Вертолёт, 2008 №2

Новая теория воздушного винта позволяла рассчитывать несущий винт для вертолета, оставляя невыясненным вопрос о его рациональной схеме. Существовавшие тогда схемы вертолета были, в основном, двухвинтовыми (в том числе соосными) и многовинтовыми.

Именно в это время Б.Н. Юрьев начинает работать над одновинтовой схемой вертолета. В первоначальном варианте реактивный момент вращения подъемного винта уравновешивался моментом сил двух малых винтов. 26 сентября 1910 года Б.Н. Юрьев получил в патентном бюро Департамента торговли и мануфактур охранную грамоту? 45212: «Предмет привилегии — одновинтовой геликоптер, отличающийся тем, что момент вращения, произведенный подъемным винтом, уничтожается моментом сил двух малых винтов, действующих на концах некоторого плеча, перпендикулярного к оси большого винта.».

Но тем не менее и в данном виде схема оставалась тяжелой. В ходе дальнейших работ Б.Н. Юрьев пришел к новому варианту уравновешивания реактивного момента с помощью одного рулевого (малого) винта, установленного на хвостовой балке. Это сделало конструкцию еще более компактной, уменьшило лобовое сопротивление и вес машины. Однако малый винт при этом давал не только момент, но и тягу. Вопрос о неуравновешенной тяге при неподвижном висении вертолета решался некоторым наклоном оси несущего винта в сторону, противоположную силе тяги малого винта. Спустя 60 лет подобная схема парирования тяги рулевого винта была реализована на боевом вертолете Ми-24. Предложенная же студентом Юрьевым одновинтовая схема использована при создании 90 % вертолетов во всем мире!

В начале 1911 года Б.Н. Юрьев начинает работу над устройством, обессмертившим его имя, — автоматом перекоса. Дело в том, что управление одновинтовым вертолетом осуществлялось путем изменения тяги рулевых винтов. Схема управления при этом получалась весьма сложной и громоздкой. Предлагаемый Юрьевым автомат перекоса выполнял эту задачу путем поворота лопасти относительно ее оси в процессе одного оборота несущего винта. Изменением угла установки изменялась тяга, которая уменьшалась с одной стороны ометаемого лопастями диска несущего винта и увеличивалась с другой. Таким образом, несущий винт, а затем и весь вертолет наклонялся в нужную сторону. После изобретения автомата перекоса одновинтовая схема вертолета получила логическую завершенность.

В апреле 1911 года в Петербурге состоялся I Всероссийский воздухоплавательный съезд, на котором с докладом «Критика прежних систем геликоптеров и описание нового типа геликоптера системы автора» с большим успехом выступил Б.Н. Юрьев.

В том же году члены воздухоплавательного кружка приступили к постройке вертолета. Недостаток финансирования привел к тому, что была построена лишь действующая модель. Замена хромоникелевого вала, который предполагался по проекту, на цельнотянутую стальную трубу привела к поломке модели уже на одном из первых испытаний. Не хватало средств и на изготовление автомата перекоса. Но самое главное, вместо мотора «Гиом» мощностью 50 л.с. пришлось установить менее мощный мотор «Анзани» всего в 25 л.с., что было явно недостаточно для совершения полетов. Но тем не менее вертолет был построен и показан в марте 1921 года на Второй международной выставке воздухоплавания и автомобилизма. Студенту Юрьеву была присуждена малая золотая медаль «За прекрасную теоретическую разработку проекта геликоптера».

Период расцвета таланта молодого ученого совпал с самым ярким временем в истории отечественной авиационной науки. В начале века русские ученые во главе с Н.Е. Жуковским занимали передовые позиции в мире в области аэродинамики, что позволило заговорить о русской школе теоретической аэродинамики. «Птенцами гнезда Жуковского» были такие выдающиеся ученые и конструкторы, как А.Н. Туполев, В.П. Ветчинкин, Б.С. Стечкин, А.А. Архангельский, А.А. Микулин. В одном ряду с этими именами по праву стоит и имя Б.Н. Юрьева.

В начале Первой мировой войны прапорщик запаса Б.Н. Юрьев был призван в действующую армию. Вскоре после призыва он получил приказ отправиться в г. Яблону, где размещалась эскадрилья тяжелых бомбардировщиков «Илья Муромец». Здесь произошла его встреча с И.И. Сикорским. Лишь в 1918 году Юрьев получил возможность продолжить образование. 5 мая 1919 года он защитил дипломный проект на тему «Четырехмоторный тяжелый самолет». После окончания МВТУ молодой ученый был назначен заведующим аэродинамической лабораторией училища, а когда была создана комиссия по тяжелой авиации (КОМТА) и началось проектирование нового самолета, он возглавил конструкторское бюро.