Попытки построить самолет, который бы мог взлетать «по-вертолетному», начали предприниматься еще на заре развития авиации. Русский инженер-конструктор Борис Григорьевич Луцкий, известный многочисленными изобретениями в области двигателестроения и транспорта, построил в 1909 г. летательный аппарат – геликоплан (винтокрыл). Он представлял собой самолет с двумя тандемно расположенными крыльями, оснащенный двумя двигателями мощностью по 50–60 л. с. Один из винтов приводил во вращение тянущий воздушный винт, а второй – два расположенных между крыльями несущих винта с наклоняемыми осями. Они предназначались для осуществления вертикального взлета и посадки, а также для управления аппаратом по крену и рысканию. Аппарат имел хорошие «самолетные» характеристики, но попытки взлета «по-вертолетному» не оправдали надежд конструктора.
Одним из первых в мире самолетов с кольцевым крылом был аэроплан француза М. Живодана. Этот аппарат, созданный в 1909 г., имел два кольцевых крыла (спереди и сзади), установленные на концах фюзеляжа. В 1910 г. экспериментальный аппарат с кольцевым крылом построил американец У. Гэри.
В 30-х гг. в Советском Союзе интенсивные исследования летательных аппаратов вертикального взлета и посадки велись под руководством академика Б.Н. Юрьева в МАИ и ВВИА имени Н.Е. Жуковского.
«Сокол»
В 1936 г. студент МАИ Ф.П. Курочкин (руководитель профессор Б.Н. Юрьев) защитил дипломный проект двухвинтового истребителя «Сокол» вертикального взлета и посадки с поворотным крылом (конвертоплан).
В средней части фюзеляжа за кабиной располагался двигатель «Испано-Сюиза» 12JBRS мощностью 860 л. с. В носовой части фюзеляжа находился радиатор системы охлаждения двигателя с вентилятором для обдува радиатора в режиме зависания в воздухе. Мощность двигателя посредством трансмиссии передавалась на подъемно-маршевые четырех – лопастные винты диаметром 4 м, которые располагались на поворотных законцовках консолей крыла. Вместо хвостового стабилизатора истребитель имел воздушный винт диаметром 2 м, который вращался в горизонтальной плоскости. Наличие в трансмиссии двухскоростного центрального редуктора обеспечивало максимальный коэффициент полезного действия воздушных винтов, как на режиме висения, так и в режиме горизонтального полета.
Шасси самолета было четырехстоечным, основная, колесная стойка убиралась в фюзеляж, хвостовой костыль также убирался в полете. На стоянке боковыми опорами являлись хвостовые части обтекателей поворотных редукторов подъемно-маршевых винтов, снабженные амортизаторами. «Сокол» имел взлетный вес 1850 кг, размах крыла 5,8 м.
Проект конвертоплана «Сокол» не реализовывался, однако уже после войны, в 1946–1947 гг., в ВВИА имени Н.Е. Жуковского инженерами Ф.П. Курочкиным и В.Н. Тироном под руководством академика Б.Н. Юрьева был выполнен ряд проектов одноместных истребителей КИТ-1 и КИТ-2, которые должны были совершать взлет при вертикальном положении фюзеляжа (с хвоста) и использовать воздушные винты для создания вертикальной тяги. Однако проекты не были реализованы по причинам необычности технических решений и связанного с этим большого технического риска.
Характеристики «Сокола»: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х «Испано-Сюиза» 12JBRS мощностью 860 л. е., размах крыла – 5,8 м и его площадь – 9,28 м2, ометаемая винтами площадь – 25,12 м2, длина – 7,53 м, высота – 2,67 м, взлетный вес – 1850 кг.
Aerostatoplan
В 1937 г. в Югославии начались работы над проектом конвертоплана, по конструкции схожего с конвертопланом «Сокол». Автором проекта являлся русский эмигрант Н.И. Жученко. В 1939 г. опытный образец машины под названием Aerostatoplan был построен. В сентябре 1939 г. под Белградом начались его испытания, однако сразу же столкнулись с проблемами – низкой тяговооруженностью конвертоплана и ненадежной работой механизма поворота крыла. При попытке подняться в воздух машина дрожала и вибрировала, но так и не оторвалась от земли, в конструкции «Аэростатоплана» требовались серьезные доработки. После неудачных попыток оторвать машину от земли югославские ВВС в условиях начавшейся войны отказались от дальнейшего финансирования проекта. Самолет был разрушен в апреле 1941 г., когда в Белград вошли немецкие войска.
Характеристики Aerostatoplan: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х Walter Mikron мощностью 50 л. е., размах крыла – 6,7 м, длина – 5,78 м, вес пустого – 355 кг, взлетный вес – 425 кг, максимальная скорость – 200 км/ч, практический потолок – 5000 м.
«Кольцеплан»
В 1936 г. студент МАИ М.В. Суханов защитил дипломный проект самолета с кольцевым крылом. После окончания института М.В. Суханов, взяв за основу свой дипломный проект, разработал проект истребителя-перехватчика «Кольцеплан». В предвоенном году этот проект докладывался командованию ВВС и рассматривался на научно-техническом совете ЦАГИ. После начала войны в Новосибирском филиале ЦАГИ сформировали группу, занимавшуюся конструированием самолета «Кольцеплан», а в 1942 г. М.В. Сухановым было получено авторское свидетельство на изобретение самолета короткого взлета и посадки с кольцевым крылом.
«Кольцеплан» оснащался двигателем М-22, вращавшим два соосных воздушных винта, имел нормальное хвостовое оперение. Элероны устанавливались на пилонах, связывавших крыло с фюзеляжем, шасси было трехстоечным, основные стойки убирались в крыло. Самолет обладал хорошими противоштопорными характеристиками, высокой маневренностью и способностью летать при углах атаки крыла до 43°, что при достаточно большой энерговооруженности истребителя позволяло ему взлетать почти вертикально. Построенная в Новосибирске модель «Кольцеплана» успешно летала, однако до постройки опытного образца дело не дошло.
Характеристики «Кольцеплана»: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х М-82 мощностью 1600 л. е., диаметр кольцевого – 3,0 м и его площадь – 10,5 м2, диаметр соосных винтов – 3,0 м, максимальная скорость – 740 км/ч, взлетный вес – 2500 кг.
«Геликоптер-самолет»
В 1944 г. дипломник Тбилисского авиационного техникума Ш.Н. Хуцишвили защитил дипломный проект на тему «Самолет особой схемы». В дипломном проекте был разработан «Геликоптер-самолет» – одноместный истребитель с двумя двигателями, поворотным крылом и воздушными винтами диаметром 5 м. Благодаря этому диплому в том же 1944 г. техник Ш.Н. Хуцишвили был зачислен в МАИ без приемных экзаменов. В 1947 г. Ш.Н. Хуцишвили предложил другой проект СВВП с поворотными двигателями на концах крыльев, роторами еще большего диаметра и меньшей нагрузкой на площадь, ометаемую винтом, что приближало его к нормам вертолета. Однако проекты Ш.Н. Хуцишвили не реализовывались.
