Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
ВерТолёТоМаниЯ

История создания вертолёта Bristol 171 "Sycamore" и основные его недостатки

В Англии Bristol Type 171 стал первым вертолётом, получившим гражданский сертификат лётной годности, а также первым, выпущенным серийно.
К осени 1944 года он был разработан группой конструкторов под руководством Рауля Хафнера (1905-1980), австрийского конструктора и пионера вертолётостроения, который переехал из Австрии в Англию в начале 1930-х годов двадцатого века, чтобы осуществить свою мечту о "вертикальных полётах".
Первый прототип полетел в 1947 году, а первые летательные аппараты поступили на вооружение для выполнения военных и гражданских задач к началу 1950-х годов. Bristol Aeroplane Company, первоначально известная, как British and Colonial Aeroplane Company, была одной из первых (основана в 1910 году) и самой важной компанией, которая занималась производством самолётов и двигателей в Великобритании.
Эта компания, как и другие, например: историческая Cierva (поглощенная в последующем копанией Saunders-Roe в 1951 году), Westland, Fairey и гораздо позже Percival, приняла вызов
вертолет Bristol 171 Sycamore, фото: осень 2023 года.
вертолет Bristol 171 Sycamore, фото: осень 2023 года.

В Англии Bristol Type 171 стал первым вертолётом, получившим гражданский сертификат лётной годности, а также первым, выпущенным серийно.
К осени 1944 года он был разработан группой конструкторов под руководством Рауля Хафнера (1905-1980), австрийского конструктора и пионера вертолётостроения, который переехал из Австрии в Англию в начале 1930-х годов двадцатого века, чтобы осуществить свою мечту о "вертикальных полётах".
Первый прототип полетел
в 1947 году, а первые летательные аппараты поступили на вооружение для выполнения военных и гражданских задач к началу 1950-х годов.

полет первого прототипа Bristol 171, 1947 год. Источник:  HAB - brochure Bristol.
полет первого прототипа Bristol 171, 1947 год. Источник: HAB - brochure Bristol.

Bristol Aeroplane Company, первоначально известная, как British and Colonial Aeroplane Company, была одной из первых (основана в 1910 году) и самой важной компанией, которая занималась производством самолётов и двигателей в Великобритании.
Эта компания, как и другие, например: историческая
Cierva (поглощенная в последующем копанией Saunders-Roe в 1951 году), Westland, Fairey и гораздо позже Percival, приняла вызовы и оценила свои возможности, которые, выставляло вертолётостроение того времени, и тем самым способствовала созданию и последующему развитию нового сектора авиационной промышленности.
В отличие от
Westland, которая решила выпускать по лицензии вертолёт Sikorsky S-51, ограничив, по крайней мере, с технической точки зрения, возможные риски и неудачи, или в отличии от Fairey и Cierva, которые предпочли построить свои прототипы принципиально новой конструкции Fairey FB-1 Gyrodyne и Cierva W.9 соответственно, которые,так и не добились желаемого результата, Bristol выбрала третий вариант пути развития, то есть проектирование абсолютно нового вертолёта одновинтовой схемы (т.е с одним несущим и рулевым винтом).
В 1944 году компания Bristol приступила к организации своего вертолётного подразделения с целью создания четырёхместного вертолёта, который должен был соответствовать всем требованиям.
Благодаря своему обширному опыту в области винтокрылых машин,
Рауль Хафнер был выбран руководителем проекта. Для начала его команда инженеров детально изучила конструкцию и лётные характеристики вертолёта Sikorsky R-4B, известного в Великобритании, как Hoverfly I.

На фотографии показана одна из установок, используемых для проверки работы несущего винта. Источник:  HAB - brochure Bristol.
На фотографии показана одна из установок, используемых для проверки работы несущего винта. Источник: HAB - brochure Bristol.

Работы по новому вертолёту, получившего обозначение Bristol Type 171 Mark 1, начались довольно медленно по различным препятствующим причинам.
На своём заводе в Филтоне
(графство Глостершир), инженеры Bristol построили ряд испытательных стендов, чтобы изучить поведение и характеристики различных компонентов. Одна из этих установок использовалась, например, для наблюдения за работой несущего винта, который приводился в движение мощным электродвигателем, другие - для измерения уровня вибраций, балансировки лопастей. Благодаря этим установкам и оборудованию можно было изучить поведение в работе каждого отдельного компонента. Первые испытания готового прототипа вертолёта начались 8 мая 1947 года с закреплением вертолёта на земле (т.е. проще говоря на привязи).
Первый из двух прототипов,
(получивших обозначение VL 958), совершил свой первый полёт 27 июля 1947 года в Филтоне, под управлением лётчика- испытателя Алана Генри Марша. Рядом с ним находился Эрик Свисс, который впоследствии стал шеф-пилотом всей программы испытательных полётов.

Первый прототип вертолета Bristol 171 (VL 958). Лопасти несущего винта могли складываться., 1947 год. Источник:  HAB - brochure Bristol.
Первый прототип вертолета Bristol 171 (VL 958). Лопасти несущего винта могли складываться., 1947 год. Источник: HAB - brochure Bristol.

Bristol Type 171 Mk. 1 представлял собой вертолёт классической компоновки с трехколёсным шасси. Характерной чертой, по которой его можно было сразу узнать, была наклонённая вниз длинная хвостовая балка, удерживающая трехлопастный хвостовой винт, а также необычно короткий вал, приводящий в движение трёхлопастный полностью шарнирный винт.
Первые два прототипа
(второй зарегистрированный VL 963 совершил полет в феврале 1948 года) оснащались девятицилиндровым радиальным двигателем Pratt & Whitney Wasp Junior R-985-AN-1 с максимальной взлётной мощностью 450л.с. (336 кВт).
Наклон лопастей несущего винта,
(изготовленных фирмой H. Morris & Co. из Глазго), регулировался тем же механизмом, который был разработан Хафнером для автожира A.R. III.

крепление втулки НВ на вертолёте. Источник:  HAB - brochure Bristol.
крепление втулки НВ на вертолёте. Источник: HAB - brochure Bristol.
втулка НВ с различными компонентами. Источник:  HAB - brochure Bristol.
втулка НВ с различными компонентами. Источник: HAB - brochure Bristol.

На конструкцию лопастей несущего и хвостового винтов большое влияние оказал опыт, полученный ранее на автожирах, а также некоторые технические решения, найденные на моделях, захваченных у немцев.
26 мая 1949 года второй прототип Bristol 171 Sycamore Mk. 1 получил первый сертификат лётной годности, выданный британскими властями, и получил новую гражданскую регистрацию "G-ALOU". В тот же день, пилотируемый Эриком Свиссом, он стал первым вертолётом британской разработки, перелетевшим через Ла-Манш.

Летчик-испытатель Е. А. Швейцарский сфотографирован рядом со вторым прототипом VL 963 в 1948 году. Источник:  HAB - brochure Bristol.
Летчик-испытатель Е. А. Швейцарский сфотографирован рядом со вторым прототипом VL 963 в 1948 году. Источник: HAB - brochure Bristol.

29 сентября 1948 года прототип VL 958 принял участие в скоростной гонке. Задачей организаторов было доставить в кратчайшие сроки поздравительную открытку, отправленную мэром Лондона мэру Парижа. Эстафета, состоящая из двух вертолётов и самолёта, доставила послание за рекордное время - 46 часов 29 минут. Очевидно, до эры электронной почты было ещё далеко!)
За первыми двумя прототипами последовала новая версия, известная как
Bristol 171 Mk. 2, оснащенная новым британским двигателем Alvis Leonides LE 21 HM мощностью 550 кВт/ч.
Новый прототип, зарегистрированный, как
VW 905, совершил свой первый полёт 2 сентября 1949 года под управлением шеф-пилота Эрика Свисса и он существенно отличался от своих предшественников главным образом тем, что двигатель был установлен горизонтально, а коленчатый вал - вертикально.
Такое решение позволило отказаться от нижнего редуктора и не только сэкономить вес, но и сделать двигатель более доступным для осмотра и ремонта.
На следующий день, когда
Свисс (Swiss) собирался взлететь для нового испытательного полёта, уже на висении у вертолёта внезапно деревянные лопасти несущего винта разрушились. По счастливой случайности никто не пострадал от обломков, но эта авария затянула разработку проекта на несколько месяцев.

Доступность более компактного двигателя
Alvis Leonides LE 21 HM (примерно на 20 см короче) и с насосами и дополнительными устройствами (такими как генератор, вакуумный насос и т.д.), приводимыми в действие главным редуктором, а не двигателем (таким образом, оставались функционирующими и в случае отказа двигателя), привела к созданию новой версии, известной как Bristol 171 Mk. 3. Эта модель также включала другие изменения, такие как, например, переустановка приборов, установка задних сдвижных дверей, укороченный нос - для улучшения визуальной видимости, а также возможность перевозки трёх пассажиров на задних сиденьях, благодаря увеличенной ширине салона.
К 1949 году эта версия стала первой, которая выпускалась серийно. Bristol также разработал версию Mk. 3A с более вместительным багажным отделением, чтобы удовлетворить потребности British European Airways (BEA), которая заказала два вертолёта, используемых в основном для перевозки пассажиров.
К концу 1952 года компания Bristol разработала новую модель, известную как Bristol 171 Mk. 4, которая стала основной версией, выпускаемой серийно.
От своих предшественников вертолёт отличался более высоким шасси, более вместительным багажным отделением и увеличенной максимальной взлётной массой. Место пилота в этой версии - было справа. Для поисково-спасательных работ, он мог быть оснащен лебёдкой, приводимой в действие гидравлическим насосом, соединенным с главной трансмиссией, и был оснащён более объёмными задними дверями, позволявшими перевозить двое носилок.
Всего Бристоль построил
178 вертолётов, из которых 95 были произведены в Филтоне, а 83 - на заводе Олд Миксон, расположенном в Уэстон-супер-Маре. Последний выпущенный вертолёт сошел с конвейера 5 декабря 1958 года.

Серийное производство закончилось в декабре 1958 года. Источник: Bristol Aero Collection Trust.
Серийное производство закончилось в декабре 1958 года. Источник: Bristol Aero Collection Trust.

В 1960 году вертолётное подразделение Bristol (вместе с подразделениями Saunders-Roe Ltd. и Fairey Aviation Ltd.) было объединено в компанию Westland Helicopters, которая стала одним из самых передовых европейских производителей вертолётов.

Недостатки вертолёта из истории эксплуатации:

К сожалению, за период эксплуатации в Малайзии всплыла очень серьёзная проблема вертолёта:
- В экстремально жарких и влажных климатических условиях деревянные лопасти портились из-за впитывания влаги, что приводило к разбуханию и последующему ухудшению характеристик вертолёта
(и без того не самых блестящих).
- Динамический дисбаланс несущего винта был ещё одной распространенной проблемой, от которой серьёзно страдали лопасти винтов вертолётов первого поколения, таких как
Bristol 171.
- Однако самая серьёзная проблема заключалась в другом: из-за повышенной влажности клеевые соединения начали разрушаться, что привело к отложению влаги во внутренней структуре лопастей и, как следствие, к
"сухой гнили".
21 февраля 1959 года недалеко от Куала-Лумпура вертолёт, зарегистрированный, как XE 319, разбился, упав с высоты около 100 метров после разрушения одной из лопастей. В результате аварии погибли два пассажира.

Bristol 171 Sycamore на службе в Малайзии. Источник:  HAB - brochure Bristol.
Bristol 171 Sycamore на службе в Малайзии. Источник: HAB - brochure Bristol.

После этой аварии парк вертолётов Sycamore был временно снят с эксплуатации. Проблема была решена лишь частично, когда лопасти и внешние клееные соединения были загерметизированы, как было предложено техниками, чтобы предотвратить внутреннее отложение влаги. Изначально на кончики лопастей были установлены тяжелые балансировочные грузы, чтобы правильно расположить центр тяжести. Это улучшило динамическую балансировку и уменьшило вибрации. Наконец, в феврале 1960 года вертолёт вернулся к нормальной работе.
Однако, к сожалению,
31 марта 1960 года произошёл тот же инцидент, когда один из трёх Bristol 171 Sycamore Mk. 14 (регистрационный номер OT-ZKC), приобретённых бельгийским правительством для службы в бельгийских вооруженных силах в Конго, разбился недалеко от аэропорта Камина, погибло три человека.
Аналогичная авария произошла
25 марта 1964 года в аэропорту Тернхилл, Шропшир, с участием XL820. Оба пассажира погибли.

Bristol 171 Sycamore Mk. 52 немецких Люфтваффе, потерпевший аварию. Источник: HAB.
Bristol 171 Sycamore Mk. 52 немецких Люфтваффе, потерпевший аварию. Источник: HAB.

По всей видимости, эта серьёзная проблема, так и не была решена, возможно, потому, что к тому времени, серийное производство уже прекратилось, и многие Sycamore уже вышли из строя.
Многие из них были повреждены или потеряны во время службы в армии. В период
между 1954 и 1966 годами с вертолётами, работавшими на британские вооруженные силы, произошло около 70 аварий. Примерно половина из них произошла из-за ошибок пилотов, а около десяти - из-за отказов или неисправностей двигателя. Другие инциденты были вызваны повреждением хвостового винта.
Из-за длинного хвостового оперения упражнения по авторотации требовали особой осторожности. Из-за ограниченного запаса мощности
Sycamore не очень подходил для полётов в горах. Кроме того, он был подвержен "земному резонансу", а в качестве учебного вертолёта его ущемлял тот факт, что он имел только один рычаг "коллективного" управления шагом.
За время службы в
Бундесвере произошло около 13 аварий, по крайней мере 3 из которых были связаны с неисправностью двигателя. В целом можно сказать, что Bristol 171 Sycamore за свои конструктивные особенности, посредственные характеристики и небольшое количество выпущенных вертолётов не имели большого коммерческого успеха.
Кроме того, в отличие от других вертолётов, его эксплуатационная карьера была довольно ограниченной и продолжалась в среднем всего 12-15 лет
(большинство из них - в вооруженных силах в период с конца 1960-х до начала 1970-х годов). Для сравнения интересно отметить, что некоторые из его преемников, такие как Bell UH-1D или SA 341 Gazelle, все ещё находятся в эксплуатации после более чем сорока лет лётной службы.

Пайне-Эддес/Германия, август 1974 года - Бристоль 171 D-HFRO компании Nord Helikopter с наклейкой известной марки масла "Veedol". Автор фото Ken Elliott.
Пайне-Эддес/Германия, август 1974 года - Бристоль 171 D-HFRO компании Nord Helikopter с наклейкой известной марки масла "Veedol". Автор фото Ken Elliott.

Эксплуатация в Гражданской авиации:
Среди первых гражданских операторов,
(которых на самом деле было не так много), были British European Airways (BEA), Autair, Australian National Airways/Ansett-ANA, Jayrow Helicopters, которые начали свою деятельность в 1965 году, и в том числе J. Rose Motors Ltd., также базирующаяся в Австралии. В Африке Sycamore использовался компанией Williamson Diamonds Ltd., расположенной в Найроби/Кения.
Bristol 171, специально изготовленные для гражданского рынка, использовались для пассажирских и грузовых перевозок, поисково-спасательных полётов, снабжения, наблюдения и фотосъёмки, а также в редких случаях в сельском хозяйстве для опрыскивания полей с воздуха.
По-видимому, одной из причин, ограничивших успех его продаж, была высокая закупочная цена. Более того, учитывая его технические характеристики, вполне вероятно, что даже эксплуатационные расходы были достаточно дорогими.
По окончании военной службы несколько
"Сикаморов" были переданы в музеи, а некоторые использовались гражданскими операторами.

Австралия, 1960-е годы - VH-INQ используется для полетов с распылением. Источник: Fred Niven collection.
Австралия, 1960-е годы - VH-INQ используется для полетов с распылением. Источник: Fred Niven collection.

Начиная с 1970 - 1971 гг. в Германии Sycamores использовались Feuerwehr-Flugdienst Niedersachsen (пожарная служба Нижней Саксонии), North-Helikopter из Эдемиссена (около Брунсвика), Hubschrauber-Flugdienst из Меллингхаузена (около Бремена) и Luftrettungsdienst (воздушная спасательная служба) из Дюссельдорфа, которые использовали несколько вертолётов. Последние "Сикаморы", использовавшиеся для гражданской деятельности, закончили свою работу в Германии в июне 1988 года.

В качестве демонстратора использовался Bristol 171 CF-HVX.
В качестве демонстратора использовался Bristol 171 CF-HVX.

Все материалы и фото взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Интересуетесь историей винтокрылой авиации? Присоединяйтесь к Нашему сообществу в ВК: ВерТолёТоМаниЯ Будем познавать её вместе!