«ТРЯСОГУЗКА» — АВТОЖИР ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ

Первые и наиболее важные работы над вращающимся винтом для создания подъёмной силы были выполнены в период между мировыми войнами. При этом было выяснено, что вращающийся ротор может создавать подъёмную силу, поддерживая своё вращение от набегающего потока. Какой- либо привод для ротора в этом случае становился не нужным. Этот режим получил название «авторотация». Его использование позволило испанскому конструктору Хуану де ла Сиерва изобрести автожир.

Автожир представлял собой пионерское и нетривиальное изобретение. Он имел несущий ротор, который раскручивал перед стартом от постороннего привода. Затем с помощью тянущего винта начиналось горизонтальное движение. При этом от набегающего потока происходила дальнейшая раскрутка ротора. Когда подъёмная сила достигала достаточной величины, осуществлялся взлёт.

Отличительной чертой автожиров являются короткий разбег и пробег, способность летать на малых скоростях и возможность вертикальной посадки. Автожиры строились и использовались в 20 — 30 годах XX века, и знания, накопленные при их разработке, послужили фундаментом для создания вертолёта.

Что касается предмета данной статьи — автожира Fa-330, то он привлекает внимание по нескольким причинам. Во-первых, это один из немногих летательных аппаратов, использовавшихся с борта подводной лодки.

Во-вторых, простота и изящество конструкции не могут не вызвать восхищения, даже в наши дни. И, в-третьих, это единственный автожир, выпускавшийся серийно и применявшийся (с каким успехом — вопрос другой) во Второй мировой войне.

Fa-330 — вид спереди, снизу (подвешен к потолку)

Приборное оборудование «Трясогузки»: высотомер, указатель скорости и тахометр (показывает обороты ротора)

В Германии, во время войны, автожирами занимался конструктор Генрих Фокке, работавший на заводе Фокке-Ахгельз. Первоначально он разрабатывал автожиры-планёры, для высадки десантников на площадки ограниченных размеров. Наиболее удачной конструкцией стал Fa-225, который имел фюзеляж от стандартного планёра DFS 230, а вместо крыльев — несущий винт. Безмоторный аппарат предполагалось буксировать в район высадки, где буксир отцеплялся, а автожир приземлялся в режиме авторотации. Машина интенсивно испытывалась в 1942 г., но в силу ряда причин на вооружение принята не была.

Проанализировав недостатки с Fa-225, Министерство авиации выдвинуло новую концепцию использования планеров -автожиров. Эти безмоторные аппараты могли на авторотации находиться в воздухе и выполнять вертикальную посадку на небольшой скорости. Названные качества подходили для выполнения дозорной службы на кораблях ВМФ. Кригсмарине выдал краткие требования на небольшой летательный аппарат, способный стартовать с палубы подводной лодки, а затем лететь за ней на буксире. Он должен быть простым в пилотаже, чтобы обычные моряки могли поднять его в воздух, и иметь малые размеры -для размещения на ПЛ.

Разработку поручили заводу «Фокке-Ахгельз» как имеющему соответствующий опыт и в качестве компенсации за отказ от Fa-225. Первоначально проект назывался Bachstelze — «Трясогузка», а позже получил официальное обозначение Fa-330.

Нужно отметить, что сначала зону обзора с подводной лодки немецкие моряки пытались увеличить с помощью подъёмной мачты, с наблюдательной площадкой на её вершине. Но после нескольких экспериментов стало ясно, что мачта проигрывает автожиру. Она тяжелее, время её установки сопоставимо со временем сборки автожира.

А о высоте подъёма наблюдателя не стоит и спорить — у автожира она на порядок больше. Единственное преимущество мачты — она не требовала наличия герметичных контейнеров для своего хранения. Но, с другой стороны, в подводном положении, когда мачта укладывалась вдоль палубы, она создавала дополнительное сопротивление. Контейнер для автожира встраивался в надстройку, под верхнюю палубу.

Основой Fa-330 служила пространственная ферма, сваренная из главной металлической трубы и подкреплённую вспомогательными трубками меньшего диаметра. На хвосте фюзеляжа крепилось оперение, состоящее из неподвижного стабилизатора, киля и руля поворота. Плоскости были съёмными и имели металлический каркас, обтянутый полотном. К средней части фюзеляжа, на шарнире, крепилась вертикальная труба стойка для крепления ротора.

Fa-330 с пилотом продувается в аэродинамической трубе в г. Голайс-Медон

Fa-330 при лётной отработке, подниматься он мог с помощью планёрной лебёдки. (На снимке — справа)

Для взлёта с земли применялось лёгкое съёмное шасси

Отработка «Трясогузки» на подводной лодке. Деревянная подставка, на которой стоит Fa-330, вряд ли будет штатным оборудованием подводной лодки. На переднем плане — лебёдка

Для взлёта Fa-330 использовалось место на ограждении рубки подводной лодки. Лебёдка устанавливалась на палубе в носу. Подводная лодка U-523

Стойка фиксировалась с помощью дополнительного подкоса к спинке кресла. К стойке крепился специальный ложемент, для размещения парашюта, а сверху — кронштейн втулки ротора. Перед стойкой, на раме фюзеляжа, жёстко крепилась чашка сиденья. Перед сиденьем находились классические органы управления — ручка и педали, а на выносном кронштейне — приборная доска. Шасси состояло из двух лыж, сделанных из сплющенных труб, которые крепились к фюзеляжу с помощью съёмных подкосов.

Ротор состоял из втулки и трёх лопастей. Лопасти имели смешанную конструкцию с металлическим трубчатым лонжероном. Перед раскруткой лопасти поддерживались тросовым такелажем, который не позволял упасть им на палубу. Втулка ротора крепилась к стойке специальным кронштейном, который позволял ей отклоняться в продольной плоскости. Управление производилось от ручки с помощью тросовой проводки. Во втулке размещались подшипники, ручной тормоз и специальный шкив, служивший для предварительной раскрутки ротора. Для этого на него наматывалась бечёвка, которую в нужный момент тянули несколько человек. Бечёвка разматывалась — и ротор приходил в движение.

На некоторых автожирах систему усовершенствовали — установили электростартёр. При запуске первоначальное вращение ротору давали «от руки», а затем включали мотор от лодочного источника энергии, который и раскручивал ротор до нужных оборотов. Потребность в многочисленной стартовой команде при этом отпадала. Тормоз служил для остановки ротора после посадки или для уменьшения оборотов в полёте.

Оборудование автожира было максимально простым. Оно состояло из трубки ПВД, данные от которой отображались на указателях скорости и высоты. Другим прибором был тахометр, показывающий обороты ротора. Совокупность этих показаний давала возможность пилоту выдерживать заданный режим полёта. С помощью телефона осуществлялась связь с бортом подводной лодки и передавались результаты наблюдений. Вес пустого аппарата был 75 кг, а максимальный взлётный вес -175 кг. Длина автожира — 4,47м, высота — 1,67 м, диаметр ротора — 7,3 м.

При разборке автожира киль и стабилизатор снимались. Затем отсоединялся подкос стойки. Спинка сиденья и стойка укладывались вперёд, вдоль фюзеляжа. Лопасти при этом опускались вниз и также располагались вдоль фюзеляжа. Лыжи снимались и их подкосы складывались. На подводной лодке аппарат хранился в трёх герметичных контейнерах — одном большом горизонтальном и двух маленьких -вертикальных. Разборка — сборка аппарата требовала работы трёх человек в течение 5-10 минут.

Небольшие размеры автожира позволили исследовать его натурный образец в большой аэродинамической трубе в Голайс-Медон во Франции. Исследования выявили проблемы с устойчивостью в воздухе, которые были решены путём доработок шарниров и усилением лопастей.

Fa-330 — вид спереди

Fa-330 — вид сбоку, хорошо видны хвостовое оперение и ранец с парашютом

Fa-330 — вид снизу. Оцените ажурную конструкцию автожира.

Испытания Fa-330 были проведены в 1943 г. После подтверждения возможности использования автожира в военно-морском флоте началось его серийное производство. Было построено порядка 110 штук Fa-330, из которых около 60 были установлены на подводных лодках IX серий. Для обучения пилотов сформировали специальную эскадрилью. Взлёт выполнялся из кузова разогнавшегося грузовика, который осуществлял и последующую буксировку. При наличии ветра, автожир можно было запустить как планёр, с помощью лебёдки. Для повышения безопасности таких полётов на шасси установили небольшие колёса.

Взлёт с подводной лодки имел определённые ограничения как по волнению, так и по силе ветра. Минимальная воздушная скорость (путевая скорость корабля плюс скорость ветра) была 35 км/ч, а максимальная — 80 км/ч. Если ветер был в норме, то лодка становилась против ветра и давала ход. С помощью стартёра или бечёвки производилась раскрутка ротора, обороты которого возрастали от набегающего потока, после чего выполнялся подъём. При минимальной скорости и длине леера 300 м высота подъёма составляла 100 м. При этом радиус обзора достигал 35 км. При скорости 80 км/ч высота подъёма достигала 220 м, что обеспечивало пилоту, вооружённому биноклем, дальность обзора до 53 км, в то время как с мостика лодки — только 8 км.

После выполнения дозора экипаж ПЛ выбирал леер — и автожир садился на палубу. Время спуска составляло около четырёх минут. При этом пилот притормаживал ротор, что облегчало посадку и уменьшало нагрузки на лопасти.

Не известно ни одного факта погружения лодки во время буксировки Fa-330, но на всякий случай пилот имел аварийное оборудование — парашют и спасательный жилет. В аварийной ситуации пилот мог отцепить леер, расцепив специальный фиксатор, и сбросить ротор с втулкой. Одновременно освобождался от креплений парашют. Теперь оставалось только отстегнуть привязные ремни и, оттолкнувшись от машины, раскрыть парашют. Но, по всей видимости все эти ухищрения были излишними. Если аппарат не развалился при взлёте, то на высоте с ним вряд ли могло что-либо случиться.

Какие-либо подробности о боевом использовании Ра-330 неизвестны, но можно предположить, что оно было не очень успешным. Дело в том, что наблюдение из нового «вороньего гнезда» было возможно только днём и в хорошую погоду. При буксировке автожира лодка была ограничена в своих манёврах и становилась уязвимой от авиации противника. Кроме того, необходимо было следить за герметичностью транспортных контейнеров. Всё это снижало ценность «летающего перископа». Гораздо больший эффект приносили использование радиолокатора и взаимодействие с разведывательной авиацией. Поэтому боевое применение «Трясогузки» происходило в Южной Атлантике и в Индийском океане. Там было меньше (по сравнению с Северной Атлантикой) авиации противника и была слабее противолодочная оборона.

Пилотов для автожиров готовили из составов экипажей подводных лодок. Тренировки проводили как с помощью взлётов на лебёдке, так и при продувках в аэродинамической трубе в г. Голайс-Медон (Франция). Количество автожиров, поставленных на флот, точно не известно, но некоторые авторы утверждают, что в боевых действиях применили до 60 автожиров. Среди лодок, получивших Fa-330, были U-177, U-852, U-861 и U-181.

Впервые в действии «Трясогузка» была опробована с борта подводной лодки U-177, в пустынном районе Южной Атлантики, неподалёку от африканского побережья, в апреле — мае 1943 г. К 21 мая было выполнено 60 подъёмов Fa-330, с общим налётом 18 часов. Правда, целей обнаружено не было. К 29 мая U-177 выполнила три успешных атаки, но цели увидели без помощи автожира. Но утром 5 августа пилот с высоты 100 м обнаружил судно, идущее на север, со скоростью 8,5 узла. Лодка бросилась в преследование и во второй половине дня вышла в позицию для атаки. Двухторпедный залп был удачным — и греческий пароход Эфталия Мари (4195 брт) с грузом южноафриканского угля пошёл на дно. Это была первая и, возможно, единственная цель, поражённая по наводке с автожира. Более интенсивно Fa-330 применялся в Индийском океане. Так лодка U-861 запускала автожир во время патрулирования у берегов о. Мадагаскар. В Его применение существенно увеличивало время, необходимое для срочного погружения. Этим и объясняется отсутствие в дальнейшем попыток создания пилотируемых летательных аппаратов для подводных лодок. Что касается применения автожиров в других странах, то есть данные, что англичане использовали автожир «Сиерва С-30» для отладки и калибровки береговых радаров.

После окончания войны несколько «трясогузок» попало в руки союзников, некоторые из которых стали экспонатами музеев, а большинство было сломано за ненадобностью. В наше время автожиры с мотором строятся любителями и небольшими фирмами для спортивных целей.

К. КУЗНЕЦОВ