Вертолет – технически сложный летательный аппарат, имеющий большое число механизмов и подвижных узлов. С учетом того, что аэродинамика несущего винта тесно связана с его конструктивным исполнением, на кафедре изначально было заложено два цикла: аэродинамический и конструкторский. В дальнейшем это позволило вести продуктивные научные и проектировочные исследования в области вертикально взлетающих аппаратов разных схем.. Оба учебных цикла, кроме Б.Н. Юрьева и И.П. Братухина, вели Б.Н. Далин, Ю.А. Колмаков. Н.П. Лесникова, Л.С. Вильдгрубе (старший научный сотрудник отдела аэродинамики 5-й лаборатории ЦАГИ), а также первые выпускники кафедры Е.И. Ружицкий, О.А. Панков, В.А. Года и В.И. Шайдаков.

Главной задачей, которая стояла перед педагогическим коллективом кафедры, было обеспечение студентов необходимыми учебными пособиями. В короткое время И.П. Братухиным и Б.Н. Юрьевым были написаны и изданы учебники «Проектирование и конструкции вертолетов» (1955 г.) и «Аэродинамический расчет вертолетов» (1956 г.). Оба учебника фактически являлись монографиями в области проектирования вертолетов и служили настольной книгой многим поколениям вертолетчиков нашей страны. Важную роль в учебном процессе играла лаборатория, организованная сразу же после открытия кафедры. Ее первый начальник А.И. Болдырев, опытный изобретатель, работал над оригинальной конструкцией легкого вертолета с реактивным приводом несущего винта. Вместе с ним трудились студенты-вертолетчики, в числе которых был и автор статьи.

В течение многих последующих лет лабораторная база кафедры развивалась и укреплялась, оснащаясь новым оборудованием и установками. В этом неоценимую помощь кафедре оказали в разные годы Н.И. Камов, М.Л. Миль, М.Н. Тищенко, С.В. Михеев и др.

Наряду с учебной лабораторией была организована научная лаборатория летающих моделей. Ее начальником был назначен выпускник кафедры Б.С. Блинов, впоследствии Заслуженный изобретатель России. На базе этой лаборатории Б.Н. Юрьев намеревался начать исследования летных характеристик перспективных вертолетов на их летающих моделях. К работе были привлечены студенты-авиамоделисты, в том числе и М. Н. Тищенко, модель вертолета которого в 1954 году установила мировой рекорд продолжительности полета.

В последние годы жизни Б.Н. Юрьев увлекался идеей создания преобразуемых вертикально взлетающих летательных аппаратов. В фондах музея Н.Е. Жуковского хранится магнитофонная запись его выступления, где Б.Н. Юрьев прозорливо предрекает большое будущее аппаратам, совмещающим в себе свойства самолета и вертолета. Эта идея была реализована им в проекте четырехвинтового конвертоплана с Х-образным крылом и электроприводом не суще-тянущих винтов, в разработке которого участвовал коллектив преподавателей и сотрудников кафедры. Работа выполнялась по заказу электротехнического НИИ, возглавляемого академиком А.Г. Иосифьяном. Конструкторская часть проекта разрабатывалась под руководством И.П. Братухина. Была изготовлена модель конвертоплана которая проходила испытания в аэродинамической трубе Т-1 МАИ. Эту модель Б.Н. Юрьев демонстрировал сотрудникам института, выступая перед ними в Доме культуры МАИ с докладом о перспективах аппаратов вертикального взлета и посадки. Доклад вызвал большой интерес присутствующих.

В 1957 году после смерти Б.Н. Юрьева заведующим кафедрой был назначен И.П. Братухин. Он руководил ею до своей кончины в 1985 году, совмещая (с 1958 по 1968 гг.) руководство кафедрой с деятельностью на посту проректора института по научной работе.

В лаборатории кафедры

Конец пятидесятых и начало шестидесятых годов были отмечены бурным ростом отечественного вертолетостроения. Особый интерес проявлялся к тяжелым вертолетам. Для освоения Сибири и Дальнего Востока требовалась вертолетная техника способная перевозить тяжелые грузы. Под руководством И.П. Братухина на кафедре развернулись проектно-изыскательские работы в области перспективных схем вертолетов. Исследования велись совместно с ЦАГИ и ЦИАМ. В 1956-58 годах был разработан эскизный проект сверхтяжелого одновинтового вертолета с компрессорным приводом, несущего винта, диаметр которого составлял 50 м. Ряд оригинальных решений для этой машины предложил И.П. Братухин.

Конструкция втулки несущего винта включала в себя совмещенные шаровые шарниры, внутри которых проходили воздушные каналы. Из-за большой длины и малой жесткости лопастей их концы на стоянке ложились на землю. Для повышения жесткости лопасти ставились на ребро, а раскрутка и остановка несущего винта производилась в определенном темпе с одновременным поворотом лопастей до нужного угла установки. Произвести необходимые расчеты, которые подтвердили бы возможность предложенной схемы, было поручено В.И. Шайдакову.

В 1957 году на преподавательскую работу по конструкторско-проектировочному циклу был приглашен сотрудник БНИ ЦАГИ Ф.П. Курочкин, который провел экспериментальные исследования по несущим винтам, заключенным в широкие кольца. Из эксперимента следовало, что установка кольца повышала тяговые характеристики несущей системы на 30-40%.

В лаборатории кафедры

В эти годы в мире существовал большой интерес к аппаратам вертикального взлета с системой «винт в кольце». В 1958 году под руководством И.П. Братухина кафедра приступила к проектным разработкам аппаратов такого класса. Были спроектированы четырехвинтовой «джип» и тяжелая восьмивинтовая летающая платформа. Аэродинамические расчеты выполнялись В.И. Шайдаковым. Ввиду отсутствия каких- либо методик возникла необходимость в разработке теории системы «винт в кольце». На основе предложенной математической модели была проведена оптимизация параметров и рассчитаны аэродинамические характеристики проектируемых аппаратов. Работа велась совместно с ЦАГИ, где по техническим заданиям кафедры экспериментальная установка «винт в кольце» и натурный стенд четырехвинтовой летающей платформы были изготовлены и «продуты».

В середине 60-х годов интерес к этим аппаратам угас из-за большого километрового расхода топлива. Однако в последующие годы теория «винт в кольце» продолжала развиваться применительно к фенестронам одновинтовых вертолетов, к комбинированным, аппаратам типа вертолет-самолет, имеющим, в своем, составе несущую систему «винт в кольце», и дистанционно пилотируемым привязным и свободно летающим аппаратам. Эта теория неоднократно излагалась на различных конференциях и форумах Российского вертолетного общества, специалисты могли ознакомиться с ней по ряде изданий. Разработанные на кафедре методики внедрены в учебный процесс и применяются в ОКБ.

К началу 60-х годов был накоплен достаточный опыт по эксплуатации вертолетов в различных режимах полета. Наиболее опасными, с точки зрения поведения вертолета, были так называемые режимы вихревого кольца. Опубликованные в зарубежной литературе экспериментальные материалы позволили В.И. Шайдакову разработать полуэмпирические методы расчета аэродинамических характеристик несущего винта и на их основе провести первые теоретические исследования вертикального снижения вертолета в режимах вихревого кольца и авторотации (1961 г.). Позднее с появлением новых экспериментальных данных эти методы совершенствовались по линии госбюджетной и хозрасчетной тематик НИР (1991-1992 гг.).

В 1968 г. после разделения факультета на ракетно-космический и самолето- и вертолетостроения кафедре «Конструкции и проектирование вертолетов» был присвоен номер 102, открыта специальность «Инженер-механик по вертолетостроению». Ежегодный плановый прием, составил 75 человек.

К этому времени на кафедре определились два основных научных направления: экспериментально-проектировочные исследования преобразуемых летательных аппаратов с несущим винтом со струйными закрылками (научный руководитель доцент В.Н. Далин) и проектно-конструкторские исследования самолетов вертикального взлета и посадки с поворотными винтами (научный руководитель доцент Ф.П. Курочкин). Велись на кафедре также аэродинамические исследования (руководитель доцент В.И. Шайдаков), в которых активное участие принимали студенты, объединенные в научный кружок.