CAGI 2-EA   

Typ:  experimentální vírník

Určení:  získání zkušeností se stavbou a provozem vírníku

Historie:  Na konci roku 1929 v EAO CAGI (Experimentální aerodynamické oddělení Centrálního institutu aero- a hydrodynamiky), které bylo původně specializováno na vývoj vrtulníků, započaly též práce na vývoji vírníků. Podmětem k tomuto rozhodnutí se staly úspěchy vírníku typu C-8 španělského konstruktéra Juana de la Ciervy a v neposlední řadě též povzbuzující výsledky počáteční fáze letových zkoušek prvního tuzemského vírníku v podobě typu KASKR-1/-2 z dílny N.I. Kamova a N.K. Skržinského, který vycházel z cvičného letounu typu Avro 504K. Pro vírník navíc hovořila skutečnost, že jej lze zhotovit poměrně rychle a jednoduše, a to přestavbou již sériově vyráběného letounu, a v neposlední řadě též jednodušší konstrukce v porovnání s vrtulníkem. Nosný rotor vírníku totiž není napojen, na rozdíl od nosného rotoru vrtulníku, na pohonný systém (a roztáčí se autorotací). Cenou za to je samozřejmě nemožnost svislého vzletu a přistání a visu na místě. Práce na vírnících měly navíc konstrukčnímu týmu EAO CAGI poskytnout cenné údaje o chování vzdušného prostředku s rotující nosnou plochou, které by mohl následně zužitkovat při projektování skutečných vrtulníků, jejichž vývoj tehdy stále ještě nepřinášel žádné reálné výsledky. V souvislosti se zahájením prací na vývoji vírníků byly dva z pracovníků EAO CAGI, I.P. Bratuchin a V.A. Kuzněcov, pověřeni shromážděním veškeré dostupné zahraniční literatury o této technice a v neposlední řadě též prostudováním konstrukčního řešení různých typů vírníků zahraniční konstrukce. Na základě výsledků zmíněné studie bylo na počátku roku 1930 rozhodnuto, že bude postaven vírník podobající se nejnovějšímu vírníku Juana de la Ciervy v podobě typu C-19 Mk.III. Posláním zmíněného stroje, který vešel ve známost jako 2-EA, se stalo získání praktických zkušeností se stavbou a provozem vírníku a v neposlední řadě též ověření správnosti výsledků aerodynamických výpočtů. Projekt vírníku typu 2-EA byl zpracován I.P. Bratuchinem a V.A. Kuzněcovem pod vedením A.M. Černjomuchina. Konstrukční tým EAO CAGI přitom tento stroj opatřil letadlovým trupem s pohonnou jednotkou v přídi a dvěma otevřenými tandemově uspořádanými kokpity ve střední části, čtyřlistým nosným rotorem, dolnoplošně uspořádaným křídlem a ocasními plochami sestávajícími se z jedné dvouplošně uspořádané VOP a jedné zdvojené SOP. Ve vzletové konfiguraci byla dvouplošná VOP sklopena pod úhlem 55° až 60°. Díky tomu odrážela proud vzduchu od dvoulisté tažné vrtule pohonné jednotky, která byla vestavěna do přídě trupu, směrem k nosnému rotoru, což sebou přinášelo vzrůst rychlosti otáčení na nějakých 60 až 70 ot/min a současně pokles délky rozjezdu při vzletu na nějakých 50 m. Tento systém poprvé použil již zmíněný španělský konstruktér Juan de la Cierva, který jej nazýval „ocas štíra“. Jediný prototyp vírníků typu 2-EA byl postaven v závodě experimentálních konstrukcí institutu CAGI a byl dokončen na podzim roku 1931. Do oblak se tento stroj napoprvé vydal dne 17. listopadu toho samého roku. V průběhu zmíněného letu prototyp vírníku typu 2-EA vykonal několik letů okolo areálu Moskevského centrálního letiště. Několik dní nato tento stroj uskutečnil let nad Moskvou v blízkosti institutu CAGI v doprovodu průzkumného letounu typu Polikarpov R-5. Zkoušky prototypu vírníku typu 2-EA se nicméně neobešly bez problémů. Při dojezdu při přistání se totiž tento stroj velmi silně chvěl a byl prakticky neovladatelný. Sebemenší boční vítr pak vedl k tomu, že se převrátil na bok. Zmíněný problém sužoval vírníky opatřené křídlem a poprvé se objevil při prezentaci prototypu vírníku typu 2-EA vrchnímu velení VVS na Moskevském Centrálním letišti. Protože se problém s chvěním při dojezdu při přistání krátce nato opět opakoval, následně byl tento jev důkladně prozkoumán. Na těchto pracích se mimo jiných aktivně podílel M.L. Mil, budoucí konstruktér vrtulníků. V průběhu letu rychlostí 120 až 130 km/h zase docházelo k chvění nosného rotoru. Toto byl přitom důsledek toho, že se jeho listy v důsledku nedostatečné tuhosti rozdílně kroutily. Tento problém se podařilo odstranit náhradou trubkových nosníků rotorových listů z uhlíkové oceli nosníky z chrom-molybdenových trubek. V průběhu jednoho ze zkušebních letů prototypu vírníku typu 2-EA došlo k výpadku motoru, když se právě pohyboval ve výšce 70 m. Pilotovi se s ním ale naštěstí podařilo úspěšně přistát v režimu autorotace. Do konce roku 1932 tento stroj vykonal celkem 48 letů s celkovou délkou trvání 17 h a 46 min. V jejich průběhu se podařilo nastřádat cenné informace o chování vírníků, které mohl konstrukční tým EAO CAGI následně zužitkovat při projektování pokročilejších vzdušných prostředků této kategorie. V roce 1933 byl prototyp vírníku typu 2-EA provozován propagandistickou letkou „Maxim Gorkij“. V roce 1934 pohonné jednotce tohoto stroje vypršela technická životnost, a tak byl věnován museu OSOAVIACHIMu. Jeho další osud není bohužel znám.

Popis:  Experimentální dvoumístný vírník typu 2-EA měl smíšenou konstrukci, dolnoplošně uspořádané křídlo a čtyřlistý nosný rotor. Trup tohoto stroje měl vřetenovitý tvar a byl schopen vstřebat zatížení při dosednutí vertikální rychlostí do 4,5 m/sec. Kostra trupu vírníku typu 2-EA měla příhradovou konstrukci a byla svařena z ocelových trubek. Zatímco přední část trupu tohoto stroje byla potažena duralovými plechy, potah zadní části trupu vírníku typu 2-EA byl plátěný. V přední části trupu tohoto stroje byla umístěna instalace pohonné jednotky v podobě 225 hp vzduchem chlazeného hvězdicového pětiválce typu Gnome-Rhone Titan, který roztáčel jednou dvoulistou vrtuli v tažném uspořádání. Přímo za motorovou sekcí se nacházela palivová nádrž. Poté následovala dvojice tandemově uspořádaných otevřených kokpitů. Oba dva kokpity vírníku typu 2-EA byly opatřeny malými větrnými štítky. Čtyřlistý nosný rotor tohoto stroje měl průměr 12,0 m a k hřbetu trupu, na úrovni předního kokpitu, byl uchycen za pomoci čtyř nosníků z ocelových trubek uspořádaných do tvaru pyramidy. Konstantní vzájemnou vzdálenost jednotlivých listů nosného rotoru zajišťovaly výztuhy z drátů. Konstrukce listů nosného rotoru tohoto stroje se sestávala z nosníku, který byl svařen z chrom-molybdenových trubek, dřevěných žeber a potahu z 1 mm překližky. Nosný rotor vírníku typu 2-EA měl hmotnost 126 kg, což bylo 13 % z celkové hmotnosti tohoto stroje. Dolnoplošně uspořádané křídlo vírníku typu 2-EA mělo dřevěnou konstrukci a bylo uchyceno k přední části trupu, v oblasti před předním kokpitem. Křídlo vírníku typu 2-EA mělo půdorys ve tvaru lichoběžníku a bylo opatřeno křidélky a malými šikmými zaoblenými winglety. Posledně uvedené mělo pozitivní vliv na podélnou stabilitu. Křídlo tohoto stroje bylo vyztuženo dvěma páry tandemově uspořádaných šikmých vzpěr a při letu maximální, resp. minimální, rychlostí se na celkovém vztlaku podílelo z 25 %, resp. cca 7 %. Ocasní plochy vírníku typu 2-EA se sestávaly z jedné dvouplošně uspořádané vodorovné ocasní plochy (VOP) s obdélníkovým půdorysem a jedné zdvojené svislé plochy (SOP) s lichoběžníkovým tvarem. SOP byla přitom uchycena ke koncům VOP. Ocasní plochy tohoto stroje byly převážně dřevěné. Pouze nosníky VOP a výškových kormidel byly zhotoveny z duralových trubek. Za pomoci dvouplošné VOP vírníku typu 2-EA bylo možné nasměrovat proud vzduchu od vrtule pohonné jednotky, která se nacházela na přídi trupu, k nosnému rotoru. To bylo prováděno při startu jejím sklopením pod úhlem 55° až 60° náběžnou hranou směrem dolů za účelem zvýšení otáček nosného rotoru. Zmíněný systém přitom dokázal zvýšit rychlost otáčení nosného rotoru na 60 až 70 ot/min. Díky tomu se délka rozjezdu vírníku typu 2-EA při vzletu pohybovala okolo 50-ti m. Hlavním nedostatkem tohoto systému byla skutečnost, že přestavení VOP ze vzletové do letové konfigurace vedlo k poklesu rychlosti otáčení nosného rotoru na cca 50 ot/min. Vzletové a přistávací zařízení vírníku typu 2-EA tvořil pevný (nezatahovatelný) podvozek ostruhového typu. Koly byly přitom osazeny pouze hlavní podvozky, které byly uchyceny ke křídlu.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  jeden prototyp

Uživatelé:  žádní (pouze výzkumný stroj)

Posádka:    pilot a pozorovatel

Pohon:        jeden pístový motor typu Gnome-Rhone Titan francouzské výroby s max. výkonem 225 hp