Автожир ЦАГИ А-4 представлял собой двухместный аппарат, основу которого составляла стальная сварная ферма фюзеляжа. Передняя часть фюзеляжа имела обшивку из дюралюминия, хвостовая часть обшивалась полотном. К фюзеляжу на трех стальных стойках, закрытых дюралюминиевыми обтекателями, шарнирно крепился свободно вращающийся ротор, состоящий из четырех лопастей. Диаметр ротора 13,0 м, ширина лопастей 540 мм, профиль сечения Геттинген № 429. В спокойном состоянии лопасти висели на четырех поддерживающих тросах, свешиваясь вниз на 7° по отношению к горизонту. В полете при нагрузке лопастей, их движение вверх до 25° ограничивалось специальными шпильками, размещенными на сухарях втулки ротора.
Крылья автожира деревянной конструкции, с полотняной обшивкой, общей площадью 6,2 м2 были снабжены элеронами для осуществления поперечного управления. Законцовки крыла отогнуты вверх на 35° для увеличения путевой устойчивости, одновременно, по замыслу создателей, они препятствовали боковому скольжению при парашютировании. Шасси для более устойчивого пробега имели колею, увеличенную до 2650 мм, ход амортизации на случай посадки с высокой вертикальной скоростью составлял 245 мм. Зимой вместо колес размером 700×125 мм устанавливались лыжи от истребителя И-5.
Управление автожира ЦАГИ А-4 двойное, причем пилот размещался сзади, а наблюдатель впереди. Хвостовое оперение имело стабилизатор с переменным углом установки в полете, костыль управлялся одновременно с рулем поворота.
Силовая установка автожира состояла из звездообразного двигателя воздушного охлаждения М-26 мощностью 300 л. с., оборудованного кольцом Тауненда диаметром 1350 мм и шириной 350 мм. Конструкция крепления двигателя, система бензопитания, коллектор выхлопных газов и деревянный воздушный винт диаметром 2,65 м почти без изменений позаимствовали от самолета АНТ-9. Для осуществления раскрутки ротора автожира перед стартом непосредственно на двигателе располагался редуктор механического запуска. После начала работы двигателя пилот включал муфту сцепления механизма запуска ротора – последний раскручивался до 140–150 об/мин. Затем механизм выключался, к моменту набора взлетной скорости обороты ротора падали до 100–110 об/мин, чего было вполне достаточно для отрыва от земли.
Первый опытный ЦАГИ А-4, построенный на заводе опытных конструкций (ЗОК), приняли к испытаниям в сентябре 1932 г. Лопасти ротора этого экземпляра полностью обшили фанерой, что стало причиной возникновения их заметной тряски. 9 сентября 1932 г. при попытке первого взлета летчика Рыбко автожир потерпел аварию. Далее последовали долговременный ремонт и регулировки. Вторично первый опытный экземпляр приняли для проведения испытаний 8 июня 1933 г.
Однако право первого полета автожира типа А-4 досталось машине с заводским № 4301, изготовленной в Киеве. После неудачного старта опытного московского образца лопасти ротора с него доработали (фанерную обшивку частично заменили полотняной) и доставили в Киев. Здесь 11 ноября 1932 г. летчик Корзинщиков выполнил два пробных полета общей продолжительностью 18 минут. Затем А-4 № 4301 перевезли в Москву, где 20 февраля 1933 г. его демонстрировали участникам проходящего сельскохозяйственного съезда. Во время этой торжественной демонстрации достижений цивилизации на Центральном аэродроме произошла очередная неприятность. При раскрутке ротора порыв ветра переместил лопасти в запредельное нижнее положение, и они зацепили верхнюю часть руля поворота.
Несмотря на эту небольшую поломку, эксперименты продолжили на следующий день. Для уменьшения вибрации ротора несколько раз меняли угол атаки лопастей. 22 февраля при выполнении Корзинщиковым полета по кругу на высоте 100 м автожир начал неожиданно снижаться помимо воли пилота. Для выявления причины произошедшего вновь пришлось снять ротор и заняться его улучшением.
28 апреля 1933 г. ротор опытной машины после доработки вновь установили на серийный экземпляр № 4301. 11 мая Корзинщиков совершил успешный взлет по прямой, далее последовал 2–минутный полет и благополучная посадка. 13 мая были выполнены 2 круга над аэродромом на высоте 300 м в течение 10 минут. В период с 14 мая по 2 июня произвели 10 полетов, в том числе один полет на высоту 3360 м. 12 июля ротор переставили на первый опытный А-4 постройки ЗОК, после чего 13 июля летчик Попов выполнил пробный полет на высоте 350 м. 17 августа произошла очередная поломка в момент посадки.
Как видим, испытательные полеты автожиров А-4 происходили с преодолением многочисленных трудностей. Летом 1933 г. два первых автожира (московской и киевской постройки) летали уже вполне уверенно – по состоянию на 4 августа они совершили 28 полетов с общим полетным временем 7 часов 53 минуты.
В период с 16 августа по 4 сентября 1933 г. первый серийный А-4 киевского завода с заводским № 4301 проходил госиспытания в НИИ ВВС. Вели испытания инженер Бронин, летчик Тихонов, летнаб Агишев. Всего за период испытаний совершили 69 успешных полетов без происшествий.
Военные испытатели отметили вполне удовлетворительные летные данные советского А-4 при сравнении его с автожирами Сиервы. Общее заключение было таково: крупных дефектов нет, поэтому нет препятствий для продолжения серийного производства. Пилотирование не представляет сложности, самостоятельно выпущено 7 человек. Далее говорилось, что величина разбега не отличается от средних величин разбега самолетов и «тем самым сводит на нет основные преимущества автожира – способность взлетать и садиться с малых поверхностей». Принудительная раскрутка ротора перед взлетом существенного влияния на изменение длины разбега не оказывала.
Несмотря на то что А-4 имел недостаточную устойчивость в полете и невысокие взлетные качества, построенные экземпляры допустили для эксплуатации в строевых частях ВВС РККА. Однако серийное производство А-4 прекратили по причине малой надежности двигателя М-26. Кроме того, отмечалось, что ротор А-4 не складывается и транспортировка автожира наземным транспортом затруднена. В дальнейшем предлагалось форсировать постройку нового автожира А-6 с двигателем М-11 и складывающимися лопастями ротора.
Автожир ЦАГИ А-4 на Центральном аэродроме Москвы
При утверждении акта по испытаниям А-4 начальник ВВС РККА Алкснис 20 октября 1933 г. приказал начальнику Управления материально – технического снабжения ВВС принять построенную серию автожиров и распределить ее для эксплуатации в строевые части.
Поступление серийных А-4, построенных киевским авиазаводом № 43, в летные подразделения для проведения войсковых испытаний и получения опыта эксплуатации началось уже в середине 1933 г. Хотя представители ЦАГИ предлагали сосредоточить все автожиры в одном месте, аппараты поштучно направили в Гомель, Смоленск, Петергоф и Харьков. Такая скоропалительная рассылка не совсем обычных летательных аппаратов без проведения специальной подготовки летного состава привела к многочисленным авариям. Для их расследования в пункты эксплуатации направили начальника 6–й бригады ООК Скржинского и инженера НИИ ВВС Ивановского. Позднее в своем отчете Скржинский отмечал: «Внедрение автожиров в частях ВВС происходит не совсем нормально и не так безболезненно и легко, как на это рассчитывали в ЦАГИ….конструкция А-4 не является причиной аварий… для изучения автожиров нет технических описаний и летных инструкций». Далее описывались обстоятельства, при которых эти аварии происходили.
1. Автожир А-4 № 4308, повреждение конструкции во втором полете в войсковой части НКВМ (п/я 1263). Нарушение летчиком Беспаловым техники взлета. Непонимание принципов работы и полета автожира.
2. А-4 № 4305, эксплуатировался в Смоленске, совершил 8 нормальных полетов. При запуске двигателя на 9–м полете от неисправного зажигания произошел пожар, в результате чего обгорели двигатель и лопасти ротора. Ремонт возможен.
3. А-4 № 4304 эксплуатировался в Петергофе в части НКВМ. Совершил 37 полетов.
4. А-4 № 4310 получен с завода 14 октября 1933 г., затем доставлен в Харьков. Автожир хотели показать на ноябрьских праздниках. Летчик Козюля имел всего четыре тренировочных и один самостоятельный полет в Киеве на аппарате № 4307. 1 ноября 1933 г. сразу после взлета двигатель начал давать перебои. При совершении аварийной посадки с боковым ветром аппарат снес шасси, сломаны крылья и ротор.
В январе 1934 г. Начальник ВВС Алкснис запретил дальнейшее проведение войсковых испытаний А-4 по причине высокой аварийности. Летом текущего года полеты на А-4 продолжили, однако первоначального энтузиазма уже не наблюдалось. Таким образом, предпринятая попытка внедрения автожиров в военной авиации Красной Армии оказалась не столь успешной, как того хотелось.
