Экспериментальные работы А. Г. Иосифьяна по привязному электровертолету

В начале 30-х годов сотрудник Всесоюзного электротехнического института А. Г. Иосифьян, инженер-электрик по специальности, увлекся идеей создания привязного вертолета с электродвигателями.

Модель привязного электровертолета соосной схемы А. Г. Иосифьяна. В центре группы А. Г. Иосифьян

В течение 1933-1935 гг. он работал над моделью двухвинтового вертолета соосной схемы. Два трехлопастных винта диаметром 1,8 м с креплением лопастей к втулке с помощью горизонтальных шарниров вращались в противоположные стороны. Винты приводились во вращение специальным трехфазным асинхронным электродвигателем мощностью 0,52 квт, получавшим питание от обычной электросети напряжением 220 В через гибкий кабель.

Модель привязного электровертолета с двигателями на концах лопастей несущего винта

Один винт вращался вместе с ротором двигателя, другой - вместе со статором. Полная масса модели была 28 кг (включая массу двигателя 11 кг).

Построенная модель была всесторонне испытана; в процессе этих испытаний меняли угол установки лопастей и измеряли развиваемую подъемную силу. Больше всего затруднений доставила вибрация всей установки вследствие недостаточной балансировки статорной и роторной обмоток двигателя. Был отработан метод крепления модели в трех точках.

В результате испытаний была намечена разработка электродвигателей мощностью 25-30 кВт, рассчитанных на более высокое напряжение в питающей сети.

В начале 1937 г. была закончена постройка модели привязного электровертолета новой схемы.

Вертолет ЦАГИ 5-ЭА, переделанный под вариант привязного электровертолета

Модель имела трехлопастной несущий винт, приводимый во вращение тягой небольших тянущих винтов, размещенных вместе с электродвигателями на конце каждой лопасти.

 Основные параметры модели 

 Диаметр несущего винта                    11 м 
 Число лопастей                             3 
 Диаметр тянущих винтов                   0,4 м 
 Частота вращения тянущих винтов         9000 об/мин 
 Мощность каждого электродвигателя          8 кВт 
 Частота вращения несущего винта  примерно 75 об/мин 
 Полная масса модели (с человеком)        320 кг 
 Масса каждого двигателя                  8,3 кг 

Лопасти несущего винта крепились к втулке через горизонтальные, вертикальные и осевые шарниры.

В целях управления и стабилизации модели в системе управления был установлен автомат перекоса, позволявший производить изменения циклического и общего шага лопастей несущего винта.

Модель испытывалась в мае - июне 1937 г. При частоте вращения несущего винта 40-45 об/мин установка работала нормально. При повышении оборотов до 70-75 об/мин начиналась вибрация втулки, сопровождавшаяся резким дерганием ручки управления.

Так как модель в процессе постройки была значительно перетяжелена (примерно на 120 кг), приходилось при ее испытании сильно перегружать двигатели (почти на 50%), что не давало возможности работать более 5-10 мин из-за их перегрева.

В процессе испытаний модель поднималась на небольшую высоту (до 1 м). При посадке во время одного из таких испытаний модель сломалась и намечавшаяся широкая программа дополнительных испытаний модели не была осуществлена.

Наиболее интересной из всех работ по привязным электровертолетам является переделка вертолета ЦАГИ 5-ЭА с установкой вместо бензиновых двух особо облегченных электродвигателей, построенных специально для этой цели. Переделка вертолета ЦАГИ 5-ЭА коснулась только его силовой установки и частично главного редуктора. Каждый из двух электродвигателей имел мощность 200 л. с. при 2200 об/мин и весил 130 кг.

Питание электродвигателей производилось через гибкий бронированный кабель со специальной передвижной электростанции, смонтированной на 5-тонном грузовике.

Электростанция находилась на расстоянии примерно 100 м от вертолета, вследствие чего вертолет при подъеме должен был поднимать с собой часть кабеля, питающего его током.

После монтажа силовой установки с подводкой кабеля была опробована система запуска двигателей и винта на земле. Была проверена система переключения всей мощности электростанции на один электродвигатель. Производился запуск винта на малых углах атаки, т. е. без подъема в воздух.

Позднее вертолет многократно совершал подъем на привязи на высоту 5-10 м. Аппарат при этих подъемах был устойчив и управляем в пределах привязи.

Основная трудность доводки вертолета, его регулировки и испытания легла на плечи ведущего инженера В. И. Баршева.

Летные испытания вертолета, которые проводил инженер-летчик В. А. Карпов, были начаты в первой половине 1941 г.

В связи с началом Великой Отечественной войны работы по привязному вертолету были прерваны и больше не возобновлялись.