Многоцелевой вертолет «Омега II».

Разработчик: И.П.Братухин
Страна: СССР
Первый полет: 1944 г.

Вертолет ОКБ И.П.Братухина «Омега-II» был первым винтокрылым летательным аппаратом, собранным на территории Московского вертолетного завода. Он создавался в соответствии с приказом наркома авиапромышленности от 11 января 1944 года в производственных помещениях на 2-й Рыбинской улице на базе ранее построенного и испытанного вертолета 2МГ «Омега» и унаследовал от предшественника большинство агрегатов и деталей, но многие ответственные части конструкции пришлось делать заново. Сотрудники ОКБ-3 совместно со специалистами других предприятий заменили ненадежные лицензионные моторы МВ-6 на отечественные двигатели МГ-31Ф. изготовили новые подмоторные рамы, полностью переделали систему принудительного охлаждения силовой установки, масло- и бензобаки, топливную систему и капоты мотогондол. Частичному изменению также подверглись редукторы трансмиссии, муфты включения и фермы боковых консолей.

Вертолет «Омега-II» был построен и передан на заводские испытания 15 сентября 1944 года. Он предназначался для использования в качестве артиллерийского корректировщика и связного летательного аппарата и представлял собой двухместный двухмоторный вертолет двухвинтовой поперечной схемы с относительно высоко нагруженными несущими винтами. Винтомоторные группы находились в мотогондолах по концам боковых ферменных консолей, под которыми подвешивался фюзеляж. Винтокрылые летательные аппараты с подобной схемой и компоновкой в то время никем в мире не разрабатывались. Вертолеты конструкции И.П.Братухина представляли собой полностью оригинальные самобытные машины.

Мотогондола включала в себя ряд агрегатов. Основным ее силовым элементом являлся кабан, к которому крепились: моторама с двигателем, нижний редуктор с вентилятором, верхний редуктор с несущим винтом, маслобак и стойка шасси с колесом. Все агрегаты были закрыты капотом обтекаемой формы, круглого сечения. На верху кабана мотогондолы крепился трехлопастной несущий винт диаметром 7 м.

Цельнометаллические лопасти винтов состояли из двух частей: носового лонжерона-балки, выполненной из сплошной, обработанной по контуру профиля дюралевой поковки, переходящей в круглый комель, и хвостовой части, склепанной из толстых дюралюминиевых листов обшивки (толщиной 1,5 мм), выколоченных по контуру профиля, с редко поставленными нервюрами и стрингером для сохранения формы. Обе части соединялись между собой при помощи специальных винтов-гуженов. Для улучшения авторотационных качеств лопасти были сделаны плоскими без закрутки. В плане лопасти имели трапециевидную форму. Лопасти крепились к втулке посредством трех шарниров: осевого, вертикального и горизонтального. Движение лопасти относительно вертикального шарнира парировалось пружинно-масляным демпфером. Направление вращения несущих винтов было выбрано таким образом, чтобы движущиеся вперед лопасти проходили над фюзеляжем.

Для управления общим и циклическим шагом лопастей предназначался крестовидный автомат перекоса типа -паук-, располагавшийся над втулкой винта. Продольное управление вертолетом осуществлялось наклоном равнодействующих несущих винтов в продольном направлении. Поперечное управление достигалось дифференциальным изменением общего шага несущих винтов. Дифференциальное изменение циклического шага несущих винтов служило для путевого управления. Продольно-поперечное управление осуществлялось ручкой управления, путевое управление — ножными педалями, управление общим шагом — специальным рычагом. Аварийная кнопка на приборной доске предназначалась для срочного уменьшения углов установки лопастей и перевода несущих винтов на режим авторотации.

В качестве основы силовой установки использовались два девятицилиндровых звездообразных мотора МГ-31Ф воздушного охлаждения. Созданный под руководством М.А.Коссова двигатель развивал максимальную взлетную мощность 350 л.с. и номинальную 300 л.с. и хорошо зарекомендовал себя на пассажирских самолетах довоенной конструкции. Моторная рама состояла из двух колец, между которыми подвешивался на резиновых амортизаторах двигатель.

Передача мощности от мотора к несущему винту осуществлялась с помощью трансмиссии, состоявшей из комбинированной муфты включения и свободного хода, а также двух редукторов: верхнего и нижнего. Дисковая комбинированная муфта была смонтирована на носке коленчатого вала мотора и соединялась с нижним редуктором. Этот редуктор снижал обороты мотора и распределял его мощность по агрегатам: через вертикальный вал к верхнему редуктору и несущему винту; через муфту включения к вентилятору и вбок к синхронному валу. Монтировался нижний редуктор на кабане соосно с мотором и состоял из картера с тремя коническими шестернями. На головке кабана помещался верхний редуктор. В его картере имелись две цилиндрические шестерни с шевронным зубом. Вал большой шестерни, выступая из картера, образовывал втулку несущего винта. Общее передаточное число обоих редукторов равнялось 0,283.

В целях четкости и надежности управления вращение несущих винтов синхронизировалось при помощи вала, соединявшего нижние редукторы мотогондол. Синхровал служил также и для перераспределения мощности в случае остановки одного из двигателей. Для облегчения запуска синхронный вал был выполнен из двух половин, соединявшихся специальной муфтой, расположенной в кабине летчика-наблюдателя.

Охлаждался двигатель осевым вентилятором. соединенным с муфтой включения и свободного хода. Его воздухопроводом являлся внутренний проход мотогондолы, передняя часть которого была выполнена в виде коллектора, а маслобак круглой формы служил передним капотом и закрывал втулку вентилятора. В проходе мотогондолы располагался воздушно-масляный радиатор. Поток воздуха регулировался жалюзи в хвостовой части капота.

Фюзеляж вертолета «Омега-II» представлял собой пространственную ферму, сваренную из стальных труб и закрытую полотняной обшивкой, лежавшей на деревянной опалубке. В передней части фюзеляжа находились кабины пилота и летчика-наблюдателя. Общий фонарь обеспечивал прекрасный обзор. Две двери, расположенные по правому борту, позволяли экипажу быстро занимать свои места и покидать их в случае необходимости.

Передняя кабина пилота была оборудована приборной доской П-образной формы, обеспечивавшей обзор вперед и вниз через окно в носовой части фюзеляжа. На доске справа располагались приборы, контролировавшие работу мотора, слева и на верхней панели — аэронавигационные. На ней же помещалась ручка аварийного перевода винтов на режим авторотации. На левом борту располагался пульт управления моторами и ручка управления жалюзи. Слева у сидения помещался штурвал общего шага несущих винтов, справа — штурвал изменения угла установки стабилизатора. Впереди под доской находились рычаги управления комбинированными муфтами включения и муфтой синхронного вала. Далее в носу вертолета стоял аккумулятор. На полу кабины были смонтированы «самолетные» рычаги управления машиной — ручка управления и педали. Оба рычага через систему тяг, параллелограммов суммарно-дифференциального механизма и тросов соединялись с крестовинами автоматов перекоса. Задняя кабина наблюдателя сначала не имела органов управления и приборной доски. В ней был установлен радиоприемник и другое оборудование артиллерийского корректировщика.

За сиденьем летчика-наблюдателя находились два бензобака. Фонарь плавно переходил в обшивку верхней части фюзеляжа. Предназначенное для стабилизации вертолета при полете с поступательной скоростью хвостовое оперение состояло из большого киля, руля направления и установленного на киле подкосного управляемого стабилизатора. Конструктивно хвостовое оперение выполнялось из дюралевых труб, обтянутых полотном.

Боковые ферменные консоли прямоугольного сечения были сварены из стальных труб. Они соединяли между собой мотогондолы и фюзеляж вертолета. Наружными узлами консоли крепились к трем точкам на кабанах мотогондол и к одной на заднем кольце моторамы. Внутренними узлами консоли, соединяясь между собой, крепились к кабану фюзеляжа, чем осуществлялась подвеска фюзеляжа к фермам. По нижним задним поясам боковых ферм проходила проводка управления моторами и несущими винтами, воздухопровод запуска и бензопровод. Вдоль нижних передних поясов проходил синхронный вал.

Шасси вертолета было трехопорное. Основные два колеса с обычными масло-пневматическими стойками крепились под мотогондолами к кабанам. Они принимали основную нагрузку непосредственно на себя, не нагружая боковые консоли. Переднее противокапотажное самоориентирующееся колесо было выполнено без амортизационной стойки и крепилось к носовой части фермы фюзеляжа. Заднее костыльное колесо было не ориентирующимся и служило опорой при стоянке.

Перед летными испытаниями вертолет «Омега-II» прошел наземные испытания. Особо тщательно исследовалась работа силовой установки и трансмиссии. Работа всех агрегатов, за исключением системы смазки редукторов, оказалась удовлетворительной, и доводка по ним не потребовалась.

Летные испытания проводились на летной станции московского авиазавода № 482 с сентября 1944 года по январь 1945 года. Летчиком-испытателем был К.И.Пономарев, ведущим инженером Д.Т.Мацицкий. «Омега-II» продемонстрировал способность выполнять все эволюции, присущие вертолетам: вертикальные взлет и посадку, висение в воздухе, развороты и поступательные перемещения в любом направлении, показав при этом хорошие пилотажные характеристики и неплохие летные данные. Устойчивость и управляемость винтокрылого аппарата были признаны не уступающими «самолетным» и оценивались как «хорошие» и «отличные». Особенно «мощным» оказалось путевое управление: при отклонении педали на 20-25% полного хода вертолет разворачивался на 360° за 2-3 секунды, не теряя высоты. Усилия на рычагах управления были небольшими, а при полете с поступательной скоростью летчик мог отпускать ручку управления. Максимальная скороподъемность вертикального взлета, полученная при испытаниях, достигала 5 м/с на высоте около 150 м, а статический потолок равнялся 650-700 м. Полеты назад и вбок проводились со скоростью свыше 20 км/ч. При испытаниях опробовалась высадка людей без приземления аппарата.

«Испытанный мною геликоптер «Омега» конструкции Братухина И.П. является вполне доведенным геликоптером, отвечающим всем требованиям, предъявленным к машинам этого типа,» — отметил в заключении по результатам испытаний летчик Пономарев — «В эксплуатации удобный. Кабина пилота просторная. Обзор вперед и в стороны отличный. При рулежке геликоптер устойчив и тенденций к разворотам не имеет. Взлет геликоптера происходит без разбега, непосредственно с места стоянки, а посадка без труда производится на площадку размерами 20 х 20 м. Как при наборе высоты по вертикали, так и при висении на месте геликоптер весьма устойчив. В горизонтальном полете общее поведение машины хорошее, управление легкое и эффективное. Как продольная и поперечная устойчивость, так и устойчивость пути хорошие. На вираже геликоптер устойчив, причем между левым и правым виражами разницы нет. Вертикальные спуски на моторах проходят плавно, а посадка осуществляется плавно, без толчков. Из произведенного большого количества взлетов и посадок значительное число их совершено при глубоком снеге на аэродроме. В управлении геликоптер прост, так что вопросов подготовка кадров не встретит больших трудностей. Считаю, что геликоптер «Омега» может быть с успехом применен при решении ряда задач как военной, так и гражданской авиации.»

В целях наилучшего использования мощности была снята винтомоторная характеристика вертолета. Произведенные замеры максимальной тяги при различных углах установки лопастей и соответствующей ей мощности у земли позволили уточнить наиболее целесообразное передаточное число редукторов. Оно было изменено с 0,32 на 0,283 путем замены пары шестеренок верхнего редуктора. Это привело к повышению подъемной силы на 300 кгс. Кроме того, была доработана конструкция муфт включения и заменены амортизаторы моторов. Колебания хвостовой части вертолета, обнаруженные в начале испытаний, были устранены постановкой гасителей колебаний в хвостовой части фюзеляжа, а тенденция боковых ферм к крутильным колебаниям на рулежке при ударах колесом о кочку устранена постановкой демпферов трения в систему ферм.

Успешные заводские испытания «Омега II» завершились эффектными демонстрационными полетами вертолета перед «высокой» правительственной комиссией под руководством главного маршала артиллерии Воронова, наркома авиационной промышленности Шахурина и Генерального конструктора Яковлева. Входившие в ее состав видные ученые, руководители авиационной промышленности и военачальники дали отличную оценку вертолету и выступили с предложением о запуске вертолета в серийное производство и опытную эксплуатацию. В заключении по машине отмечалось: 

«На основании многократных полетов, совершенных при испытаниях, можно сказать, что геликоптер «Омега» доведен до состояния практического его использования во многих целевых назначениях, как в военное, так и в мирное время. Способность вертикально взлетать, висеть в воздухе, совершать посадки на любые площадки дает возможность использовать геликоптер при корректировке артиллерийского огня, Для наблюдения, фотографировании местности и пр.

Диапазон скоростей от 0 до 150 км/ч позволяет такому аппарату быть использованным в качестве разведчика на борту нормального военного корабля. Геликоптеру не нужны специальные взлетно-посадочные площадки. Это качество позволяет осуществить воздушную связь в любых условиях местности. Он будет незаменим при обслуживании Заполярья и в ряде отраслей сельского хозяйства.

Схема геликоптера «Омега» как в силовом, так и в аэродинамическом отношении полностью себя оправдала. Быстроходные винты делают геликоптер неприхотливым при запусках в ветреную погоду, а наличие двух моторов и возможность продолжения полета при остановке одного из них повышает надежность в эксплуатации. Управляемость геликоптера, устойчивость на всех режимах полета хорошая.»

8 марта 1945 года последовал приказ наркома Шахурина о строительстве серии из шести вертолетов «Омега» на киевском авиазаводе № 473. Таким образом, созданный на 2-й Рыбинской улице геликоптер «Омега-II» стал первым отечественным вертолетом, годным для практического применения и серийного производства. Это было выдающимся достижением своего времени. Советское правительство в 1946 году наградило И.П.Братухина, Б.Н.Юрьева и ряд других создателей «Омеги» Сталинской премией.

К сожалению, выпуск двигателя МГ-31Ф был прекращен во время войны и восстановление его не планировалось. Поэтому «Омега-II» в серийное производство не пошел и остался только в опытном экземпляре, который, будучи дооборудован вторым комплектом рычагов управления, после проведения дополнительных испытаний использовался с осени 1945 года для обучения и тренировки летного состава. В том же году вертолет готовился для участия в воздушном параде на День авиации, но накануне праздника потерпел аварию из-за ошибки пилота. Восстановленный «Омега-II» принял участие в воздушном параде на Тушинском аэродроме в 1946 году, а затем был снят с эксплуатации в связи с выходом из строя двигателей и отсутствием запасных.

ЛТХ:

Модификация: «Омега II»
Диаметр несущих винтов, м: 7,00
Длина,м: 8,20
Ширина, м: 14,20
Масса, кг
-пустого: 1880
-максимальная взлетная: 2300
Тип двигателя: 2 х ПД МГ-31Ф
-мощность, л.с.: 2 х 350
Максимальная скорость, км/ч: 170
Практическая дальность, км: 250
Практический потолок, м: 3000
Статический потолок, м: 700
Экипаж, чел: 1
Полезная нагрузка: 1 пассажир.

1.Вертолет Омега II.

Вертолет «Омега II».

1а.Вертолет Омега II.

Вертолет «Омега II».

2.Вертолет Омега II.

Вертолет «Омега II».

2а.Вертолет Омега II.

Вертолет «Омега II».

Вертолет «Омега II».

3а.Винтомоторная группа верт. Омега II

Винтомоторная группа вертолета «Омега II».

4.Омега II.

Вертолет «Омега II».

5.Иван Братухин четвертый слева в верхнем ряду возле Омега II

Иван Братухин четвертый слева, в верхнем ряду возле вертолета «Омега II».

6.Вертолёт - корректировщик Омега II. Рисунок

Омега II. Рисунок.

.

.

Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Крылья Родины. Николай Якубович. Винтокрылая «Омега».
ОАО Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля. Зарождение российского вертолетостроения.