Sikorsky R-4 "Hoverfly", 1942
(Vought-Sikorsky VS-316A, S-47, H-4)

Śmigłowiec wielozadaniowy. USA.
Śmigłowiec wielozadaniowy Sikorsky R-4B "Hoverfly". (Źródło: U.S. Army).

14.09.1939 r. został oblatany (na uwięzi) prototyp nowego śmigłowca Vought-Sikorsky VS-300, którego konstruktorem był Igor l. Sikorsky (w latach 1939-1943 firmy Vought i Sikorsky wchodziły w skład koncernu United Aircraft Corporation i występowały pod wspólną nazwą). W toku prób na śmigłowcu VS-300 przetestowano aż 19 różnych konfiguracji układu sterowania. Ostatecznie za najlepszy układ, nazwany później klasycznym, przyjęto jeden wirnik nośny i jedno śmigło sterujące (ogonowe), umieszczone na końcu belki ogonowej i wirujące w płaszczyźnie pionowej równoległej do kierunku lotu i w ten sposób równoważące moment reakcyjny wirnika. Sukces VS-300 zachęcił US Army Air Corps (USAAC) do złożenia w styczniu 1941 r. zamówienia na nowy śmigłowiec o lepszych parametrach. Miał być przeznaczony głównie do gromadzenia doświadczeń eksploatacyj­nych, pilotażowych i obsługowych i określenia jego przydatności w to­czącej się wojnie. Nowy śmigłowiec, noszący oznaczenie fabryczne Vought-Sikorsky VS-316A (w serii projektów Sikorsky'ego- S-47) i wojskowe XR-4, bazował na śmigłowcu VS-300. Prototyp XR-4 został ukończony w grudniu 1941 r. i oblatany 14.01.1942 r. Napęd stanowił silnik gwiazdowy Warner R-500-3 ”Super Scarab” o mocy 123 kW.

Początkowo kadłub nie miał pokrycia, a sterowanie zapewniały dwa śmigła ogonowe. Po pierwszych próbach śmigłowiec zmodyfikowano. Kadłub pokryto, a dwa śmigła sterujące zastąpiono pojedynczym.  Po przebudowie XR-4 przeleciał w maju 1942 r. do ośrodka doświadczalnego USAAF w bazie Wright Field w Ohio, gdzie poddano go wszechstronnym próbom. W 1943 r. XR-4 przebudowano, instalując silnik R-550-1 o mocy 134 kW i większy wirnik. Tak zmodyfikowany prototyp oznaczono XR-4C i poddano nowej serii testów. Drugi prototyp VS-316 był badany w wytwórni. Był m. in. ekspery­mentalnie próbowany (w zawisie) z wirnikiem nośnym zawierającym jedną tylko łopatę z przeciwmasą.

W grudniu 1942 r. Siły Powietrzne zamówiły 30 egz. przedprodukcyjnych. Wszystkie otrzymały silnik Warner R-550-1. Pierwsze trzy maszyny miały długość całkowitą 10,82 m (jak XR-4) i z tego powodu oznaczone zostały YR-4A. Pozostałe 27 śmigłowców z wydłużonym kadłubem nazwano YR-4B. Zostały one skierowane do próbnej eksploatacji w różnych warunkach klimatycznych i terenowych i w różnych rodzajach lotni­ctwa (lotnictwo armii, lotnictwo morskie, służba ochrony wybrzeża).

Na początku 1944 r. zamówiono 200 egz. R-4B. Jednak do końca wojny wyprodukowano tylko 100 maszyn seryjnych, identycznych z YR-4B, ale napędzanych silnikiem R-550-3. W 1943 r. firmy Vought i Sikorsky rozdzieliły się (choć obie pozostały w koncernie United Aircraft Corporation) i wszystkie śmigłowce R-4 znane były pod nazwą Sikorsky.

W lipcu 1942 r. śmigłowcem R-4 zainteresowała się US Navy, która otrzymała z USAAF 3 egz. YR-4B i 20 seryjnych R-4B. Wszystkie otrzymały oznaczenie HNS-1. Rozpoczęto również produkcję tych śmigłowców na zamówienie US Navy, ale zrezygnowano z niej po zbudowaniu zaledwie 2 egz. (w USAAF znanych jako R-4D). Rozpatrywano pomysł wykorzystania HNS-1 do osłony konwojów i zwalczania okrętów podwodnych. Bazujące na pokładach niszczycieli śmigłowce miały przenosić jedną lub kilka bomb głębinowych. Próby z zaczepami na bomby przeprowadzono, ale z planów bojowego użycia HNS-1 nic nie wyszło. W związku z tym US Navy przekazała 21 śmigłowców do US Coast Guard, gdzie wykorzystywano je do szkolenia i akcji ratowniczych.

Do Wielkiej Brytanii dostarczono 52 śmigłowce R-4 (2 YR-4A, 5 YR-4B i 45 R-4B), przekazane z USAAF. W Wielkiej Brytanii maszyny nazwano ”Hoverfly”. Używane były przez Royal Air Force i Fleet Air Arm. Służyły przede wszystkim w RAF Helicopter Training Flight oraz No. 771 Squadron FAA. Jeden egzemplarz trafił do No. 539 Squadron RAF, kilka do ośrodka doświadczalnego Royal Aircraft Establishment (RAE) w Farnborough, a jeden przekazano Royal Canadian Air Force.

R-4 był pierwszym w pełni użytkowym amerykańskim śmigłowcem produkowanym seryjnie, a także pierwszym w świecie seryjnym śmigłowcem w układzie jednowirnikowym. Ze względu na słabe osiągi jego użycie operacyjne w siłach zbrojnych było ograniczone, pozwolił jednak na zebranie doświadczeń z działań w warunkach od Arktyki do tropików. Wykorzystywano go do testów, szkoleń, lotów łącznikowych i dyspozycyjnych, a także zadań ratowniczych. Na YR-4B (wg [5]- na YR-4C) przeprowadzono pierwszą w historii udaną próbę lądowania śmigłowca na pokładzie statku.

Inne doświadczenia ratownicze zostały zebrane na froncie birmań­skim. Latały tam 4 śmigłowce YR-4B przydzielone do dowodzonej przez gen. Wingate’a Pierwszej Grupy Komandosów Lotniczych (First Air Commando Group), której lekkie samoloty wspierały działania brytyjskich oddziałów Chindits na zapleczu japońskich wojsk. Do YR-4B należy także pierwszeństwo w przeprowadzeniu udanej akcji ratowniczej (ewakuacyjnej) ze śmigłowca, w dniach 23- 24.04.1944 r. wywiózł pilota i 3 pasażerów samolotu Stinson L-1, który przymusowo lądował w Birmie za linią frontu.

W 1948 r. śmigłowcom YR-4B i R-4B nadano nowe oznaczenia (odpowiednio) YH-4B i H-4B. Śmigłowce R-4 są obecnie ozdobą wielu muzeów lotniczych.

W Polsce.

Prof. Władysław Fiszdon (po wojnie dyrektor Instytutu Lotnictwa), podczas wojny pracując w Anglii w instytucie lotniczym Royal Aircraft Establishment w Farnborough, jako pierwszy Polak, miał okazję przelecieć się śmigłowcem Sikorsky R-4. Brał udział w lotach na pomiary drgań śmigłowca.

Konstrukcja:
Dwumiejscowy śmigłowiec w układzie klasycznym o konstrukcji metalowej.
Wirnik główny trójłopatowy. Łopaty o obrysie trapezowym. Miały konstrukcję miesza­ną: dźwigar stanowiła znitowana z odcinków rura stalowa, do której były przymocowane drewniane żebra i sklejkowo- płócienne pokrycie. Łopaty nośne były zawieszone w piaście głowicy przegubowo na igłowych łożyskach tocznych i sterowane tarczą sterującą. Trwa­łość eksploatacyjna łopat wynosiła 100- 150 h lotu. Śmigło ogonowe trójłopatowe. Łopaty śmigła ogonowego były całkowicie drewniane (krawędź natarcia i żebra) i były pokryte płótnem. Śmigłowiec posiadał początkowo dwa śmigła ogonowe: jedno wirujące w płaszczyźnie pionowej, a drugie poziomej. Później dwa śmigła sterujące zastąpiono pojedynczym umieszczonym po prawej stronie belki ogonowej.
Kadłub miał konstrukcję kratownicową, spawaną z rur stalowych o przekroju zbliżonym do kwadratu. Jego odłączana część ogonowa była przykręcona śrubami. Belka ogonowa początkowo stanowiła płynne przedłużenie części środkowej, stopniowo zmniejszając swoją wysokość i szerokość w kierunku ogona. Kadłub początkowo oczątkowo bez pokrycia, później w przedniej części został pokryty blachą aluminiową, a w tylnej (poza samą końcówką) płótnem. Kabina zakryta z dużymi oknami z pleksiglasu, miejsca załogi obok siebie. Drzwi do kabiny typu samochodowego. W wersji YR-4A i YR-4B zamontowano  punkty mocowania noszy na lewej burcie kadłuba.
Podwozie trójkołowe, stałe. Golenie podwozia głównego kratownicowe z pionowym amortyzatorem hydraulicznym, zamontowane po bokach kadłuba przed środkiem ciężkości śmigłowca. Koła podwozia głównego pojedyncze, wyposażone w hamulce. Tylne podwozie trójgoleniowe, umieszczone mniej więcej w połowie długości belki ogonowej. Tylne koło samonastawne. Śmigłowiec mógł być również wyposażony w podwozie pływakowe składające się z dwóch podłużnych, niskociśnieniowych gumowych pontonów zamontowanych na stalowej kratownicy.

Uzbrojenie YR-4A i YR-4B- wyrzutniki bombowe na trzy bomby o masie 45,5 kg (100 funtów) lub jedną o masie 147 kg (300 funtów) oraz w punkty mocowania noszy na lewej burcie.

Silnik- siedmiocylindrowy, gwiazdowy, chłodzony powietrzem:
- XR-4- Warner R-500-3 ”Super Scarab” o mocy 123 kW (167 KM), później Warner R-550-1 o mocy 134 kW (182 KM),
- YR-4A i YR-4B- Warner R-550-1 o mocy 134 kW (182 KM),
- R-4B- Warner R-550-3 o mocy 149 kW (203 KM).
Zbiornik paliwa znajdował się w kadłubie za silnikiem.
Silnik zamontowany był w centralnej części kadłuba. Moment obrotowy z silnika był przenoszony na wirnik nośny za pośrednictwem sprzęgieł jednokierunkowych, krótkiego poziomego wału śmigła oraz przekładni głównej zamontowanej bezpośrednio za silnikiem. Sprzęgło jednokierunkowe było połączone z hamulcem wirnika nośnego. Obudowa sprzęgła pełniła funkcję piasty wentylatora osiowego. Długi wał wirnika nośnego wystawał pionowo z przekładni głównej. Jego górny wspornik był przymocowany do górnej części obudowy w kształcie piramidy, wykonanej z czterech stalowych rur, zamontowanej nad centralną częścią kadłuba. Obudowa była pokryta płótnem. Część mocy z dwustopniowej przekładni głównej była przenoszona na wał napędowy wirnika ogonowego, który przebiegał wzdłuż środkowej części belki ogonowej.

Dane techniczne XR-4 (wg [1]):
Średnica wirnika- 10,79 m, długość całkowita- 10,82 m.

Dane techniczne R-4B (wg [1]):
Średnica wirnika- 11,58 m, długość całkowita- 14,68 m, długość kadłuba- 10,8 m wysokość ze śmigłem ogonowym- 3,78 m, powierzchnia nośna- 105,32 m2.
Masa własna- 916 kg, masa startowa max- 1180 kg.
Prędkość max- 121 km/h, prędkość przelotowa- 96,5 km/h, wznoszenie- 3,96 m/s, czas wznoszenia na 2440 m- 45', pułap praktyczny- 2440 m, zasięg- 209 km.

Galeria

  • Oblot prototypu Sikorsky XR-4, 14.01.1942 r. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Zmodyfikowany pierwszy prototyp XR-4. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Drugi prototyp XR-4. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Śmigłowiec XR-4 z podwoziem pływakowym. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Śmigłowiec serii przedprodukcyjnej YR-4A w służbie lotnictwa US Army. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Śmigłowiec serii przedprodukcyjnej YR-4B. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Śmigłowiec YR-4B wyposażony w podwozie pływakowe podczas prób  w Wielkiej Brytanii. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Seryjny śmigłowiec Sikorsky R-4B na pływakach. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Brytyjski śmigłowiec Sikorsky R-4B ”Hoverfly” Mk.I. (Źródło: www.airwar.ru).
  • Sikorsky R-4, rysunek w rzutach. (Źródło: Technika Lotnicza i Astronautyczna nr 2/1989).

Źródło:

[1] Wieliczko L. A. ”Sikorsky R-4”. Militaria XX wieku nr 3/2006.
[2] Glass A. ”Powstanie śmigłowca SP-GIL”. Lotnictwo nr 2/2005.
[3] Żurakowski B. ”SP-GIL - wspomnienia konstruktora”. Lotnictwo nr 2/2005.
[4] Witkowski J. ”Polski wkład w technikę śmigłowcową”. ”Lotnictwo stulecie przemiany”. Fundacja Otwartego Muzeum Techniki. Wrocław 2003.
[5] Witkowski R. "Osiemdziesiąt lat śmigłowców (VIII) .Śmigłowiec Sikorsky R-4 (1942 r.)". Technika Lotnicza i Astronautyczna nr 2/1989.
[6] Уголок неба - Большая авиационная энциклопедия.
blog comments powered by Disqus