В 90-х годах XIX века начался последний период «героического» этапа, непосредственно предшествовавшего появлению первых вертолетов, способных подняться в воздух с летчиком на борту.В работах пионеров вертолетостроения особое внимание на переломе XIX—XX веков стало уделяться различным проблемам аэродинамики и динамики, развитию принципов проектирования вертолетов. Началось становление вертолетной науки. Ее основой послужили экспериментальные исследования несущих винтов, позволившие накопить изрядный опыт подбора оптимальных параметров. Ученые стали предпринимать попытки создания теоретических основ расчета несущих винтов. Существенно расширились представления о характерных режимах работы вращающегося винта, в том числе в режиме авторотации. В начале XX века появились работы француза Шарля Ренара, австрийца Георгия Вельнера, русских Николая Егоровича Жуковского и Дмитрия Павловича Рябушинского и других ученых, положившие начало теории проектирования вертолетов. Тогда были заложены основы весового и аэродинамического расчетов винтокрылых летательных аппаратов, методов оптимизации их параметров. Среди разрабатываемых схем вертолетов все большее распространение получали простые одновинтовые и двухвинтовые соосные. Профессор Московского университета Федор Алексеевич Слудский предложил в 1887 году русскому военному ведомству целую программу создания боевых «воздушных волчков» для нанесения бомбовых ударов по врагу или перенесения почты через голову противника. Модели аналогичных, летающих на режиме авторотации «воздушных торпед» для переноски бомб или освещения местности демонстрировал в 1895-м петербургский чиновник Виктор Викторович Котов. Представления о компоновке и общем виде вертолетов эволюционировали от примитивного подражания другим летательным аппаратам и транспортным средствам до выработки специфических «геликоптерных» форм. Некоторые проекты содержали упрощенные прочностные расчеты частей и деталей. Мнение о несущем винте как о точке подвеса было признано ошибочным, возникла необходимость обеспечения вертолета средствами управления, позволяющими осуществлять балансировку сил и моментов относительно всех трех осей, и эффективными не только при поступательном движении, но и при режиме висения. При этом конструкторы использовали как давно известные органы управления, так и разрабатывали новые, в том числе и прототипы автомата перекоса. На переломе XIX—XX веков завершили постройку вертолетов собственной конструкции и приступили к их натурным испытаниям англичанин Г. Филипс, француз А. Филиппи, немцы К. Зенкер и Г. Гансвиндт, австриец В. Порак де Варна, американец Дж. Давидсон, канадец Л. Гэгнон, бельгиец А. Виллар. Предпринял попытку построить вертолет и россиянин Иосиф Иосифович Липковский (главный инженер Путиловского завода). По проекту его машина должна была иметь два соосных несущих винта диаметром по 16 м, тянущий воздушный винт, а также рулевые винты и аэродинамические поверхности для балансировки и управления по всем трем осям. Несущие винты приводились двигателем внутреннего сгорания мощностью 80 л. с., а воздушный — вторым мотором в 24 л. с. В 1904-м, в самый разгар Русско-японской войны, инженер приступил к постройке вертолета, на котором обещал лично отправиться на театр военных действий. Инженер оценивал взлетную массу вертолета в 5 320 кг. При этом полезная нагрузка должна была составить 1 440 кг, из которых 490 кг приходилось на бомбы. Однако ввиду архаичной формы лопастей подъемная сила оказалась крайне мала, несмотря на большой диаметр винта и площадь лопастей. Проект подвергся жесткой критике Н.Е. Жуковского, и военное ведомство отказалось от его дальнейшей поддержки. В результате быстрого прогресса автомобилестроения появился надежный бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Моторы начала XX века имели удельную массу 4—5 кг/л. с. Появление во второй половине первого десятилетия века авиационных моторов «Антуанет» с удельным весом 2—3 кг/л. с. сделало возможным создание натурных вертолетов с энерговооруженностью, позволявшей поднять в воздух человека. Другой важной причиной появления первых летающих вертолетов были успехи, достигнутые в результате экспериментов с несущими винтами, обладающими высокими аэродинамическими характеристиками. Особенно выдающихся успехов добился французский ученый Ш. Ренар, достигший в таких экспериментах кпд свыше 0,55. Накопленный в авиации опыт позволил строить несущие винты и другие части конструкции достаточно легкими и прочными. Размеры винтов, исследуемых на стендах, постоянно увеличивались, и в 1905 году испытательный стенд Мориса Леже, ученого из Монако, впервые оторвал от земли человека при помощи несущих винтов.Лишь в начале XX века можно было с уверенностью сказать о том, что в распоряжении человека появился еще один вид летательных аппаратов - вертолет. 16 сентября 1907 г. во Франции было объявлено о создании братьями Бреге (Breguet) первого в мире вертолета, способного оторваться от земли с человеком на борту. "Жироплан" ("Gyroplane"), как назвали создатели свой летательный аппарат, приводился в движение одним бензиновым двигателем, соединенным с четырьмя винтами. Однако это не был свободный полет, поскольку четыре человека на земле обеспечивали устойчивость летательного аппарата, подпирая его длинными деревянными шестами, которые, хотя и не способствовали созданию подъемной силы, но определенным образом ограничивали управление. Отсутствие теоретических разработок делало все эти предложения малоперспективными. Основы теории вертолета были заложены лишь в начале 20 века Н. Е. Жуковским.В эти годы в России "вертолетным" делом занялся В.В. Татаринов. Модель его вертолета, который сам автор называл "аэромобилем" на демонстрации перед специалистами Главного инженерного управления, смогла поднять с места груз в 6,5 кг. Военное ведомство выделило изобретателю 50 тыс. рублей, мастерскую-лабораторию и стало терпеливо ждать полноразмерный образец. Однако он так и не был изготовлен. Когда вышли все сроки, искренне верящего в свои идеи Татаринова объявили авантюристом, а военных обвинили в нерациональном расходовании государственных средств. "История с геликоптером Татаринова крайне болезненно отразилась на дальнейших работах в России по геликоптерам так как военное ведомство, опасаясь опять попасть впросак, вообще перестало оказывать какую-либо реальную помощь изобретателям в этой области" - писал позже выдающийся советский ученый, автор самой распространенной в мире одновинтовой схемы вертолета, академик Борис Николаевич Юрьев. Более удачливым в области вертолетостроения оказался выпускник Московского кадетского корпуса Б.Н. Юрьев. Вместе с сокурсником Г.X. Сабининым Юрьев создает так называемую импульсную теорию воздушного винта, которая позволила рассчитывать винты любой формы. Кстати, назвав эту теорию именами авторов, Жуковский включил ее в свои лекции по авиации - "Теоретические основы воздухоплавания". В 1910 г. Юрьев разрабатывает одновинтовую схему вертолета остающуюся самой популярной даже в наши дни. Для того чтобы огромный реактивный момент, развиваемый одним винтом не заставил вращаться сам корпус вертолета в обратную сторону изобретатель применил дополнительные рулевые винты, расположенные справа и слева от несущего винта. Этот реактивный момент был известен еще Ломоносову. В сентябре 1910 года молодой конструктор получил на эту схему от патентного бюро департамента торговли и мануфактур России охранную грамоту за № 45212. Патент получен, но Юрьев опять берется за проект. Предельно упрощая компоновку машины, он применяет самолетный фюзеляж с одним рулевым пропеллером на хвосте. А затем вносит в ее конструкцию оригинальную идею - автомат перекоса. Оказалось, что немного перекашивая, наклоняя ось вращения вертолетного ротора можно заставить машину лететь в том или ином направлении. Наклонили ось вперед, и вертолет полетел вперед, назад или в сторону - аппарат послушно выполнит ваши команды двигаясь туда даже не разворачиваясь. Этим устройством и поныне оснащается любой вертолет, каких бы размеров и веса он ни был. В России был построен и первый вертолёт Игоря Сикорского в 1908 году. Вертолёт был очень маленький и приводился в действие резинкой. Затем в 1910 г. был построен аппарат, приводившийся в движение бензиновым двигателем. Вертолёт поднимался в воздух, но был недостаточно сильным, чтобы поднять пилота. К строительству своего первого вертолета Юрьев смог приступить только в 1912 году, накануне Второго всероссийского воздухоплавательного съезда и международной выставки воздухоплавания и автомобилизма. Отсутствие средств, качественных материалов, подходящего двигателя помешало воплотить задуманное. Поэтому в московском Манеже был представлен полноразмерный макет, а не готовая конструкция. Однако золотая медаль за теоретическую разработку проекта вертолета, которой устроители выставки удостоили Бориса Николаевича Юрьева, ознаменовала его важнейший вклад в историю винтокрылых машин. Дальнейшее развитие вертолетостроения было прервано Первой мировой войной. Так как этот удивительный аппарат не успел до ее начала доказать свою "полезность" для военных, про винтокрылые машины на время забыли, и все силы бросили на развитие самолетостроения.

Сегодня: