Проект экспериментального вертолета ЭГ-1
EG-1 experimental helicopter project
Единственным специалистом по этой тематике был сам начальник лаборатории, что и определило его беспрекословный авторитет. Большой довоенный опыт расчета и проектирования автожиров помогал Милю отстаивать свой проект в острой конкурентной борьбе с другими конструкторами. Межведомственная правительственная комиссия по военно-промышленным вопросам рассматривала в те годы многочисленные проекты винтокрылых машин. Новая зарождавшаяся отрасль привлекла многих талантливых конструкторов и изобретателей, а наиболее успешно работы в области вертолетостроения продвигались в ОКБ И.П.Братухина и А.С.Яковлева.
Осенью 1947 г. построенный в 5-й лаборатории ЦАГИ полноразмерный макеттрех-местного вертолета ЭГ-1 утвердила правительственная комиссия под председательством генерал-майора Н.А.Жемчужина, а 12 декабря 1947 г. вышло постановление Совета Министров СССР №4001-1368 о создании ОКБ-4 под руководством М.Л.Ми-ля. Первоначально молодое ОКБ располагалось там же, в Жуковском, однако после того, как в июле 1948 г. экспертная комиссия МАП под председательством профессора И. В.Остославского одобрила доработанный проектЭГ-1, молодому конструкторскому коллективу предоставили помещение ликвидированного ОКБ-82 М.М.Пашинина, находившегося на территории сборочного цеха авиазавода №82 в Тушино.
Натурная геликоптерная установка (НГУ)
NGU ful - skale helicopter mock
В то время это предприятие переходило с истребителей Як на бомбардировщики Ту-2, а также занималось многочисленными иными заказами, в том числетроллейбусами. Небольшая группа вертолетостроителей никак не вписывалась в его тематику, что первое время создавало напряженность в отношениях с руководством завода. По планам, опытное вертолетостроение должно было развиваться на московском заводе №3, куда и предполагалось перевести коллектив Миля. Однако эта маленькая деревообделочная фабрика, расположенная на окраине парка Сокольники в доме 13 по 2-й Рыбинской улице, была и без того плотно "заселена" многочисленными организациями, и Михаилу Леонтьевичу удалось уговорить министра авиапрома М.В.Хруничева оставить пока ОКБ-4 в Тушино.
Первый вертолет ОКБ М.Л.Миля, получивший обозначение ГМ-1 (Геликоптер Миля-1), разрабатывался в качестве связного. В кабине, кроме летчика, могли разместиться два пассажира. Машина имела классическую одновинтовую схему с трехлопастными несущим и хвостовым рулевым винтами. В ее проектировании учитывался опыт зарубежного вертолето-строения, но, в то же время, советские инженеры создавали полностью оригинальную конструкцию. Так, они разработали втулку несущего винта с разнесенными вертикальными и горизонтальными шарнирами. Такая конструкция повышала эффективность управления вертолетом и была гораздо проще применяемой на американских машинах схемы с совмещенными горизонтальными шарнирами, ось которых проходит через ось вращения несущего винта. В вертикальных и горизонтальных шарнирах использовались игольчатые подшипники. Осевой шарнир имел два радиальных шарикоподшипника и один упорный. Для гашения колебаний лопастей в плоскости вращения использовались фрикционные демпферы. Проектировали этот агрегат вначале Н. Г. Русанович и А.К.Котиков, а затем А.Э.Малаховский - основоположник конструкторской школы проектирования несущих систем "Ми".
Лопасти несущего винта крепились к втулке посредством горизонтальных, вертикальных и осевых шарниров. Лопасти имели сужающуюся к концам форму в плане, аэродинамический профиль NACA-230 с переменной относительной толщиной. Их конструкция была смешанной: лонжерон из трех телескопически состыкованных стальных труб, деревянные нервюры и стрингеры, фанерная и полотняная обшивка. Общий и циклический шаг лопастей изменялся спроектированным А.Э.Малаховским автоматом перекоса кольцевого типа, установленным под втулкой. Из опасения потери лопастью устойчивости Миль ввел в месте расположения вертикального шарнира в валик управления углом установки лопасти специальное карданное соединение, как это было сделано на американском вертолете S-51. Впоследствии выяснилось, что такая конструкция приводит к изменению эффективного значения компенсатора взмаха в зависимости от угла отклонения лопасти в вертикальном шарнире, и карданный механизм пришлось убрать.
Первый прототип ГМ-1
ГМ-1 first prototype
Третий прототип ГМ-1 на летной станции в Захарково
ГМ-1 third prototype atZakharkovo airfield
Сборка Ми-1 первой серии на ГАЗ №3 в Москве
Ми-1 initial batch assembling at the Moskow State Aircraft Factory №3
Большие перемещения тросов системы управления заставили конструкторов ГМ-1 оснастить автомат перекоса специальными механизмами с большим передаточным отношением. Такие механизмы, закрепленные на ползуне автомата перекоса, были созданы по оригинальной схеме с пространственным, полностью обратимым кривошипным механизмом и практически не имели люфтов. Рулевой винт ГМ-1 был разработан в КБ А.С.Бас-Дубова. Его трапециевидные деревянные лопасти крепились к втулке с помощью горизонтальных и осевых шарниров. Центральная часть фюзеляжа представляла собой сварную ферму из стальных труб, к которой крепился каркас кабины с приклепанной к нему дюралюминиевой обшивкой. В передней части фюзеляжа располагалась кабина летчика и пассажиров. Двухместный диван находился за креслом пилота. Во время испытаний его заменили самописцами и мешками с песком для соблюдения расчетной полетной массы. Позади кабины был двигательный отсек. В нем разместили звездообразный семицилиндровый мотор АИ-26ГР* конструкции А.Г.Ивченко мощностью 500-550 л.с., который имел встроенный угловой редуктор, т.к. его ось располагалась горизонтально. Применение этого двигателя в весовом отношении было менее выгодным, чем мотора с вертикальной осью, но выбора Миль попросту не имел - АИ-26ГР был единственным в СССР вертолетным мотором. Его разместили впереди оси несущего винта, а не сзади, как это делалось на других вертолетах аналогичного класса, что существенно упростило центровку машины и позволило не выносить далеко вперед кабину пилота. В ходе испытаний и доводки первых ГМ-1 двигатель был заменен форсированным АИ-26ГРФ со взлетной мощностью 575 л.с. Разработкой двухступенчатого главного редуктора занимались Н.Г.Русанович и А.К.Котиков.
* Создан на основе одного ряда цилиндров двухрядного М-88, использовавшегося на Ил-4.