Практичні вертольоти з’явилися в сфері авіації відносно недавно, а саме — після Другої світової війни. Однак за цей час натхненні інженери часто намагалися поліпшити ці літальні апарати, створюючи дивні вертольоти, деколи виглядають інопланетними.
10. Сікорський S-72 (Sikorsky X-Wing)
Знаменитий виробник вертольотів Sikorsky найближче наблизився до того, щоб представити світові реальну версію зоряного винищувача «X-крило» з «Зоряних воєн». У середині 1970-их років Сікорський почав грати з експериментальними дизайнами вертольотів, поєднуючи нові двигуни з останніми розробками в аеродинаміці. Самою вражаючою моделлю серед створених нових вертольотів став Дослідницький Літальний Апарат S-72 з Гвинтокрилої Несучою Системою (S-72 Rotor Systems Research Aircraft). Спочатку на моделі S-72 лише тестували можливості скомбінованого дизайну між літаком і вертольотом, проте в 1980-их роках держава забезпечила фінансування для установки гвинтокрилої несучої системи на S-72.
На перший погляд Сікорський S-72 виглядав як нормальна вертоліт, не рахуючи дуже потужних лопатей несучого гвинта і реактивних двигунів, закріплених з боків корпусу. При зльоті гвинт крутився точно так само, як у звичайного вертольота, дозволяючи піднятися в повітря вертикально. Гвинт був незвичайний тим, що не покладався на зміну нахилу лопатей для вироблення підйомної сили. Замість цього у цьому літальному апараті використовувалася складна система стисненого повітря, яка забирала повітря від двигунів і направляла її на кінці лопатей гвинта, створюючи додаткову піднімальну силу.
В польоті лопаті гвинта надійно блокуються і беруть на себе роль звичайних крил літака. Коли Сікорський S-72 переходив до звичайного польоту, він летів як літак, так як величезний гвинт давав досить підйомної сили для його корпуса, а реактивні двигуни давали потужний поштовх вперед. На жаль, проект Сікорського дуже швидко перевищив бюджет. Держава вклала 100 мільйонів доларів у проект ще до того, як гвинтокрила несуча система була прикріплена до корпусу. Сікорський здійснив три тестових польоту без гвинта, однак закінчена модель так і не піднялася в повітря, так як військово-повітряні сили вирішили закрити цей проект.
9. Персіваль Р-74 (Percival P. 74)
Під час Другої світової війни німецькі інженери розробили різні плани химерних вертольотів і літаків з дивним методом рушійної сили шляхом встановлення пальника на кінці реактивного несучого гвинта. У звичайних вертольотів гвинт підключений до двигуна всередині корпусу літального апарату. Ця незвичайна система з пальником на кінці реактивного несучого гвинта переміщувала тягу до кінців гвинта. Як правило, інженери встановлювали реактивні двигуни або прямоточні повітряно-реактивні двигуни на кінцях гвинта для того, щоб він обертався надзвичайно швидко. У 1950 році англійці спробували взяти участь в гонці експериментальних вертольотів, створивши незвичайний Персіваль Р-74.
На відміну від інших систем з пальником на кінці реактивного несучого гвинта, в Персивале Р-74 використовувалися двигуни, встановлені всередині корпусу. Два газогенератора були встановлені посеред фюзеляжу. Комплекс трубок переміщував газ до кінців роторів, де газ викидався допомогою спеціально розроблених ежекторів. Перевагою даної системи був той факт, що вона виробляла набагато менше обертаючих сил, ніж звичайні вертольоти, а це означає, що Персеваля Р-74 потрібен був лише невеликий хвостовий гвинт. Саме тому він виглядав досить дивним і навіть трохи по-дитячому.
Яким би унікальним не був дизайн, він виявився зовсім неефективним. Оскільки газові трубки були проведені через середину пасажирського салону, політ в Персивале Р-74 не був би комфортабельним. Це в тому випадку якщо б йому вдалося відірватися від землі. Персіваль старанно намагався підняти вертоліт у повітря, але він уперто відмовлявся відриватися від землі. Газова система викиду просто не давала досить тяги, щоб підняти громіздкий корпус літального апарату. Інженери намагалися переконструювати вертоліт, проте індустрія пішла вперед без них, і в кінцевому підсумку проект Персіваль Р-74 був закритий.
8. Келлетт-Хьюз XH-17 (Kellett-Hughes XH-17)
Одним з найпоширеніших видів використання вертольотів є їх експлуатація в якості літаючих підйомних кранів, піднімають важкі і негабаритні вантажі в місцях, які важкодоступні для звичайних літаків. У 1952 році компанія «Hughes Aircraft» побудувала свій перший вертоліт XH-17. На той момент XH-17 був найбільшим вертольотом у світі з гігантською 36-метрової роторною системою.
У XH-17 була використана незвичайна система з пальником на кінці реактивного несучого гвинта. Два двигуна в корпусі направляли повітря через роторну систему до кінцевих реактивним насадкам. На відміну від Персіваля Р-74, гаряче повітря змішувався з паливом і потім поджигался, а це означає, що у XH-17 були маленькі реактивні двигуни на кінцях гвинта. Крім дивної внемоторной установки, XH-17 був монстром Франкенштейна, зібраним з частин інших літаків. Для зменшення вартості виробництва Хьюз використав цілий ряд літаків часів Другої світової війни для створення корпусу. Кабіна пілота була взята у планера CG-15 (CG-15 glider), джерелом шасі послужив B-25 Мітчелл, а великий паливний бак був узятий у бомбардувальника B-29 «Суперфортресс».
Коли почалося тестування XH-17, він насправді виявився страшним видовищем. Язики полум’я виривалися з реактивних двигунів на кінцях гвинта, а постійне згоряння палива, відповідно до одного з журналістів, звучало як вибух 1000 артилерійських снарядів. Звук заводиться вертольота був чутний на відстані 13 кілометрів. Під час тестування було відзначено, що у XH-17 була дуже обмежена дальність – всього 60 кілометрів. Крім того, у нього були проблеми з осьовим тиском. Періодичне тестування тривало три роки, поки Хьюз не усвідомив, що цей вертоліт ніколи не стане ефективною системою.
7. Сікорський X2 (Sikorsky X2)
Якими б вражаючими не були вертольоти, їх найбільшим недоліком є низька швидкість. Вертольоти не є швидкими літальними апаратами, однак їх багатофункціональність компенсує цей недолік. Не задовольняючись повільними вертольотами, Сікорський з головою пішов у проект створення найшвидшого вертольота в світі. Ще в 1970-их роках Сікорський намагався провести подібні експерименти зі своїм пробним вертольотом XH-59A, однак корпус вертольота вібрував настільки сильно, що Сікорський відмовився від цього проекту.
Завдяки новим розробкам в системі управління літальним апаратом і складовим матеріалів для корпуса, Сікорському вдалося домогтися більшого успіху з моделлю X2. Для того, щоб досягти максимальної швидкості від X2, Сікорський пішов від стандартного дизайну вертольота. Дві лопаті несучого гвинта обертаються напроти один одного в коаксіальної конфігурації, яка сама по собі не дуже унікальна. Однак замість того, щоб додати хвостовий гвинт, Сікорський встановив в задній частині цієї моделі штовхаючий повітряний гвинт виключно з метою підвищення швидкості. Оскільки коаксіальна конфігурація нівелює ефекти крутного моменту, X2 може повністю покладатися на штовхаючий гвинт для досягнення високої швидкості.
У вересні 2010 року X2 досяг швидкості 253 вузла в горизонтальному польоті, що стало неофіційним рекордом максимальної швидкості для звичайного вертольота. Х2 ніколи не призначався для масового виробництва, але він виявився досить успішним прикладом розвитку технологій. Завдяки навичкам, отриманим при створенні X2, в даний час Сікорський працює над створенням вертольота наступного покоління для армії Сполучених Штатів. Прототип під назвою «S-79 Raider», в конструкції якого використані технології X2, замінить старіючий парк розвідувальних вертольотів армії США.
6. Камов Ка-22 (Kamov Ka-22)
Фотографія: Грег Гобел (Greg Goebel)
Російські і радянські інженери спроектували одні з найбільших і найбільш важких вертольотів у світі. У 1950 році радянська авіація інвестувала кошти в розширення дальності своїх вертольотів, щоб перетворити їх в ефективну систему для транспортування. Стандартною практикою було доведення вертольотів до потрібної висоти шляхом їх буксирування з допомогою транспорту, однак цей метод не мав перевагою вертикального зльоту. Для збільшення дальності вертольотів Камов розробив Ка-22, цікавий композитний літальний апарат.
По суті, Ка-22 був звичайним літаком з гвинтами, установленими на кінцях крил. Два турбовальних двигуна приводили в рух тягнуть повітряні гвинти і роторну систему, із-за чого в цій моделі Камову довелося встановити складну коробку передач. Незважаючи на постійні проблеми з коробкою передач, Ка-22 був вражаючим транспортним засобом. Він міг одночасно перевозити до 100 пасажирів, а під час випробувальних польотів побив вісім світових рекордів у своїй ваговій категорії.
Захід вперше побачив Ka-22 під час Параду на честь Дня Перемоги в 1961 році. У Заходу не було нічого, що було б хоча б порівняти з Ka-22, тому цей літальний апарат виявився справжнім шоком для західних спостерігачів. Тим не менш, у Ka-22 виявилося декілька механічних проблем і протягом року після параду сталося дві аварії з поломкою корпусів. Замість того, щоб дати Камову можливість полагодити проблему, Поради закрили проект, після чого експерименти з складовими літальними апаратами втратили свою пріоритетність для радянських авіазаводів.
5. Реактивний винтокрыл Фейрі (Fairey Jet Gyrodyne)
Реактивний винтокрыл є цікавою комбінацією реактивних двигунів на кінцях гвинта і автожира. Для використання системи реактивних двигунів на кінцях гвинта, Фейрі встановили на свій вертоліт газові пальники на краях гвинта для їх розгону до більш високої швидкості. Ця система не була чимось неймовірно унікальним серед експериментальних вертольотів, але Фейрі також хотіли, щоб у їх вертольота були ті ж можливості, що і у літальних апаратів зі стаціонарними крилами. Для цього інженери створили систему, яка дозволяла гвинта сповільнюватися в польоті.
Для зльоту, посадки і повільного польоту реактивні двигуни на кінцях гвинта забезпечували тягу для несучого гвинта. Однак, як тільки реактивний винтокрыл досягав граничної швидкості і висоти, тяга несучого гвинта повільно відключалася і перенаправлялися до двох штовхає гвинтам. Основний гвинт не був закріплений на місці і міг вільно обертатися, забезпечуючи невелику додаткову піднімальну силу. На практиці у реактивного гвинтокрила не було проблем з переходом від польоту функції вертольота до звичайного польоту. Проблема полягала в його перемиканні тому в політ у функції вертольота. Пілот повинен був здійснити цілий ряд складних операцій із зчепленням і дросельною заслінкою. На жаль, це означало, що реактивний винтокрыл Фейрі був неймовірно складним в управлінні, що стало однією з основних причин закриття проекту в 1961 році.
4. Эмишен №2 (Oehmichen No.2)
Дизайни вертольотів увійшли в сферу авіації досить рано. Інженери спіткали основні принципи політ вертольота і використовували великі крила типу «парасоль» для забезпечення необхідної підйомної сили для своїх літальних апаратів. Одним з ключових винахідників ранніх вертольотів був французький піонер авіації по імені Етье Эмишен (Etienne Oehmichen). Перший вертоліт Эмишена не зміг відірватися від землі, тому він використовував повітряна куля з воднем, щоб доставити його на прийнятну для тестування висоту.
Другий вертоліт Эмишена (влучно названий Эмишен №2) виявився набагато успішнішим. За стандартом того часу цей вертоліт виглядав досить дивно. Для забезпечення тяги Эмишен №2 мав чотирма двигунами, що приводили у рух численні пропелери і гвинти. На кожному кінці гелікоптера, побудованого у формі хреста був основний гвинт для вертикального підйому. Інша частина корпусу була покрита лопатями гвинтів, оберталися в різних напрямках для забезпечення горизонтальної стабільності цього літального апарату. Рух вперед забезпечувалося двома штовхаючими гвинтами.
У тестуванні №2 виявився відносно успішним, поставивши світовий рекорд за найтриваліший політ, як за часом, так і по дистанції. Однак незважаючи на захоплюючі ранні успіхи Эмишен усвідомив, що його літальний апарат зможе досягти лише скромною висоти і далі намагався модифікувати дизайн в надії дати йому можливість підніматися на значну висоту. Його подальші експерименти дали лише незначні поліпшення, тому в кінцевому підсумку Эмишен закинув цей проект і повернувся до використання повітряних куль з воднем для забезпечення підйомної сили.
3. Де Лакнер HZ-1 (De Lackner HZ-1)
По мірі того, як вертольоти ставали все більшої частиною військової стратегії, командири почали шукати нові варіанти використання даної технології. Одним з найбільш добре фінансованих проектів було створення вертольота, розрахованого на одного людини, який дозволяв солдатам літати навколо поля битви. Для того, щоб задовольнити дану потребу армії США, цілий ряд американських авіаційних компаній розробили небезпечні і дивно виглядають вертольоти для використання простим американським солдатом. З усіх дизайнів жоден не виглядав настільки ж небезпечним, як Де Лакнер HZ-1.
У моделі HZ-1 був маленький двигун, який приводив в рух два гребних гвинта протилежного обертання. Прямо над роторною системою була встановлена маленька платформа, на якій повинен був стояти одна людина. Для того щоб знизити вагу, Де Лакнер не встановив ніяке загородження для безпеки пілота, а це означало, що будь-яка помилка могла призвести до того, що чоловік впав би прямо на обертові лопаті гвинтів.
Управління було примітивним, і пілоти, по суті, літали, нахиляючись в ту сторону, куди вони хотіли полетіти, що робило HZ-1 свого роду вертольотом-Segway. Тестування показало, що максимальна швидкість HZ-1 становила 105-110 кілометрів на годину. Як це ні дивно, тестування пройшло на диво гладко. Армії сподобався HZ-1, однак зміни в тактичної концепції зробили HZ-1 непотрібним, тому армія розірвала договір.
2. Камов Ka-56
Радянський Союз також хотів взяти участь в гонці легенів, персональних вертольотів. Радянські командири хотіли легкий вертоліт, який можна було згорнути так, щоб він уміщувався в циліндричний контейнер діаметрів 50 сантиметрів. Завдяки цієї портативності, розроблений Камова Ka-56 повинен був скидатися за лінією ворога і використовуватися спецназом. Радянські командири флоту також хотіли, щоб контейнер уміщався в торпедні труби, щоб підводні човни могли відправляти вертольоти своїм агентам, які перебували на пляжі або десь поруч з водою.
Вертоліт виявився неймовірно легким і майже всі деталі можна було скласти. Експерименти зі складними лопатями основного гвинта показали, що їх доведеться від’єднувати від каркаса літального апарату, тому в фінальному варіанті пілот приєднував їх під час складання. Вертоліт Ка-56 було дуже просто зібрати і на весь процес витрачалося лише 10 хвилин. На жаль, для Камова, він так і не зміг знайти відповідного двигуна, тому проект не зайшов далі наземних випробувань.
1. Мі-12
Радянський Союз славився своїми гігантськими літальними апаратами. Тому, зовсім не дивно, що радянський Ми-12 є володарем світового рекорду як найбільший вертоліт у історії. Цей рекорд був побитий з моменту першого польоту V-12 в 1967 році.
ОКБ Л. М. Миля почав розробку цього монструозного вертольота для того, щоб задовольнити потребу радянського військово-повітряного флоту у великому вертольоті з великою вантажопідйомністю, порівнянному за корисної вантажопідйомності з літаком Ан-22. Зокрема, Поради хотіли вертоліт, який буде перевозити ракети та інші подібні вантажі. Вертоліт також повинен був використовуватися в цивільному секторі для доставки великих вантажів у віддалені регіони Сибіру, де не було достатньо довгих злітно-посадкових смуг для вантажних літаків.
Для розробки Мі-12 роторна система і двигун були запозичені у успішного вертольота Мі-6. У новій моделі були встановлені дві роторні системи, по одній на кожній стороні корпусу. Сам корпус виглядав як корпус звичайного літака, проте в його конструкції була використана унікальна двоповерхова конфігурація для побудови кабіни пілотів. Величезний вертикальний кіль стабілізував вертоліт, а гвинти оберталися в протилежних напрямках, усуваючи будь-які наслідки крутного моменту.
Трагедія сталася в 1967 на першому ж випробуванні в режимі висіння, коли у вертольота відмовив двигун і він розбився. На щастя, корпус не був повністю знищений, що дозволило Милю полагодити і перебудувати його, а також продовжити проводити випробування. Незважаючи на вражаючі результати тестів, до того часу коли Мі-12 був готовий до виробництва, Радянські військово-повітряні сили прийняли рішення змінити свою тактичну концепцію. Це призвело до того, що Мі-12 став не потрібним. Миль не зруйнував прототипи, завдяки чому обидва літальних апарата на даний момент знаходяться в авіаційних в музеях Росії.
