Летающий вагон Як-24

3 июля 1952 года, 70 лет назад, в СССР в воздух поднялся поистине уникальный вертолет, более походивший на летающий вагон с двумя двигателями, размещенными спереди и сзади фюзеляжа. Это был Як-24 — первый и единственный в своем роде «летающий вагон», созданный в СССР в конструкторском бюро знаменитого авиаконструктора Яковлева.

Первый тяжелый.

История создания Як-24, началась летом 1951 года на совещании в Кремле, в котором, кроме признанных в будущем вертолетчиков Миля и Камова, участвовали не менее известные конструкторы самолетов Туполев, Ильюшин и Яковлев. Перед всеми ними была поставлена задача в быстром темпе преодолеть отставание нашей страны от США в области тяжелого вертолетостроения. Это отставание стало заметным после широкого использования вертолетов американскими войсками в ряде войн, которые вели в то время США в странах ЮВА.

 Тогда с вертолетов высаживались десанты морской пехоты в практически любых, недоступных для обычного транспорта районах, организовалось снабжение с воздуха боеприпасами, вооружением, обеспечивался вывоз раненных. В СССР таких вертолетов не было. Поэтому и возникла необходимость в создании большого десантно-транспортного вертолета.

Два конкурента.

Туполев и Ильюшин наотрез отказались от этого проекта, сославшись на большую загрузку своих конструкторских бюро и полное отсутствие опыта в проектировании вертолетов. В то время такой шаг был если не подвигом, то поступком, требующем немалого мужества.

 Камов не проектировал тогда больших вертолетов. Поэтому выполнение важного правительственного задания было поручено Яковлеву и Милю. Первый имел опыт проектирования и строительства экспериментальных винтокрылых машин: в 1945 году уже был создан двухместный вертолет с соосными винтами, а в 1950 году — одновинтовой Як-100 с трехлопастным рулевым винтом.

Другая и наверное самая главная причина участия А. Яковлева в конкурсе заключалась в том, что он не мог не согласиться в нем участвовать, потому что по воспоминаниям очевидцев незабываемый Лаврентий Павлович Берия с угрозой сказал конструктору: Или ты будешь делать вертолет или ничего, понял?.

Милю поручили разработку одномоторного вертолета на 12 десантников. К тому времени у него был значительный опыт по строительству винтокрылых аппаратов. Уже успешно летали вертолеты ОКБ Ми-1, Ми-2. Забегая вперед, можно сказать, что проект 12 местного вертолета был осуществлен и он под маркой Ми-4 получил широкое распространение у нас и за рубежом

Летающий вагон.

Александр Яковлев выбрал проект двухмоторного двухроторного вертолета с продольным расположением воздушных винтов вдоль оси.

. Выбор продольной схемы позволял полностью использовать весь объем фюзеляжа для размещения силовых установок, десанта или груза. Она не требовала дополнительных форм и устройств для крепления роторов, в отличие от схем с поперечным или треугольным их расположением. Продольная схема вертолета и размещение грузовой кабины между воздушными винтами обеспечивали необходимую центровку при различных вариантах загрузки.

На проектирование, постройку и испытание вертолета, получившего обозначение Як-24, отводился всего один год. А ведь при создании машины предстояло решить массу вопросов, с которыми самолетостроители никогда не сталкивались вплотную: охлаждение двигателей работающих в режиме зависания вертолета, устранение вибрации фюзеляжа и винтов.

Чтобы уложиться в сроки, в ОКБ стали строить сразу 4 экземпляра вертолета Як-24, предназначенных для проверки статической прочности на испытательном стенде, динамической прочности при работе двигателей на земле (на привязи), для летных заводских и государственных испытаний.

Необычная машина.

Як-24 получился. Он имел длину почти 22 метра, высоту около 6,5 метра, два воздушных винта диаметром 21 м каждый. Эта необычная машина способна перевозить в грузовой кабине размером 1,9×1,9×9,4 м автомашины, мотоциклы с коляской, пушки с расчетами, тяжелые армейские минометы, другую боевую технику, десантников (до 19 человек) с полным снаряжением.

Для упрощения конструкции фюзеляж вертолета выполнялся в виде ферм, сваренных из стальных труб большого диаметра и обтягивался полотном по дюралевым стрингерам. Такая конструкция обладала большой живучестью и допускала легкий ремонт. По своему взлетному весу Як-24 значительно превышал (в три-четыре раза) существовавшие тогда зарубежные машины.

В санитарном варианте вертолета в грузовой кабине могли размещаться 18 носилок, сиденье и столик для врача, а также санитарный инвентарь. В этом варианте люк пола мог быть использован для подъема в кабину раненых на носилках при помощи лебедки без посадки вертолета на землю. Экипаж вертолета состоял из трех человек: двух летчиков и стрелка-радиста, располагающихся в одной кабине.

Она состояла из трех частей: носовой с пилотской кабиной и хвостовой, которые разъединялись. Средняя же часть оставалась на шасси. Такое деление фюзеляжа допускало простой демонтаж моторов и элементов трансмиссии, что упрощало эксплуатацию. Все электро и радиооборудование размещалось в спецотсеке, расположенном позади пилотов. Это облегчало ее обслуживание и упрощало проводку коммуникаций.

При выходе из строя одного из моторов вертолет благодаря синхронной связи роторов мог продолжать полет. При выходе из строя обоих моторов лопасти воздушных винтов автоматически переходили на режим авторотации и обеспечивали безаварийную посадку вертолета. Лопасти роторов были металлические и снабжались системой противообледенения. По своему взлетному весу Як-24 значительно превышал (в три-четыре раза) существовавшие тогда зарубежные машины.

В пятидесятые годы даже за рубежом не было такого огромного вертолета. Лишь в 1951 году в журнале «Авиэйшн уик» был опубликован проект 25-местного десантного двухроторного вертолета продольной схемы ХН-16 американской фирмы «Пясецкий Геликоптер Корпорейшн», который мог перевозить 40 человек в пассажирском варианте. Хорошо известный сегодня американский «летающий вагон» Boeing CH-47 Chinook совершил свой первый полет лишь только 21 сентября 1961 года.

Трудный путь в небо.

Первый экземпляр Як-24 успешно прошел статические испытания, но вот вторая машина, наработав на земле всего 178 часов из 300 положенных, сгорела дотла из-за разрушения крепления моторной рамы заднего двигателя. Как вспоминал сам Яковлев, после катастрофы открылась печальная картина. Груда обгорелых обломков и разбросанные вокруг исковерканные лопасти — больше ничего не осталось от ресурсной машины. Нужно было начинать все сначала.

Сроки поджимали и Яковлев, усилив подмоторную раму, решился на первый полет Як-24. Его в июле 1952 г. успешно совершил экипаж летчиков-испытателей Сергея Бровцева и Егора Милютичева.

Вот что писал С. Бровцев в своем отчете об испытаниях вертолета:

- Первой отрывается носовая часть машины, затем хвостовая. На висении вертолет хорошо слушается рулей, висит без кренов. Тряски на висении не наблюдается». Первый полет по кругу продолжался на высоте 7-10 м со скоростью 20-30 км/час в течение 15 мин.

Однако в дальнейшем при проведении заводских летных испытаний в полете появилась сильная тряска, вызвавшая опасную вибрацию всей машины. Ее амплитуда достигала в кабине пилотов 1 мм. С ростом оборотов двигателей амплитуда колебаний увеличивалась, а частота была пропорциональна оборотам несущих винтов. Более того, во время тряски на всех режимах полета вертолет терял высоту.

С тряской ученые и летчики-испытатели боролись почти полгода: дорабатывали конструкцию лопастей воздушного винта, проводили их балансировку, изучали влияние стабилизатора на задний несущий винт, увеличивали жесткость лонжеронов каркаса фюзеляжа. За счет этих доработок и увеличения жесткости крепления моторов амплитуда колебаний уменьшилась в два раза, но тряска не прекратилась.

Парадоксальное решение.

В конце концов, Яковлев пришел к парадоксальному решению: для исключения тряски впервые в вертолетостроении он решил укоротить лопасти воздушных винтов на полметра каждую.

Вот как сам конструктор рассуждал по этому поводу:

-Основным источником возникновения тряски были, несомненно, лопасти вертолета. Их было по четыре на каждом роторе. Все они с огромной скоростью вращаются, причем возникают очень сложные механические и аэродинамические явления. А что если изменить виброхарактеристики лопастей путем их укорачивания, задавался вопросом конструктор.

Так и сделали. Кроме того, изменил кинематику системы управления. Доработки дали положительные результаты: опасные вибрации не возникали ни на одном из режимов полета, а управляемость вертолета не изменилась.

 Зимой 1953 года на Як-24 начались государственные испытания. Но при опробовании двигателей на земле лопнули привязные тросы, вертолет поднялся на несколько метров и рухнул на землю. Эта авария по своим последствиям была ужасной. Как вспоминал потом А. Яковлев, некоторые нестойкие духом инженеры даже не захотели продолжать работу над вертолетом. Тем не менее, после этой неудачи испытания продолжились на втором экземпляре вертолета. Они прошли успешно, и Як-24 пошел в серийное производство.

На базе Як-24 создано несколько модификаций — транспортная, санитарная. Он также использовался как трубоукладчик и бензозаправщик. Пассажирская версия Як-24А позволяла перевозить 30 человек. Кроме того, Як-24 впервые в СССР применялся как летающий кран для перемещения грузов на внешней подвеске.

Он использовался в процессе восстановления царскосельских дворцов, когда с его помощью за два дня были сменены перекрытия зданий, Такая же работа, но с использованием строительных кранов заняла бы 1,5-2 месяца. Вертолет перевозил трубы при сооружении газопровода в Ленинград, устанавливал мачты электропередач в труднодоступных горных и болотистых местностях.

В 1955 году четыре вертолета Як-24 были показаны на воздушном параде в Тушино, где с их помощью высадился большой десант. На этом винтокрылом аппарате устанавливалось несколько рекордов по подъему грузов, совершен ряд беспосадочных полетов по маршруту Москва — Ленинград. В перелетах и установлении рекордов участвовали многие известные летчики-испытатели того времени, такие как например, Герой Советского Союза Юрий Гарнаев. К сожалению, когда в стране появился более мощный вертолет Ми-6, производство Як-24 было свернуто.