[Люциан]

Экспериментальный вертолет-кран Sikorsky S-60 (США)

Экспериментальный вертолет-кран Sikorsky S-60В 1955 году Игорь Сикорский впервые публично рассказал о своем видении вертолета типа «кран», который будет перевозить груз снаружи, а не внутри грузового отсека. Фюзеляж представлял собой простую «палочную» конструкцию, несущую механические системы с подвешенной внизу кабиной пилота. Идея Сикорского заключалась в том, что с местом пилота, обращенным назад, пилот будет иметь неограниченный обзор во время прикрепления/отсоединения груза и при маневрировании груза в точном положении. Полезная нагрузка не будет ограничиваться размером кабины. И благодаря простоте конструкции, он будет иметь меньшие производственные и эксплуатационные расходы.

Вертолет-кран, задуманный Игорем Сикорским, имел бы три жизненно важных преимущества. В порядке важности он сказал, что они были следующими:
1) Полностью беспрепятственный обзор для пилота, позволяющий ему наблюдать всю операцию по сбору или доставке грузов. Это означало бы окна по всему периметру и, возможно, двойные сиденья пилотов, одно лицом вперед, а другое назад.
2) Конфигурация, позволяющая не только подбирать во время висения, но и прикреплять такие объекты, как грузовики и танки, или очень длинные объекты, такие как столбы, пиломатериалы и трубопроводы, к самолету, когда он стоит на земле. И,
3) Большая полезная нагрузка в эквивалентных количествах и более низкая стоимость производства, чем у существующего вертолета с кабиной.

В 1956 г. у Сикорского уже был готов полноразмерный макет такой машины с использованием динамических компонентов S-56, построенных для оценки. Одной из ключевых задач макета было исследование концепции реверсивного сиденья в кабине, которое должно было поворачиваться на 180º для подъема и сброса груза. Концепция была предложена руководству Объединенной авиастроительной корпорации (ныне United Technologies Corporation), и было одобрено финансирование проектирования и изготовления экспериментального вертолета для оценки концепции. Проектирование было начато 1 мая 1958 г. Изготовление было завершено к 18 марта 1959 г., а дата первого полета - 25 марта 1959 г. В вертолете использовались силовая установка, несущий винт и динамические системы от Sikorsky S-56 (морская пехота HR2S-1 и армейский H-37A). Эти компоненты S-56 были предоставлены Управлением аэронавтики ВМС США.

Через десять дней после первого полета его продемонстрировали в Форт-Брэгге. Общее время полета за эти десять дней составило 22 часа 45 минут. В течение следующих трех месяцев Sikorsky S-60 был продемонстрирован акционерам ОАК, прессе и немецкой военной группе, а также на авиабазе морской пехоты в Квантико, штат Вирджиния, на собрании AAAA в Вашингтоне, округ Колумбия, в Военно-морской аспирантуре. Были также исследованы способы перевозки грузов. В августе была проведена демонстрация двадцати пассажирских отсеков, а затем в течение ноября были проведены новые демонстрации на военных и других правительственных объектах.

Большая работа была проделана по перевозке различных грузов, отработке техники и погрузочно-разгрузочного оборудования, исследованию ночных операций. С очень небольшой практикой было обнаружено, что можно приземлиться и отпустить один груз, "перепрыгнуть" на второй груз, зацепиться и взлететь в течение 60 секунд. Это превосходило возможности любого другого вертолета, а во многих случаях превосходило возможности грузовика. При перевозке личного состава на платформе и в гондоле было обнаружено, что безвибрационная транспортировка может быть обеспечена очень просто. В этих предварительных испытаниях простые банджи-связки обеспечивали полную виброизоляцию капсул. Это считалось очень важным, потому что это значительно повысило комфорт пассажиров. Последующие исследования и проектирование привели к созданию системы крепления, в которой использовалась гидравлика для обеспечения захвата груза и изоляции вибрации.

1960 год принес новые демонстрации и дальнейшее развитие техники перевозки грузов, траления и буксировки мин, а также подъемной системы. Испытания продолжались до 1961 года, и к 1 апреля 1961 года, примерно через два года после первого полета, было налетано 335 часов. Был сделан вывод, что характеристики Sikorsky S-60 в целом такие же, как у обычного Sikorsky S-56. Влияние внешних нагрузок на скорость и дальность полета зависело от размера и формы груза. Поведение грузов, подвешенных в одной точке, в некоторых случаях было неустойчивым, но, поскольку пилот, сидящий лицом назад, мог видеть действие этих грузов, всегда можно было с помощью обычного здравого смысла отрегулировать воздушную скорость до значения, при котором будет вести себя конкретный груз. удовлетворительно или, в других случаях, отрегулировать длину подъемного троса для устранения проблемы. Проблем с грузами, переносимыми системой многоточечной подвески, не возникало.

Sikorsky S-60 мог перевозить на 1000 фунтов больше груза, чем Sikorsky S-56, потому что он был на 1000 фунтов легче. Он выполнял операции по разминированию, которые в то время не могли быть выполнены ни на одном существующем вертолете. Буксировка производилась базовым вертолетом без использования специальных буксировочных комплектов или приспособлений, которые в то время требовались на существующих вертолетах. Предусматривалась пассажирская капсула на 40 человек, что превышало бы вместимость Sikorsky S-56.

В январе 1961 года Sikorsky Aircraft и Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства заключили контракт, по которому подрядчик модифицировал систему управления, чтобы разрешить регулировку чувствительности управления в диапазоне от половины до двойной чувствительности, чтобы можно было оценить эффект. чувствительности органов управления на способность вертолета выполнять точные маневры на малых скоростях. Во время контрольного полета 3 апреля 1961 года перед доставкой в НАСА, когда органы управления были настроены на удвоенную нормальную чувствительность, вертолет стал неуправляемым и разбился на летном поле Сикорского. Пилоты не пострадали, но машина была повреждена и не подлежала ремонту. Вертолет Sikorsky S-60 провел более 335 часов летных испытаний, оценивая концепцию крана. В настоящее время вертолет Sikorsky S-60 находится в Музее авиации и космонавтики Коннектикута в Стратфорде, где его реставрируют.

Успех экспериментального крана Sikorsky S-60 привел к разработке серийного Sikorsky S-64 Skycrane, также финансируемого компанией. Основные различия между ними заключались в использовании газотурбинных двигателей на Sikorsky S-64, конфигурации переднего колеса и основного шасси в задней части шасси для облегчения операций с большими полезными нагрузками, а также в использовании третьего отдельного поста пилота для сиденья, обращенного назад.

Особенности конфигурации Sikorsky S-60

Главной особенностью компоновки Sikorsky S-60 является фюзеляж типа «палка» с вынесенным наружу грузом. Это позволило расположить кабину пилота лицом к корме, чтобы пилот мог полностью видеть груз, а также операции погрузки и разгрузки. Кроме того, вертолет мог нести любую нагрузку, независимо от размера и формы, в пределах своей грузоподъемности. Конфигурация позволяла вертолету приземляться с большей нагрузкой. Таким образом, грузовые соединения могли быть выполнены без помех от потока ротора вниз и опасностей статического электричества. Это позволяло выполнять руление с прикрепленным грузом и обеспечивало возможность аварийной посадки без сброса груза. Взлет мог осуществляться в условиях эффекта земли, что увеличивало потенциальную массу полезной нагрузки.

При проектировании кабины первостепенное значение придавалось обзору пилота. Для повышения скорости при прикреплении, отсоединении и маневрировании груза пилот должен видеть, что он делает, а не полагаться на информацию из вторых рук, передаваемые сигналы внутренней связи или наземного экипажа. С этой целью кабина была подвешена ниже основной части фюзеляжа, а пилота снабдили поворотным сиденьем и двумя комплектами органов управления. Таким образом, пилот мог управлять вертолетом лицом назад с грузом и посадочной площадкой как на ладони. В начале программы было признано, что циклическая ручка, педали руля направления и ноги пилота мешали пилоту видеть поднимаемый груз, когда этот груз находился более чем на 20 футов ниже уровня пола кабины. Эта проблема была устранена за счет включения трехосного рычага подлокотника с ограниченными полномочиями, чтобы обеспечить управление по тангажу, крену и рысканию для пилота, когда он находится лицом назад, что позволило снять циклический рычаг и педали руля направления и позволить пилоту расположить его ноги вне желаемой линии обзора.

Основное шасси было разработано с колесами большого диаметра, чтобы обеспечить приемлемые характеристики посадки и руления на неровных неподготовленных участках. Была включена возможность поставить шестерню на колени на шесть дюймов. В остальном шасси было аналогично серийному S-56 и устанавливалось на крыле S-56 и несущей конструкции. Двигатели, трансмиссии и несущие винты были компонентами S-56. Было установлено базовое ASE (автоматическое стабилизирующее оборудование) для контроля тангажа, крена и рыскания с возможностью управления высотой и тросом. Как для пилота, так и для второго пилота использовались стандартные приборы пилотирования и управления. Для положения лицом к корме были предусмотрены приборы RPM, MAP и высоты. Вдоль нижней части фюзеляжа был предусмотрен ряд из десяти точек крепления, к которым можно было быстро, безопасно и под пристальным вниманием пилота прикрепить любой груз. В ходе оценки были предусмотрены дополнительные точки на фюзеляже и на крыле.

Чтобы обеспечить возможность подъема, когда груз был слишком большим или громоздким, чтобы поместиться под краном, или когда места погрузки или доставки не позволяли приземлиться вертолету, был предоставлен подъемник грузоподъемностью 12 000 фунтов с тросом длиной 100 футов. Он был установлен в фюзеляже под трансмиссией и примерно в центре тяжести вертолета. Такое расположение исключало какое-либо неблагоприятное влияние нагрузок на летные характеристики машины. Подъемник также был разработан для буксировки и имеет рабочую мощность 30 000 фунтов натяжения буксира. Два посадочных фонаря (один точечный и один прожекторного типа) были расположены в нижней части кабины с обзором 360°, чтобы обеспечить такую же отличную видимость в ночное время. Были включены два откидных сиденья для перевозки пассажиров.

Технические характеристики Sikorsky S-60
Экипаж: 3
Вместимость: полезная нагрузка 5443 кг
Длина: 26,80 м
Диаметр несущего винта: 21,97 м
Площадь несущего винта: 379 м
Количество лопастей 5
Общая длина с развернутыми лопастями 87 футов 11 дюймов
Габаритная высота с хвостовым винтом 21 фут 8 дюймов
Максимальный взлетный вес: 9 525 кг
Вес пустого: 19 613 фунтов.
Полезная нагрузка 12 800 фунтов
Полезная нагрузка/дальность: 8100 фунтов/40 км
Вместимость топливных баков 3996 фунтов.
Силовая установка: 2 18-цилиндровых радиально-поршневых двигателя воздушного охлаждения Pratt & Whitney R-2800-54 Double Wasp мощностью 2100 л.с. (1600 кВт) каждый
Скороподъемность, 2900 футов в минуту
Максимальная скорость: 211 км/ч
Нормальная крейсерская скорость: 100 узлов
Дальность полета: 398 км
Практический потолок: 2400 м

Источник: www.dogswar.ru