Автожир

Автожир

Современный лёгкий автожир с открытой кабиной

Автожи́р (от греч. αύτός — сам и γύρος — круг) — винтокрылый летательный аппарат, использующий для создания подъемной силы свободновращающийся в режиме авторотации несущий винт.

Другие названия автожира — гироплан (этот термин официально используется FAA), гирокоптер (терминология Bensen Aircraft).

Особенности

Ротор, вал и двигатель автожира VPM M-16Винтокрыл, который имеет подключаемый привод несущего винта от двигателя, — занимает промежуточное положение между автожиром и вертолётом.

Как и вертолёт, автожир обладает несущим винтом для создания подъёмной силы, однако винт автожира свободно вращается под действием аэродинамических сил в режиме авторотации. Свободный несущий винт автожира возможен упрощённой схемы, без изменения общего шага. Он создаёт только подъёмную силу и в полёте наклонён назад против потока, подобно фиксированному крылу с положительным углом атаки. У вертолёта, наоборот, винт (вместе с корпусом) наклоняется в сторону движения, создавая приводным несущим винтом подъёмную и пропульсивную силы одновременно. Кроме несущего ротора, автожир обладает ещё и тянущим или толкающим маршевым винтом (пропеллером), который сообщает автожиру горизонтальную скорость.

Промежуточное положение между автожиром и вертолётом занимает винтокрыл, который имеет подключаемый привод несущего винта от двигателя и отличается от автожира тем, что может использовать не только режим авторотации, но и режим вертолётного полёта. На больших скоростях роторная система винтокрыла действует сходным с автожиром образом (в режиме авторотации), обеспечивая только подъёмную силу, но не тягу. Можно сказать, что винтокрыл сочетает в себе качества автожира и вертолёта.

Первые автожиры с ротором без автомата перекоса управлялись с помощью аэродинамических рулей, поэтому вертикальная посадка получалась неуправляемой и обычно считалась чрезвычайным режимом. Современные системы управления наклоном плоскости несущего винта (втулка обладает двумя степенями свободы) позволяют производить посадку без пробега, так как управляемость аппарата не зависит от его воздушной скорости. Для реализации вертикального старта (подскоком) возможна предварительная раскрутка несущего винта с нулевым шагом на земле (от двигателя), с последующим отключением его привода и установкой рабочего шага винта.

История

Rotabuggy — лёгкий автомобиль с установленным ротором автожира

Автожиры изобрёл испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1919 году, его автожир С-4 (англ.)русск. совершил свой первый полёт 31 января 1923 года.

Buhl A-1 Autogyro — Etienne Dormoy (1931)

Основное развитие теория автожиров получила в 1930-е годы. С изобретением и массовым строительством вертолётов интерес к практическому применению автожиров упал настолько, что разработки новых моделей были прекращены. Новый этап интереса к автожирам начался в конце 1950-х — начале 1960-х годов. В это время Игорь Бенсен (англ.)русск. в США активно пропагандировал гирокоптеры собственной конструкции — лёгкие одноместные простейшие автожиры, которые продавались в виде наборов для самостоятельной сборки и были доступны по цене широкому кругу желающих. Кроме того, на рубеже 1960-х годов в США и Канаде были разработаны и получили сертификаты типа три модели двухместных автожиров с прыжковым взлётом:

  • Umbaugh 18A (позже известный как Air & Space 18A)
  • McCulloch J-2
  • Buhl A-1 Autogyro (англ.)русск.
  • Avian 2/180 (англ.)русск.

Из этих трёх моделей первые две выпускались серийно. Несколько аппаратов этих моделей летают до сих пор. Avian 2/180 был построен в количестве нескольких прототипов разной конфигурации, но серийно не выпускался. Единственный сохранившийся (нелетающий) аппарат этой модели сейчас находится в частном владении в Калифорнии, причём владелец изменил его название на Pegasus.

Свойства

Современный легкий автожир с закрытой кабиной Xenon-2

Большинство автожиров не могут взлетать вертикально, но им требуется гораздо более короткий разбег для взлёта (10—50 м, с системой предраскрутки ротора), чем самолётам. Почти все автожиры способны к посадке без пробега или с пробегом всего несколько метров, к тому же эти аппараты способны висеть на одном месте при сильном встречном ветре. Таким образом, по манёвренности они находятся между самолётами и вертолётами, несколько уступая вертолётам и абсолютно превосходя самолёты.

Автожиры, в некотором отношении, превосходят самолёты и вертолёты по безопасности полёта. Самолёту опасна потеря скорости, поскольку он сваливается при этом в штопор. Автожир при потере скорости начинает снижаться. При отказе мотора автожир не падает, вместо этого он снижается (планирует), используя эффект авторотации (несущий винт вертолёта при отказе двигателя также переводится в режим авторотации, но на это теряется несколько секунд и падают обороты ротора, важные при вынужденной посадке). Пилот может в полной степени управлять направлением снижения, используя все системы управления автожиром. При посадке автожиру не требуется посадочная полоса, что тоже важно для безопасности полёта, особенно при вынужденной посадке в незнакомом месте.

Скорость автожира сравнима со скоростью лёгкого вертолёта и несколько уступает лёгкому самолёту. По расходу топлива они уступают самолётам, техническая себестоимость лётного часа автожира в несколько раз меньше, чем у вертолёта, благодаря отсутствию сложной трансмиссии; теоретически автожиры также более экономичны, чем вертолёты. Типичные автожиры летают со скоростью до 180 км/ч (рекорд 207,7 км/ч), а расход топлива составляет 15 л на 100 км при скорости 120 км/ч. Таким образом, по скорости и экономичности автожир напоминает автомобиль с той разницей, что перемещается по воздуху.

Ещё одним преимуществом является широкий обзор и гораздо меньшая, чем в вертолётах, вибрация, что делает их очень удобными для аэрофотосъёмок, видеосъёмок и наблюдения.

Автожир также имеет существенное преимущество перед другими типами лёгких летательных аппаратов: на нём можно летать даже в сильный (до 20 м/с) ветер.

Среди недостатков автожира (сравнительно с лёгким самолётом при равной мощности двигателя) можно назвать значительно больший расход топлива из-за большого сопротивления несущего винта, а также ряд присущих этому аппарату опасных режимов : потеря управления по тангажу (кувырок) и синусоидальная осцилляция, что привело к ряду катастроф автожиров в 1970—2000 годы.

Большинство автожиров одно- и двухместные. Существуют и трёхместные модели ‒ российский автожир «Охотник-3», выпускающийся научно-производственным центром Аэро-Астра-Автожир, и автожир А002, серийно выпускающийся ИАПО «Иркут». При скорости ветра более 8 м/с взлетает с места, в штиль нужен разбег до 15 м.

Самыми массовыми в последние годы стали автожиры немецкой компании AutoGyro (нем.)русск.. Начиная с 2003 года выпуск этих аппаратов быстро увеличивался и сейчас составляет более 300 машин в год.

Классификация

Автожир Avro Rota Mk 1 (Cierva Autogiro C30 A) ‒ классический автожир с тянущим винтом, 1930-е

По расположению маршевого винта автожиры делятся на 2 типа: с тянущим винтом (исторически первые аппараты) и с толкающим винтом (наиболее распространённые в настоящее время). Преимущества схемы с тянущим винтом: лучшее охлаждение двигателя за счёт обдува винтом и несколько большая безопасность при аварии с ударом носовой частью (в схеме с толкающим винтом при такой аварии двигатель, расположенный за кабиной, может завалиться вперёд и травмировать пилота). В то же время, в схеме с толкающим винтом лучше обзор из кабины. У обеих схем есть и другие присущие им преимущества и недостатки.

Специальные свойства

Некоторые автожиры способны к прыжковому взлёту. При этом лопасти несущего винта ставятся горизонтально (в малый общий шаг), винт раскручивается до оборотов, превышающих номинальные полётные, затем его лопасти поворачиваются в полётный шаг. Взлёт происходит по вертикали за счёт накопленной энергии винта. Осуществление такой схемы требует значительного усложнения конструкции втулки ротора и утяжеления лопастей, поэтому автожиры с прыжковым взлётом мало распространены.

Многие автожиры оснащены предварительной раскруткой ротора. В этом случае ротор раскручивается до начала разбега автожира (через передачу от маршевого двигателя или от отдельного привода). Предварительная раскрутка значительно сокращает длину взлётного разбега автожира, а при встречном ветре взлёт происходит почти «с места».

Разрабатываемый американским энтузиастом Джеем Картером шестиместный автожир CarterCopter (англ.)русск. с прыжковым взлётом обладает уникальной возможностью замедлять вращение несущего винта на больших скоростях, при этом несущая сила обеспечивается крылом небольшого размаха, разница в подъёмной силе идущих вперёд и назад лопастей становится неактуальна. За счёт этого возможен разгон до уникальных для винтокрылой техники скоростей за 600 км/ч. Первый полет 24.09.1998 года, крушение 17.06.2005 года. Проект переименован в Carter Personal Air Vehicle.

Достоинства

  • Аппарат в среднем гораздо дешевле лёгких самолётов и вертолётов;
  • Управлять автожиром проще, чем самолётом и вертолётом;
  • Один из самых безопасных летательных аппаратов, что обусловливают следующие его особенности:
    • не подвержен штопору;
    • способен совершать мягкую посадку с неработающим двигателем;
    • малы требования к площадке для посадки;
    • гораздо менее чувствителен к термическим потокам (по сравнению с дельтапланом и парапланом);
    • менее чувствителен к турбулентности (по сравнению с самолётом).

Недостатки

Основным минусом автожиров является более низкий КПД использования силовой установки, из-за чего при равном полетном весе и скорости автожиру требуется более мощный двигатель, чем самолету или дельталету.

У автожира с двухлопастным несущим ротором есть несколько специфичных опасных режимов полета (разгрузка ротора, кувырок, мертвая зона авторотации и пр.), которые нельзя допускать при полете во избежание падения. Кувырок характерен в основном для аппаратов с неправильно расположенными относительно друг друга центром тяжести и вектором тяги маршевого винта, а также с недостаточно развитым хвостовым оперением.

Полеты на автожире в условиях обледенения представляют большую опасность, поскольку при обледенении ротора он быстро выходит из режима авторотации, что приводит к падению.

Разработка автожиров в СССР и России

Автожир КаСкр-1 «Красный инженер»Современный лёгкий автожир Arrow-Copter AC-10

Первый советский автожир КаСкр-1 «Красный инженер» разработки Н. И. Камова и Н. К. Скржинского поднялся в воздух 25 сентября 1929 года. Пилотировал автожир И. В. Михеев, а в задней кабине находился его создатель Н. И. Камов.

После этого в ОКБ Камова был создан ещё ряд моделей. Автожир А-7 проходил лётные испытания по применению на авиахимработах, в том числе на опылении в предгорьях Памира.

В 1936 году на заседании специальной комиссии при Политбюро ЦК ВКП(б), курировавшей создание первой дрейфующей станции в Северном Ледовитом океане, обсуждались варианты доставки полярников на льдину. Сын В. Чапаева Аркадий Чапаев (1914—1939) предложил изготовить автожиры. Их следовало подвесить под крылья тяжёлого транспортного самолёта. Идея не прошла.

В настоящее время разработками автожиров в России занимаются несколько групп и предприятий:

Проверить на соответствие критериям энциклопедичности. Возможно, содержание этой статьи или раздела представляет собой произвольный набор слабо связанных фактов, инструкцию, каталог или малозначимую информацию новостного характера. Пожалуйста, улучшите её в соответствии с правилами написания статей. На странице обсуждения могут быть подробности.
  • Компания «За облака» — модель Gyro-GT
  • АэроКазачок — модель Казачок
  • ИАПО — модель А002 «Иркут»
  • «Аэро-Астра» — модель «Охотник»
  • Твистер-клуб — модель «Твист»
  • АвиаМастер — модель «Инспектор»
  • «Группа компаний МРТ» — автожиры марки Xenon для туристических полетов, патрулирования газо- и нефтепроводов, мониторинга лесных пожаров, охраны границ.

В сентябре 2011 года в ходе стратегических учений Центр-2011 на полигоне «Чебаркуль» совладелец «МРТ-АВИА» Роман Путин провел презентацию последней модели гироплана Дмитрию Медведеву.

Примечания

  1. Вертолёт. // Советская военная энциклопедия, 1976. Т. 2., с. 108.
  2. Пропульсивная сила (словарь)
  3. «Как однофамильцы русского эмигранта подняли Америку в воздух»
  4. Автожиры (съемки Нарофоминского ТВ), 2010-09-01
  5. Ray Prouty. Helicopter Aerodynamics Volume I. Eagle Eye Solutions, 2009. С. 495. (англ.)
  6. Автожир «Охотник-3» Архивная копия от 17 июня 2013 на Wayback Machine на сайте производителя.
  7. ИАПО Иркут А-002
  8. Über uns Архивная копия от 28 мая 2014 на Wayback Machine (нем.)
  9. Kommuna.ru — Информационный портал Воронежа и Воронежской области Архивировано 7 октября 2011 года.
  10. Силовики нагуляют автожир. Племянник премьера хочет поставлять полиции и МЧС необычные летательные аппараты // Газета «Коммерсантъ». — 2011. — 4 августа.
  11. Верховный главнокомандующий. В Чебаркуле Медведев испытал летательный аппарат, придуманный испанским инженером. Залезть в кабину пилота президенту удалось с большим трудом. // URA.RU. — 2011. — 27 сентября.

Литература

  • Братухин И. П. Автожиры. Теория и расчёт. — Госмашметиздат, 1934. — 110 с.
  • Жабров А. А. Автожир и геликоптер. — 2-е изд. — ЦС ОСОАВИАХИМа СССР, 1939.
  • Rotorcraft Flying Handbook, FAA Manual H-8083-21, Chapters 15–22. Washington, DC: Flight Standards Service, Federal Aviation Administration, U.S. Dept. of Transportation, 2001. ISBN 1-56027-404-2.
  • Andreas G. Stuetz. Weltflug: The Gyroplane Dream. — Createspace Independent Pub, 2013. — ISBN 978-1-4937-6094-7.

Ссылки

Автожир:

  • Значения в Викисловаре
  • Медиафайлы на Викискладе
  • Русскоязычный форум по автожирам (рус.)
  • Русскоязычный форум по автожирам (рус.)
  • Англоязычный форум по автожирам — теоретическая и практическая информация (англ.)
  • Видеосеминар по автожирам для начинающих (рус.)
  • А. Щербаков, «Танцуем Твист?» — статья про достоинства и недостатки автожиров.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 18 ноября 2011 года.

masterok

Я как то вам рассказывал про складной вертолет Складной вертолет Ка-56 и думал, что больше нет ничего такого примечательного в этом направлении, но ошибался. Смотрите какой интересный образец авиационной техники.

Автожир «КАСКР» был первым отечественным винтокрылым аппаратом, поднявшимся в воздух. С него началось советское автожиростроение, ставшее технической школой для последующего развития вертолетов.

Следующим летательным аппаратом Н.И. Камова стал автожир, получивший шифр А-7. Его разработка была начата в 1931 году в секции особых конструкций ЦАГИ. В этой уникальной машине были воплощены как идеи использования автожира, так и новые конструктивные решения. А-7 разрабатывался в первую очередь для использования в военных целях, по техническому заданию ВВС РККА в качестве корректировщика артиллерийского огня, связной машины и ближнего разведчика. Предусматривалось также его использование с кораблей ВМФ.

Давайте почитаем подробнее как развивалось данное направление …

М.Л. Миль, В.А. Кузнецов (четвертый слева) и Н.И. Камов среди военных перед отправкой А-7 на фронт

Для начала давайте разберемся, что такое автожир. Необычное какое то слово, да ?

На самом деле ничего странного в этом слове нет. Просто оно имеет нерусское происхождение и образовано от греческих слов αύτός — сам и γύρος — круг. Название автожир чаще применяется в России. На западе более распространены названия гироплан, гирокоптер иротаплан

Но, вообщем-то, все эти названия достаточно близки и характеризуют принцип полета или точнее будет сказать принцип, с помощью которого этот интересный аппарат успешно держится в воздухе. Это принцип авторотации.

Вы о нем наверное знаете применительно к вертолету. Но для вертолета авторотация – режим аварийный. Вертолет может только снижаться на этом режиме с целью совершить по возможности безопасную посадку. А для автожира — это основной ( и единственно возможный) режим полета.

Способный летать самостоятельно автожир кроме свободного несущего винта имеет двигатель с толкающим или тянущим винтом, который обеспечивает аппарату горизонтальную тягу. При движении вперед как раз и создается встречный воздушный поток, обтекающий несущий винт определенным образом и заставляющий его авторотировать, то есть вращаться, создавая при этом подъемную силу. И именно поэтому зависать на месте (за исключением особых условий большого встречного ветра) или же подниматься строго вертикально подобно вертолету автожир, увы, не может.

Обтекание воздушным потоком несущего винта автожира.

Считается, таким образом, что автожир занимает промежуточное положение между самолетом и вертолетом. Для того, чтобы держаться в воздухе ему нужно движение вперед, но саму подъемную силу создает несущий винт, подобный вертолетному (только без двигателя ).

Картина обтекания несущего винта у этих аппаратов отличается. Если у вертолета встречный воздушный поток поступает сверху, то у автожира снизу. Плоскость вращения винта при горизонтальном полете у автожира наклонена назад ( у вертолета вперед). Картина обтекания лопастей при этом следующая….

Возникновение вращающей силы на лопасти винта.

Как уже было неоднократно (:-)) сказано при обтекании лопасти (или для простоты ее единичного профиля) образуется аэродинамическая сила, которую можно разложить на силу подъемную (нужную нам) и силу сопротивления (которая, конечно, мешает ). Углы атаки (установки лопастей) для существования устойчивой авторотации должны быть в примерном диапазоне 0° — 6° градусов.

В этом диапазоне полная аэродинамическая сила немного наклонена к плоскости вращения лопасти, и ее проекция на эту плоскость как раз и дает нам силу F, которая действует на лопасть, заставляя ее двигаться (вращаться). То есть винт сохраняет устойчивое вращение, создавая при этом подъемную силу, удерживающую аппарат в воздухе.

Из рисунка видно, что чем меньше сопротивление Х, тем больше сила F, вращающая лопасть. То есть поверхность лопасти для хорошего результата должна быть достаточно чистой, или говоря аэродинамическим языком ламинарной

Первый советский автожир КАСКР-1.

А-7 — крылатый автожир с механической раскруткой несущего винта перед взлетом. Фюзеляж представлял собой ферменную конструкцию и имел две отдельные кабины, для летчика и наблюдателя. С целью улучшения обзора и углов обстрела задней нижней полусферы хвостовая часть фюзеляжа была сильно заужена, практически превращена в хвостовую балку, типичную для современных конструкций винтокрылых летательных аппаратов.

Низкорасположенное крыло складывалось вверх по разъему с центропланом, что в сочетании со складывающимися лопастями создавало удобство для перевозки и размещения в ангарах и на кораблях. Для улучшения управляемости на малых скоростях полета применили щелевые элероны и обратную щель на горизонтальном оперении. Трехопорное шасси с носовым колесом и дополнительной хвостовой опорой обеспечивало устойчивость разбега и горизонтальное положение несущего винта в момент его раскрутки и торможении, что уменьшало колебания лопастей относительно вертикальных шарниров. Шасси с носовой стойкой способствовало уменьшению разбега из-за меньшего сопротивления винта. Все опоры имели гидравлические амортизационные стойки. Была предусмотрена установка летательного аппарата на лыжи. Трехлопастный несущий винт автожира имел втулку с горизонтальными и вертикальными шарнирами.

Удачная компоновка автожира в части обеспечения приемлемой частотной характеристики и установка шасси с носовым колесом позволили в конструкции втулки обойтись без демпферов вертикальных шарниров, используя лишь небольшое подпружинивание лопастей в горизонтальной плоскости. В целом, втулка отличалась простотой, и в отчетах по испытаниям не было замечаний по ее работе. Лопасти автожира отличались тщательностью изготовления и балансировки. Механическая раскрутка несущего винта производилась с помощью трансмиссии, состоящей из двух валов — горизонтального и наклонного — и промежуточного редуктора.

При разработке автожира особое внимание уделялось аэродинамической форме планера. Применение обтекателей на стойках крепления кабана и самом кабане, капота для двигателя, обтекателей шасси предвосхитило достижение совершенных аэродинамических форм на современных вертолетах. Все это способствовало уменьшению общего сопротивления автожира, имеющего массу 2230 кг на А-7 был смонтирован мотор воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 л.с. с тянущим винтом фиксированного шага.

Военный по назначению автожир имел необходимое вооружение, которое состояло из синхронного пулемета ПВ-1 и пулемета системы Дегтярева с 12 магазинами на задней турельной установке. Предусматривалась на этой турели установка также спарки пулеметов. Четыре точки подвески бомбового вооружения на А-7 были оборудованы механической и электрической системами сбрасывания. Впоследствии на автожире применялось и реактивное оружие. На А-7 устанавливались приемно-передающая станция 13СК-3, замененная в дальнейшем на РСИ-3. Для аэрофотосъемки монтировался фотоаппарат ПОТТЭ 1Б.

Построили три модификации автожира: А-7 — опытная машина; А-7бис опытная машина после доработок, отличающаяся от предшественницы увеличенным кабаном, улучшенной аэродинамикой и измененным оперением; А-7-3а — серийная машина, отличающаяся от А-7бис сниженной массой. Максимальная скорость ее составляла 219 км/ч, а длина разбега на взлете — 28 м.

Летные испытания винтокрыла А-7 начались летом 1934 года, а весной 1937 года они были продолжены уже на А-7бис. Проведенные испытания и последующая доводка автожира стали фундаментальной основой для последующего развития винтокрылых машин.

Зимой 1939 года началась война с Финляндией. Два автожира А-7 и А-7бис направлены на фронт для обеспечения корректировки стрельбы советской артиллерии. Пилотировали эти машины летчики-испытатели А. Ивановский и Д. Кошиц.

Во время подготовки материальной части и при пробных полетах на автожирах случались неполадки. На одном винтокрыле при вынужденной посадке повредили переднюю лыжу, на другой — в бортовой радиостанции пробило конденсатор. Инженер И. Карпун и механик А.Каганский устранили неисправности и подготовили машины к выполнению боевого задания. До завершения войны, когда прорвали линию Маннергейма и штурмом взяли Выборг, автожиры выполнили несколько разведывательных вылетов.

В начале 1939 года на заводе №156 заложили серию из пяти А-7бис. Четыре машины быстро облетали и предъявили заказчику. Но из-за отсутствия наземной радиостанции невозможно было оценить качество радиосвязи. Тогда заказчик проверил радиосвязь одновременно на всех автожирах, из которых один летал над аэродромом, другой уходил за его пределы, а два стояли на земле. Связь между всеми машинами была отличная, и они прошли приемку.

Пятый автожир значительно задержался в доработке, так как несколько раз при включении двигателя выходил из строя механизм раскрутки несущего винта. Причину нашли с трудом. Ею оказалось смещение на 0,2 мм направляющего стержня одной из 18 отжимных пружин. Автожир взлетел и был принят заказчиком.

С первого дня войны на заводе срочно начали готовить отряд из пяти А-7бис. Вскоре с Ухтомского аэродрома они поднялись и строем улетели на фронт. Далее они были направлены в Первую корректировочную эскадрилью ВВС. Эти машины участвовали в Великой Отечественной войне, выполняя возложенные задачи на Западном фронте под Смоленском.

В первом боевом вылете на фронте автожиры не были обстреляны немцами, так как те еще не знали, что это за машина (об этом рассказал взятый в плен немец). В следующий раз один из автожиров попал под обстрел, но противник бил с большим упреждением, неправильно оценивая скорость, а когда скорректировал огонь, автожир уже скрылся в облаках.

В ночных вылетах автожиры без звука планировали над гитлеровскими позициями, разбрасывая листовки. Сложность использования винтокрылых аппаратов на фронте состояла в их маскировке. Маскировать несущий винт было весьма проблематично. Положительным качеством же А-7бис была высокая живучесть. Один из автожиров попал под очередь крупнокалиберного пулемета. Машина была пробита во множестве мест. Пострадали фюзеляж, оперение, лопасти несущего винта. Наблюдатель был ранен в ноги, а летчик получил ранение в руку, но автожир сохранил управление и благополучно прилетел в расположение части.

В годы войны на автожирах А-7 велась корректировка огня артиллерии, а также был осуществлен ряд ночных вылетов за линию фронта в места дислокации отрядов партизан.

Имея временный перевес в технике, враг продвигался вглубь страны. На одном из участков наши воинские части попали в окружение — и план-приказ о выходе из окружения был доставлен им на автожире. Руководство завода автожира получило приказ срочно эвакуироваться из подмосковной Ухтомской на Урал, в поселок Билимбай. Там в здании церкви разместился сборочный цех и другие мастерские, а механический цех был оборудован в церковной пристройке. Там быстро приступили к ремонту А-7бис, вернувшихся после сражения под городом Ельней.

Машины вскоре были отремонтированы, и военные пилоты начали летные тренировки, соорудив посадочную площадку на льду пруда. Но однажды утром летчики обнаружили, что поверхность площадки вся покрыта прорубями. Выяснилось, что сотрудники ОКБ В.Ф. Болховитинова ночью рыбачили и испортили площадку.

Полеты продолжили с полянки, которую расчистили на сопке. Интересно, что заводской летчик хотел произвести посадку на новую площадку на своем По-2, но, изучив ее и подходы к ней, передумал, так как площадка даже для такого самолета оказалась слишком мала. Он был удивлен, что автожиры садятся на нее.

По окончанию тренировочных полетов, отряд в составе трех машин отправился в Москву. Винтокрылы загрузили на две платформы, а экипажи расположились в двух теплушках. Свыше двух недель машины добирались до станции назначения в город Люберцы. Когда эшелон доехал, то летно-технический состав не узнал свою территорию, так она была захламлена. Часть ее вскопали под огороды, другую заняли авторемонтные мастерские. Однако тренировочные полеты были продолжены.

Позднее два автожира отправили в Оренбург, в школу для подготовки летчиков-корректировщиков. Однако наладить эксплуатацию автожиров в школе не получилось из-за отсутствия пилотов-инструкторов, освоивших эти машины.

В довоенные годы решались также вопросы использования автожиров в народном хозяйстве. Зимой 1938 года винтокрыл А-7 на ледоколе «Ермак» участвовал в спасении группы И.Д. Папанина с дрейфующей арктической льдины. А весной 1941 года была отправлена экспедиция в предгорья Тянь-Шаня, там летчик-инженер В.А. Карпов на автожире успешно произвел опыление массивов плодовых деревьев.

В развитии винтокрылых летательных аппаратов автожиры А-7 сыграли важную роль. В частности, на них впервые, и именно в Советском Союзе, была доказана возможность и целесообразность использования автожиров в военных целях для осуществления разведки, связи, корректировки артиллерийского огня и т.п. Также полностью оправдало себя их применение в сельском хозяйстве. Накопленный опыт практической эксплуатации А-7 включал в себя обучение летного состава, техническое обслуживание, эксплуатацию в боевом подразделении и проведение ремонтно-восстановительных работ.

Автожир А-7 так и остался самым крупным и скоростным из всех серийных автожиров в мире. В 1940 году камовцы начали проектирование автожира АК. Он разрабатывался по тактико-техническим требованиям ВВС РККА как мобильный артиллерийский наблюдательный пункт для установления координат местоположения невидимых с поверхности земли целей и корректировки артиллерийского огня различными методами. Предусматривалась транспортировка автожира на прицепе грузовика вслед за боевыми колонами. Перевод из транспортного положения в боевое не должен был превышать 15 мин.

Летательный аппарат прорабатывался в двух вариантах: автожира-геликоптера и автожира с прыжковым взлетом. Первый вариант представлял собой одновинтовой вертолет с компенсацией реактивного момента несущего винта с помощью рулевых поверхностей, использующих энергию струи воздуха, отбрасываемой толкающим винтом и частично несущим. Конструктивно это предполагалось выполнить в виде вертикального хвостового оперения, имеющего три руля поворота с закрылками и предкрылками. Совершать вертикальный взлет, висение и разгон этот аппарат должен был по вертолетному, и переходить в горизонтальном полете на автожирный режим — путем уменьшения общего шага несущего винта и отключения его от моторного привода.

В ЦАГИ провели исследования различных схем хвостового оперения, включавших закрылки и предкрылки. При этом эффективность оценивалась при разных углах скольжения и в присутствии струи от несущего винта. В конце исследований, в июне 1940 года на режиме висения была получена боковая сила на вертикальном оперении, равная 0,7 от значения тяги несущего винта. Такая боковая сила на оперении позволяла создавать относительно центра тяжести аппарата управляющий момент, на 30% превышающий реактивный крутящий момент несущего винта. В варианте автожира-геликоптера распределение мощности двигателя между несущим и толкающим винтами обеспечивало статический потолок 2000 м.

Однако краткие сроки правительственного задания и отсутствие уверенности в том, что данный 30-процентный запас управляющего момента окажется достаточным для путевой управляемости, заставили отказаться от этого очень интересного варианта винтокрылого аппарата и выбрать более простой второй вариант автожира, взлетающего без разбега. Прыжковый взлет такого автожира выполнялся за счет использования кинетической энергии несущего винта путем увеличения общего шага винта, раскрученного до больших оборотов.

Аппарат АК представлял собой бескрылый двухместный автожир с двигателем АВ-6, имеющим взлетную мощность 240 л.с. Кабина экипажа с сиденьями летчика и наблюдателя, расположенными рядом, находилась в носовой части фюзеляжа, а двигатель с толкающим винтом — позади нее. Такая компоновка обеспечивала компактность конструкции, хороший обзор, удобства экипажу и лучшую центровку. Шасси — трехопорное, с носовым колесом, отлично зарекомендовавшее себя на автожирах А-7. Амортизационные стойки опор и тормоза — гидравлические. Развитое хвостовое оперение крепилось на легких подкосах из труб к стойкам шасси и кабану.

На автожире устанавливался трехлопастный толкающий винт изменяемого шага с металлическими лопастями. Наличие регулятора оборотов позволяло выполнять раскрутку несущего винта при высоких оборотах двигателя и малой тяге пропеллера. Малая тяга позволяла надежно удерживать машину на тормозах. Двигатель имел принудительное охлаждение от вентилятора.

Система механической раскрутки несущего винта включала в себя одноступенчатый редуктор на моторе из двух цилиндрических шестерен с упругой муфтой на выходе, короткий горизонтальный валик, центральный редуктор с двумя коническими шестернями и гидрофрикционной муфтой включения, вертикальный валик с двумя шарнирами Гука и верхний редуктор с двумя цилиндрическими шестернями. Общее передаточное число было 6,33:1. В большой шестерне верхнего редуктора располагался демпфер крутильных колебаний трансмиссии.

В пояснительной записке к эскизному проекту новый автожир давался в сравнении с наиболее выдающимся в тот период немецким двухместным самолетом короткого взлета Физелер Fi-156 «Шторх». Этот самолет использовался для аналогичных целей и имел также, как и АК, мотор мощностью 240 л.с. В таблице приведены некоторые сравнительные данные. Как видно из этих данных, автожир АК превосходил лучший мировой самолет, аналогичный по назначению, количеству экипажа и взлетной массе. В конструировании автожира АК принимали участие Н.Г. Русанович, М.Л. Миль Е.И. Ошибкин, А.М. Зейгман, А.В. Новиков и многие другие. К сожалению, постройка автожира из-за трудностей военного времени не была завершена.

Именно с этих неказистых и грубоватых внешне аппаратов начиналось наше вертолетостроение. Очевидно, что без полетов А-7 не было бы и таких известных боевых машин как Ми-24, Ка-28 и Ка-52.

источники
Кондратьев В. Предисловие к боевым винтокрылам. Автожир А-7 // Моделист-конструктор. 1987. №3. С.20-24.
Край И. Автожиры в немирном небе // Популярная механика. 2012. №8. С. 86-89.
Колов С. Первый в мире боевой автожир // Самолёты мира. 1996. №4. С. 8-11.
Морозов В. Опыт применения автожира А-7 // Крылья Родины. 2002. №10. С. 12-13.
Сатаров А. Автожиры А-7и АК // Крылья Родины. 2002. №10. С. 10-11.
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. М.: Машиностроение, 1988. С. 451-452.

http://topwar.ru/74475-boevoy-avtozhir-ni-kamova.html
http://avia-simply.ru/chto-takoe-avtogir/

Давайте я вам еще что нибудь напомню об интересной авиационной техники: вот посмотрите, есть такой Надувной самолет, а вот Город, где у каждого есть самолет и как это «На честном слове и на одном крыле». Посмотрите на первый Серийный летающий автомобиль и вот такая История фото. Прямо как в фильме «Топ Ган»! Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=65351Tags: Авиация Subscribe to Telegram channel masterok

Авиаторы и их друзья

Автожир является самым безопасным воздушным транспортным средством. Благодаря этому он имеет огромную популярность сейчас и огромные перспективы в будущем.

Можно выделить следующие преимущества автожиров:

Преимущества автожиров перед другими летательными аппаратами (ЛА):
Самый безопасный вид летательных аппаратов

Автожиры являются самыми безопасными летательными аппаратами.

  • им не страшны отказы двигателей, как, например, вертолётам (у автожиров несущий винт находится в постоянном режиме авторотации)

  • симуляция отказа двигателя практикуется в процессе обучения, входит в экзамен и не представляет опасности

  • при отказе двигателя, автожир может пролететь ещё четыре — пять высот, т.е. с высоты 1 км. автожир может пролететь 4 — 5 км. и совершить посадку в удобном месте

  • им не нужны посадочные полосы для аварийных посадок, как, например, самолётам (автожир способен садиться на площадку соизмеримую со своим размером)

  • им не страшен ветер, как большинству летательных аппаратов (ЛА). Автожир способен летать при порывах ветра до 45 м/с. Например, скорость ветра от 20 м/с, это уже шторм. Ни один другой вид ЛА не может летать при таком ветре

  • порывистый боковой ветер, вынуждающий пилота прервать посадку и зайти на второй круг, ни в коем случае не повлияет на безопасную посадку автожира

  • внезапное одностороннее обрывание воздушного потока (штопор) которое чаще всего вызывает крушения самолетов, не заставит машину выйти из под контроля

  • пилоты порадуются отсутствию «провалов» в турбулентных зонах, которая также обусловлено принципом полёта автожира.

А так же многие другие отличия, позволяющие автожирам являться самыми безопасными летательными аппаратами.

В общем, полет на автожире дает особые, незабываемые ощущения и положительные эмоции.

  • внеаэродромное базирование

Автожиры не нуждаются в аэродромах, или специально подготовленных площадках. Они способны взлетать с малых площадок. Так же не требуется специальное оборудование для их обслуживания. Для заправки используется обычный бензин АИ-95, или АИ-98.

  • не требует специализированного персонала для обслуживания

Для обслуживания автожиров не нужны специально обученные специалисты, т.к. обслуживание автожиров схоже с обслуживанием автомобилей и не требует специальных знаний.

  • взлетает и садится на неподготовленные участки

Автожиры способны совершать взлёт и посадку с неподготовленных площадок.

  • низкая стоимость аппаратов и владения ими

Стоимость аппаратов и стоимость владения ими соизмерима со стоимостью хорошего автомобиля и его обслуживанием

  • Не нужна дорогостоящая лицензия для полетов

Автожир относится к сверхлёгким (СЛА) и лёгким летательным аппаратам. Для управления им не требуется профессиональный пилот. Достаточно иметь свидетельство пилота.

Преимущества автожиров XENON от автожиров других производителей:

  • на сегодняшний день XENON, один из самых безопасных автожиров в мире

За 3 года продаж по всему миру, автожиры компании CELIER Aviation имеют самую высокую степень надёжности и безопасности. По данным статистики компании,

— аварии со смертельным исходом составляют 0%,

— аварии сопровождающиеся травмами — 0%.

На сегодняшний день это лучший показатель в мире!

  • XENON XL, единственный в мире автожир, имеющий 3 места в кабине в своём ценовом диапазоне

На сегодняшний день существует очень мало аппаратов рассчитанных на 3 человека. Все они сопоставимы по стоимости с вертолётами. Наши 3-х местные автожиры XENON XL единственные в своем ценовом диапазоне.

  • Идеален для дальних путешествий и командировок

В последние годы стоит острая проблема с пробками и заторами на дорогах находящихся не только в городах но и на междугородних трассах. Особой проблемой остаётся аварийность автотранспорта. Единственным решением проблем является уход от использования дорог и переход на использование летательных аппаратов.

Лучшим вариантом могут быть автожиры XENON. Об этом говорят и приведённые здесь примеры и рекомендации пилотов имеющих опыт полётов на различных видах ЛА. Использование автожиров даёт как выгоду во времени (полёт по прямой значительно сокращает расстояние и, как следствие, значительно сокращается время полёта и расход бензина), так и экономическую выгоду (расход бензина как у среднего автомобиля).

  • Достойная замена авто и ж/д транспорту

По мнению специалистов и владельцев автожиров, автожир, это единственная альтернатива автомобилю для частных поездок, путешествий и командировок. Благодаря своей безопасности, неприхотливости и обширным сферам применения, автожиры всё больше и больше завоёвывают популярность.

Автожиры XENON, разработаны, как летательные аппараты внеаэродромного базирования и обслуживаются, примерно, так же как и автомобиль, заправляются таким же бензином АИ-95, или АИ-98, т.е. на любой заправке.

Наши автожиры экономически значительно выгоднее вертолётов (геликоптеров), благодаря низкой стоимости самого аппарата и не дорогим его содержанием, сравнимым со стоимостью содержания обычного автомобиля. Это ставит автожиры Xenon вне конкуренции по отношению к другим видам летательных аппаратов.

  • Лучший вариант для командировок и деловых полётов

Автожиры Xenon можно использовать для дальних поездок и командировок, как замену авто и ж/д транспорта, заменяя длительные и утомительные поездки на автомобиле, или поезде на незабываемые и эмоциональные полёты.

  • Незаменим для семейных путешествий

Благодаря наличию 3-х мест в салоне, автожиры Xenon XL не знают конкурентов и для путешествий всей семьёй. А благодаря отличной грузоподъёмности (300 кг. полезного груза), с собой можно захватить и небольшой багаж.

  • большая дальность полётов

Неоспоримым отличительным плюсом наших аппаратов, является дальность полета. Средняя дальность полета составляет 650 км., или 5 — 6 часов полёта. При установке дополнительного бака (вместо одного из пассажиров), длительность полёта увеличивается до 11 часов, а дальность до 1400 км.

  • эксплуатация в любое время суток и в любую погоду (отапливаемая кабина, световое оборудование, тепловизор, АНО)

Автожиры Xenon являются надежным видом транспорта для быстрого передвижения в воздухе. Во всем мире автожиры Xenon применяются для экспедиций, охоты, рыбалки, экскурсионных полетов, рекламы. Отапливаемая и вентилируемая кабина позволяет совершать комфортные полеты даже при температуре -20 °С на земле, а аппаратура ночного видения (опция), позволяет ориентироваться в пространстве ночью без использования посадочных фар.

  • использование телевизионными компаниями для отслеживания событий и вещания их в режиме реального времени

Возможно размещение дополнительного оборудования для ведения репортажей с воздуха в режиме реального времени

  • использование силами полиции и служб безопасности

Прекрасно зарекомендовал себя при использовании для патрулирования силами полиции и службами безопасности различных ведомств. Во многих странах стоит на вооружении полиции, служб спасения и другими силовыми структурами.

  • используется вооружёнными силами 3-х стран

XENON числится боевой единицей в ВВС трёх стран. Используется усиленная кабина, пуленепробиваемая защита, дополнительное навесное и внутрикабинное оборудование.

  • использование дополнительного встраиваемого и навесного оборудования

Наши летательные аппараты прекрасно зарекомендовали себя для воздушного патрулирования, обучения и тренировки пилотов. Так же, они не заменимы для контроля газопроводов и электрических линий, охраны порядка, биозащиты растений и авиахимических работ на низкой высоте (дополнительно 160 и более литров химикатов + дополнительное оборудование), исследования животных в заповедниках, скорой помощи, авиа-такси и других целей. Большой интерес, к нашим автожирам, проявляют туристические компании для организации прогулок над достопримечательностями и историческими местами.

  • использование как на земле, так и на глубоком снеге и водоёмах

Возможно использование, как в стандартном колёсном варианте, так и в варианте на лыжах для снега, и на поплавках для водоёмов.

  • Что бы летать на автожирах XENON, практически как в автошколе, необходимо всего лишь иметь свидетельство пилота.

Чтобы летать на Xenon, не нужна дорогостоящая лицензия для полетов, или наёмный профессиональный пилот, необходимые, например, для вертолётов. Автожиры Xenon относятся к категории сверхлегких и лёгких летательных аппаратов, и для полётов на них необходимо лишь свидетельство пилота.

Новости

Испытания принципиально нового летательного аппарата завершены на Иркутском авиационном заводе. Автожир, сочетающий в себе преимущества самолёта и вертолёта, был анонсирован ещё 10 лет назад, и столько времени понадобилось, чтобы усовершенствовать конструкцию и вывести её в производство.

Летательный аппарат способен перевозить трёх человек, включая пилота. Главное достижение конструкторов состоит в том, что в новой разработке удалось уйти от дорогого авиационного двигателя, заменив его автомобильным мотором собственной конструкции, мощность которого 250 л.с. и который работает на бензине АИ-98.

Автожир А002М, как подтвердили испытания, может летать и в холод, и в жару, поднимаясь на высоту до 2,5 метров. Лётчики-испытатели утверждают, что главным качеством новой машины является его безопасность. Взлетает он практически без разбега, устойчив к турбулентности, а в случае отказа двигателя вращающийся винт позволяет аппарату планировать.

«Автожир предоставляет пилоту уникальную возможность отказаться от крутой глиссады в пользу ограниченной площадки. Сесть можно практически в любом месте, а если нет возможности долго висеть – убираешь газ и тут же садишься, как на лифте», — рассказал замначальника отдела легкой авиации авиационного завода Алексей Калмыков.

Автожир планируется применять в самых различных ситуациях – от спасительных операций, в том числе ночью и в труднодоступных районах, до туристических экскурсий. Рассчитывают создатели аппарата и на частных заказчиков. Ведь малые габариты и масса автожира позволяет хранить его в самом обычном гараже и перевозить в случае необходимости на автомобиле.


Понравилась эта новость? Тогда жми:

В последних номерах нашего журнала был опубликован цикл статей группы конструкторов автожиров об особенностях постройки этих винтокрылых машин, о том, как строить автожиры, как летать на них, буксируемых катером или автомобилем. В в этом номере мы рассказываем о конструкции фюзеляжа и органах управления автожиром (или виропланёром, поскольку они идентичны).

Фюзеляж автожира, или, что правильнее, та конструкция, на которой размещаются кресло пилота, органы управления, шасси, несущий винт, киль и руль направления, состоит из продольной балки, к которой присоединяются поперечная балка и пилон несущего винта. Все эти детали изготовлены из дюралюминиевой трубы диаметром 65×2 мм марки Д16Т. Продольная балка соединена с пилоном фигурными косынками, крепящимися сквозными болтами с распорными втулками. К нижним от-бортовкам косынок присоединяется стремянками из прутковой стали диаметром 10 мм поперечная балка («вид сбоку»), К передним отбортовкам этих же косынок крепится трубчатая рама кресла пилота («вид спереди» и «вид сбоку»). Крепление таких вспомогательных деталей, как подкосы пилона несущего винта, кресла пилота, пирамиды буксировочного замка, подвески ручки управления и хвостового ролика, также осуществляется болтами и плоскими косынками из листовой стали.

Киль и руль направления имеют каркас из сосновых реек, обтянутый с обеих сторон авиационной фанерой толщиной 1 мм. Узлы подвески изготовлены из листовой стали толщиной 2,5 мм.

Верхний узел крепления подкосов, одновременно несущий на себе спинку кресла пилота, представляет собой хомут из листовой стали толщиной 5 мм.

Что такое автожир — история создания, конструкция, управление и скорость полета

Среди современных летающих аппаратов особой популярностью пользуется бескрылая техника. Что такое автожир (autogyro) или, как еще его именуют, вертоплан, жироплан? Все эти термины относятся к одному и тому же бескрылому летательному аппарату с двумя винтами (горизонтальным и вертикальным оперением). На Западе легкий винтокрылый агрегат принято называть гироплан, ротоплан, гирокоптер. Все названия отражают принцип, благодаря которому эта уникальная техника успешно удерживается в воздушном пространстве.

Изобретатель автожиров

Этот летательный аппарат был изобретен в 1919 году испанским инженером Хуаном де ла Сиерва. Его автожир впервые увидел небо весной 1923 года. Возобновился интерес к ротопланам с конца 1950 гг благодаря Игорю Бенсену, который продавал винтокрылые летательные аппараты собственного производства. Его изобретения были простейшими одноместными жиропланами облегченной конструкции и продавались комплектами для самостоятельной сборки. Единственная модель гироплана, переименованная на pegasus, которая сохранилась до наших дней, находится у жителя Калифорнии.

Принцип работы

Конструктивные особенности и принцип действия жироплана похожи с планером, самолетом, дельталетом или мотодельтапланом. Подъемная мощность обеспечивается встречным воздушным потоком, а роль крыльев исполняет несущий свободновращающийся винт (ротор). Эта особенность обеспечивает горизонтальный полет автожира, за счет чего он держится на воздухе. Общий шаг винта регулируется производителем, при эксплуатации изменению не подлежит.

Поступательное движение осуществляется тянущим усилием маршевого двигателя гироплана, если он расположен спереди, и толкающим действием, когда мотор находится сзади. Чтобы запустить движение лопастей ротора, то есть для вращения винта, требуется только воздушный поток, что и называется режимом авторотации. Сопротивление винта в воздухе раскручивает пропеллер, благодаря чему срабатывает аэродинамический принцип, запускающий трансмиссию, и гироплан начинает свободно планировать.

Управление

Стандартные автожиры с вертикальным взлетом могут управляться и перемещаться относительно трех пространственных осей: продольной, поперечной, вертикальной. Путевое управление винтокрылого аппарата осуществляется рулем направления, который закреплен на хвостовой части фюзеляжа. Наклон плоскости вращения несущего винта, за счет чего выполняется требуемый угол тангажа, достигается отклонением ручки управления жироплана.

Принцип движения педалей и ручки гироплана подчинен инстинктивным манипуляциям человека для сохранения равновесия во время полета, как и при управлении самолетом. Перемещение ручки в какую-либо сторону влечет за собой отклонение оси несущего винта в том же направлении, за счет чего осуществляется поворот жироплана. В механизме управления гироплана задействованы еще вилки с наконечниками.

Скорость полета

Классические автожиры передвигаются в воздушном пространстве со скоростью в среднем 120 км/ч при расходе топлива около 15 л на 100 км. Развивать быстроту полета жиропланы способны от 25 до 180 км/ч, рекордная отметка темпа перемещения в воздухе была зафиксирована в 207 км/ч. В связи с этими характеристиками, автожир можно сравнить с автомобилем по экономичности расхода топлива и скорости с той лишь разницей, что передвигается он по воздуху.

Режимы полета

В основном аэродинамический полет на автожире проходит в штатном режиме. Не зря жироплан причисляется к самым безопасным, промежуточным между вертолетом и самолетом, летательным аппаратам. Однако случаются и с автожиром нештатные ситуации, такие как разгрузка ротора, обледенение, мертвая зона авторотации, кувырок. Главным достоинством жироплана является то, что при потере скорости, отказе двигателя или любых сбоях в управлении он способен совершить безопасную посадку.

Использование­

Жиропланы используют для быстрого перемещения вместо автомобилей. Преимуществом автожира перед наземными транспортными средствами выступает полная свобода при совершении маневров и отсутствие пробок. Жироплан идеально подходит для кратковременных развлекательных и туристических воздушных прогулок. Для этих целей предпочтительней модели, рассчитанные на двух или трех пассажиров.

Гиропланы применяют для военных и деловых полетов с целью осмотра определенной территории, контролирования нефтепроводов, охраны пограничных зон, мониторинга возгорания в лесных массивах. Современный гирокоптер с камерой применяют для аэрофотосъемок либо воздушных видеосъемок, благодаря широкому обзору и низкой вибрации в отличие от вертолетов.

Разработка в СССР и России

Стремительное развитие авиации в начале XX века привело к появлению самых разнообразных летательных агрегатов. Советский жироплан был разработан и сконструирован Н.И. Камовым. Первый полет на этом автожире под названием КАСКР-1 «Красный инженер» был совершен в 1929 году пилотом-испытателем в компании самого конструктора. В настоящий период в России разработка автожиров производится несколькими ведущими компаниями: «За облака», «Аэро-Астра», «АвиаМастер».

Современные автожиры

По прошествии нескольких десятков лет после создания первых жиропланов философия постоянного совершенствования повлекла за собой изобретение автожира с закрытой кабиной. Современные гиропланы, кроме элегантного дизайна, отличает усовершенствованная конструкция механизмов взлета, приземления и управления винтокрылым летательным аппаратом во время полета, обеспечивающая ему безопасность.

Классификация

По принципу размещения маршевого винта гиропланы классифицируются на два типа: с тянущим и толкающим винтом. Первый вариант летательных агрегатов имеет лучшую возможность охлаждения двигателя, благодаря винтовому обдуву. Преимуществом моделей автожиров с тянущим винтом является их безопасность при механическом воздействии на носовую часть во время аварии. Достоинством конструкции жиропланов с толкающим винтом выступает лучший обзор из кабины.

Специальные свойства

Большинство современных автожиров оборудованы механизмом предварительной раскрутки втулки ротора. При подобном варианте конструкции ротор раскручивается до разбега винтокрылого летательного аппарата. Предварительная раскрутка винта жироплана существенно укорачивает его разбег и при встречном потоке ветра подъем возможен с места. Короткий взлет гироплана является самым приемлемым вариантом при отсутствии в России легкодоступных аэродромов. Модели с прыжковым взлетом, к примеру, как жироплан Cartercopter, универсальны.

Видео

Что такое автожир?

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим! Понравилась статья? Реклама на сайте

Для троих своих читателей продолжаю цикл мини-статей по автожирной тематике.
Итак, что же было дальше?

На самом деле, не совсем дальше, а одновременно с развитием автожиров «Bensen-style». Еще в 50-х строительством автожиров занялся финский конструктор Юкка Тервамаки. Начав с гиропланера (автожир без двигателя, буксировался за автомобилем на веревке) в 1958-м, к началу семидесятых он построил машину, которая даже сейчас выглядит вполне современно:
Одноместный автожир JT-5B. В 1974 Юкка решил переключиться на мотопланеры и продал чертежи, секреты изготовления и т.д. итальянцу Витторио Магни. В числе проданных секретов был и секрет изготовления композитных лопастей ротора. Не правда ли, похоже на китайские предания о передающихся из поколения в поколение секретных ударов или знаний о смертельных точках? 😉
Но Витторио был лопух. По приезду в Италию он пошел попить кофе на станции (то ли автобусной, то ли железнодорожной) и весь его багаж, включая все чертежи, все записи и тому подобное, были украдены! Поэтому автожиры Витторио строил полагаясь на свою память и те копии, которые смог ему выслать Юкка.

Получилось у него неплохо. Начал он с автожира М4:
Не правда ли, симпатичный малыш? 😉 Видно, что сеньор Магни не копировал дизайн финских автожиров тупо — V-образный хвост, открытая кабина.
С 1996 года компания Витторио стала называться Magni Gyro. Судя по всему, примерно в это время он окончательно уверовал в будущее именно автожирного бизнеса (до этого компания производила разные детали для вертолетных компаний).
Свою самую успешную и массовую модель, автожир Магни М16, компания начала выпускать в начале 90-х (более точных данных найти не удалось). И эта модель перевернула мир автожиров!
Было продано несколько сотен этих автожиров. Думаю, около 500 — огромное количество для экспериментальной модели (примерно столько выпущено сверхпопулярных на постсоветском пространстве самолетов Аэропракт А-22).
Но главное не это, а то, что ни один автожир в истории до этого не выпускался в таких количествах! Это был настоящий прорыв!
В скором времени свой автожир по мотивам Магни М16 построили испанцы, создав ELA:
Испанцы хоть и собезьянничали, но до воровства не опустились.
Воровством занялись немцы. Одна немецкая компания (ныне — Auto-Gyro GMBH, крупнейший производитель автожиров в мире), занимавшаяся до этого выпуском дельталетов, прочухала перспективный рынок и стала дилером испанской ELA в Германии. Но пробыла им всего ничего. Немцы быстренько скопировали испанский автожир и выпустили его на рынок под своей торговой маркой. Дилерство, естественно, задвинув куда подальше.
Получился MT-03:
Немцы оказались гениями маркетинга и быстренько, за 10 лет, умудрились продать свыше 1000 автожиров. Испанцы застряли где-то на второй сотне…
С инженерией было не так хорошо — у немцев было ооочень много технических проблем. Но они постепенно решились. А любовь покупателей никуда не делась, ибо управляются «немцы» очень хорошо и летают приятно. Сам я в Германии летал именно на таком.
Ну и что, скажете вы — где секреты? Почему народ стал покупать автожиры?
Ну, народ стал покупать автожиры благодаря хорошей статистике Магни.
Ну и без секретов не обошлось.
Во-первых, автожирный мир уяснил для себя важную концепцию — CLT. Или, иначе — Center Line Thrust (центральное прохождение линии тяги). Так называют автожиры, у которых линия тяги проходит через вертикальный центр тяжести. Для многих этот самый CLT стал просто иконой. Очевидно, что если тяга проходит через центр тяжести, то автожир даже при разгрузке ротора не будет переворачиваться, а спокойно продолжит лететь, куда летел. Если, конечно, загрузка вернется. А она возвращается довольно быстро.
Магни и другие современные автожиры не являются в чистом виде CLT, они все HTL, но довольно близки к этому (по разным оценкам, центр тяжести у них сантиметров на 10 ниже линии тяги). Но чистый CLT вообще практически нереален. Выработано топливо — центр тяжести поднялся. Взяли больше багажа — опустился. И т.д.
Во-вторых, Витторио Магни с подачи Юкка Тервамаки снабдил все свои автожиры мощным горизонтальным стабилизатором. Постепенно все поняли важность такого стабилизатора для автожира, даже RAF стали оснащать дополнительным оборудованием — горизонтальным стабилизатором. Но поздно, их уже никто не хочет покупать.
Что же было инновационного в стабилизаторах Магни? Несколько вещей. Они были большой площади, располагались на достаточном удалении от маршевого винта (т.е., было большое плечо у демпфирующего момента, об этом чуть позже) и располагались в струе воздуха, создаваемого винтом (это, видимо, придает стабилизатору бОльшую эффективность).
Для чего же нужен стабилизатор? Он выполняет очень важную роль. Т.к. автожиры Магни немного HTL, то при подаче тяги возникает пикирующий (нос вниз) момент. Помните, как печально может закончиться разгрузка ротора при наличии такого момента? Вот-вот. Поэтому так и важен горизонтальный стабилизатор, который создает мощный кабрирующий момент (т.е., нос вверх).

Сейчас абсолютно все современные автожиры имеют довольно большое горизонтальное оперение, вынесенное довольно далеко от кабины — чтобы демпфирующий момент (он же кабрирующий в нормальной ситуации) был больше (больше плечо=больше момент).
Другие технические решения у разных автожиров отличаются, но эти два — неизменны: близость к CLT и наличие мощного горизонтального стабилизатора.
Статистика безопасности автожиров Магни в ЮАР (как-нибудь опубликую) показала, что эти автожиры по безопасности, фактически, равным легким самолетам. И те летные происшествия, которые происходят, связаны с самым трудноизменяемым фактором — человеческой психикой. На 150 проданных в ЮАР автожиров приходится всего 1 катастрофа. И та по причине влетания в провода, если я правильно помню. Это за 10 лет. К сожалению, мы точно не знаем, как эти 150 распределены по годам, но южно-африканский автожирный форум очень активно работает года с 2007.
Впрочем, статистика у ELA и Auto-Gyro не так хороша — по крайней мере, года с 2005-го статистика ЛП в ЮАР представлена преимущественно ими. Да на rotaryforum (крупнейший форум автожирщиков) картина складывается похожая.
Еще пару слов о безопасности Магни (вы уже догадались, наверное, что это моя любимая машина?).
Притчей во языцех стала легендарная стабильность итальянских автожиров. «Как по рельсам» говорят о них те, кто летал. Также все отмечают существенное усилие на ручке. Обо всех причинах такого поведения Магни до сих пор идут жаркие баталии на ротарифоруме, но относительно нескольких моментов сходятся все:
Причина в роторе. Магни единственный из всех лидирующих производителей (а может быть, и вообще единственный) делает композитный ротор из стекловолокна. Их ротор значительно тяжелее, чем ротор конкурентов (обычно лопасти изготавливаются из алюминия). Кроме того, центр тяжести каждой лопасти смещен к носку.
Для большинства лопастей аэродинамический фокус (это точка, к которой приложены аэродинамические силы — иначе, центр давления) находится примерно на 25% хорды.
На картинке изображена недобалансированная лопасть, центр тяжести которой смещен назад. При восходящем потоке воздуха такая лопасть будет поднимать носок. Автожир с таким ротором будет более отзывчивым и чутким к вводным пилота. Такие лопасти у немецких и испанских автожиров.
У Магни лопасти перебалансированные. Их центр тяжести расположен ближе к носку от аэродинамического фокуса. Такая лопасть отвечает на управляющие воздействия пилота замедленно. Зато и на «управляющие воздействия» атмосферы такой ротор тоже будет отвечать замедленно. При этом при попытке разгрузиться он будет самостоятельно «подгружаться».
Кроме того, у роторов Магни еще много секретов — их роторы единственные, которые крепятся не вертикальными, а горизонтальными болтами (фиг знает, в чем тут секрет, но такое крепление обеспечивает меньшие вибрации). Их роторы короче и более жесткие, что позволяет крутить их сильнее, чем прочие роторы (до 500 оборотов в минуту).
Результат один — их роторы самые трудные для разгрузки. Поэтому с автожирами Магни вы не найдете «загадочных» катастроф, когда автожир «летел-летел и вдруг начал камнем падать на землю».
Вот как выглядит ротор Магни в разрезе:
Хорошо виден грузик в носке лопасти для ее утяжеления. Кстати, это очень редкая фотография — Магни не продают свои лопасти отдельно от автожира, поэтому разрезать лопасть — довольно дорогое удовольствие.
Кто-то говорит, что Магни специально затяжеляют органы управления автожиром. Это дает устойчивость как при резких движениях пилота (и PIO, например), так и при турбулентности.
Да, есть и обратная сторона. Многие критикуют Магни за недостаточную разворотливость и верткость, за то, что они «слишком похожи на Цессну», но это дело вкуса. Хотите маневренности — покупайте МТО (немцы), но будьте вдвойне осторожны.
За пределами концепции CLT.
Мой любимый автор — Greg Gremminger — представитель Магни в США, утверждает, что концепция CLT сильно переоценена и что самые стабильные автожиры ДОЛЖНЫ быть немного HTL. Грег много рассуждает на эту тему — приводить все это здесь было бы немилосердно. В частности, он отмечает важность того, чтобы горизонтальный центр тяжести располагался впереди вектора тяги ротора (RTV — rotor thrust vector).
Кому интересно, читайте .

Похоже, стабильность автожира, действительно, интегральное понятие. И критерием здесь может быть только практика. Несмотря на по-прежнему плохую репутацию автожиров, мне кажется, что практика полетов современных автожиров вполне подтвердила их право занять свое небольшое, но надежное место рядом с более признанными летательными аппаратами. И это им постепенно удается — специально для скептиков сообщу, что Магни М16, М24, МТО-спорт, Калидус уже сертифицированы по одной из самых жестких систем сертификации летательных аппаратов в мире — британской, под секцией Т (gyroplanes). Это вам не хухры-мухры, а настоящее признание!
Если еще что-то интересно про автожиры, пишите — я бы с удовольствием еще написал бы что-нибудь на эту тему 🙂
Upd: уточнил по базе южно-африканской CAA — катастрофа c Magni в 2008 году случилась не по причине влетания в провода. Отказ двигателя на взлете. Было довольно тепло (25 градусов), аэродром был расположен на высоте 1173 метра над уровнем моря. Бак был полный, в автожире были пилот и пассажир.
В такой ситуации воздух менее плотный и взлет затруднен (длительный разбег, меньшая скороподъемность, необходима максимальная мощность двигателя). Пилот успешно взлетел и начал правый разворот. В этот самый момент двигатель остановился. Перед и под пилотом был только лес -развернуться куда-либо он уже не успевал. Он попытался сесть между деревьев, но на высоте 8 метров задел крону одного из них и перевернулся. Дополнительным фактором стало то, что был использован 93-й бензин (в заправке поблизости другого не оказалось). Такое топливо для двигателей Rotax не разрешено.
Как показало исследование, пилот и пассажир выжили бы, если бы автожир не перевернулся и не загорелся.
Судите сами, есть ли здесь вина техники (т.е., автожира).

>Модельный ряд и цены на автожиры AutoGyro

Основные особенности автожира

  • высокая надежность автожира получена за счет того, что аппарат спроектирован, испытан и сертифицирован в соответствии с проектными техническими требованиями для сверхлёгких автожиров Германии;
  • автожир идеально подходит для выполнения полетов днем в простых метеоусловиях по правилам визуальных полетов;
  • автожир — это сверхлегкое воздушное судно, с открытой или закрытой кабиной;
  • расположение экипажа автожира — тандем (друг за другом) или side-by-side (рядное расположение).

Управление автожиром

  • управление автожиром и управление двигателем автожира спаренное (с обоих кресел);
  • высокая безопасность гироплана достигается тем, что подъемную силу создает самовращающийся от набегающего потока воздуха ротор автожира (несущий винт). По этой причине автожир имеет еще одно название — вертоплан. Но в отличие от вертолета, ротор автожира во время полета не связан (не сцеплен) с двигателем; При отказе двигателя ротор постоянно остается в режиме авторотации (самопроизвольного вращения), что всегда обеспечивает в полете сохранение подъемной силы;
  • полужёсткая наклонная система ротора автожира (несущего винта) качающегося типа, состоит из двух высокопрочных алюминиевых лопастей (профиль изготовлен методом экструзии), балочной втулки ротора и узла подвески ротора; Лопасти имеют анодированное защитное покрытие; На странице запчастей можно ознакомиться с информацией — как и где купить ротор автожира;
  • важное преимущество автожира – вибрация в полете легко устраняется за счет балансировки ротора с помощью балансировочных грузов;
  • простота управления автожиром достигается за счет пневматической системы триммера, который снимает усилия с ручки управления в полете;

Винт автожира

  • воздушный винт автожира (пропеллер) от лучших мировых производителей (WOODCOMP – Чехия, IVOProp – США, НТС – Германия) создает силу тяги;
  • 3-лопастной толкающий винт может быть постоянного шага и изменяемого шага в полете;
  • лопасти винта могут быть выполнены из стеклопластика, дерева, или комбинированная конструкция (композит + дерево);

Конструкция автожира

  • большая естественная устойчивость автожира реализована благодаря несущей конструкции автожира, которая состоит из трубчатых рам квадратного профиля из нержавеющей стали, сваренных в среде инертного газа, а также кронштейнов лазерной резки;
  • фюзеляж автожира с двумя сидениями и хвостовое оперение изготовлены из стеклопластика (частично из углепластика);
  • комфорт и защиту пилота и пассажира от воздушного потока обеспечивают большие ветровые стёкла, изготовленные из ударопрочного поликарбоната (Makrolon);
  • конструкция стабилизатора с рулём направления выполнена из стеклопластика (в определённых случаях – из углепластика);
  • основные стойки шасси закреплены на композитной рессоре, оснащены тормозными колесами с управляемыми гидравлическими дисковыми тормозами;
  • носовая стойка шасси с гидравлическими дисковыми тормозами управляется педалями для разворотов на земле;
  • в полете педали управляют рулем направления;

Топливная система автожира

  • благодаря большому объему топлива автожир может преодолевать значительные расстояния;
  • два топливных бака гироплана имеют ёмкость от 70 до 100 л (в зависимости от модели);
  • баки изготовлены из полиэтилена и оснащены линией суфлирования и сливным клапаном;

Топливная система гироплана состоит из одного или двух топливных баков, одной заправочной горловины, топливопроводов и линий суфлирования, системы индикации количества топлива и сливного клапана. Заправочная горловина находится по левому борту автожира (Калидус и Кавалон). Для открытия крышки заправочной горловины поднимите створку, затем поверните её и вытяните. Закрытие крышки производится обратным способом. Данная крышка присоединена к летательному аппарату предохранительным тросом. В качестве опции имеется возможность установки крышки топливного бака гироплана, закрывающейся на ключ (Калидус и Кавалон).

Основной топливный бак автожира Калидус смонтирован слева в закабинном отсеке (под задним сиденьем на автожире МТО Спорт) и имеет ёмкость 39 литров. Уровень топлива можно проверить по прозрачной смотровой панели с маркировкой, а также по указателю количества топлива в кабине.

В качестве опции на Калидусе может быть смонтирован дополнительный топливный бак ёмкостью 36 литров по правому борту (под задним правом сиденьем на автожире МТО Спорт). В этом случае оба топливных бака сообщаются посредством соединительной линии, обеспечивающей одинаковый уровень топлива в баках. Для дозаправки обоих баков рекомендуется подавать топливо медленно и позволять уровням топлива выравниваться, поскольку скорость прохождения топлива по соединительной трубке ограничена.

Топливные баки автожира вентилируются с помощью линии суфлирования, расположенной над баками и выходящей сзади мачты. Топливные шланги изготовлены из резины, усиленной сеткой.

В качестве опции могут быть установлены датчики аварийного остатка топлива. Как только в баке остаётся не более 5 литров вырабатываемого остатка топлива, загорается сигнальная лампа “LOW FUEL” (“Аварийный остаток топлива”).

Версия топливной системы зависит от модели двигателя (Rotax 912 ULS или 914 UL).

Электрическая система автожира

  • электросистема автожира напряжением 12 В постоянного тока надежно обеспечивает питание всех электропотребителей автожира, включая обогрев одежды экипажа (костюма, перчаток, брюк), что создает комфортные условия для пилотирования в зимний период;

Приборная панель автожира

  • в базовой комплектации автожир оснащен стандартной приборной панелью;
  • стандартная приборная панель включает все приборы, необходимые для выполнения полёта – указатель оборотов двигателя, указатель оборотов ротора, высотомер барометрический, компас, указатель приборной скорости, указатели давления масла, температуры масла, температуры головок цилиндров, счётчик часов наработки двигателя, топливомер, радиостанция и др.;
  • имеется опционная возможность устанавливать приборную панель под «подвижную карту» и «стеклянную кабину»;

Двигатель автожира

  • низкие затраты эксплуатации автожира достигаются, в том числе, благодаря использованию самого массового в мире малой авиации двигателя ROTAX;
  • важное преимущество автожира – посадка без двигателя отличается простотой и является штатным режимом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *