СН-54

Огромный труд по созданию вертолета-кранаS-60 не пропал даром. Фирма Сикорского по заказу армии США и правительства ФРГ приступила к постройке нового крана с двумя газотурбинными двигателями. Немецким участием в проекте фирма была обязана сыну авиаконструктора Сергею Сикорскому, в то время торговому представителю корпорации в Европе. В апреле 1962-го постройка нового крана S-64 закончилась, и 9 мая он совершил первый полет. Вертолет рассчитывался на перевозку 9000 кг на расстояние 85 км, а 6000 кг - на 340 км и обладал весовой отдачей до 54%.

Силовая установка состояла из двух газотурбинных двигателей "Пратт-Уитни" JFTD 12A-4A мощностью по 4500 л.с. Они размещались спереди от главного редуктора, уравновешивая хвостовую балку. В силовую установку входил и вспомогательный двигатель-турбостартер "Солар" Т-62. Спереди и сзади главного редуктора располагались два топливных бака емкостью по 1664 л каждый. Еще два дополнительных бака могли подвешиваться под стойками главного шасси.

Фюзеляж представлял собой полумонококовую балку коробчатой конструкции, к которой крепилось шасси, редуктор и система внешней подвески; спереди - пятиместная кабина. Кроме двух обычных пилотских кресел, имелось дополнительное место оператора, повернутое назад для наблюдения и управления погрузкой и разгрузкой. Его место занимал второй пилот.

Для удобства все управление вывели на единую рукоятку на подлокотнике. У пилота, сидящего на месте оператора, был прекрасный обзор, и он мог эффективно управлять вертолетом и манипулировать грузом. В конструкции несущего винта S-64 использовали много элементов от S-56. Диаметр несущего винта остался прежним - 22 м, правда, теперь он стал шестилопастным. Шарнирная втулка изготавливалась из стальных и алюминиевых сплавов.

Цельнометаллические лопасти из алюминиевого сплава имели прямоугольную форму. Четырехлопастный рулевой винт остался по-прежнему с шарнирным креплением цельнометаллических лопастей. С другой стороны от рулевого винта на концевой балке крепился жестко зафиксированный стабилизатор.

Вертолет имел трехстоечное шасси с передней опорой. Под фюзеляж свободно мог подъехать тягач с прицепом. Увеличенный разнос главных стоек и их большая длина расширили диапазон перевозимых грузов. Особая конструкция амортизационных стоек позволяла "присесть" вертолету на 20 см и оказаться верхом на грузе, чтобы потом подцепить его. Для защиты рулевого винта на хвостовой балке имелась выдвижная механическая опора.

В погрузочное оборудование вертолета входили гидравлическая лебедка, рассчитанная на усилие до 11340 кг, трос с крюком, система стабилизации подвешенного груза, четыре боковые лебедки для подвески грузов до 4540 кг, и целый ряд узлов крепления контейнеров под фюзеляжем.

Фирма Сикорского разработала универсальный подвесной контейнер (внутренние габариты 8,36x2,69x1,98 м) для перевозки грузов и до 60 солдат, снабженный связным оборудованием, вентиляцией, освещением, двумя боковыми дверями, задним грузовым люком с откидной аппарелью. Всего армии поставили 22 таких контейнера. Для подвески и фиксации контейнера под нижней поверхностью фюзеляжа на его крыше имелись четыре узла крепления. После завершения испытаний одна машина осталась на фирме, а две другие передали в ФРГ. Эксплуатация S-64 началась в армии США. Опытный заводской вертолет поступил в 478-ю роту летающих кранов.

Она входила в состав опытной 11-й воздушно-штурмовой дивизии аэромобильных войск, в которой отрабатывалась сама концепция массового использования вертолетов в составе подразделений сухопутных войск. Испытания прошли успешно, и армия заказала шесть S-64, получивших обозначение YCH-54A.

Пять YCH-54A хорошо показали себя во Вьетнаме, действуя в составе 1-й кавалерийской (аэромобильной) дивизии. Они вывезли из зоны боевых действий более 380 поврежденных летательных аппаратов, чем во много раз окупили свою стоимость. Кроме того, краны использовались для переброски войск и техники на поле боя и в отдаленные районы джунглей. На внешней подвеске и на платформах транспортировались автомобили, бульдозеры, ракетные установки, орудия и т.п. В январе 1966-го оборудовали во Вьетнаме контейнер-госпиталь с кондиционером, двумя операционными столами, рентген кабинетом и электростанцией. Очень эффективным оказался S-64 и при восстановлении взорванных партизанами мостов.

После приобретения 60 СН-54А армия закупила еще 29 СН-54В с двигателями "Пратт-Уитни" JFTD-2-5A мощностью по 4800 л.с., лопасти с увеличенной (с 0,61 м до 0,674 м) хордой, усиленными трансимиссией и шасси, а также новым автопилотом. Их поставки начались с 1969-м. На этой машине установили девять мировых рекордов, включая подъем 15-тонного груза на высоту 3307 м.

За военными вертолетами последовали их гражданские варианты S-64Е, сертифицированые в 1969-м. Для работ на Аляске первые две машины купила буровая компания "Роуэн Дриллинг Компани". За ней последовала "Эриксон Эркрейн Компани", приобретя свой первый кран в 1972-м, а за ним еще три машины. Два аппарата купила "Эвегрин Хеликоптерз".

S-64F - гражданская модификация СН-54В. Сертифицирована, но серийно не строилась, так как авиакомпании предпочитали покупать СН-54А и СН-54В, списываемые из армии. Всего фирма "Сикорский Эркрафт" построила 99 вертолетов S-64 всех модификаций, включая опытные.

Эксплуатация S-64 на коммерческой основе началась в 1969-м. Два упомянутых выше S-64E отправили на север Аляски. Там они обеспечивали нефтеразведку и занимались снабжением отдаленных территорий. По прибытии, вертолеты - краны за первые девять дней перенесли свыше 1000 т оборудования буровых, и около 450 т различных грузов (домики, генераторы и баки, топливо и продукты). За три месяца летних работ оба крана налетали более 900 часов и перенесли свыше 10000 т оборудования и снабжения. Иногда налет машин доходил до 11 часов в день. Рекордным достижением S-64 стала транспортировка в течение дня 200 т грузов. Трехмесячная работа крана обеспечила работу компании на весь сезон. Краны не только перевозили оборудование, но и монтировали нефтяные вышки.

На Аляске летающие краны Сикорского подтвердили эффективность вертолетных береговых разгрузочных работ. Они использовались для снабжения с кораблей эскимосских селений, почти на 9 месяцев в году отделенных от чистой воды льдом и отсутствием каких бы то ни было пирсов. За несколько дней летающие краны выполняли работу, на которую раньше уходили недели. Качка не мешала разгрузке. Повреждение грузов составляло всего 2% вместо обычных 20-30%. Фирма Сикорского еще раньше эффектно продемонстрировала возможности быстрой разгрузки контейнеровоза "Контейнер Диспетчер" с помощью опытного S-64.

После завершения программы летных и войсковых испытаний этот вертолет стал использоваться как демонстрационный и даже получил собственное имя "Ольга", в память о старшей сестре авиаконструктора. За пять с половиной часов вертолет-кран перевез 31 контейнер каждый весом 9,8 т со стоящего на рейде в восьми километрах от берега корабля на гелипорт Бриджпорта. Каждый полет занимал менее 10 минут. Ветер при этом составлял 3 м/сек и высота волны 2 м. Очень эффективно вертолет-кран использовался при монтаже строительных конструкций. Так, на автосборочном заводе "Крайслер" около Питсбурга S-64 за шесть дней перенес 263 элемента вентиляций и отоплений на крышу общим весом свыше 650 т. Обычными методами потребовалось бы свыше трех месяцев.

В ноябре 1967-го на горном курорте в Нью Джерси "Ольга" демонстративно перенесла пятитонные пятнадцатиметровые секции ресторана на 300 мест с подножья горы Гамбург на ее вершину, где их собрали. Работа заняла всего два часа и 12 минут полетного времени. Через два дня ресторан начал работать. Традиционными методами на его монтаж затратили бы целый сезон.

В ряде случаев летающий кран становился единственным средством выхода из сложившейся ситуации. Например, с декабря 1967-го по январь 1968-го, когда во время штормов в Мексиканском заливе возникла тяжелая ситуация со снабжением буровых в море, "Ольга" обеспечила вышки всем необходимым. Или, скажем, в случаях, когда строительство высокого крана очень дорого. К примеру, скоростной монтаж и демонтаж вышек линий электропередач.

В болотистой местности около Луизианского канала требовалось переделать две вышки. "Ольга" за два часа с минутами разобрала старые вышки высотой 50 м и потом нарастила основания их до 90 м за 4 часа 11 мин. Общий вес конструкций составил 41 т. Секции вышек устанавливались одна на другую по разработанной на фирме "Сикорский" технологии направляющих пирамид - конструкций, улавливающих и направляющих монтажные узлы друг к другу. В Торонто демонстрационный вертолет-кран помог смонтировать верхнюю часть самой высокой телебашни того времени высотой 553 м.

Вертолеты-краны даже использовались при разработке ценных пород деревьев. Около Портленда, в Оригоне, в национальном парке Сискью "Ольга" участвовала в тимбировании лесов - вывозке наиболее ценных пород без расчистки. За 125 летных часов вертолет вывез 27000 т ценной древесины при минимальном ущербе окружающей среде. S-64 состояли на вооружении армейской авиации США до начала 1980-х. Потом они начали передавать в Национальную гвардию и продавать гражданским организациям. Сейчас не отлетавшие еще ресурс краны находятся в руках гражданских потребителей.

Наибольшим парком в дюжину вертолетов обладает уже упомянутая компания "Эриксон Эркрейн". Она - крупнейший за рубежом специалист по краново-монтажным работам, которые ведут по всему миру. В мае 1993-го S-64F этой компании заменил на куполе Капитолия США статую Свободы весом 6,8 т, установленную там в 1863-м. Один из "эриксоновских" вертолетов переоборудовали в пожарный путем подвески под фюзеляжем водяного резервуара.

Хотя имелся ряд удачных примеров применения вертолета-крана, эта концепция, несмотря на ее внешнюю привлекательность, оказалась не такой уж плодотворной. Выигрыш от применения безфюзеляжных вертолетов "съедался" часто потерями от перегонки "летающих кранов" к местам работы порожняком. Нужных контейнеров часто не оказывалось под рукой. Дешевле было применить фюзеляжные многоцелевые вертолеты с внешней подвеской. Концепция "крана" оправдывала себя только на сверхтяжелых вертолетах и на краново-монтажных работах.

Подтверждением этому является опыт эксплуатации в Советском Союзе Ми-10, созданного в 1961-м на базе Ми-6. И здесь просматривается аналогия: S-56 и S-60. Конструкторская мысль шла параллельно и пришла к тому же результату. Концепция вертолета-крана Сикорского, видимо, опередила свое время. Она непременно должна получить свое развитие в будущем, когда основные средства в вертолетостроении будут затрачиваться не на создание оружия, а на строительство новых сверхгрузоподъемных технологических средств мирного созидания.

Опыт постройки S-56, S-60, S-64 сделал возможным разработку фирмой Сикорского проектов вертолета еще более высокой грузоподъемности. В 1960-м разрабатывался геликоптер S-63 с взлетным весом 42,8 т грузоподъемностью 18 т и диаметром несущего винта 30 м. В 1961-м - проект DS-103 с взлетным весом 114т, грузоподъемностью 40 т и диаметром винта 48,3 м.

По мнению Сикорского, уровень развития науки и техники того времени позволил бы построить S-63 к середине 1960-х, a DS-103 - к началу 1970-х. Если осуществление проекта DS-103 связывалось с необходимостью решения ряда сложных проблем, в первую очередь пропусканием большой мощности через редуктор и освоением большого диаметра винта, то воплощение проекта S-63, рассчитанного под те же двигатели, что и S-64, сомнений в реальности замыслов у специалистов не вызывало. На этой машине предполагалось использовать 10-11-лопастные несущие винты и четыре двигателя.

Вместо одного рулевого винта на гигантах предусматривались два - с наклоненными в разные стороны осями. Благодаря этому возникающая вертикальная составляющая тяг могла уравновешивать вес длинной хвостовой балки и обеспечивать продольную балансировку. Эффективность такого хвостового оперения исследовалась на специально переделанном опытном S-56 и доказала полную работоспособность. Прорабатывался и проект многовинтового аппарата грузоподъемностью в 80 т.

Несмотря на высокую степень проработки проекта S-63, до постройки натурных машин дело не дошло. В начале 1960-х вооруженные силы США отказались от концепции, предусматривавшей переброску на вертолетах тяжелых грузов, танков, баллистических ракет и т. п.

Война во Вьетнаме потребовала огромных ассигнований на строительство в большом количестве легких аппаратов. Гражданских заказчиков, способных поддержать постройку гигантских "летающих кранов", тоже не было. Кроме того, в 1960-е освоили перевозку "связкой" из двух S-64 грузов, значительно превосходивших по весу и габаритам перевозимые одним "краном". Два S-64 без видимых усилий поднимали 20-тонные грузы.

С середины 1960-х фирма Сикорского рассматривала возможность повышения грузоподъемности менее амбициозным методом -дальнейшим совершенствованием S-64 посредством установки третьего двигателя и увеличения диаметра несущего винта, доведя полезную нагрузку до 14,5 т. Проект S-64B разрабатывался под три двигателя "Дженерал Электрик" T64-S4D-1 мощностью по 3780 л.с. каждый. Он перерос в S-80 - самый тяжелый на Западе вертолет третьего поколения, о нем речь еще впереди.

В начале 1960-х с постройкой S-64 и S-65 размерный рост вертолетов Сикорского прервался. Проекты более тяжелых машин не получили финансовой поддержки. В то же время успехи Сикорского стимулировали исследования в СССР. В ОКБ М.Л.Миля и Н.И.Камова продолжали работу по увеличению грузоподъемности винтокрылых летательных аппаратов.

КОНСТРУКЦИЯ. Вертолет одновинтовой схемы, с рулевым винтом, двумя ГТД и трехопорным шасси.

Фюзеляж цельнометаллический, типа полумонокок, выполнен в виде балки коробчатого сечения, имеющей четыре узла крепления контейнеров или грузовых платформ, рассчитанные на усилия до 4540кг. Кабина экипажа трехместная/ с двумя расположенными рядом сиденьями летчиков и креслом с обзором задней полусферы для оператора, управляющего вертолетом при выполнении погрузочно-разгрузочных работ. Конструкция вертолета СН-54В усилена. Возможна перевозка 45 пассажиров в универсальном контейнере под фюзеляжем или 24 раненых на носилках в санитарном варианте.

Шасси трехопорное, с носовой опорой, давление в пневматике носового колеса 0.67МПа, в пневматиках главных колес 0.63МПа. Главные опоры вертолета СН-54В имеют сдвоенные колеса с давлением в пневматиках 0.67МПа. Предусмотрено регулирование высоты фюзеляжа над землей в пределах 0.2м путем изменения хода стоек главных опор шасси. Колея шасси 6.02м, база - 7.44м.

Несущий винт шестилопастный, с шарнирным креплением лопастей. Втулка изготовлена из стальных и алюминиевых сплавов. Лопасти прямоугольной формы в плане, с линейной геометрической круткой, изготовлены из алюминиевого сплава. Ось несущего винта отклонена от вертикальной оси вертолета вперед и вбок на 3?. Хорда лопастей несущего винта вертолета СН--54А 0.61м, СН-54В увеличена до 0.674м. Профиль лопасти NACA 0012, окружная скорость концов лопастей 212м/с.

Рулевой винт диаметром 4.88м, четырехлопастный, с шарнирным креплением лопастей, имеет цельнометаллические лопасти прямоугольной формы в плане.

Силовая установка состоит из двух двигателей, размещенных рядом сверху фюзеляжа без обтекателей. Вспомогательная силовая установка ГТД Solar Т-62-16А мощностью 55кВт, от которого через главный редуктор осуществляется привод электро- и гидросистем при стоянке вертолета.

Трансмиссия включает главный и промежуточный редукторы и соединительные валы, незакрытые обтекателями, и редуктор привода рулевого винта. Главный редуктор вертолета СН-54А рассчитан на передачу мощности 4850кВт, вертолета СН-54В - 5800кВт. Передаточное отношение от двигателя к несущему винту 49.6 :1, к рулевому винту 10.6 :1. Ресурс трансмиссии 500ч.

Топливная система включает два топливных бака емкостью по 1664л, расположенные в фюзеляже перед и за главным редуктором. Предусмотрена установка дополнительного бака емкостью 1664л.

Система управления дублированная, гидравлическая, включает систему автоматической стабилизации.

Дополнительное оборудование состоит из гидравлической лебедки, рассчитанной на усилие 11340кг, троса с крюком, системы стабилизации подвесного груза и узлов крепления контейнеров к фюзеляжу и стойкам шасси.

Разработаны универсальные контейнеры для перевозки грузов и солдат, снабженные связным оборудованием, системой вентиляции и освещения и имеющие две боковые двери и грузовой люк, расположенный в задней части контейнера. Внутренние размеры контейнера 8.36 х 2.69 х 1.98м; армии поставлено 22 контейнера.