Изучив все, что было исследовано до него, молодой конструктор начал с экспериментов в аэродинамических трубах, которые подтвердили его догадку, — предварительно раскрученный винт продолжал вращаться и при отключении двигателя, создавая подъемную силу. Так Сиерва открыл авторотацию — эффект самовращения несущего винта.
Продолжая аэродинамические исследования, конструктор пришел к выводу, что авторотирующий винт вполне заменит крыло самолета. В этом и состояла суть идеи Сиервы, которую современники назвали самым значительным изобретением в области авиации за двадцать лет ее практического развития.
Вслед за исследованиями на свет появился и реальный аппарат, получивший название «автожир». Он представлял собой обычный самолетный фюзеляж со свободно вращающимся несущим винтом вместо крыла.
И вот 10 января 1923 года пилот Гомес Спенсер впервые поднял автожир в воздух. Из-за реактивного момента вращающего ротора аппарат после взлета потянуло влево и он упал. Но поскольку высота была небольшая, то все обошлось лишь небольшой поломкой.
После ремонта пилот учел первоначальную ошибку и смог пролететь по прямой на высоте около 2 м дистанцию аж в 183 м.
Таково было начало. В дальнейшем Сиерва научился компенсировать гироскопический эффект и реактивный момент, шарнирно закрепляя лопасти несущего винта на несущей втулке, добавил и еще кое-какие усовершенствования. В итоге через два года после первого полета, 12 декабря 1924 года, пилот Хоакин Лорига поставил первый мировой рекорд для автожиров, совершив перелет с одного аэродрома на другой, преодолев в общей сложности более 10 км. Средняя скорость полета составила 77 км/ч.
Такие данные вызвали искреннюю зависть вертолетчиков, машины которых в основном лишь попрыгивали. Сиерва же не успокоился на достигнутом и вскоре вместе со своим другом Анри Буше, собственноручно пилотируя автожир, стартовал из лондонского аэропорта Кройдон, намереваясь достигнуть Парижа. По пути отважные авиаторы впервые на винтокрылом аппарате пересекли Ла-Манш и, приземляясь несколько раз для дозаправки, к вечеру и в самом деле достигли французской столицы.
Рекордный перелет стал мировой сенсацией. А сам изобретатель основал в Англии фирму по производству автожиров, которая поставляла их во многие страны мира. Строили по лицензии подобные аппараты также во Франции и США.
В СССР первый автожир был создан в 1929 году. Его спроектировали и построили молодые конструкторы Николай Камов и его тезка Николай Скржинский.
Аппарат назывался так — КАСКР-1 «Красный инженер». Название было образовано из сокращения фамилий конструкторов — КАмов и СКРжинский. Испытание аппарата проводил летчик И. В. Михеев.
Первые же полеты показали, что в своих рекламных публикациях Сиерва открыл далеко не все секреты автожира, поэтому до многого пришлось доходить своим умом.
После значительных переделок аппарат, уже под названием KACKP-II, начал уверенно летать. В мае 1931 года автожир демонстрировался в полете над Ходынским полем членам правительства и представителям командования ВВС Красной Армии. Работа молодых конструкторов получила высокую оценку. Н. И. Камова и Н. К. Скржинского направили в особый отдел конструкторов ЦАГИ, где они продолжали конструировать автожиры различных типов.
Так, например, Камов вскоре предложил создать боевой автожир для разведки, так как уникальные особенности аппарата позволяли ему садиться и взлетать даже с небольших неподготовленных площадок непосредственно в боевых порядках войск.
Так появился автожир А-7. Он нес полезную нагрузку 750 кг (в 2–2,5 раза больше, чем другие довоенные автожиры), поднимал небольшие бомбы, имел на борту фотоаппарат, радиостанцию и три пулемета. Была в нем еще одна новинка — трехколесное шасси с носовым колесом, не применявшееся в ту пору даже на самолетах, оно повысило устойчивость движения по земле и сократило разбег.
Впоследствии выяснилось, что А-7 был единственным вооруженным автожиром и первым в мире боевым винтокрылым аппаратом — предшественником современных боевых вертолетов. Первый раз летчик-испытатель С. А. Корзинщиков поднял его в воздух 20 сентября 1934 года.
Вскоре вслед за А-7 появился усовершенствованный А-7-бис. А в дальнейшем, при запуске в серийное производство, в машину вносились все новые дополнительные изменения. В конце концов все проблемы, мешавшие успешным полетам, были решены. И 18 августа 1935 года на воздушном параде в Тушине летчик Н. Н. Попов всенародно продемонстрировал великолепную маневренность автожира.
Убедившись в надежности А-7, конструктор стал искать для него все новые области применения. В начале 1938 года ледокол «Ермак» принял участие в экспедиции по снятию с дрейфующей льдины группы И. Д. Папанина, при этом на борту судна впервые находился винтокрылый аппарат А-7.
Правда, в тот раз автожиру не довелось поработать, но сам факт имел далеко идущие последствия. Много лет спустя для ледокола «Ленин» был изготовлен специальный вертолет Ка-18, использовавшийся для ледовой разведки. И в наши дни плавание в полярных льдах без винтокрылого аппарата вообще нельзя себе представить. Сейчас дело, начатое автожиром А-7, продолжает специальный ледовый разведчик — палубный вертолет Ка-32, созданный учениками и последователями Н. И. Камова.
Еще одну мирную профессию освоил А-7 в начале 1941 года, когда автожир использовали в предгорьях Тянь-Шаня для опыления ядохимикатами садов и лесных массивов. И эта гражданская специальность сегодня в активе специальных сельскохозяйственных вертолетов Ка-26 и Ка-126.
С началом Великой Отечественной войны пятерка серийных боевых автожиров А-7-ЗА участвовала в оборонительных боях под Ельней. Интересно отметить, что инженером эскадрильи боевых автожиров был ученик Н. И. Камова, будущий генеральный конструктор вертолетов МЛ. Миль.
Правда, боевые условия оказались не слишком благоприятными для использования автожиров по прямому назначению — в качестве разведчиков. Без прикрытия истребителей они становились удобной мишенью для самолетов врага. Поэтому А-7 летали только ночью в ближайший тыл противника для разбрасывания листовок. Когда положение под Ельней стало угрожающим, эскадрилье приказали эвакуироваться. Возвращение оказалось печальным, только две машины дотянули до Москвы в сохранности, остальные по дороге получили серьезные поломки.
Несмотря на отдельные неудачи, работа над разработками новых видов автожиров продолжалась и не только в нашей стране. Более приспособленными к боевому применению оказались бескрылые автожиры, управляли которыми с помощью несущего винта. Эти машины уже могли совершать вертикальную посадку и были более похожи по свойствам на вертолеты. Один из наиболее распространенных бескрылых автожиров С-30 создал опять-таки Хуан де ла Сиерва.
В Германии освоили и стали создавать еще одну нетрадиционную машину — буксируемый автожир — змей (или, как сейчас говорят, виропланер) ФА-330. Конструктор Генрих Фоке немало потрудился, чтобы сделать простой и легкоразборный аппарат. Мотор у него вообще отсутствовал, поскольку ФА-330 предполагалось буксировать за автомобилем или катером.
Были попытки использовать его и на подводных лодках. После всплытия субмарины автожир собирался всего за семь минут, пилот занимал свое место, лодка набирала максимальную скорость, ротор раскручивался от вспомогательного двигателя, и автожир вертикально взмывал со специальной площадки на корме. Высота полета в 220 м позволяла вести наблюдение в радиусе до 50 км, связь с лодкой поддерживалась по телефону.
Все, казалось бы, хорошо. Однако при появлении неприятеля перед командиром подводной лодки вставала проблема: отцепить автожир и срочно погружаться или же спускать аппарат, рискуя кораблем и экипажем. Поэтому ФА-330 так и остался экспериментальным, своего рода рекордным летательным аппаратом.
Следующим, за бескрылым автожиром, этапом в развитии винтокрыла стал прыгающий автожир, у которого ротор перед взлетом раскручивался специальной трансмиссией от двигателя. Таким образом, автожир взлетал без разбега.
Однако после войны популярность автожиров резко пошла на убыль. Тому было несколько причин. Во-первых, в 1936 году погиб сам Хуан де Сиерва. И его гибель отрицательно сказалась на популярности автожиров.
Во-вторых, вертолеты все совершенствовались. И вскоре они полетным качествам обогнали автожиры, научившись взлетать и садиться вертикально, а также неподвижно висеть в воздухе или даже двигаться задом наперед. На такие подвиги автожир не способен.
