Сикорский С-21 Русский Витязь

А.О. "Русско-Балтийский вагоностроительный завод", авиационное отделение.
(Санкт-Петербург, Россия)

Первый многомоторный самолёт с закрытой кабиной для пассажиров

Первый полёт - 15 марта 1913


 
Крупное изображение здесь...

  1. Киевская школа
  2. Разработка
  3. Испытания
  4. Конструкция
  5. Основные характеристики

  За неполных десять лет - с 1903 по 1912, был достигнут значительный прогресс в области авиационных технологий. Самолёты научились не просто летать, но летать и днём и ночью, взлетать с воды и садиться на неё, преодолевать горные хребты и большие водные преграды, выписывать в воздухе головокружительные трюки. Но главное, они научились выполнять полезную работу - возить пассажиров и грузы. Однако реально соперничать с другими видами транспорта мог лишь самолёт большой вместимости, с комфортом не меньшим, чем у дирижаблей тогдашней воздушной линии DELAG. Первым, кому удалось решить эту задачу, оказался русский авиаконструктор Игорь Иванович Сикорский (1889 - 1972).

 Киевская школа. Практическую деятельность в авиации Сикорский начинал в Киеве. Здесь через двадцать лет после Гешвенда сложилось новое сообщество авиаторов. Все они, так или иначе, были связаны с Киевским политехническим институтом. Один из них - Николай Борисович Делоне, летом 1909 построил удачный планер. Другой - Александр Сергеевич Кудашев, создал первый в России удачный самолёт Кудашев-1. Заметный вклад в развитие авиации внесли братья Касьяненко, А.Д. Карпека, Ф.Ф. Терещенко и А.Н. Свешников. В Киеве же начинал свою деятельность Дмитрий Павлович Григорович - создатель удачных летающих лодок и колёсных боевых самолётов. Но наибольших результатов достиг, конечно же, Сикорский.
 Первую авиационную конструкцию Сикорский разработал летом 1909 года, будучи студентом Киевского политеха. Это был вертолёт С-1 с двигателем Anzani. Он, как и следующий вертолёт С-2 (1910), не смог подняться в воздух. Но эти работы были хорошей школой для начинающего конструктора. В 1910 вместе с двумя другими студентами - Фёдором Ивановичем Быликиным и Василием Владимировичем Иорданом, Сикорский приступил к разработке серии одномоторных бипланов. Строились они в принадлежавшей Сикорскому мастерской (два ангара на Куренёвке под Киевом). Первая конструкция - ферменный биплан БИС №1, не смогла оторваться от земли, Второй модели повезло больше - БИС №2 стал третьим русским самолётом, поднявшимся в воздух. В развитие данного аппарата появились следующие конструкции - С-3, С-4 и С-5. Причём на С-5 впервые было место для пассажира. Ферменная модель С-6 (1911) уже была трёхместной, а фюзеляжная С-6А (март 1912) пятиместной. На С-6А Сикорский установил рекорд скорости полёта с четырьмя пассажирами - 106 км/час. В апреле 1912 машина была продемонстрирована на Московской выставке воздухоплавания, где получила Большую Золотую медаль.
 Успехи киевского конструктора привлекли внимание серьёзного бизнеса. Недоучившийся студент был приглашён на должность главного конструктора авиационного отделения компании А.О. "Русско-Балтийский вагоностроительный завод". Сикорский переманил в Санкт-Петербург ряд киевских авиаторов, составивших костяк его КБ. В 1912 здесь были созданы несколько колёсных моделей - бипланы С-6Б, С-8, С-10, и монопланы С-7 (в 1912 участвовал в Балканской войне на стороне Болгарии), С-9, С-11, С-12. Также был построен поплавковый гидроплан С-5ф.
 К тому времени в голове Сикорского уже созрела идея построить гигантский самолёт с закрытой комфортабельной кабиной. Конструктор хотел использовать его на регулярных пассажирских линиях, для перевозок срочных грузов и даже для освоения Сибири. Предполагалось и военное применение - в качестве стратегического разведчика. В сентябре 1912 Сикорский изложил свои соображения председателю совета директоров ОАО "РБВЗ" Михаилу Владимировичу Шидловскому. Тому идея молодого конструктора понравилась настолько, что он распорядился начать постройку аппарата немедленно, обещая финансировать работу за счёт фирмы.

 Разработка. К работе над самолётом, названным на французский манер "Гранд Балтийский" ("Гранд РБВЗ"), Сикорский и его соратники приступили сразу же. Была выбрана конструкция, напоминающая значительно увеличенный в размерах С-6Б - с длинным фюзеляжем и крылом большого удлинения. К тому же снабжённый большой закрытой кабиной. На самолёт решили установить два 100-сильных немецких двигателя Argus, с возможностью монтажа ещё двух. Одного, даже самого мощного мотора, для подъёма такого гиганта в воздух не хватало. Была и ещё одна причина. В октябре 1911, во время одного из полётов Сикорского на С-5, в жиклёр карбюратора попал комар и двигатель заглох. При вынужденной посадке на железнодорожной станции Белой Церкви - между вагонами и каменной стеной, конструктору лишь чудом удалось избежать катастрофы. Этот случай укрепил Сикорского во мнении, что несколько двигателей иметь безопаснее.
 Фюзеляж получился весьма длинным, из-за чего центр масс оказался позади крыла. По этой причине оперение сделали несущим, с положительным углом установки. Во избежание сильных заворачивающих моментов рулям направления придали выпукло-вогнутый профиль, вогнутой стороной наружу. Для проверки характеристик уникальной машины был проведён ряд специальных исследований. В том числе продувки модели самолёта в аэродинамической трубе Петербургского политехнического института.
  Детали и узлы аппарата изготавливались на заводе - на Строгановской набережной в Санкт-Петербурге. Оттуда они перевозились на Комендантский аэродром, где производилась окончательная сборка. Выкатка готовой машины состоялась 4 марта 1913. В последующие дни Сикорский делал пробежки по аэродрому, ожидая благоприятной погоды.

 Испытания. Впервые самолёт поднялся в воздух 15 марта. За штурвалом был сам конструктор. Первый полёт нельзя назвать особо удачным. Машина едва достигла высоты 100 метров. Явно не хватало мощности двигателей. Самолёт отправили на доработку. В тандем с двумя существующими "Аргусами" с тянущими винтами установили ещё два с винтами толкающими. Согласно противоречивым данным различных источников первый полёт в четырёхмоторной конфигурации состоялся то ли 27 апреля, то ли 6-го, то ли 13 мая. Кроме Сикорского в экипаж вошли второй пилот Г.В. Янковский и бортмеханик В.С. Панасюк. Лётные характеристики после доработки заметно улучшились. Самолёт держался в воздухе устойчиво, послушно отзывался на команды управления.
  В течения мая - июня Сикорский, Янковский и третий испытатель - Г.В. Алехнович, выполнили ряд испытательных и показательных полётов. В одном из них "Гранд" почти полчаса летал над центром Петербурга. На борту кроме экипажа находились четыре пассажира, в том числе и Шидловский (пролететься над Петербургом было его давней мечтой). В другом полёте четыре механика, испытывая устойчивость машины при смене центра масс, разгуливали по кабине, выходили на передний балкон и собирались все в хвостовой части кабины. В третьем экипаж с четырьмя пассажирами совершил перелёт из Санкт-Петербурга в Гатчину и обратно.
  Самолёт оставался управляемым при всех вариантах центровок. Успешно получались крутые виражи. При отключении двигателей с одной стороны самолёт устойчиво продолжал полёт по прямой и даже мог разворачиваться в сторону работающих двигателей. В один из дней июня при взлёте на высоте 15 метров лопнула одна из расчалок и попала в винт, в результате чего он разлетелся вдребезги. Было пробито верхнее крыло. Тем не менее, "Гранд" благополучно совершил посадку.

 И всё же Сикорский не был полностью удовлетворён. Установка двигателей в тандем уменьшала опасность несанкционированного разворота при отказе одного из моторов, однако снижала КПД заднего толкающего винта. Особенно это сказывалось на взлётных характеристиках. По этой причине в июне-июле 1913 была проведена следующая доработка. Все двигатели были поставлены в ряд на крыле, на всех смонтировали тянущие винты. Для компенсации поворачивающего момента дополнительно установили ещё два руля направления. К тому времени машина была переименована в "Русский Витязь". Это было связано с ростом патриотизма русского общества, выражавшегося, помимо прочего, в отказе от иностранных названий.
  В новой конфигурации самолёт впервые полетел 23 июля 1913. Перестановка двигателей дала заметную прибавку в тяге, существенно улучшила взлётные характеристики, увеличила скорость и скороподъёмность. Вертикальное оперение было по-прежнему эффективным. Спустя двое суток самолёт был показан императору Николаю II в Красном Селе. Возвращаясь назад, Сикорский попал под сильный дождь, полностью заливший стёкла кабины. Тем не менее, ему удалось благополучно совершить слепую посадку на Корпусной аэродром. В последующие дни продолжались интенсивные испытания. Всего было выполнено 53 полёта. 2 августа 1913 был поставлен мировой рекорд - "Русский Витязь" в течение 1 часа 54 минут летал с семью пассажирами.
  Неизвестно, каких ещё успехов мог бы достичь самолёт, если бы не нелепый случай, произошедший 11 сентября 1913. К тому времени аппарат вывезли из ангара, освободив место для машин, участвовавших в 3-м конкурсе военных самолётов. В тот злополучный день у одного из этих аэропланов - Меллер-II, при пролёте над "Витязем" оторвался двигатель Gnôme. Мотор упал на крыло воздушного гиганта, разрушив его. Сикорский решил самолёт не восстанавливать, так как были серьёзные сомнения в прочности остальной конструкции, которая за время стоянки вне ангара успела существенно отсыреть.
Сикорский С-21 Русский Витязь
окончательная конфигурация
крупное изображение

  "Русский витязь" имел короткую жизнь. Сикорскому не удалось реализовать идеи по его практическому применению. Грубая аэродинамическая форма - выступающая над фюзеляжем кабина, обилие стоек и растяжек, создавали высокое аэродинамическое сопротивление. Длинная тонкая хвостовая часть фюзеляжа скручивалась при разворотах. Большой размах крыла приводил к большим весовым потерям. Однако, значение этого аппарата для дальнейшего развития мировой авиации трудно переоценить. Конструкторами "Руссо-Балта" удалось создать первый в мире успешно летающий многомоторный самолёт.
  Справедливости ради надо сказать, что это был не первый аэроплан с числом двигателей более одного. Первую машину с двумя двигателями Роджер Соммер создал ещё в сентябре 1910. В том же году в Германии, в Иоганнистале на заводе Румплера, русский инженер Борис Григорьевич Луцкой построил двухмоторный моноплан Луцкой-2. В 1911 появилась ещё пара машин. Их построили француз румынского происхождения Анри Коанда и британская фирма Short (модель S.39). Однако в этих случаях двигатели размещались на общем валу. Они представляли собой единое целое - "два в одном", как гласит современный рекламный слоган. Сикорскому же удалось создать более гибкую схему, где каждый двигатель является автономным источником тяги.
  Другим достоинством "Русского витязя" была закрытая пассажирская кабина. И здесь Сикорского опередили другие конструкторы. Луи Блерио с моделью Blériot XXIV, Эллиот Роу с Avro G, Иго Этрих с вариантом самолёта Taube. Но только у Сикорского кабина имела приличные размеры. В кабине "Витязя" можно было стоять во весь рост, свободно ходить. Обшивка фюзеляжа настолько снижала уровень шума от двигателей, что пассажиры могли вести разговор, не повышая голоса. Благодаря большим окнам из кабины был великолепный обзор...
  Главная же заслуга Сикорского состоит в том, что ему удалось разрушить психологический барьер, стоящий перед другими конструкторами. Ведь по понятиям тех лет считалось, что самолёты уже достигли предельных размеров, и аппарат бóльших размеров просто не полетит. А Сикорскому удалось построить летающую машину, превосходящую всё ранее созданное почти вдвое. Другой "постулат" гласил, что устанавливать много двигателей опасно, особенно вне продольной оси самолёта. Мол при отказе одного из них сильный разворачивающий момент приведёт к потере управляемости и, в конечном счёте, к катастрофе. Сикорский считал иначе. Он настойчиво двигался к цели, несмотря на сильное давление маститых авторитетов. Решимость конструктора Сикорского и поддержка предпринимателя Шидловского позволили доказать скептикам, что тяжёлый многомоторный аппарат таки способен летать, причём весьма неплохо.
  Однако инерция мышления была столь велика, что даже после того как самолёт полетел, многие отказывались в это верить. Скептики полагали, что если уж на Западе ничего такого создать не смогли, то в отсталой по их понятиям России и подавно. Европейские издания называли сообщения о полётах гигантской машины Сикорского "Петербургской уткой". Даже вездесущий авиационный журнал Flight дал первую короткую заметку о реальном существовании "Витязя" лишь в июне 1913. Очевидно после того, как полёты машины увидел кто-то из его корреспондентов.


Конструкция (конечная конфигурация)
Цельнодеревянный четырёхмоторный биплан классической схемы с закрытой кабиной и колёсным шасси.

Фюзеляж - корпус прямоугольного сечения с каркасом из ясеня и обшивкой из трёхслойной фанеры (т.н. "арборита"). Ширина фюзеляжа в передней части 1,4 метра, в хвостовой 0,6 м. Высота в носовой и средней части 0,9 метров, в хвостовой почти нулевая. Конструкция усилена шпренгелями с растяжками из рояльной проволоки сечением 3,5 мм. В носовой части фюзеляжа открытый балкон длиной 1,6 метра, где установлен прожектор для полётов в ночное время. За ним закрытая кабина длиной 5,75 метров, шириной 1,6 метров и высотой 1,85 метров, выступающая над фюзеляжем. Кабина обтекаемая с обшивкой из "арборита", в значительной степени остеклённая. В передней части кабины места для двух пилотов, отделённые от остального пространства стеклянной перегородкой с дверью. Затем пассажирский салон с шестью (или десятью) плетёными креслами и столиком. В задней части кабины умывальник и шкаф для одежды. Под полом кабины аккумуляторы для системы освещения кабины.

Крыло - четырёхстоечная бипланная коробка с верхним крылом размахом 27 метров (площадь 66 кв.м., относительное удлинение 5,6), нижнее крыло имеет размах 20 метров (54 кв.м.). Оба крыла прямоугольной формы, расстояние между ними - 2,5 метра. Стойки закреплены проволочными растяжками. Кроме четырёх прямых стоек с каждой стороны подкосные стойки между последней нервюрой нижнего крыла и серединой выступающей части верхнего крыла. Крылья тонкого профиля (толщина 4,7 %) с двухлонжеронным каркасом. Лонжероны коробчатые 90 х 50 мм из сосны и 5-мм фанеры. Нервюры из 8-мм фанеры и сосновых реек. Обшивка полотняная, покрытая лаком эмалитом. Верхнее крыло с элеронами.

Двигатель - Четыре поршневых двигателя, установленные в ряд на верхней поверности нижнего крыла, попарно с каждой стороны:
- Argus - 100 л.с./74 кВт, 4х-цилиндровый рядный жидкостного охлаждения;
система охлаждения с трубчатыми радиаторами, установленными по бокам средних двигателей. Винт двухлопастный, деревянный диаметром 2,6 м. Топливо - бензин, топливные баки из латуни (толщиной 0,6 мм), запас топлива 200 - 250 кг, расход 90 - 100 кг в час.

Оперение - горизонтальное оперение монопланное большой площади, несущее. Вертикальное оперение - четыре руля направления, размещённые на стабилизаторе в плоскости симметрии двигателей, скреплённые попарно с каждой стороны от продольной оси самолёта. Рули направления с роговой компенсацией. Каркас деревянный, покрытый полотном.

Шасси - представляет собой две четырёхколёсные тележки, на каждой из которых по две пары колёс. Тележки крепятся между полозами на шнуровых амортизаторах и системе проволочных растяжек. Имеется хвостовой костыль с амортизатором.

Управление - тросовое дублированное - с помощью двух штурвалов и педалей. Регулировка оборотов двигателей с помощью четырёх акселераторов с общим и индивидуальным управлением.

Приборы - высотомер, указатель скорости, кренометр, авиагоризонт, компас.


Основные характеристики

    Размах крыла, м
27,00
 
    Площадь крыла, кв.м
120
 
    Длина, м
20,00
 
   

Высота, м

3,90
 
    Взлётный вес, кг.
4200
 
    Вес пустого, кг.
3500
 
    Скорость макс., км/час
90
 
    Скорость крейс., км/час
70?
 
    Потолок, м
600
 
    Дальность полёта, км
170
 
    Количество пассажиров
6-10
 
    Произведено самолётов
1

 


Источники.
  1. Авиация и космонавтика. 1993 №№7, 8, 1995 № 8-9
  2. Дузь П.Д. "История воздухоплавания и авиации в России". Москва. 1979
  3. Катышев Г.И., Михеев В.Р. "Крылья Сикорского." Москва. 1992
  4. Пышнов В.С. "Из истории летательных аппаратов". Москва. 1968
  5. Самолетостроение в СССР 1917-1945, ЦАГИ. Москва. т.1 1992
  6. Соболев Д.А. "Рождение самолёта". Москва. 1988
  7. Тейлор М., Мандей Д. "Книга Гинесса по авиации." Минск. 1997
  8. Техника Молодёжи. 1989 №№ 6,7
  9. Шавров. В.Б. "История конструкций самолётов в СССР до 1938 года". Москва. 1978
  10. Gunston B."The Illustrated Encyclopedia of Propeller Airliners". New York. 1980
  11. Flight. 1913, Vol. 5 No.23, 25, 27, 35, 40; 1917 Vol. 9 No 18
  12. Letectvi + Kosmonautika. 1985 №1
  13. R.E.G. Davies "Aeroflot: An Airline and Its Aircraft". Rockville, MD. 1992

последняя редакция 20.03.2017

На титульную страницу