Вертолет Lockheed XH-51 Aerogyro, созданный в недрах знаменитой американской корпорации Lockheed в начале 1960-х годов, остается одной из самых амбициозных и технически смелых экспериментальных машин в истории мирового вертолетостроения. Эта машина, часто незаслуженно остающаяся в тени своего более крупного последователя - ударного вертолета Lockheed AH-56 Cheyenne, - на самом деле заслужила статус настоящей летающей лаборатории, которая навсегда изменила представление инженеров о том, каким может быть скоростной вертолет. История создания XH-51 началась в конце 1950-х годов, когда компания Lockheed, известная своими самолетами-разведчиками и истребителями, решила всерьез заняться проблемой вертикального взлета.

В 1959 году инженеры Lockheed приступили к работе над концептуальным проектом CL-475, который должен был проверить на практике теорию так называемого жесткого несущего винта. В отличие от классических схем с шарнирным креплением лопастей, позволяющим им совершать махи в вертикальной и горизонтальной плоскостях, жесткий винт крепился к втулке неподвижно или с минимальным количеством степеней свободы. Эта конструкция сулила огромные выгоды в управляемости и, что самое главное, позволяла достичь скоростей, недоступных обычным вертолетам, где главным ограничителем был срыв потока на отступающей лопасти.

Результаты испытаний CL-475 оказались настолько обнадеживающими, что Lockheed решила продолжить развитие концепции. В феврале 1962 года компания предложила новый проект, получивший обозначение Model 186, в ответ на совместный запрос Армии и Военно-Морских сил США (US Army and US Navy), которые искали экспериментальный летательный аппарат для исследования высокоскоростных режимов полета и технологии жесткого ротора. Предложение Lockheed победило, что привело к подписанию контракта на постройку двух четырехместных машин, получивших официальное обозначение XH-51A. Назначением этого вертолета было исключительно тестирование границ возможностей жесткой несущей системы. Военные хотели понять, насколько такой вертолет может быть маневренным, устойчивым и быстрым, чтобы в будущем создать на его основе боевые машины. Первый полет опытного образца XH-51A (серийный номер 61-51262) состоялся 2 ноября 1962 года, и этот день стал началом новой эры в экспериментальной авиации. Пилотировал машину летчик-испытатель Дональд Сегнер, которому предстояло доказать, что жесткий ротор - это не фантазия, а рабочая реальность.

Однако, как это часто бывает с прорывными технологиями, путь к совершенству оказался тернистым. На начальном этапе летных испытаний инженеры столкнулись с серьезной проблемой: оригинальный трехлопастный несущий винт демонстрировал неприемлемую нестабильность при выходе на высокие скорости. Вибронагрузки и риск флаттера ставили под угрозу дальнейшее выполнение программы. Решение проблемы было найдено в доработке винта. Инженеры Lockheed увеличили количество лопастей до четырех, что повысило жесткость системы и улучшило распределение нагрузок. Модификация оказалась успешной: четырехлопастный ротор не только устранил нестабильность, но и позволил машине демонстрировать впечатляющие пилотажные качества. В ходе испытаний XH-51A выполнял фигуры высшего пилотажа, совершенно не характерные для классических вертолетов, включая петли Нестерова, бочки и даже длительный перевернутый полет. Это наглядно демонстрировало потенциал жесткой схемы: вертолет слушался рулей с быстротой самолета, а его маневренные возможности были ограничены лишь смелостью испытателей.

Наиболее интересной главой в судьбе XH-51 Aerogyro стало его превращение в составной вертолет (Compound helicopter). В 1963 году командование по исследованию и оценке технологий Армии США (TRECOM) заключило с Lockheed контракт на глубокую модернизацию второго прототипа. Инженеры добавили к машине короткие крылья размахом 4,9 метра, а на левом крыле установили дополнительный турбореактивный двигатель Pratt & Whitney J60-2 с тягой 2900 фунтов (около 12,9 кН). Эта модернизация кардинально меняла концепцию аппарата. В обычном полете винт обеспечивал и подъемную силу, и тягу, но на высоких скоростях возникало явление срыва потока на отступающей лопасти, которое ограничивало дальнейший разгон. В составном варианте XH-51A на крейсерской скорости подъемную силу частично брали на себя крылья (разгружая несущий винт), а реактивный двигатель брал на себя функцию тяги, позволяя несущему винту работать в облегченном режиме как несущая поверхность. Впервые в таком виде машина поднялась в воздух 21 сентября 1964 года (сначала без включения реактивного двигателя, для проверки балансировки), а первый полноценный полет в качестве составного винтокрыла состоялся 10 апреля 1965 года.

Результаты превзошли все ожидания и стали главным достоянием программы XH-51 Aerogyro. 29 ноября 1967 года экспериментальный составной вертолет достиг фантастической по тем временам скорости в 263 узла, что эквивалентно 302,6 милям в час или 486,9 километрам в час. Правда, стоит уточнить, что этот рекорд был установлен на режиме снижения (в мелком пикировании). Наибольшая же скорость в горизонтальном полете, официально задокументированная, составила 223 узла (примерно 413 км/ч). Тем не менее, даже этот показатель был выдающимся для начала конца 1960-х годов, делая XH-51 Aerogyro одним из самых быстрых винтокрылых аппаратов в мире.

Отдельного внимания заслуживает конструкция и технические механизмы Lockheed XH-51, которые делали его уникальным. Основой основ являлась система управления жестким ротором, которая включала в себя гироскопический стабилизатор. Гироскоп, установленный на валу несущего винта, был тем секретным ингредиентом, который позволял пилоту управлять этой жесткой системой без катастрофической обратной связи от ударов лопастей. Пилот воздействовал не напрямую на лопасти, а на гироскоп, который уже дозировал усилия на автомат перекоса. Это обеспечивало изумительную плавность хода и снижение вибрации до уровня, несравнимого с обычными вертолетами того времени. Фюзеляж XH-51 Aerogyro был выполнен по аэродинамически чистым обводам, характерным скорее для легких самолетов, чем для вертолетов. Даже шасси было выполнено убирающимся - редчайшая роскошь для винтокрылых машин того поколения, позволявшая снизить лобовое сопротивление. Полозья убирались в ниши по бокам фюзеляжа, превращая машину в идеальную стрелу. Хвостовой винт традиционной схемы (двухлопастной, рулевой) использовался для компенсации реактивного момента и путевого управления.

Что касается вооружения, то сам по себе XH-51A никогда не являлся боевой машиной и не имел штатного вооружения. Он создавался исключительно как исследовательский стенд. Однако его предназначение было прямым путем к созданию штурмовых вертолетов. Отработанная на XH-51 Aerogyro технология жесткого ротора и составной схемы была напрямую перенесена в программу «Advanced Aerial Fire Support System» (AAFSS), результатом которой стал знаменитый Lockheed AH-56 Cheyenne. Увы, для самого XH-51 Aerogyro дальнейшая судьба сложилась не как для боевой единицы, а как для ценного экспоната и источника данных для NASA. В июне 1964 года Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) заказало пятиместный вариант, получивший обозначение XH-51N (NASA 531). Эта машина использовалась для обширных исследований в области аэродинамики и управляемости, в том числе в знаменитом Трансзвуковом динамическом туннеле (TDT) Лэнгли.

Технические характеристики Lockheed XH-51A (базового варианта с трехлопастным винтом) отражают его легкую, но мощную структуру. Длина вертолета составляла 12,42 метра при высоте 2,5 метра. Пустой вес машины равнялся 1266 килограммам, а максимальная взлетная масса достигала 1860 кг. Силовая установка состояла из одного турбовального двигателя Pratt & Whitney Canada PT6B-9 мощностью 500-550 лошадиных сил. Диаметр несущего винта составлял 10,67 метра. В своей стандартной конфигурации XH-51A развивал максимальную скорость 280 км/ч и крейсерскую 260 км/ч, имел практический потолок 4900 метров и скороподъемность 10 м/с. Однако, как мы помним, в модифицированной составной версии эти цифры были многократно перекрыты благодаря реактивной доводке.

В 1966 году Lockheed предприняла попытку вывести технологию на коммерческий рынок, создав гражданскую версию Model 286. Это был пятиместный вертолет, сочетавший планер XH-51N и четырехлопастную систему ротора от модифицированного XH-51A. 30 июня 1966 года Model 286 получил сертификат типа FAA, что позволяло начать продажи. Lockheed построила два демонстрационных образца (регистрационные номера N286L и N265LC), которые использовались в качестве представительского транспорта для высшего руководства компании. Однако, несмотря на передовые технологии, коммерческого успеха машина не имела. Потенциальных покупателей отпугивала сложность и, вероятно, высокая стоимость обслуживания столь революционной конструкции. В итоге ни одного гражданского вертолета Model 286 продано не было. Оба демонстратора позднее были проданы частному коллекционеру и, по некоторым данным, уничтожены пожаром в 1988 году.

Влияние программы XH-51 Aerogyro на мировое вертолетостроение трудно переоценить, несмотря на то, что сам серийный вертолет Lockheed так и не был запущен в массовое производство. Во-первых, эта программа дала бесценные данные по физике полета на предельных скоростях для вертолетов. Во-вторых, XH-51 стал прямым предшественником Lockheed AH-56 Cheyenne. Хотя программа Cheyenne была закрыта в 1972 году из-за технических проблем и политических разногласий между видами вооруженных сил, наработанный на XH-51 Aerogyro опыт не пропал даром. Методы борьбы со срывом потока, системы стабилизации и концепция компоновки составного вертолета нашли свое отражение в более поздних проектах, включая современные высокоскоростные вертолеты, такие как Sikorsky X2 и Eurocopter X³. По сути, скромный XH-51 Aerogyro проложил дорогу для сегодняшних рекордсменов. Два исходных прототипа XH-51A (61-51262 и 61-51263) не были утилизированы. Они нашли свой последний приют в коллекции Музея армейской авиации США в Форт-Ракере (Fort Rucker, ныне Fort Novosel), где хранятся как памятник смелой инженерной мысли.

Таким образом, Lockheed XH-51 Aerogyro - это гораздо больше, чем просто экспериментальный вертолет. Это символ риска и прорыва, характерных для холодной войны. Машина, родившаяся из чертежей CL-475, сумела доказать, что жесткий ротор - это дорога в будущее. Она обладала уникальной конструкцией с убирающимся шасси, гироскопической стабилизацией и возможностью трансформации в составной винтокрыл. Не имея собственного оружия, она стала самым грозным оружием инженеров-испытателей, позволив им «прощупать» пределы скоростей, которые еще вчера казались фантастикой. Пусть эта машина и не поступила на вооружение, ее технические характеристики на многие годы стали ориентиром для конструкторов. История XH-51 Aerogyro - это триумф исследовательской мысли, когда на кону стояли не военные контракты, а сама возможность сказать: вертолет может летать так же быстро, как самолет, оставаясь при этом послушным и маневренным.

Технические характеристики ХН-51А
Длина: 12.40 м
Диаметр ротора: 10.67 м
Высота: 2.50 м
Вес пустого: 1,265 кг
Макс. взлётная масса: 1,864 кг
Двигатель: 1 х Pratt & Whitney Canada PT6 B-9 турбовальный , 550 л.c.
Максимальная скорость: 280 км/ч
Крейсерская скорость: 257 км/ч
Дальность полета: 418 км
Скорость набора высоты: 10 м/с