Осенью 1931 г. постройка ЦАГИ 2–ЭА на Заводе опытных конструкций (ЗОК) завершилась и его передали на испытания в ОЭЛИД ЦАГИ (Отдел эксплуатации, летных испытаний и доводки). Первый полет ранним утром 17 ноября 1931 г. совершил летчик С. А. Корзинщиков. Присутствовали А. М. Черемухин, И. П. Братухин, М. Л. Миль, В. А. Кузнецов, М. А. Тайц. После раскрутки ротора автожир взлетел, сделал несколько кругов над Ходынкой и благополучно приземлился. Через несколько дней 2–ЭА произвел облет Москвы в районе ЦАГИ в сопровождении самолета Р-5. Все сотрудники ЦАГИ и опытного завода высыпали на улицу, чтобы посмотреть летящий в небе автожир, созданный при их участии.

Нужно отметить, что, несмотря на удачное начало испытаний, скоро проявились недостатки, особо присущие автожирам крыльевой схемы. На пробеге, на малой скорости автожир становился практически неуправляемым, его сильно раскачивало. Достаточно было небольшого бокового ветерка, чтобы завалить аппарат на бок. Инженер Изаксон так описал один из эпизодов испытания ЦАГИ 2–ЭА:

«Машина, которая подвергалась испытаниям, вообще была очень удачна, поэтому однажды ее решили показать Начальнику ВВС Якову Алкснису. Пригласили его на Центральный аэродром, туда, где нынешний «Аэропорт», станция метро. Он приехал с группой своих офицеров. Наш испытатель летчик Корзинщиков поднялся в воздух. Это было очень эффектно. Он поднялся с очень маленького разбега, летал на двух тысячах, потом показал скорость очень маленькую, скорость большую. Сел прекрасно и в этот момент его развернуло, он завалился на бок, сломал ротор, так что вся «обедня» оказалась испорчена.

2-ЭА Первый экспериментальный автожир 2-ЭА конструкции ЦАГИ в полете

Конечно, Алкснис не знал истинной причины и решил, что стартер (т. е. дежурный, указывающий направление старта в соответствии с направлением ветра. – М. М.) неправильно дал старт, поэтому посадка была выполнена с боковиком. И даже дал этому стартеру 10 суток гауптвахты. Но мы то поняли, что стартер не при чем, что это органический порок этих машин: неуправляемый разворот после посадки».

Скоро после указанного случая авария повторилась. Начали искать причину, наиболее активно этим вопросом занимался М. Л. Миль, который провел исследование «О неуправляемых разворотах автожиров при посадке». Это была его первая научная работа, посвященная проблемам винтокрылых аппаратов.

При продолжении летных испытаний ЦАГИ 2–ЭА на скоростях 120–130 км/ч отмечалось биение ротора, причиной которого считалась недостаточная жесткость лопастей, ведущая к различной их закрутке в полете. В основном проблему удалось решить, используя в лонжеронах лопастей стальные хромолибденовые трубы взамен ранее используемых труб из углеродистой стали.

В одном из полетов по причине остановки двигателя автожир совершил вполне благополучный планирующий спуск с высоты 70 м. В ходе испытаний, продолжающихся в течение 1932 г., ЦАГИ 2–ЭА совершил 48 полетов общей продолжительностью 17 часов 46 минут. Эти первые полеты и проведение необходимых усовершенствований позволили получить необходимый опыт для создания следующих конструкций.

В 1933 г. ЦАГИ 2–ЭА передали в агитэскадрилью им. Максима Горького, где он использовался для агитационных полетов в течение года. В 1934 г. после израсходования ресурса двигателя автожир передали в музей Осоавиахима. Дальнейшая его судьба неизвестна.

Основные технические и летные характеристики автожира ЦАГИ 2-ЭА

Вполне успешные испытания экспериментального ЦАГИ 2–ЭА позволяли надеяться на перспективность подобных аппаратов, поэтому в начале 1932 г. активно обсуждались новые проекты автожиров. Однако начальник ГУАП П. И. Баранов предложил на данном этапе пойти по пути улучшения 2–ЭА, оборудовать его отечественным двигателем М-26 с механической раскруткой ротора перед запуском взамен аэродинамической, установить двойное управление для обучения летчиков. Причем одновременно с изготовлением опытного образца предлагалось заложить небольшую серию для получения навыков эксплуатации.

Государственные испытания автожира ЦАГИ А-4 с заводским № 4301

Эскизный проект автожира, получившего обозначение ЦАГИ А-4, был разработан в Отделе особых конструкций (ООК) под общим руководством А. М. Черемухина. Ведущим инженером по подготовке технической документации и постройке первого экземпляра стал Г. И. Солнцев. Разработка чертежей велась в специально созданном Конструкторском бюро Московского авиационного института (МАИ). Все аэродинамические изыскания и расчеты А-4 провела бригада аэродинамики ООК под руководством М. Л. Миля. Серийное производство решили развернуть на авиаремонтном заводе № 43 в Киеве. Техническое руководство внедрением А-4 в серийное производство, доводку конструкции в период летных испытаний осуществлял Н. К. Скржинский.

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.