873— 1900. Немецким
изобретателем Карлом Зенкером между августом 1873 г. и мартом
1900 г. был построен вертолет «Бремен 1», имевший четыре несущих
140

винта, которые располагались квадратом по углам выполненной из
бамбуковых стволов прямоугольной фермы-фюзеляжа. Каждый винт
был диаметром около двух метров и имел по четыре бипланных
лопасти. Аналогичный бипланный винт был использован в качестве
воздушного и установлен впереди фюзеляжа. Лопасти винтов имели
каркас из металлических и бамбуковых прутьев и были обтянуты
полотном. В действие винты приводились троссовой проводкой. Сзади
фюзеляжа располагался руль поворота. Какой двигатель использо­
вался на вертолете — неизвестно. Возможно, его отсутствие и
послужило причиной прекращения работ Зенкера по вертолетам.
Аппарат, который, по мысли изобретателя, должен был пролететь
километр за две минуты, так и остался на земле.

Дж. Давидсон. Проекты, макет, постройка вертолета.
Великобритания, середина 90-х гг. XIX в. — начало XX в.
В 1896 г. британский энтузиаст авиации Дж. Давидсон получил
патент на винтокрылый летательный аппарат, который должен был
походить на птицу, с хвостом и крыльями большого размаха и
площади. В каждом крыле (рис. 95) располагалось не менее
двенадцати несущих винтов малого диаметра, закрывающихся
клапанами в планирующем полете. Винты приводились во вращение
ременной передачей от двигателя, расположенного в фюзеляже.
Средств создания пропульсивной силы в проекте не предусматрива­
лось. Поступательное движение должно было осуществляться на
режиме планирования после набора необходимой высоты и после­
дующей остановки несущих винтов.
В 1898 г. Дж. Давидсон изменил содержание проекта разраба­
тываемого им винтокрылого летательного аппарата. Вместо много­
численных несущих винтов он решил установить поперечно только
два. Каждый несущий винт диаметром 30 футов (9,1 м),
напоминавший по форме турбину, должен был иметь по 120 лопастей
и располагаться между двумя поверхностями бипланной коробки
крыльев. Удобообтекаемый фюзеляж напоминал железнодорожный
пассажирский вагон. Сзади находился большой хвост, управляемый
автоматически. Изобретатель построил крупный макет этого аппа­
рата, который демонстрировал на различных выставках. «Летающей
машиной будущего» назвал свой аппарат Давидсон в опубликованной
им брошюре. Он предназначался для перевозки со скоростью 200
м и ль/ч 20—30 пассажиров.
Изобретатель развернул широкую кампанию в печати, популя­
ризируя идею постройки и эксплуатации своего винтокрылого
аппарата, призывал жертвовать средства в специальный «летучий
фонд» на развитие исследований по авиации. Давидсон обратился
за помощью в британский аэроклуб, прося в первую очередь выделить
ему чертежников для подготовки деталировки проекта «летающей
141

машины». Там он нашел поддержку, и в течение нескольких лет
одним из его главных соратников был активнейший член аэроклуба,
впоследствии известный британский летчик и авиаконструктор
Э. Рой, проведший при разработке аппарата широкие эксперимен­
тальные исследования несущих винтов. Давидсону удалось увлечь
своим проектом председателя крупнейшей британской машиностро­
ительной фирмы «Армстронг Уитворс*. Тот выделил необходимые
средства, и на переломе веков в Денвере, столице американского
штата Колорадо, началась постройка гигантского по тем временам
вертолета, получившего название «Жироптер«. Однако построенный
в 1909 г. вертолет оказался неудачным из-за большого веса
(1000 кг), слабых двигателей (два по 20 л. с.) и неэффективных
несущих винтов. Неэффективность подобных многолопастных винтов
продемонстрировали и предварительные исследования Э. Ройя.
Э. Калиш. Патент. Венгрия, 1900. Эмануил К алит из
Будапешта получил в 1900 г. германский, а затем и британский
патенты на оригинальный вертолет двухвинтовой соосной схемы
(рис. 96). Особое внимание изобретатель обратил на уменьшение
вредного влияния верхнего несущего винта на нижний. Для этого
он предлагал не только делать их разного диаметра, но и
устанавливать лонжероны лопастей несущих винтов под углом 45°
к плоскости вращения, причем так, чтобы лонжероны верхнего

143

несущего винта были направлены вверх, а нижнего — вниз
(рис. 97). Полагая, что индуктивная скорость примерно перпенди­
кулярна плоскости лопасти, Калиш рассчитывал при такой установке
лонжеронов полностью избежать влияния верхнего соосного винта
на нижний. Лопасти несущих винтов должны были иметь изменяемый
общий шаг.

Рис. 97. Проекты Калиша разных типов трансмиссии вер­
толета соосной схемы и лопастей с отклоненными лонже­
ронами (1900 г.)

3. Калиш предусмотрел различные типы привода несущих винтов.
В одном варианте нижний винт крепился к вращающемуся корпусу
двигателя, а верхний винт приводился от его выходного вала.
Подобного типа ротативные двигатели как средство привода
противоположно вращающихся соосных несущих винтов в дальней­
шем часто применялись в вертолетостроении. Другой разработанный
изобретатедем тип привода впервые обеспечивал дифференциальную
передачу мощности от неподвижного двигателя к соосным винтам,
также получившую впоследствии применение в опытном вертолето­
строении. Другой интересной особенностью патента Калиша была
установка по бокам гондолы кабины поверхностей в индуктивном
потоке для обеспечения продольно-поперечного управления и
«подавления колебательных движений».

4 . Тюкфельд и др. Патент. Великобритания, 1901. ,
Британский патент № 18862 достался группе изобретателей во главе
с Чарльзом Тюкфельдом на проект вертолета (рис. 98) с двумя
соосными несущими винтами, приводимыми во вращение либо
тянущейся с земли механической ременной передачей, либо
электродвигателем, также получавшим энергию с земли. Проект
144

Рис. 98. Проект вертолета Ч. Тюкфельда и др. (1901 г.)

содержал тщательно проработанную трансмиссию. «Привязной»
вертолет Тюкфельда предназначался для подъема в воздух наблю­
дателя, фотоаппарата, семафора либо сигнального огня. Он должен
был использоваться как в армии, так и в военно-морском флоте,
т. е. являлся прообразом будущих корабельных вертолетов.

Д Чумаков. Исследования по динамике полета Россия, 1901
В 1901 г. Д. Чумаков издал в Ашхабаде брошюру «Основы к
решению задачи воздухоплавания», в которой впервые в вертолетостроении, значительно опережая общий уровень знаний, сделал
попытку проанализировать динамику палета винтокрылого летатель­
ного аппарата. Опираясь на хорошие знания теоретической механики
и собственные достаточно прозорливьіе предположения об особенно­
стях полета будущих вертолетов, он указал ряд причин возможного
нарушения их равновесия и сделал вывод о необходимости установки
органов управления для балансировки сил и моментов относительно
юех трех осей, эффективных не только при поступательном
145

движении, но и на режиме висения. В качестве основного средства
продольно-поперечного управления Чумаков предлагал смещение
центра тяжести вертолета, а в качестве вспомогательного —
аэродинамические поверхности. Он дал ряд рекомендаций по
обучению будущих летчиков-вертолетчикоЕ. Брошюра Чумакова
получила широкую известность в начале XX в. Ею руководствовались
отечественные конструкторы вертолетов того времени.
Кузьмин. Проект и макет. Россия» 1900— 1903. Военный
чиновник из Усть-Двинской крепости Кузьмин разработал в 1900 г.
проект вертолета двухвинтовой поперечной схемы (рис. 99).
Особенностью проекта было наличие прообраза автомата перекоса,
который предназначался для циклического изменения шага лопастей

Рис. 99. Эскиз Кузьмина вертолета поперечной схемы, оснащенного прообра­
зом автомата перекоса (1901 г.)

несущих винтов. Конструкция позволяла также изменять общий шаг
лопастей. Изменять циклический шаг изобретатель предусматривал,
подобно В. Крессу, установкой отступающей лопасти на большие
углы с целью осуществления ею «гребущего» движения для
получения пропульсивной силы. В 1903 г. Кузьмин обратился в
Императорское Русское техническое общество с просьбой помочь ему
в испытании автомата перекоса и расчете его эффективности. Для
этого им была построена шестикилограммовая модель двухлопастного
несущего винта, оснащенного автоматом перекоса. Это были первые
в истории вертолетостроения исследования автомата перекоса, судьба
которых, к сожалению, неизвестна.

Габбей. Вертолет. США, конец XIX — начало XX в.
По свидетельству американских историков, в конце XIX — начале
XX в. шестивинтовой вертолет с бензиновым двигателем внутреннего
сгорания мощностью 150 л. с. строил доктор Габбей. Винты,
служившие также парашютами в случае аварии, крепились по три
с каждой стороны фюзеляжа. Весил вертолет 680 кг. Никаких других
сведений об этой постройке не сохранилось.
146

И.

М

Янушеа

Проект и макеты.

Россия,

1902.

Проживавший в Ташкенте отставной полковник Илья Минович
Янушев в 1902 г. разработал проект вертолета, который вместе с
фотографиями построенных им макетов аппарата (рис. 100)
представил Русскому военному ведомству. В нем содержалось
следующее описание вертолета: «Предлагаемый мной воздухоплава-

Ф
Рис. 100. Макет вертолета И. М. Якушева (1902 г.)

тельный снаряд для военных целей представляет из себя шарооб­
разный корпус судна из шести скрещивающихся между собой
обручей. В верхней части корпуса помещается двигатель-турбина,
действующая нагретым воздухом, паром или же взрывами бензина,
с передаточным сцеплением зубчатых колес для действия... на оси
четырех воздушных винтов. В нижней части шара — помещение
для пассажира и приспособление для управления полетом. Через
машинное отделение проходят две, соединенные крестообразно между
собой, ажурные балки, состоящие из трех тростей, каждая со
скреплениями между тростями, образующими через это балку.
Трости трубчатые из стали или же бамбука». Крестообразные балки
были предназначены для установки на их концах ромбом четырех
четырехлопастных несущих винтов. Винты, расположенные на
147

продольной, более длинной балке, именовались Янушевым «несущи­
ми» и должны были служить в основном для создания подъемной
силы, но их оси могли отклоняться вбок на 20—25° в каждую
сторону. Таким образом обеспечивалось путевое управление верто­
летом. Подобным образом, т. е. дифференциальным отклонением
равнодействующих несущих винтов, обеспечивается путевое управ­
ление и на современных вертолетах продольной схемы. На
поперечной балке изобретателем предусматривались винты несколько
меньшего размера, названные «ведущими», оси которых могли
поворачиваться в продольной плоскости на 360°. Назначение
«ведущих» винтов Янушев видел в следующем: перед полетом все
винты устанавливаются вертикально, поднявшись на нужную высоту,
отклоняют «ведущие» винты вперед. Ими предполагалось регулиро­
вать высоту полета, тормозить или «прижимать» судно к земле.
Проект содержал тщательно проработанные трансмиссию и систему
управления, пилотажное и навигационное оборудование, барометрвысотомер, компас, прицел для бомбометания и др. Уделив внимание
разработке двигателя-турбины собственной конструкции, изобрета­
тель оговорил и возможность использования легкого дарового
двигателя или двигателя внутреннего сгорания.
А. В. Яблонев. Проект. Россия, 1902. Александр Васильевич
Яблонев из г. Ряжска, внимательно ознакомившись с работами
ведущих энтузиастов авиации, в 1902 г. разработал проект
винтокрылого летательного аппарата «Аэромобиль» (рис. 101). При
его разработке изобретатель поставил во главу угла принцип:
«...выработать наивыгоднейшую схематическую форму машины в
отношении устойчивости». В то время в понятие «устойчивость»
энтузиасты авиации включали значительно более широкий круг
вопросов, чем в настоящее время, в том числе и обеспечение
летательных аппаратов эффективными органами управления и
балансировки.
Для устранения взаимовлияний управлений А. В. Яблонев
рекомендовал использовать отдельно одни винты для создания
подъемной силы и другие — для пропульсивной, а сами винты
размещать в кольцевых каналах. Кроме того, кольцевые каналы в
соответствии с представлениями того времени должны были устранять
«центробежное разбрасывание» индуктивного потока. С целью
уменьшения вредного сопротивления два несущих винта — «элева­
торы» — должны были размещаться на «Аэромобиле» продольно, а
два воздушных винта — на параллельных осях спереди (рис. 102).
При полете с поступательной скоростью подъемная сила должна
была создаваться крылом. Во избежание индуктивных потерь при*
* И. М. Янушев впервые применил понятие «несущий винт» в современном значении.

148

Рис. 101. Проект ♦Аэромобиля» А. В. Яблонева (1902 г.)

взлете и посадке в крыльях предусматривались открывающиеся
клапаны.
Для управления на «Аэромобиле» дс
были быть установлены рули
высоты, поворота, а также впервые в
истории вертолетостроения «попра­
вочные» рули — элероны. Учиты­
вая, что рули не будут эффективны
при полете с малой поступательной
скоростью, А. В. Яблонев также
впервые предусмотрел оснастить
винтокрылый летательный аппарат
специальными выдвигаемыми руле­
выми винтами: двумя (по бокам
фюзеляжа) для поперечного управ­
ления и двумя (спереди и сзади)
Рис. 102. Эскиз размещения рулевых
— для продольного.
винтов ^элеваторов» д. .я прссч ~ьноВажнейшей особенностью про­ поперечного
управления и И^лнсировекта А. В. Яблонева было наличие
ки іАэромобиля» А. В. Я: юнеаа
(1902 г.)
средства автоматической стабили­
149

зации — прообраза автопилота, который существует на большинстве
современных вертолетов (рис: 103). Впервые в истории вертолетостроения изобретатель разработал конструкцию автопилота, основным
элементом которого являлся гироскоп.
В качестве силовой установки А. В. Яблонев разработал двигатель
«пульверомотор», действующий взрывами пороха. Гильзы с порохом
должны были подаваться на ленте к рабочим цилиндрам двигателя .
Базироваться «Аэромобиль» должен был на трехколесном шасси. В
качестве основного конструкционного материала рассматривалась
сталь. При постройке аппарата изобретатель призвал решать вопрос
«о наименьшем весе при наибольшей прочности и в борьбе с вредным
трением».
Эксперты Воздухоплавательного отдела Императорского Русского
технического общества, где рассматривался проект, пришли к
решению воздержаться от оказания помощи В. А. Яблоневу «пока
им не будет представлен проект хотя бы в виде эскиза, в котором
будут приведены размеры летательных поверхностей, мощность
машин, скорость предполагаемого движения, приблизительный вес
прибора и хотя бы в грубых чертах сделана проверка прочности
главнейших частей аппарата».

Балле. Исследования винтов. Проект. Франция, 1902.
Изобретатель Балле в течение нескольких лет занимался исследо­
ваниями винтов, конструировал для этого испытательные стенды, в
том числе и стенд, позволяющий замерять характеристики винтов
при их движении с осевой скоростью. В 1902 г. он представил
Парижскому аэроклубу проект вертолета (рис. 104), в основу
разработки которого было заложено стремление максимально упро­
стить конструкцию. Аппарат должен был иметь один несущий винт.
Непосредственно под винтом крепилась поверхность в индуктивном
потоке, предназначавшаяся для парирования реактивного момента
винта и управления вертолетом. Винт вместе с поверхностью
крепился на шарнирном соединении сверху фюзеляжа, представляв­
шего собой вертикальный, усиленный шпренгельными растяжками
стержень, внизу которого крепились силовая установка, сиденье
пилота и рычаги управления. Стержень — основа фюзеляжа —
имел большую длину для понижения центра тяжести, так как Балле
придерживался устаревших взглядов на несущий винт как на точку
подвески. Для повышения безопасности изобретателем предусматри­
валась установка двух двигателей внутреннего сгорания. Заключен-*
* В 1883 г. британский патент № 1552 был выдан изобретателям Б. Мохэму и
С. Уадди на проект двигателя внутреннего сгорания для винтокрылого аппарата,
действующего взрывами пороха. Особое внимание в патенте было уделено описанию
устройства, автоматически подающего заряды в рабочие камеры цилиндров.

150

Рис. 103. П роект прообраза авт опилот а А . JL Ябмонсаш ( І90 2 г .)

151

Рис. 104. Проект вертолета Балле (1902 г.)

152

ные в обод лопасти несущего винта имели большую площадь для
использования его в качестве парашюта при аварийной посадке.
Основным строительным материалом должны были служить тянутые
металлические велосипедные трубы. В целом проект Балле был
одобрен членами Аэроклуба, но до постройки аппарата в натураль­
ную величину дело так и не дошло.
М. Буркарт. Патент. Германия, 1902. Изобретатель Макс
(Буркарт из Кольмара в 1902 г. запатентовал (германский патент
№ 145547) проект (рис. 105) первого в истории вертолетостроения
аппарата с перекрещивающимися осями несущих винтов. Схема была
разработана изобретателем с целью сделать вертолет «менее
громоздким». Компактность и в дальнейшем считалась главным ее
преимуществом. Такая схема представляет собой как бы крайний
случай поперечной двухвинтовой схемы с максимально возможным
сближением осей несущих винтов. Для устранения опасности
схлестывания лопастей валы винтов имели небольшой поперечный
развал. Впоследствии некоторые серийные вертолеты были такой
схемы и получили в связи с главным принципом действия их винтов
название синхроптеров. Прообраз схемы синхроптера был разработан
последним из всех существующих. В проекте Буркарта синхроптер
представлял из себя одноместный вертолет-мускулолет. Летчик,
воздействуя на педали, приводил во вращение несущие винты,
каждый из которых был оснащен двумя лопастями, подобными
птичьим крыльям. Выполненный преимущественно из дерева,
вертолет базировался на колесном шасси.

У. Пиккеринг. Исследования несущйх винтов, модель.
США, 1877— 1903. Профессор астрономии из Гарварда
У. Пиккеринг в 1877 г. заинтересовался аэронавтикой и начал
многолетние испытания несущих винтов различной формы. В 1895 г.
он испытывал несущий винт диаметром 6,4 м, а в 1903 г. построил
интересную экспериментальную модель вертолета. Она имела два
несущих винта, расположенных поперечно на легкой стальной ферме.
Мощность подавалась к винтам от двух маленьких электрических
моторов посредством ремней и длинных валов. При запуске
двигателей модель поднималась на высоту около метра: настолько
позволяли проволоки привязи. Однажды Пиккеринг посадил на
модель белого кролика, отпустил привязь и аппарат поднялся до
потолка комнаты. Кролик стал первым живым существом, поднятым
вертолетом в воздух. Исследователь пришел к выводу, что модель
способна поднимать до двух килограммов груза, но, поднявшись в
воздух, становится совершенно неустойчивой и часто опрокидывается.
Поэтому при испытаниях и применялась привязь.
Г. Гансвиндт. Вертолет. Германия, 1892— 1903. Извест­
ный немецкий пионер авиации и космонавтики Герман Гансвиндт
153

Рис. 105. Проект вертолета М. Буркарта (1902 г.)

заинтересовался проблемой вертолета примерно в 1892 г. В
дальнейшем он построил несколько летающих моделей вертолетов,
одна из которых имела диаметр несущего винта 1,2 м и
рассматривалась в качестве прообраза будущего аппарата. Свои
модели изобретатель неоднократно демонстрировал на различных
собраниях, выступал с докладами, пропагандирующими авиацию и
воздухоплавание. С предложением построить вертолет он обращался
в высокие инстанции ряда стран, в том числе и к русскому царю
Николаю И. Пропаганда вертолета сопровождалась разработкой
Гансвиндтом проектов летательных аппаратов других типов: дири-*
жаблей и ракет, а также постройкой транспортных средств:
велосипедов и повозок, приводимых в действие экипажем через
ножной привод особой конструкции. Мускульный привод аналогич­
ного типа предполагалось использовать первоначально и для
вертолета (рис. 106). Изобретатель публиковал многочисленные
брошюры с описанием своих изобретений, иллюстрированные
красочными картинками, выпускал акции создаваемой им компании
для эксплуатации его транспортных средств и будущего вертолета.
Выпущенные им брошюрки, рекламные листки и прочие публикации
получили широкую известность и даже шутливое название «Гансвиндт-литерату ры>>.

Рис. 106. Проект вертолета Г. Гаиевиндта (1897 г .)

155

В результате своей активной подвижнической деятельности
изобретателю удалось к началу XX в. собрать необходимые для
постройки вертолета деньги и сформировать компанию для его
эксплуатации.
Вертолет Г. Гансвиндта (рис. 107), ставший одним из первых
летательных аппаратов подобного типа, был построен близ Берлина

Рис. 107. Вертолет Г. Гансвиндта (1900—1902 гг.)

в 1900—1902 гг., имел вес около 500 кг, длину 15 м, высоту 8 м.
Несущий винт долгое время оставался крупнейшим из когда-либо
построенных. Его диаметр равнялся 14 м.. Укрепленные на стальном
полом валу алюминиевые лопасти имели хорду параболической
кривизны. Лопасти поддерживались сотней расчалок в виде плоских
и тонких стальных лент. Между собой расчалки соединялись
алюминиевыми стяжками, обеспечивающими дополнительную жест­
кость конструкции. Благодаря этому ленты-расчалки должны были
создавать подъемную силу, дополнительную к получаемой на
лопастях. Для парирования реактивного момента несущего винта и
управления вертолетом спереди и сзади фюзеляжа располагались
большие поверхности в индуктивном потоке несущего винта. Для
управления поверхностями предназначалась троссовая проводка.
Поступательное движение должно было осуществляться благодаря
наклону вертолета перемещением размещенного на специальном
156
✓

шесте балансировочного груза. Фюзеляж представлял собой пирами­
ду, составленную из четырех балок-опор. Под пирамидой спереди
находился двигатель, а сзади — место для пилота.
Гансвиндт понимал, что мускульной силы не хватит для подъема
вертолета в воздух, и установил двигатель внутреннего сгорания
Буше. Однако двигатель не давал не только заявленной мощности
в .40—50 л. с., но и половины ее. Расчетной скорости несущего
винта 100 об/м ин достичь не удалось. Жесткость конструкции
несущего винта была недостаточной. Вертолет не смог оторваться
от земли. Изобретатель спроектировал мощный двигатель собственной
конструкции, но построить его не успел. Пайщики компании,
разочаровавшись в деятельности Гансвиндта, потребовали назад свои
деньги. Начался скандальный судебный процесс, широко освещав­
шийся прессой. Несмотря на свидетельский показания помогавшего
Гансвиндту мастера, заверявшего, что вертолет способен оторваться
от земли, суд признал справедливым экспертное заключение крупных
берлинских научных авторитетов, пришедших к выводу о бесперс­
пективности представленного им вертолета. Так печально закончи­
лась первая попытка построить одновинтовой вертолет в натуральную
величину с двигателем внутреннего сгорания. Аппараты данной схемы
смогли оторваться от земли с летчиком на борту только в 20-е гг.
XX в., когда уровень науки и техники стал достаточным для создания
несущих винтов большого диаметра.

Л Гэгнон. Винтокрылый летательныйаппарат. Канада, 1901
Один из первых в
двигателем (рис. 108)
Канады механиком и
произошло в местечке

мире винтокрылых аппаратов с паровым
был построен в 1902 г. на «диком Западе»
искателем приключений Лау Гэгноном. Это
Росслэгід в Британской Колумбии. Изобрета-

157

тель строил свой аппарат по ночам, один, в сарае на задворках
гостиницы, в которой жил. В качестве строительного материала он
использовал преимущественно сосну, полотно и металлические части
различных механических конструкций. В феврале винтокрылый
аппарат был собран. На длинном деревянном основании спереди
располагалась крытая кабина, внутри которой размещались паровой
котел и паровая турбина конструкции Гэгнона. Турбина должна
была приводить трехлопастный винт, ось и втулка которого
изготовлялись из оси и колеса вагонетки. Над кабиной рядом с осью
винта возвышалась вытяжная труба. По бокам кабины крепились
бипланные коробки крыльев с деревянным каркасом, обтянутым
полотном и расчаленным рояльными струнами. Сзади кабины на
деревянном основании размещался маленький самодельный одноци­
линдровый паровой двигатель, приводящий толкающий трехлопаст­
ный воздушный винт. В индуктивном потоке ^воздушного винта
устанавливался руль поворота, при помощи которого изобретатель
намеревался парировать реактивный момент несущего винта.
Таким образом, на западе Канады в начале века была
предпринята попытка построить винтокрылый аппарат одновинтовой
схемы с поверхностью в индуктивном потоке воздушного винта.
Спереди аппарата на длинной балке крепился коробчатый змей-ста­
билизатор.
За свой внешний вид и компоновку летательная машина Гэгнона
получила у местных жителей прозвище «Летающая землечерпалка».
Испытания этого сооружения закончились, как и следовало ожидать,
неудачей. Сначала сломался маленький паровой двигатель, а потом
разрушился и большой паровой котел. Обожженного и ушибленного
взрывом изобретателя отправили в больницу. Больше попыток
построить вертолет он не предпринимал.

А, Виллар. Исследования несущего винта, вертолет.
Бельгия, 1902— 1903. Французский инженер Анри Виллар в
течение многих лет занимался разработкой винтокрылой техники в
Брюсселе при поддержке бельгийских коммерсантов и общественных
деятелей. В числе его покровителей был и король Бельгии. Свою
деятельность Виллар начал в 1902 г. с постройки одного из первых
в мире вертолетов с двигателем внутреннего сгорания (рис. 109).
Исследователь придерживался распространенного в начале XX в.
взгляда на несущий винт как на гироскоп, обеспечивающий
устойчивость вертолету. Поэтому для своего первого вертолета он
предпочел одновинтовую схему. Построенная преимущественно из
металлических труб конструкция вертолета весила около 300—340 кг.
Диаметр несущего винта составлял 5 м (по другим сведениям —
7,2 м). Несущий винт имел тяжелый металлический обод для
увеличения гироскопического момента. Обод крепился к оси винта
158

Рис. 109. Вертолет А. Виллара (1902 г.)

многочисленными расчалками. Лопасти представляли собой по форме
узкие секторы-треугольники из сукна, натянутого между втулкой и
ободом. Суммарная площадь многочисленных лопастей равнялась
площади ометаемого круга, благодаря чему несущий винт должен
был использоваться в качестве парашюта при отказе двигателя.
Виллар установил на вертолете сравнительно легкий для того времени
автомобильный двигатель Буше мощностью 12—14 л. с., весящий
60 кг. Двигатель располагался впереди оси несущего винта, место
пилота — сзади. Сверху, над сидением, проходила длинная балка
с рулем поворота на конце. Над двигателем располагался спирале­
видный тянущий воздушный винт.
Вертолет, установленный на весы упрощенной конструкции,
испытывался в сентябре 1902 г. во дворе предоставленного в
распоряжение Виллара помещения. Исследователь замерял развива­
емую винтом подъемную силу при разной частоте вращения. Из-за
ошибок, обусловленных неточностью оборудования, были получены
противоречивые результаты, не позволившие сделать какие-либо
обобщения. Однако полученная подъемная сила (до 140 кг) была
оценена энтузиастами авиации того времени как многообещающая,
хотя ее было и недостаточно для подъема вертолета в воздух. Были
159

высказаны замечания на*
счет отсутствия на аппарате
средств парирования реак­
тивного момента несущего
винта.
В 1903 г. В. Виллар
переделал свой вертолет с
учетом результатов предше­
ствующих испытаний (рис.
ПО). Был построен второй
несущий винт. Оба винта
устанавливались на верто­
лете поперечно с приводом
Рис. НО. Вертолет А. Виллара (1903 г.)
от горизонтального транс­
миссионного вала. Была пе­
ределана и опора для уста­
новки вертолета на земле. Новый вертолет вместе с летчиком весил
475 кг. Мощности двигателя было недостаточно для подъема такого
вертолета. Изобретатель вернулся к идее одновинтового вертолета и
продолжил свои исследования вплоть до начала первой мировой
войны. В 1913 г. он построил один из „первых в мире одновинтовых
винтокрылых аппаратов с хвостовым рулевым винтом.

И. II Липковский. Проект и постройка вертолетов.
Россия, 1902— 1905. Инженер и йзобретатель Иосиф Иосифович
Липковский в 1902—1905 гг. разработал ряд проектов вертолетов,
на которые получил патенты Великобритании, Франции и Германии.
В 1903 г. в России он издал брошюру «Летательный прибор системы
инженера И. И. Липковского». Разрабатывавшийся им вертолет
(рис. 111) должен был иметь два соосных несущих винта и тянущий
воздушный винт. Несущие винты по проекту имели от двух до
восьми лопастей с заполнением, равным единице. Силовая установка
состояла из двух керосиновых двигателей внутреннего сгорания:
один — для привода несущих винтов, другой — для воздушного
винта. Отдельный двигатель для воздушного винта предназначался
для облегчения осуществления аварийной посадки при отказе
основного двигателя. Кроме того, для обеспечения безопасной посадки
в качестве шасси предусматривались заполненные сжатым воздухом
резиновые шары — «буферы», а для перемещения по земле —
трехколесное шасси.
В проекте 1903 г. И. И. Липковский предусмотрел двигатели
мощностью в 80 и 24 л. с., несущие винты диаметром 16 м и
частотой вращения 60 об/мин. Вес пустого вертолета оценивался
им в 2300 кг, а взлетный вес с двумя летчиками и запасом топлива
и воды из расчета на десятичасовой полет — 3000 кг. По расчетам
160

Рис. 111. Проект вертолета И. И. Липковского (1903 г.)

6—680

161

автора, летные характеристики вертолета были следующие: скорость
70—80 верст/ ч и потолок 6200 м. В качестве конструкционных
материалов изобретатель предполагал использовать сталь, дерево и
ткань. Проект сопровождался подробным аэродинамическим расчетом.
Подход Липковского к проблеме балансировки и управления
вертолетом основывался уже на новом представлении о динамике
винтокрылого летательного аппарата. Поэтому для путевого, про­
дольного и поперечного управления были предусмотрены не только
аэродинамические поверхности, но и эффективные на всех режимах
полета рулевые винты, располагавшиеся спереди и сзади фюзеляжа.'
Изобретатель рассмотрел возможность создания вертолетов увели­
ченной грузоподъемности, используя принцип «модульности», т. е.
соединением двух, четырех и шести соосных винтомоторных групп
малого двухместного вертилета (рис. 112). *

Рис. 112. Проекты И. И. Липковского вертолетов многовинтовых схем (1903 г.)

Будучи главным инженером Путиловского завода, И. И. Липковский в 1904 г. в разгар русско-японской войны приступил к постройке
вертолета, на котором он собирался лично отправиться на театр
военных действий. Взлетная масса вертолета должна была равняться
162

N

5320 кг при полезной нагрузке 1440 кг, из которых 490 кг составляли
бомбы. Для начала конструктор соорудил один двухлопастный
несущий винт и исследовал создаваемую им подъемную силу. Его
диаметр составлял 16 м, а поверхность лопастей — 1000* м . Это
был самый крупный винт из когда-либо испытывавшихся ранее, и
он оставался непревзойденным несколько десятилетий. Военное
ведомство, куда обратился за поддержкой Липковский, отослало его
проект на отзыв Н. Е. Жуковскому. Последний отметил нерацио­
нальную форму лопастей, завышенный в расчетах КПД несущих
винтов и заниженный вес конструкции. Кроме того, ученый отметил
отсутствие в то время достаточных представлений об особенностях
аэродинамики и динамики полета вертолета, достаточных для
суждения о возможности его успешного создания. Военные воздер­
жались от поддержки Липковского. Испытания несущего винта также
не подтвердили полученных расчетных данных. Изобретатель пришел
к выводу, что имевшийся на заводе двигатель недостаточен для
осуществления полета, и в 1905 г. отправился за ним во Францию.
Там И. И. Липковский убедился в лучших перспективах самолето­
строения и разработку вертолета прекратил.
А. Филиппы. Вертолет. Франция, около 1903. Парижанин
Антуан Филиппи в самом начале XX в, построил один из первых
в истории вертолетостроения вертолет поперечной схемы (рис. 113),
предназначенный для установки на него двигателя внутреннего
сгорания. Оси несущих винтов могли наклоняться вперед и назад
для осуществления поступательного движения и путевого управления.
Кроме того, для обеспечения управления предназначались находя­
щиеся под винтами «щиты». Трансмиссия состояла из стальных
вертикального и горизонтального валов и конических шестерен.
Фюзеляж и консоли несущих винтов были выполнены из велоси­
педных труб. Шасси состояло из трех автомобильных колес. Над
одиночным задним колесом располагалось сиденье для летчика.
Впереди было место для двигателя.
Важнейший недостаток вертолета Филиппи — форма применен­
ных несущих винтов, представлявшая собой изобретение конструк­
тора (рис. 114). Об их устройстве и способе действия изобретатель
сообщил следующее: «Шаровой сегмент, обращенный выпуклой
стороной кверху, вращается и создает разрежение, вызываемое
центробежной силой, увеличенное и поддерживаемое расширением
воздуха позади лопастей, производит нарушение равновесия между
давлением воздуха под поверхностью и над ней». Созданные на
оснрве неправильных представлений об аэродинамике несущие винты
не смогли бы обеспечить вертолет необходимой подъемной силой.
Кроме того, изобретатель имел сложности с подбором похходящего

163

Рис. 113. Фюзеляж вертолета А. Филиппы. (ок. 1903 г.)

Рис. 114. Проект несущей системы вертолета А. Филиппы

164

двигателя. Вертолет, конструкцию которого Филиппи запатентовал
в ряде стран, в том числе и в России (№ 11972 от 1902 г.), так
и остался на земле.
Перре. Модель. Франция, 1903. Сотрудник французской
фирмы «Посте — Винэ» Перре построил и испытывал в декабре
1903 г. крупноразмерную модель вертолета соосной схемы. Силовой
установкой вертолета был электродвигатель, питание к которому
подавалось с земли. О результатах испытаний известно, что
«устройство поднимало 45 кг».
А. Браши. Патент. Великобритания, 1903. В Великобритании
в 1903 г. было выдано пять патентов на проекты винтокрылых
летательных аппаратов. В том числе и аналоги германских патентов
Г. Вельнера и Г. Буркарта. Патент №20169 достался изобретателю
А. Браши на проект вертолета двухвинтовой соосной схемы с тщательно^
проработанной конструкцией механизма изменения наклона осей
несущих винтов относительно фюзеляжа, а также путевого управления.
И. Беркли. Патент. Великобритания, 1903. Телеграфист
из Южной Африки Иосиф Беркли в 1903 г. получил британский
патент № 25378 на проект трехвинтового винтокрылого аппарата
(рис. 115). Для создания пропульсивной силы, а также путевого
управления предназначались два толкающих воздушных винта.
Несущие винты были спроектированы мультипланными с целью
превращения их при соответствующем раздвижении лопастей в
парашюты или неподвижные крылья. Лопасти имели крутку.
Задумавшись о неравномерной обдувке в полете лопастей несущего
винта, изобретатель впервые в истории вертолетостроения предус­
мотрел для поперечной балансировки автоматически изменять в
полете их циклический угол установки для уравновешивания
моментов, действующих на наступающей и отступающей лопастях.
Подобным образом, изменением циклического шага лопастей,
производится балансировка и управление на современных винток­
рылых аппаратах. Кроме того, продольно-поперечную балансировку
Беркли намеревался обеспечивать смещением центра тяжести
аппарата, для чего длина тросов подвески гондолы должна была
автоматически регулироваться. В гондоле, подвешенной под треу­
гольной фермой и несущей винты и силовую установку с
трансмиссией, предусматривалось разместить экипаж, а также
топливные баки или аккумуляторы в зависимости от типа
применяемого двигателя. Парировать реактивный момент несущих
винтов изобретатель ошибочно надеялся установкой пары двигателей
с противоположным вращением валов на выходе. За исключением
этой ошибки разработка И. Беркли являлась знаменательным
событием в истории вертолетостроения не только благодаря первому
предложению изменения циклического шага несущих винтов для
165

Рис. 115. Проект винтокрылого летательного аппарата И. Беркли (1903 г.)

166

обеспечения поперечной балансировки, но и потому, что была первым
тщательно проработанным проектом винтокрылого аппарата трехвин­
товой схемы*
Р. Саусе. Патент. Швейцария, 1903. Изобретатель из
Швейцарии Рене Саусе в 1903 г. запатентовал (патент Германии
№ 153027) проект вертолета соосной схемы (рис. 116). Ось несущего
винта помимо вращения должна была совершать и возвратно-посту­
пательные перемещения вверх-вниз, благодаря чему изобретатель
предполагал добиться уменьшения сопротивления вращению лопа­
стей. Он надеялся, что наступающая лопасть при этом будет
двигаться с нулевым углом атаки, что и даст желаемый эффект.

А. Яролимек. Исследования несущих винтов, проекты.
Австро-Венгрия, 1893— 1903. «Королевский инспектор» австрий­
ских табачных мануфактур инженер Антон Яролимек в начале
80-х гг. XIX в. заинтересовался авиацией. Из летательных аппаратов
всевозможных типов он предпочел вертолет и провел ряд предва­
рительных опытов с игрушкой «спиролиферск». Яролимек утверждал,
что жестяной винт весом 50 г взмывал на высоту до 200 метров.
Экспериментатор пришел к выводу, что наибольшей скоропсгъем167

ностью (60—70 м /с ) обладал винт, имевший угол установки 0,5°.
Яролимек первым в истории вертолетостроения предпринял попытку
разработать метод расчета несущего винта на прочность и
оптимизации его параметров. Он рассмотрел лопасть как консольную
балку, на конце которой приложена изгибающая подъемная сила.
Использовав формулы сопротивления материалов и допустив при
этом ошибку в расчетах, инженер получил формулу для удельного
веса лопасти. По его расчетам получалось, что с увеличением
размеров лопастей их вес увеличивается значительно быстрее.
Яролимек сделал вывод, что «для достижения минимального
удельного веса лопастей необходимо вместо использования малого
количества больших лопастей использовать систему с большим
числом малых». Вместо хорошо известных и уже опробованных на
моделях двухвинтовых схем с несущими винтами большого диаметра
инженер рекомендовал многовинтовые схемы с быстро вращающимися
винтами малого диаметра. Этот способ формирования многовинтовых
схем вместо двухвинтовых Яролимек назвал «метод расчленения».
Предпочитая малые размеры несущих поверхностей, он ссылался и
на природу, отмечая отсутствие среди пернатых столь крупных
животных, которые водятся на земле и в воде.
Столь большое внимание, уделявшееся исследователем проблеме
уменьшения веса винтов, было во многом обусловлено большим
весом паровых двигателей начала 90-х гг. XIX в., под которые он
разрабатывал проекты вертолётов. По его оценкам, вес силовой
установки вертолета должен был превосходить в два раза вес системы
несущих винтов.
Впервые результаты своих расчетов и наблюдений А. Яролимек
опубликовал в 1893 г. в венском «Журнале австрийских инженеров
и архитекторов». Там же он и представил свой «метод расчленения»,
рекомендовал лопасти площадью не больше 0,06 м2, . с углом
установки 1—2° и окружной скоростью 60—80 м /с . Конструктор
уделил особое внимание вопросам прочности и технологии изготов­
ления лопастей, а также снижению их сопротивления. Лопасти
должны были представлять собой идеально отполированные метал­
лические пластины, выпускаемые вальцовкой или штамповкой. В
1893 г. Яролимек разработал проект одноместного вертолета с
весом конструкции 171 кг, двигателем мощностью 4,5 л. с. и общей
площадью лопастей 19 м2. Причем лопасти он предлагал располагать
не только на нескольких валах винтов, но и в несколько ярусов,
т. е. проектировал мультипланные несущие винты. Вертолет должен
был иметь 150 двухлопастных несущих винтов, расположенных по
25 на каждой из шести параллельных вертикальных осей.
В дальнейшем А. Яролимек неоднократно выступал с докладами
и статьями, в которых отстаивал выдвинутый им «принцип
расчленения», предлагая расчеты различных проектов вертолетов с
168

Рис. 117. Один из проектов вертолета А. Яролимека (начало X X в.)
V

многочисленными мультипланными винтами (рис. 117), спорил со
своими критиками. Среди его первых оппонентов был и выдающийся
пионер планеризма О. Лилиенталь. Он разумно заметил, что обычная
двухвинтовая схема дает значительное преимущество в весе и
простоте конструкции трансмиссии. Свои проработки Яролимек
продолжал почти до начала первой мировой войны, доведя число
винтов в некоторых проектах до 400. Будучи пионером методов
весового и прочностного расчетов винтокрылых аппаратов и
правильно оценив целесообразность многовинтовой схемы с точки
зрения больших прочности и жесткости, а также меньших сложности
и удельного веса несущих винтов, изобретатель тем не менее не
получил поддержки из-за чрезмерного экстремизма в разработке
своей идеи. Нецелесообразность мультипланных винтов в начале
XX в. стала очевидной.
Г. Вельнер. Исследования несущих винтов, патент н
проекты. Австро-Венгрия, 1883—1903. Профессор высшего
технического училища в Брно Георг Вельнер (18...—1910) был
последовательным сторонником и одним из ведущих пропагандистов
идеи полета посредством несущего винта. Она заинтересовала
молодого ученого еще в 1873 г., когда он впервые на Венской
169

всемирной выставке обратил внимание на детскую игрушку —
«воздушный волчок». Непосредственно к воплощению идеи подъема
в воздух посредством вертолета он приступил спустя десять лет,
когда впервые опубликовал статью, провозглашавшую винтокрылую
машину перспективным видом летательного аппарата. Начав свои
исследования с опытов с моделями, Вельнер провел затем в начале
90-х гг. XIX в. основательные эксперименты с моделями несущих
винтов разных форм. Для этого он использовал сконструированные
им испытательные стенды с вертикальным (рис. 118) и горизонталь­
ным (рис. 119) положением осей винтов. Приводились они ют

Рис. 118. Эскиз стенда Г. Вельнера с вертикальной осью исследуемого винта
( начало 90-х гг. X IX в.)

электромоторов. Были испытаны выполненные из жести несущие
винты шести типов диаметром от 60 см до метра и весом от 0,7
до 3,5 кг. Они различались формой, заполнением, круткой и
профилем. В результате опытов Вельнер пришел к выводу, что
наиболее рациональным является винт с двумя лопастями большого
удлинения, по форме напоминающими крылья стрекозы и имеющими
небольшую крутку в пределах углов установки 6—15° (рис. 120).
по

- Рис. 119. Эскиз стенда Г. Вельнера с горизонт альной осью наследуем а» я и а п а
( начало 90-х гг. X IX &.)

171

Рис. 120. Найденные Г. Вельнером лучшие формы лопастей винтов
(начало 90-х гг. X IX в.)

Этот винт показал самые лучшие результаты. Его параметры близки
к параметрам лопастей, используемых на современных вертолетах.
Несмотря на то, что при испытаниях моделей винтов были
получены прекрасные результаты, Г. Вельнер посчитал их еще
недостаточными для выбора наиболее рациональной формы несущего
винта. Поэтому, получив финансовую поддержку богатого промыш­
ленника Г. Фриса, он в 1894 г. приступил к испытаниям несущих
винтов в натуральную величину. Хотя опыты с маленькими винтами
продемонстрировали целесообразность узких лопастей, двухлопастные
несущие винты Вельнера первоначально имели большое заполнение
и напоминали по форме архимедов винт. Для лучшего восприятия
центробежной силы основой несущих винтов служили деревянные
радиальные балки-лонжероны. Первоначально их было по восемь.
Установленные веером с некоторым превышением друг над другом,
они обеспечивали крутку лопастям. Угол установки лопастей был
небольшой и составлял у конца лопасти 3°. Прямые лонжероны
имели ближе к концу некоторый изгиб, благодаря чему несущие
172

винты представляли собой в плане восьмерку* Оба винта имели
диаметр 6 м и первоначальную наибольшую ширину лопастей
4,4 м* Один из винтов был обтянут снизу и сверху аэростатной
прорезиненной тканью, а другой — тонкими алюминиевыми листами*
Несущие винты устанавливались на специальных весах и приводи­
лись во вращение со скоростью 60—160 Ьб/мин от локомобиля
мощностью в 4 л. с. (рис. 121).

Рис. 121. Стенд Г. Вельнера для испытания несущих винтов (1894 г.)

Вскоре после начала испытаний с винтов было удалено по четыре
лонжерона, площадь лопастей уменьшилась соответственно с 13,25
до 7,24 м . Вельнер обнаружил, что подъемная сила несущего винта
не только не уменьшилась, а возросла. Был подтвержден ранее
сделанный вывод о целесообразности узких лопастей с небольшим
заполнением.
На основе опыта испытаний винтов Г. Вельнер в 1895 г. построил
новый несущий винт диаметром 4,25 м, который по форме опять
напоминал сильно вытянутую восьмерку (рис. 122). Силовой основой
лопастей являлись семь лонжеронов из вяза, покрытых обшивкой
из алюминиевых листов. Лопасти имели крутку. Угол установки на
конце лопасти равнялся 4,2°. Частота вращения винта была
значительно увеличена. При частоте вращения 314 об/м ин подъ­
емная сила несущего винта достигала 70 кг.
Вельнером в ходе проведенных в середине 90-х гг. исследований
было достигнуто рекордное по тем временам отношение развиваемой
173

Рис. 122. Проект винта конструкции Г. Вельнера (1895 г.)

несущим винтом подъемной силы к затраченной мощности (16,2
к г /л . с.). Им был сделан вывод о целесообразности обеспечения
ширины лопастей, составляющей 10% от ометаемой окружности,
использования цельнометаллической конструкции. Вельнер первым
предложил статистическую формулу зависимости веса несущего винта
* от куба его диаметра. Полученный при этом коэффициент весового
совершенства винта Хн.в = ~т *1,2 свидетельствовал о большом весе

zr

несущих винтов его конструкции. Ученый первым в истории
вертолетостроения на переломе веков дал практические рекомендации
по соотношению весов частей проектируемого винтокрылого аппарата.
По его мнению, вес несущего винта вертолета должен был составлять
половину от веса силовой установки, а они вместе — третью часть
от полного взлетного веса аппарата. Вскоре методы проектировочного
весового расчета получили дальнейшее развитие в работах
Ш. Ренара и Н. Е. Жуковского.
Вельнер к началу XX в. пришел к выводам о целесообразности
использования на вертолете медленно вращающегося винта большого
диаметра. Эта идея получила у него воплощение в разработке в
1902 г. проекта вертолета (рис. 123) с одним несущим винтом
большого диаметра с так называемым концевым приводом. Несущий
винт приводился во вращение посредством не механической передачи
от расположенного в фюзеляжб двигателя, а винтомоторных групп,
расположенных на концах лопастей. Использование схем с концевым
приводом несущего винта и сейчас* считается одним из наиболее
целесообразных способов создания одновинтовых вертолетов большой
грузоподъемности.
* В настоящее время преимущественно рассматривается
посредством турбореактивных двигателей на лопастях.

174

концевой

привод

о

Рис. 123. Один из проектов Г. Вельнера вертолета с концевым приводом (1902 г .)

175

По первоначальному проекту «Кольцевой летатель» Г. Вельнера
должен был иметь большой двенадцатилопастный несущий винт,
вращающийся вокруг фюзеляжа посредством установленных на нем
шести винтомоторных групп. В фюзеляже должна была располо­
житься только силовая установка для тянущего воздушного винта.
Этот проект изобретатель запатентовал в ряде стран. Впоследствии
в публикациях он рассмотрел еще ряд возможных проектов
вертолетов изобретенной им схемы, различавшихся компоновкой,
числом и конструкцией лопастей. Наряду с несколькими двигателями
на лопастях Вельнер предусмотрел и вариант с единым двигателем
на валу несущего винта или в фюзеляже, мощность от которого
посредством трансмиссий передавалась к установленным на лопастях
маленьким винтам.
Разработанная в 1902 г. схема вертолета, получившая название
«схема Вельнера», по мысли ее изобретателя, должна была позволить
«несмотря на момент вращения, удовольствоваться одним подъемным
винтом» и избежать дополнительного веса сложных по конструкции
средств парирования реактивного момента несущего винта, необхо­
димых в случае использования механического привода. Однако
создание необходимого при одновинтовой схеме несущего винта
большого диаметра было конструктивно неосуществимо в начале
XX в., и Вельнер в дальнейшем рассматривал в основном
двухвинтовые схемы с механическим приводом. О «схеме Вельнера»
вертолетостроители вспомнили после окончания первой мировой
войны и построили в 20—30-е гг. ряд экспериментальных вертолетов
такого типа. Сам Г. Вельнер продолжал свои исследования вертолетов
и их несущих винтов вплоть до самой своей смерти в 1910 г.

1IL Ренар. Исследования винтов, модель вертолета
Франция, середина 80-х гг. XIX в. — начало XX в. Одним
из выдающихся пионеров мировой аэронавтики был французский
военный воздухоплаватель Шарль Ренар (1847—1905). Он провел в
возглавляемом им военном воздухоплавательном парке в Шале-Медоне многочисленные экспериментальные исследования в различных
областях воздухоплавания и авиации. Осуществив в 1884 г. вместе
с А. Кребсом постройку и испытания оснащенного электродвигателем
сравнительно удачного дирижабля, ученый приступил к исследованию
различных аспектов динамики и аэродинамики летательных аппа­
ратов подобного типа, в том числе и изучению характеристик
воздушных винтов. Улучшению характеристик винтов Ренар удрлял
большое внимание и в связи с тем, что был убежденным сторонником
авиации. Из летательных аппаратов различных типов тяжелее
воздуха наиболее целесообразным он считал вертолет.
Ренар испытывал десятки винтов различных форм и размеров,
подбирал их рациональные параметры и конструкции. Впервые о
176

результатах своих фундаментальных исследований винтов ученый
сообщил в 1889 г, на заседании Французского общества физиков.
Ренар, отметив, что подъемная сила винтов пропорциональна
квадрату окружной скорости, а потребная мощность — кубу,
предложил использовать в качестве критерия для оценки совершен­
ства винтов отношение куба подъемной силы к квадрату потребной
мощности.
Наибольшую известность ученому как исследователю воздушных
винтов принесли его статьи, опубликованные в 1903—1904 гг. рядом
ведущих научных журналистов мира. В опубликованных в 1903 г.
статьях «О возможности поддержания в воздухе летательного
аппарата типа вертолета применением существующих двигателей
внутреннего сгорания» и «О качестве несущих винтов», объединенных
под общим названием «Авиация», Ш. Ренар привел эмпирические
зависимости между подъемной силой, диаметром, КПД и частотой
вращения несущих винтов и мощностью двигателей, и в том числе
впервые привел лежащую в основе аэродинамического расчета
винтокрылых летательных аппаратов так называемую формулу
«степень две трети», авторство которой обычно ошибочно приписы­
вают Г. Вельнеру. Ученый также определил зависимость полезной
нагрузки двухвинтового вертолета от удельного веса несущих винтов
и двигателя и предложил формулы для расчета диаметра несущего
винта, оптимального с точки зрения получения максимальной
полезной нагрузки.
В этих работах Ш. Ренар заложил основы будущих аэродинами­
ческого и весового расчетов вертолетов. Кроме того, он обратил
внимание и на необходимость обеспечения прочности несущего винта
вертолета, ввел в весовой расчет эмпирический коэффициент
зависимости веса винта от его диаметра, учитывающий требование
сохранения прочности и жесткости конструкции. С целью уменьше­
ния веса несущего винта при сохранении необходимой прочности
ученый в 1904 г. впервые в истории вертолетостроения разработал
его конструкцию с шарнирным креплением лопастей, которую описал
в своей статье «О новом типе конструкции воздушных винтов».
Лопасти крепились к втулке при помощи универсального шарнира,
обеспечивающего свободу махового и качательного движения в двух
плоскостях.
Опираясь на результаты проведенных многолетних исследований,
Ш. Ренар в начале XX в. приступил к созданию вертолета. Для
начала он построил в 1904 г. крупноразмерную экспериментальную
модель вертолета (рис. 124) с двумя поперечно расположенными
двухлопастными несущими винтами диаметром 2,12 м. Как лонжерон
лопастей, так и ферменный фюзеляж вертолета были выполнены из
■%

177

Рис. 124. Модель Ш. Ренара (1904 г.)

велосипедных труб. Винты приводились ременной передачей от
двухцилиндрового Ѵ-образного мотоциклетного двигателя внутреннего
сгорания мощностью 5 л. с. Смерть Ренара прервала испытания
этой модели и не позволила приступить к постройке вертолета,
который, как считал ученый, «в будущем... откроет наилучший
способ быстрой и безопасной навигации в воздухе».

У. Уокер. Исследования винтов, патенты. Великобри­
тания, нач. 90-х ГГ. XIX В. — начало XX В. Британский
инженер Уильям Уокер занимался в Лондоне с начала 90-х гг.
XIX в. исследованием эффективности воздушных вентиляторов,
установленных в кольцевых каналах. О результатах исследований
он неоднократно докладывал в различных научных обществах. В
канале диаметром 60,3 мм было испытано 17 вентиляторов различной
формы. Исследователь установил, что объем воздуха, создаваемый
вентилятором, пропорционален частоте его вращения, потребная
работа — кубу частоты, а крутящий момент — квадрату. Наиболее
выгодным был признан угол установки лопастей 45°. Профилиро­
ванные лопасти оказались значительно эффективнее, чем плоские.
Уокер первым предпринял попытку замерить скорости индуктивного
потока по диаметру винта и отметил их «воронкообразность».
178

Исследователь пришел к выводу о целесообразности сохранения
постоянного поперечного сечения кольцевого канала во избежание
потерь тяги, развиваемой вентилятором.
Уокер отмечал, что исследуемые им вентиляторы могут приме­
няться не только по прямому назначению (проветривание помеще­
ний), но и в качестве движителей летательных аппаратов, из которых
наиболее перспективным считал вертолет. Поэтому факт выдачи в
1892 г. некоему Дж. Уокеру первого в истории вертолетостроения
патента на винтокрылый летательный аппарат с несущими винтами,
расположенными в кольцевых каналах (рис. 125), не был,
по-видимому, случайным совпадением. Совпадают и фамилия, и

содержание изобретения. Кроме того, 1892 год был временем
наибольшего развития исследований У. Уокера по вентиляторам.
Запатентованный (патент № 634) винтокрылым аппарат должен был
179

иметь два продольно расположенных несущих винта в кольцевых и
два таких же боковых воздушных винта. Каналы воздушных винтов
заканчивались рулями поворота, эффективность которых значительно
повышалась за счет помещения их в индуктивный поток. Баланси­
ровка должна была обеспечиваться противовесом, находящимся под
полом платформы, на которой размещался экипаж и силовая
установка. В случае аварии платформа, конуры над кольцевыми
каналами несущих винтов и дополнительные поверхности выполняли
функции парашюта.
Известный американский пионер авиации О. Шанют, рассмотрев
проект вертолета Уокера, отметил «значительную разницу» в работе
вентилятора и воздушного винта: «Наиболее эффективным вентиля­
тором является машина, которая создает наиболее сильное течение
воздуха при заданной мощности. Лучшим воздушным винтом
является машина, которая создает наименьшее течение». На этом
основании Шанют подверг критике проект Уокера за то, что в нем
винты имеют малый, диаметр и, следовательно, малую тягу при
заданной мощности. У. Уокер сам пришел к мнению о целесооб­
разности использования с целью уменьшения потребной мощности
медленно вращающихся винтов большого диаметра. Он провел в
своей экспериментальной лаборатории в Уестминстере серию испы­
таний небольших винтов диаметром 0,6 ...1,5 м, подтвердивших
справедливость ряда зависимостей, выявленных ранее при опытах с
вентиляторами. Возникла идея продолжить дальнейшие исследования
с несущим винтом большого диаметра. Уокеру удалось добиться
выделения для этого части правительственной субсидии, предназна­
ченной Королевскому Обществу. Большую помощь ему оказал
инженер и экспериментатор Патрик Александер, который не только
предоставил для опытов свою лабораторию в Батсе, но и оказался
талантливым помощником. Александер помог Уокеру и в финансовом
отношении.
В результате их совместных усилий в 1899 г. был построен
несущий винт самого большого из когда-либо существовавших
диаметра — 9,15 м (рис. 126). Весил винт без обшивки 55 кг. Для
легкости и прочности он был спроектирован бипланным. Конструкция
лопастей представляла собой пространственный коробчатый каркас,
выполненный из стальных труб, соединенных латунными попереч­
ными и диагональными проволочными растяжками. На каркас
натягивалась парусина различной площади и формы, изменяя таким
образом параметры исследуемого несущего винта. Максимальная
длина лопасти могла достичь 4,55 м, а ширина — 1,83 м. Разнос
бипланных поверхностей равнялся 0,95 м. Ось винта могла свободно
перемещаться в опорах крепления. К ее заднему концу был
прикреплен пружинный динамометр. Проводился испытательный
стенд посредством ременной передачи от локомобиля.
180

Рис. 126. Стенд У. Уокера для испытания натурных несущих винтов (1899 г.)

Аэродинамическим испытаниям несущего винта впервые в истории
вертолетостроения предшествовали прочностные. Неподвижные лопа­
сти винта нагружались по концам силами, создающими изгибающий
и крутящий моменты. Затем для повышения точности исследований
были измерены потери в трансмиссии. Только после этого Уокер
приступил к исследованию аэродинамических характеристик винта.
Было испытано пять вариантов несущего винта, отличавшихся углом
установки и площадью поверхности лопастей. Подъемная сила винта
с углом установки лопастей в 21° оказалась выше, чем при угле в
12,5°. Она возрастала при превращении монопланного винта в
бипланный с удвоенной площадью поверхности. Был сделан важный
вывод о целесообразности лопастей большого удлинения и винтов с
небольшим заполнением. Уокер наметил дальнейшие направления
совершенствования формы и конструкции лопастей с целью
уменьшения их вредного и профильного сопротивления. В целом
испытания большого несущего винта подтвердили правильность
выявленных ранее зависимостей подъемной силы и погребной
мощности от, соответственно, квадрата н куба частоты вг: ::яия.
Уокер установил столпообразный характер индуктивного потока за
винтом и его закручивание. Замер индуктивных скоростей под шкпм
подтвердил «воронкообразность» их распределения по радиусу.

Ш

Результаты исследований несущего винта У. Уокера и
П. Александера получили широкую известность и послужили основой
для дальнейших опытов в этой области. Одним из первых их
проанализировал член Императорского Русского технического обще­
ства В. М. Катышев, подвергший исследования критике за ошибочный
вывод о пропорциональности подъемной силы числу лопастей винта.
Сам У. Уокер признал результаты исследований вполне обнадежи­
вающими и разработал проект вертолета двухвинтовой соосной схемы
(рис. 127), который запатентовал в 1899 г. (британский патент
№ 17977). Каждый несущий винт в проекте имел по четыре
трипланные лопасти. Конструкция этих лопастей была принята
аналогичной испытанной на бипланном натурном винте. Соосные
несущие винты предусматривалось приводить во вращение, непос_й_

<—х
/ \ / \ і:і /
Ѵ \- /\ /•
/ \

<
<

'

ч / ч
7 7 77

47'--------------------- 4 7
"

^

\ ѵ ' /--------\^

у^ч Л *

Рис. 127. Проект вертолета У. Уокера (1899 г.)

182

>
/
>

родственно соединив их с конструкцией двигателя. В случае
применения двигателя внутреннего сгорания один винт должен был
крепиться к валу, а другой к цилиндрам двигателя. Если
предусматривался электрический двигатель, то соответственно — к
сердечнику и статору. Подобный способ упрощения трансмиссии
впоследствии неоднократно применялся на вертолетах соосной схемы.
Поступательное перемещение вертолета Уокер предусматривал до­
стигать его наклоном в нужную сторону смещением балансировочного
груза.

Н. Е. Жуковский. Исследования по вертолетной тема­
тике. РОССИЯ, конец XIX — начало XX В. Великий русский
ученый Николай Егорович Жуковский (1847—1921) по праву
считается основоположником отечественной науки о вертолетах.
Вертолеты привлекали внимание Н. Е. Жуковского с первых
шагов его научной деятельности в области авиации, которую он
начал в 80-е гг. XIX в. с опытов с летающими моделями. В первом
же печатном труде, посвященном теоретическим вопросам авиации,
«К теории летания», ученый, используя «струйную теорию»
английского ученого Рейли, вывел формулы для расчета подъемной
силы и потребляемой мощности для упрощенной модели несущего
винта. Это была первая в России попытка создать теоретическую
основу определения подъемной силы винта.
Жуковский внимательно следил за развитием исследований по
авиации, в том числе и по вертолетам, в России и за рубежом,
неоднократно выступал с докладами, пропагандируя новейшие
достижения в этой области. В 1898 г. он выступил с докладом
«О воздухоплавании», в котором сделал свое знаменитое заявление,
что человек «полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на
силу своего разума», и на примере широко разрекламированного
«воздушного велосипеда» француза А. Дельпра показал бесперспек­
тивность вертолетов с мускульным приводом. Ученый в докладе
отметил меньшую энергоемкость самолета по сравнению с вертоле­
том, однако при этом заявил, что исследования по вертолетам
«заслуживают внимания, так за геликоптером всегда будет оставаться
преимущество безопасного подъема и спуска». Он дал обзор
достигнутых за рубежом результатов, причем в первую очередь
отметил достижения в экспериментальных исследованиях несущего
винта австрийского ученого Г. Вельнера, отметил меньшую, по
сравнению с режимом висения, энергоемкость вертолета при полете
с поступательной скоростью.
Интерес Н. Е. Жуковского к вертолетам существенно л о м т и
накануне XX в. после трагической гибели германского планериста
О. Лилиенталя. В некотором отношении вертолет казался маллгяой
более надежной, чем летательный аппарат с неладви:->:ым крыл.ом.
Ш

Поэтому при создании в 1902 г' при кабинете прикладной механики
Московского университета аэродинамической лаборатории Жуковский
предусмотрел проведение больших работ по исследованию проблем
вертолетостроения. Основное внимание уделялось проверке формул,
экспериментально полученных Г. Вельнером и ІИ. Ренаром. Были
уточнены не только формулы расчета подъемной силы и потребля­
емой мощности несущих винтов, но и картина индуктивных потоков
над и под ними.
(
Проведенные лабораторные исследования послужили основой для
появившихся в 1904 г. научных работ Н. Е. Жуковского по
проблемам вертолетостроения. Статья «О полезном грузе, поднима­
емом геликоптером» непосредственно касалась проектирования вер­
толетов. В ней ученый рассмотрел результаты многолетних экспе­
риментальных исследований французского энтузиаста вертолетов
Ш. Ренара. Жуковский, воспользовавшись формулой Ренара для
расчета оптимального с точки зрения получения максимальной
полезной нагрузки диаметра несущего винта, посредством соответ­
ствующих математических преобразований получил уравнение для
оптимизации весовой отдачи и пришел к выводу, что наиболее
целесообразной, с точки зрения весовой отдачи, при уровне техники
того времени являлась многовинтовая схема. Ученый провел весовой
расчет восьмивинтового вертолета с несущими винтами диаметром
2 м и частотой вращения 391 об/мин, грузоподъемностью 283,2 кг
и мощностью силовой установки 32 л. с. Дальнейшее развитие
вертолетостроения подтвердило правоту Жуковского. В первой
четверти XX в. больших успехов удалось добиться конструкторам,
использовавшим многовинтовую схему, а не двухвинтовую, как
предполагал Ренар. Работа «О полезном грузе, поднимаемом
геликоптером» не была лишена недостатков, но она явилась первым
отечественным исследованием по оптимизации параметров вертолета
и заложила в совокупности с трудами Ш. Ренара основы науки
проектирования винтокрылых летательных аппаратов.
В конце того же 1904 г. Н. Е. Жуковский выступил с несколькими
докладами, посвященными винтам, работающим «только на растя­
жение». Их текстов не сохранилось, но с большой долей вероятности
можно утверждать, что ученый рассматривал вертолетный несущий
винт с конструктивным углом конусности лопастей или с горизон­
тальным шарниром. В то время такие предложения начали
появляться как метод уменьшения нагрузки в комлях лопастей винта.
Кроме того, в 1904 г. Н. Е. Жуковский выступил с докладом
«Рассмотрение проекта геликоптера ’’Мотылек"». Сведений о верто­
лете не сохранилось, но биограф ученого Е. А. Домбровская,
ознакомившись с его архивами, а также документами и личными
воспоминаниями учеников «отца русской авиации», утверждала, что
в том году Жуковский вместе с Неждановским «составил проект
184

летательного аппарата, похожего на автожир. Он предложил свободно
укрепить винт на валу и самый вал поставить почти в вертикальном
положении на тележку, снабженную колесами и тянущим пропел­
лером. По этому поводу Николай Егорович написал своему
ассистенту письмо, в котором нарисовал схему такой тележки, под
которой сделал надпись: '’вольно, как в игрушкем». К сожалению,
никаких других сведений по данной разработке не удалось разыскать.
Что собой представляло данное сооружение: прообраз автожира,
упомянутый в докладе геликоптер «Мотылек» или испытательный
стенд для исследования работы вертолетного винта в движении —
неизвестно. Известно только, что вертолетная тематика составляла
большую долю в программе исследований, начатых в основном в
1904 г. учеником Н. Е. Жуковского Д. П. Рябушинским в Кучинском
аэродинамическом институте, где и был сооружен упомянутый выше
летательный аппарат.

v.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процесс рождения вертолета занял несколько веков: от первого
предложения в IV в. н. э. использовать несущий винт для
путешествия по воздуху и до начала систематической постройки
винтокрылых аппаратов на рубеже XIX—XX вв. Несмотря на столь
давнюю историю идеи подъема в воздух посредством вертолета,
формирование его общего облика заняло немного времени, чуть
больше ста лет: с конца XVIII и до начала XX в. В эти годы было
разработано множество проектов и моделей винтокрылых летатель­
ных аппаратов, проведены основательные экспериментальные иссле­
дования несущих винтов, построено несколько мускулолетов и,
наконец, началась систематическая постройка вертолетов, оснащен­
ных двигателями.
При рождении вертолета возникли и совершенствовались все
основные направления науки и техники вертолетостроения. В области
проектирования винтокрылых летательных аппаратов конструкторы
прошли путь от упрощенного подражания естественным и искусст­
венным прообразам в природе и технике до выработки особых
«вертолетных» методов формирования общего вида, компоновки и
схемы винтокрылой машины. В рассмотренное время были предло­
жены прототипы всех существующих схем вертолетов, различные
виды других типов винтокрылых летательных аппаратов. Конструк­
торы занялись выбором и сравнением наиболее рациональных схем.
Благодаря развитию динамики полета винтокрылых аппаратов
представления об их схеме изменились: от простой констатации
необходимости средств создания подъемной и пропульсивной сил до
осознания необходимости установки на вертолете органов управления
и балансировки относительно трех пространственных осей, эффек­
тивных на всех режимах полета» Создатели винтокрылых машин
пришли к выводу о необходимости оптимизации размеров аппаратов,
проведения весового и прочностного расчетов основных частей и
деталей, хотя бы упрощенного определения ожидаемых летно-тех­
нических характеристик.
В области аэродинамики винтокрылых летательных аппаратов
пионеры вертолетостроения, начавшие в первой половине XIX в. с
робких опытов по выбору рационального угла установки лопастей,
186

в конце XIX в. приступили к фундаментальным и систематическим
лабораторным исследованиям характеристик несущих винтов. Резуль­
таты этих исследований позволили определить основные зависимости
между параметрами вертолета и облегчили его аэродинамический
расчет и проектирование несущих винтов. Кроме того, в рассмот­
ренное время зародились представления о необходимости улучшения
аэродинамических характеристик ненесущих элементов и учета
взаимовлияния несущих поверхностей. Зародились также представ­
ления о различных режимах полета вертолета, в том числе
эмпирически был уже установлен режим авторотации.
В конце XIX — начале XX в. экспериментаторами были впервые
проведены стендовые испытания на прочность несущих винтов и их
трансмиссий, позволившие внести в конструкцию ряд важнейших
изменений, в том числе и шарнирную подвеску лопастей. Изучая
историю рождения вертолета, можно отметить, как авторы проектов
первых винтокрылых летательных аппаратов с каждым десятилетием
углубляли проработку конструкции основных частей и деталей. Если
в начале XIX в. изобретатели только намечали их общий вид, то
к концу столетия в проектах стала проводиться тщательная
проработка конструкции основных частей. Особенно большое вни­
мание уделялось разработке конструкции силовой установки, несу­
щего винта и трансмиссии, но со временем конструкторы не стали
пренебрегать и проработкой фюзеляжа, шасси и системы управ­
ления. Последовательно рассматривая проекты XIX в., можно
проследить постоянное совершенствование конструкции всех этих
основных частей винтокрылых аппаратов. Несущие винты получили
лопасти современной лонжеронно-нервюрной конструкции, трансмис­
сия — редукторы, система управления — автомат перекоса, шасси
— амортизационные устройства и т. д. Огромный вклад был внесен
первыми вертолетостроителями в разработку авиационных двигате­
лей. Вплоть до появления в конце XIX в. надежных и легких
бензиновых автомобильных двигателей ими были спроектированы
многочисленные типы паровых, электрических, внутреннего сгорания
в даже газотурбинных двигателей.
Последовательное совершенствование всех основных направлений
науки и техники вертолетостроения закономерно привело к началу
систематической постройки вертолетов. Хотя ни одному из отмечен­
ных в этой книге первых вертолетов не удалось по различным
причинам оторваться от земли, опыт их разработки не пропал даром.
С учетом его вскоре были построены вертолеты, оторвавшиеся от
земли с летчиком на борту. История их разработки будет освещена
з следующей книге.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вельнер Г. Летательные машины. — СПб.: Общественная польза, 1910.
2. Верн Ж . Воздушный корабль. — СПб.: Просвещение, 1910.
3. Винчи да Л. Избранные произведения. Т. I. — М; — Л.: Академия, 1935.
4. Воздухоплавание/ІІод ред. В. Ф. Найденова. — СПб.: Самообразование, 1910.
5. Воздухоплавание/Под ред. В. К. Агафонова. — СПб.: Типография И. Н. Скорохо­
дова, 1903.
6. Жуковский Я. Е. О полезном грузе, поднимаемом геликоптером/ДІолн. собр. соч.:
В 10 т. — М. — Л.: Оборонгиз, 1931. Т. VI. С. 32—47.
7. Жуковский И. Е. Опыт теоретического определения эффекта ветра, дующего в
плоскости геликоптерного винта/ДІолн. собр. соч.: В 10 т. — М. — Л.: Оборонгиз, 1931.
Т. VI. С. 60—67.
8. Жуковский Я. Е. Теория гребного винта с большим числом лопастей/ДІолн. собр.
соч.: В 10 т. — М. — Л.: Оборонгиз, 1931. Т. VI. С. 43—59.
9. Изаксон А. М. Геликоптеры. — М. г - л .: Гос. научно-техническое издательство,
1931.
10. Кузьминский 17. Д Из области механики воздухо- и водоплавания//Записки
.Императорского Русского технического общества. 1895. Вып. 2. С. 73—88.
11. Липковский И. И. Летательный прибор системы инженера И. И. Липковского. —
СПб.: Типография МВД, 1903.
12. Михеев В. Р. Вертолеты дореволюционной России. — М.: Изд.-во МАИ, 1992.
13. Потемкин Б. Д. Военная аэронавтика. — СПб.: Воен. тип., 1888.
14. Рыкачев М. А. Первые опыты над подъемной силой винта//Морской сборник.
1871. Вып. 6. С. 1—43.
15. Франк М. Л. Воздухоплавание. — СПб.: Изд. «Воздухоплавание», 1911. Т. 1. 4. 2.
16. Чернов Д .К О наступлении возможности механического воздухоплавания без
помощи баллона//Записки Императорского Русского технического общества. 1894. Вып. 7.
С. 26—61.
17. Шавров В. Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г. — М.:
Машиностроение, 1969.
18. Яблонев А. В. Воздухоплавание. — М.: Кушнерев, 1903.
' 19. Ярковский Я. О. Опыты над сопротивлением воздуха//Известия Общества
любителей естествознания. 1890. Т. 65. Вып. 1. С. 34—43.
20. d'Amecourt Р. La Concfuete de Гаіг par rhelice//CoUection de memoires sur la
locomotion aerienne san ballons. Paris. 1864.
21. Cayley G. On the principles of aerial navigation//Mechanics Magazine. 1943. Vol. 38.
P. 273—278.
22. Chanute О. Progress in flying machines. N. Y.: M. N. Forney, 1899.
23. The Davidson gyropter//Flight. 1910. Vol. 2. N14. P. 910.
24. Dieuaide E. Tableau deviation. P. 1881.
25. Dollfus C. Histoire de l'aeronautique. P.: L'lllustration, 1932.

188

/
26. Forlanini E. Tentatives in fructue uses avand le succes//TAeronaute. 1879. An. 12. N5.
P. 123—126.
27. Ganswindt vor Gericht//Wiener Luftschiffer zeitung. 1904. Sg. III. N5. S. 99—103.
28. Gibbs-Smith С. Я. Aviation. L.: H. M. Stat., 1970.
29. Gibbs-Smith С. Я. Sir G. Cayley s Aeronautics 1796—1855. L.: H. M. Stat., 1962.
30. Iarolimek A. Ueber die Bedeutung des gliederung Princips fiir die
flugtechnik//Zeitschrift fur Luftschiffahrt und Physik der Atmosphere. 1894. Jg. XIII. N2. S.
33—40.
31. KastelP. Un helicoptere a air comprime//L'Aeronaute. 1878. An. M. N6. P. 190—199.
32. Kress W. Comment l'oiseau vole comment I'homme volerd. P.: L. Vivien, 1909.
33. Lame M. Le vol vertical. P.: La Rougery, 1932.
34. Lambermont P. Helicopter and autogyros of the world. L.: Cassell, 1958.
35. Landell de la G. Aviation ou navigation aerienne. P. 1863.
36. Launoy, Bienvenu. Instruction sur la nouvelle machine. P. 1784.
37. Lecornu /. La Navigation aeriene. P.: Nony, 1903.
38. Lewis P. British aircraft 1809—1914. N. Y.: Putnam, 1962.
39. Liberatory E. History of the helicopter to the year 1900. Washington: U. S. Department
of commerce, 1954.
40. Means I. The problem of manflight. Boston: W. B. Clark, 1894.
41. Moolman V. The road to Kitty Hawk. Alexandria: Time-life books, 1981.
42. Needham /. Science and civilisation in China. Cambridge. Univ. press., 1965.
43. Nimfuhr R. Leitfaden der Luftschriffahrt und Flugtechnik. Wien-Leipzig: Hartlebens,
1910. , .
*
44. Parsons Ch An early helicopter//Aeronautics. 1918. Vol. 14. N220. P. 38—39.
45. Paucton A. Theorie de la vis Archimede. Paris: J. H. Butard, 1768.
46. Penros H. British aviation 1903—1914. L. Putnam, 1967.
47. Pesce G. Helicopter a ailes battantes//L'Aerophile. 1897. An. 5. N3. P. 56—60.
48. Phillips W. On the aerial locomotion by mechinery without gaseous buoyancy//Third
Annual Report of the Aeronautical Society of G. Britain. Greenwich. 1868. P. 53—56.
49. Philos A. Un mot sur les recentes experiences le H. Villard//L'Aerophile. 1903. An.
•11. N6. P. 140.
50. Pickering W. The Vertical screwor helicopter//Navigating the Air. 1907. P. 112—116.
SX. Renard Ch Aviation//L'Aerophile. 1903. An. 11. N12. P. 275—279.
52. Renard Ch Sur un nouven mode de construction des helices aeriennes//Comptes Rendus
de l'Academie de Sciences. 1904. T. 139. P. 721—724.
53. RosS'F. Flying windmills. L.: Museum press, 1956.
54. Sarti V. В. Programma per un experimento di navigazione deria. Roma: Societa Tipograf.
1828.
55. Stubelius 5. Balloon, flying-machins, helicopter. Goteborg. 1960.
56. Taylor
Munson К History of aviation. L.: Crown, 1978.
57. Trouve G. Die neue Flugmaschine//Prometheus. 1891. Jg. 2. N104. S. 829—830.
58. Villeneuve Я. Les idees de H. Edison en aviation//L'Aeronaute. 1880. An. 13. NLI.
P. 259—267.
59. Walker W. Lifting power of air propellers, being experiments wiih propeBen 30ft in
diameter//Aeronautical Journal. 1900. Vol. 4. N16. P. 156—161.
60. Wegner von Dallwitz R. Hilfsbuch fur den Luftschiff- und Flogmashinentaa. km tn k
C. J. E. Volckmann Nachfalger, 1910.
61. Wissman G. Geschichte der Luftfahrt. Berlin: VEB, 1979.
Кроме того, автором использованы материалы патентных фонтов Гоге— , В е я н |р н
тании, Германии, США, а также архивов России. У*г^ины и По. іліи .

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие................................... ........... .......................................... ...

5

Зарождение идеи подъема в воздух посредством несущего
винта................ .............................................. .........................................

7

Первые предложения и проекты винтокрылых летательных
аппаратов.........^...... „■...................................;.................................... ;...

19

Начало систематической разработки винтокрылых летатель­
ных аппаратов................... .................... ............................... Л...*.......

43

Проекты и модели................... .......... ........... ...............................

81

Постройка вертолетов и зарождение науки о винтокрылых
летательных аппаратах............ .......... ......................... ........... .

134

Заключение.............................. ............................................. .......... .

186

Литература.............. ...................... ........ ................................................. 188

Научно-популярное издание
МИХЕЕВ Вадим Ростиславович
РОЖДЕНИЕ ВЕРТОЛЕТА
Редактор Т. В. Моисеева
Художник Д. Г. Хитрое
Художественный редактор В. И. Володина
Технический редактор Е. А. Смирнова
Корректор А. А. Степанова

ИБ № 138

ЛР 040211 от 15,01.92. Сдано в набор 12.02.93. Подписано в печать 30.09.93.
Формат 60х88уіб* Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать офсетная.
іУсл. печ. л. 11,16. Уч.-изд. л. 11,41. Тираж 5 000 экз. Заказ № 680. 0 1 5 .
Издательство МАИ
125871, Москва, Волоколамское шоссе, 4
Московская типография № 8 Мининформпечати РФ
101898, Москва, Центр, Хохловский пер., 7.