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.