Ряд принципиальных изменений был внесен в конструкцию втулки несущего винта и автомата перекоса.

Горизонтальные шарниры втулки были повернуты относительно радиального направления и расположены так, чтобы нагрузки на их подшипники на наиболее тяжелых по потребной мощности и продолжительности режимах полета оказывались практически одинаковыми.

На тяжелом вертолете S-56 закатка техники в кабину осуществлялась через загрузочный люк в передней части фюзеляжа. Из-за недостатков такой компоновки она не получила распространения.

Все шарниры были снабжены надежными резиновыми уплотнениями.

Выброшен, как ненужный, карданный механизм в цепи управления углом установки лопасти.

Осевой шарнир был скомпонован таким образом, чтобы лопасть крепилась к его наружному корпусу с глухим днищем.

При вращении винта центробежная сила стала прижимать масло к глухому днищу, не продавливая его через уплотнения, которые в этой конструкции располагались с другого конца. Это резко снизило возможность выброса смазки из узла осевого шарнира в полете и позволило применять в нем жидкие масла, благодаря чему существенно увеличилась долговечность упорных подшипников, воспринимающих центробежные силы лопастей.

Для уменьшения свеса лопастей в конструкцию втулки были введены специальные центробежные ограничители.

Демпферы оставались фрикционными, но была проведена значительная работа по повышению стабильности их моментов трения.

Автомат перекоса был существенно упрощен по сравнению с автоматом перекоса вертолета Ми-1. Из его конструкции, в связи с переходом на бустер-ное управление, были исключены кривошипные механизмы, а впоследствии и инерционные демпферы.

Втулка и автомат перекоса вертолета Ми-4 без каких-либо существенных изменений были применены и на вертолетах Як-24.

Новая компоновка втулки, разработанная А. Э. Малаховским и М. А. Лейкандом, хорошо зарекомендовала себя в эксплуатации и послужила основой для проектирования втулок последующих вертолетов.

Дальнейшее развитие конструкций втулки несущего винта и автомата перекоса шло по пути повышения работоспособности подшипниковых узлов и увеличения усталостной прочности основных деталей.

Принципиальная схема и эскизная компоновка главного редуктора были выполнены инженерами А. К. Котиковым и В. Т. Корецким. Рабочее проектирование и постройку опытных образцов осуществило ОКБ А. Д. Швецова. Этот редуктор, получивший обозначение Р-5, был создан по трехступенчатой схеме, причем для первой ступени впервые в отечественной авиационной промышленности была применена пара конических шестерен со спиральным зубом. Вторая и третья ступени были выполнены в виде двухступенчатого планетарного редуктора.

Это был первый отечественный авиационный редуктор, рассчитанный на столь большой выходной крутящий момент, превышающий 6000 кгм.

Длительная эксплуатация вертолета подтвердила высокую надежность редуктора Р-5, и поэтому в его конструкцию не было внесено сколько-нибудь существенных изменений.

С введением незначительных изменений, связанных с компоновкой вертолета, этот редуктор был применен и на вертолете Як-24.

Ми-4 стал первым вертолетом, в систему управления которого были включены гидробустеры. У нас в стране это был первый летательный аппарат с полностью необратимым бустерным управлением (на первых экземплярах управление было частично обратимым). Проектированием системы управления занимался И. С. Дмитриев.

На вертолете Ми-4 была применена полумонококовая конструкция фюзеляжа, а не ферменная, как на Ми-1. Проектировал фюзеляж М. П. Андриашев.

Первые опытные вертолеты были построены в Москве и почти одновременно на серийном заводе в Саратове. Ведущим конструктором по проектированию и постройке вертолета был М. Н. Пивоваров.

После заводских летных испытаний, выполненных по полной программе, согласованной с ВВС, и трехсотчасовых наземных ресурсных испытаний машина была предъявлена на государственные испытания. Ведущим инженером полетным испытаниям был Г. В. Ремезов.

Государственные испытания показали, что вертолет по своим летно-техническим данным соответствует заданию.

В процессе этих испытаний были выявлены дефекты: недостаточная прочность каркаса лопастей, разъединение валов хвостовой трансмиссии, выработка текстолитовых втулок горизонтальных шарниров хвостового винта (была попытка использовать скользящие пары в этих шарнирах), недостаточный диапазон отклонения автомата перекоса для продольного управления, малый зазор между хвостовой балкой и концами лопастей несущего винта.

Государственная комиссия считала необходимым для более полной проверки надежности основных агрегатов вертолета провести испытания на полную выработку установленного ресурса (150 час.). Такие испытания после устранения выявленных дефектов были проведены с 6 по 24 декабря 1952 года. (Дефекты были ликвидированы в течение 1–1,5 месяца: была увеличена площадь склейки нервюр с фанерной обшивкой, улучшена контровка в хвостовой трансмиссии, текстолитовые втулки заменены на игольчатые подшипники, изменено соотношение плеч качалки автомата перекоса, изменены величины углов свеса центробежных ограничителей.) 28 мая 1953 года вертолет Ми-4 прошел контрольные государственные испытания в ГК НИИ ВВС.

Государственные испытания тяжелого вертолета Як-24 продольной схемы, созданного в ОКБ А. С. Яковлева, были закончены в 1955 году.

Быстрое появление в эксплуатации серийных машин было обеспечено параллельной с постройкой опытных образцов работой по внедрению вертолета в серийное производство.

На саратовском заводе была построена крупная серия вертолетов Ми-4. В 1953 году начинает развертываться серийное производство вертолетов Ми-4 в Казани.

Вертолет Як-24 был также запущен в серийное производство вначале в Саратове, а затем в Ленинграде. В конце 50-х годов выпуск вертолетов Як-24 был прекращен.

Одной из самых трудных проблем при доводке вертолета Ми-4 была проблема создания надежных лопастей несущего винта, обладающих достаточным запасом прочности.

Этой проблемой всегда лично занимался сам главный конструктор. Первые образцы по конструкции были аналогичны лопастям смешанной конструкции вертолета Ми-1. Трубчатый стальной лонжерон состыкован из двух труб. С помощью заклепочных соединений к нему крепился каркас из деревянных нервюр, стрингеров и обшивки из фанеры и полотна. Такие лопасти относительно неплохо работали на маленькой машине. Однако полуторное увеличение диаметра несущего винта и примерно тройное увеличение мощности и полетного веса привели к увеличению переменных напряжений в лонжероне, а как следствие и к необходимости увеличения прочности лопастей.

Проблема увеличения динамической прочности лопасти несущего винта Ми-4 долгое время не поддавалась решению. Ресурс долго оставался на уровне 150 часов. Лишь в результате применения ряда мер (повышение чистоты отверстий под заклепки, введение фасок у этих отверстий, введение прессовой клепки) удалось получить надежный 300-часовой ресурс. Попытки повысить ресурс до такого уровня без внедрения всех этих мероприятий привели к тяжелым летным происшествиям. В этих работах большую помощь ОКБ оказали здравый подход и опыт начальника прочностной лаборатории ЦАГИ доктора технических наук И. В. Ананьева.

В 1957 году появляются лопасти с лонжеронами из цельной трубы с дорнованием отверстий в комле, что дало возможность увеличить ресурс до 400 часов. В дальнейшем введение ряда усовершенствований (индукционная закалка, крепление каркаса к лонжерону с помощью клея вместо заклепок, полировка внутренней поверхности трубы и, наконец, введение наклепа наружной поверхности трубы лонжерона) дало возможность увеличить ресурс этих лопастей до 1000 часов.

Параллельно с работами над лопастями смешанной конструкции ведется работа и по созданию