Самолеты без крыльев: между планером ивертолетом
- Американские поклонники автожиров вычисляют Игоря Бенсена патриархом. Русский эмигрант осуществил неосуществимое — сконструировал автожир, стоивший как простой автомобиль
Благодаря Бенсену сбылась мечта тысяч небогатых романтиков: отныне и они имели возможность стать обладателями летательного аппарата!
Дешево и просто: использование полусвободного несущего винта с двумя лопастями удешевляет конструкцию автожира. Управление осуществляется наклоном плоскости вращения несущего винта
1923, Испания.
- 10 января 1923 года пилот Гомес Спенсер в первый раз поднял автожир в атмосферу. Из-за реактивного момента тянущего винта автожир по окончании взлета накренился влево и упал, но спустя семь дней Гомес осуществил более успешный полет по прямой на высоте 2 метра дальностью 183 метра
1928, Англия-Франция. 18 сентября 1923 года Хуан де ла Сьерва и его приятель Анри Буше, издатель французского издания Aeronautique взлетели на автожире с английского аэропорта Кройдон и по окончании двух посадок для дозаправки вечером прибыли в Париж.
- В первый раз винтокрылый аппарат перелетел через Ла-Манш
1953, США. Русский эмигрант Игорь Бенсен основывает в Соединенных Штатах собственную компанию и начинает производить одноместные автожиры. За счет удешевления конструкции и максимального упрощения такие автожиры имели возможность приобрести простые небогатые люди. В небо снова взмыли автожиры
2002, Англия.
- Отставной начальник авиационного полка Кен Уоллис на автожирах собственной конструкции устанавливает рекорды: дальность полета — 905 км, большая скорость — 207,7 км/ч. Кстати, автожир Джеймса Бонда в фильме «Живешь лишь два раза» (1967) также работа Кена
2006, Российская Федерация.
- Российский двухместный автожир «Твист» — одна из самые доступных и надёжных моделей у нас. Со 100-сильным авиационным мотором Rotax автожир летает на скоростях 26−145 км/ч. Длительность постоянного полета — около 4,5 часа
Испания, лето 1919 года, на площадке аэропорта стоит юный человек лет двадцати пяти и озабоченно следит за летящим по небу огромным трехмоторным аэропланом. В случае если очевидец данной сцены захотел бы определить, из-за чего испанский юноша так напряженно смотрит за небесной машиной, то, вероятнее, был бы сражен ответом. Самолет, носившийся по небу, не только принадлежал молодому человеку, но был сконструирован и выстроен им самим.
Юный авиаконструктор Хуан де ла Сьерва выстроил аэроплан для принятие участия в конкурсе армейского министерства Испании на создание бомбардировщика. В то, что Хуан сможет победить в конкурсе, вначале не верил никто. Но молодому испанцу аристократического происхождения удалось отыскать богатого инвестора, на его и на собственные деньги собрать коллектив экспертов и на протяжении напряженной работы по собственным чертежам создать самый большой в Испании самолет.
На прошлом опробовании нанятый Сьервой в качестве пилота капитан Риос смог поднять самолет в атмосферу и совершить пара кругов. Потому, что во всей Испании никто, не считая Хуана, до сих пор не выстроил громадного аэроплана, что имел возможность являться бомбардировщиком, юный испанец уже предчувствовал близкую победу. Внушительный финансовый приз имел возможность окупить часть положенных средств, а основное — будущие армейские заказы давали слово самые радужные возможности.
Но будущее распорядилось в противном случае. Капитан Риос на протяжении испытательного полета допустил понижение скорости ниже критической величины и свалил огромную машину в штопор. Каким-то чудесным образом пилот остался жив, а от аэроплана ничего не осталось.
Месяцы напряженной работы всего коллектива, огромные инвестиции — все пошло прахом.
Приручение штопора
Придя в себя по окончании провала проекта, ла Сьерва начал задумываться о постройке нового бомбардировщика. Его голова была занята одной мыслью: как именно возможно не допустить сваливание самолета в штопор? Хуан изучил явление авторотации, в то время, когда самолет, попавший в штопор, начинает самопроизвольно вращаться из-за различного обтекания воздухом левой и правой половин его крыла, и пришел к уникальной мысли. А ну как вынудить крыло всегда крутиться в полете, перевоплотив его в винт?
Пускай себе «штопорит» на здоровье. В следствии к фюзеляжу ветхого самолета с тянущим пропеллером и срезанными крыльями испанец прикрепил несущий винт, вращаемый встречным потоком воздуха. По окончании строительства ряда и преодоления сложностей нескольких необыкновенных прототипов — масштабных и в натуральную величину — полноразмерный автожир наконец совершил собственный первый полет 10 января 1923 года.
Данный полет стал вероятным в основном благодаря применению шарнирной подвески лопастей.
Ла Сьерва и фактически все создатели одновинтовых вертолетов этого исторического периода использовали твёрдую заделку лопастей несущего винта во втулке. Но вследствие этого им не получалось взять сцентрированную аэродинамическую результирующую подъемной силы. Первые автожиры ла Сьервы при взлете, подпрыгнув, заваливались набок. Разъяснялось это тем, что подъемная сила лопастей винта, идущих навстречу потоку, была больше средней, в то время как лопасти, шедшие назад, создавали меньшую силу.
Появлявшаяся асимметрия подъемной силы и становилась обстоятельством заваливания набок. Хуан понимал физику процесса и первоначально пробовал решить эту проблему трансформацией углов атаки лопастей. Он создал совокупность, циклически поменявшую углы атаки так, дабы подъемная сила каждой лопасти постоянно оставалась постоянной. Но из-за эластичности лопасти закручивались воздушным потоком, и совокупность трудилась неэффективно.
К тому же появилась еще одна трудность: из-за жестко закрепленных лопастей ротор действовал как гироскоп и появлявшиеся гироскопические силы заставляли прикладывать большие упрочнения для наклона ротора, что делало управление автожиром очень сложным. Но ла Сьерва смог элегантно преодолеть проблему — в новой конструкции он закрепил лопасти не жестко, а на горизонтальных шарнирах. Шарнирное сочленение разрешало лопастям перемещаться в пределах мнимого конуса.
При повышении подъемной силы лопасть поднималась, машинально уменьшался ее угол атаки и соответственно подъемная сила, а при опускании лопасти угол атаки возрастал. Это ликвидировало асимметрию подъемной силы.
В течение двух лет, последовавших за первым полетом, ла Сьерва не покладая рук совершенствовал конструкции собственных автомобилей, и 12 декабря 1924 года испанский пилот Хоакин Лорига совершил первый в истории винтокрылой авиации перелет на автожире. Взлетев с одного аэропорта, он преодолел более десяти километров по воздуху и приземлился на другой летной площадке. Средняя скорость полета составила 77 км/ч.
Зависти «вертолетчиков», аппараты которых летали еще через чур не хорошо, не было предела. Но как раз наработки ла Сьервы скоро помогли и этим аппаратам с приводом несущего винта от двигателя выйти из собственной колыбели эволюции. Вертолеты заимствовали у автожиров принцип авторотации, что разрешал не допускать стремительного падения автомобили при отключении двигателя, шарнирную подвеску лопастей, а в русском языке — еще и наименование.
Да-да, первый коммунистический винтокрылый аппарат — автожир КАСКР-1, созданный молодыми инженерами Николаем Камовым и Николаем Скржинским во второй половине 20-ых годов XX века на базе статей о автомобилях ла Сьервы во французских авиационных изданиях, был назван Камовым «Вертолет». Позднее это имя закрепилось за советскими геликоптерами. А подлинный вертолет продолжили именовать забавным словом, пришедшим к нам из французского языка (autogire).
Оно со своей стороны происходило от испанского autogiro, сконструированного де ла Сьервой из греческих слов — autos («сам») и giros («вращение»).
Второе рождение автожира
Как мы знаем, вертолеты начали с уверенностью летать лишь во второй половине 30-ых годов двадцатого века в Германии — на десятилетие позднее автожиров. Исходя из этого в начале прошлого века свойства автожиров взлетать с маленьким разбегом, лететь на малой скорости и садиться практически вертикально высоко оценили современники и скоро нашли им использование. Их применяли для почты и перевозки людей в труднодоступные районы, для авиахимических работ.
Особенную популярность автожиры снискали у покорителей Северного полюса, а в то время, когда началась война, в Советском Альянсе были созданы боевые автожиры A-7бис: они принимали участие в обороне Смоленска.
Но по окончании окончания Второй мировой войны автожиры стали встречаться все реже и реже, уступив небо вертолетам. Разъяснялось это несколькими моментами. Во-первых, в декабре 1936 года в результате крушения самолета погиб де ла Сьерва — основная движущая сила в эволюции винтокрылой авиации той поры.
Во-вторых, в отличие от вертолетов автожиры не отвечали твёрдым требованиям армейских. И не смотря на то, что уже показались аппараты с «прыжковым» взлетом, талантливые взлетать по-вертолетному, автожиры не могли «зависать» в воздухе и имели ограниченную грузоподъемность. Наконец, находился и психотерапевтический момент: большая часть людей не осознавали, как не имеющий никакого привода ротор поддерживал автожир в полете, и исходя из этого с громадным доверием относились к вертолетам.
В конце 1940-х многим казалось, что автожир, став «этапным» аппаратом в истории, покинул нас окончательно. Но не тут-то было! Тогда как выходец из Киева Игорь Сикорский творил вертолетную историю в Штатах, его тезка Игорь Бенсен, что также эмигрировал из России в Соединенных Штатах, задумал во второй раз подарить миру автожиры. Они возвратились к авиаторам в новом обличии.
В первую очередь Бенсен отказался от шарнирной подвески лопастей, визитки конструкции ла Сьервы. Дело в том, что будущими клиентами собственных автожиров Игорь Бенсен видел небогатых энтузиастов авиации, которым в далеком прошлом хотелось обзавестись собственным летательным аппаратом.
И для таковой аудитории полноценная втулка с тремя и более лопастями была через чур дорога. Исходя из этого Бенсен применил для собственного аппарата самая дешёвую схему — полусвободный несущий винт с двумя лопастями, жестко закрепленными на неспециализированном коромысле. В таком винте употреблялся принцип качания: в то время, когда одна лопасть поднималась вверх, противоположная опускалась вниз около неспециализированного горизонтального шарнира.
Вместо полноценного самолетного фюзеляжа, что использовал Сьерва, автожиры Бенсена имели несложную конструкцию из балок и ферм. За невзрачный вид и простоту умники прозвали конструкцию Бенсена «летающей табуреткой», но, не обращая внимания на непритязательную наружность, она породила настоящий автожирный бум в Америке. Возможно было не сомневаться: автожир наконец отыскал собственный призвание!
С этих пор Игорь Бенсен стал столь же почитаем среди поклонников авторотирующего полета, как Жак Ив Кусто в мире любителей подводного плавания. А автожиры распространились в мире. К слову сообщить, больше остальных автожирами заболели австралийцы, и сейчас по количеству этих аппаратов они, "Наверное," опережают кроме того американцев.
Покорители ветра
Согласно данным Александра Ламеко, создателя популярного русскоязычного сайта об автожирах и президента «Твистер-клуба», в мире на данный момент летает от 10 до 30 тысяч автожиров. Из них лишь маленькая часть приходится на Россию, историческую отчизну Бенсена. Но в ближайщее время обстановка обещает измениться.
Недавно у нас начали делать личные автожиры (действительно, по большей части копируя американские аналоги), и у этих аппаратов показались новые поклонники. Вот если бы еще воздушное законодательство стало более-менее адекватным Поклонники автожиров уверены, что уж тогда средний класс завоевал бы российское небо.
Так как в автожире имеется все нужное для радостных полетов: маленькой разбег, разрешающий приспособить для полетов близлежащее поле; посадка без пробега; относительная легкость пилотирования; наконец, он очень надёжен. В случае если на высоте заглохнет двигатель, автожир не сорвется в штопор, а начнет парашютировать, медлительно спускаясь с высоты, как кленовое семечко.
Наряду с этим не через чур богатому энтузиасту полетов сложно отыскать автожиру хорошую альтернативу. Вертолет стОит на порядок дороже. Самолеты недешевы и требуют долгих взлетных полос.
А мотодельтапланы — пожалуй, главные соперники автожиров — проигрывают им по взлетно-посадочным чертям и по манёвренности и диапазону скоростей. Но, пожалуй, основной аргумент в пользу автожира — его свойство летать кроме того при достаточно сильном ветре (до 15 м/с). В Твистер-клубе, где обучение пилотированию есть необходимым для новых участников, говорят, что курсанты, летавшие ранее на мотодельтапланах, сначала отказывались летать в ветреную погоду.
А в то время, когда инструктор все-таки усаживал их за ручку, полагали, что их разыгрывают. Но ветреная погода автожиру и правда не страшна, на быстровращающийся несущий винт ветер оказывает только незначительное влияние. К тому же летать на автожире возможно фактически круглый год, за исключением холодных дней, в то время, когда существует риск обледенения.
Вот и отечественный ознакомительный полет было нужно отложить по той же причине. Но в недалеком будущем мы совершим тест-драйв, и тогда осознаем, имеется ли шанс у этого самолета без крыльев стать самым популярным частным летательным аппаратом у нас, как прогнозируют его поклонники
Автожир против автомобиля
Из всех летательных аппаратов автожир похож на автомобиль больше всего. Давайте сравним эти две автомобили. Крейсерская скорость автожира приблизительно соответствует скорости перемещения автомобиля по автостраде. Но из точки A в точку B автожир доберется стремительнее, чем автомобиль, — за счет перемещения по малейшему маршруту и полного отсутствия светофоров, пробок и «шлагбаумов».
Расход бензина у автожира приблизительно такой же, что у автомобиля, но пилотам заправляться придется в два раза чаще (средняя дальность полета — 300 км). К тому же у автомобиля в десять раз больше ресурс и он куда практичнее (автожир в большинстве случаев может взять на борт не более двух минимум и человек багажа). Но у автожира имеется неотъемлемое преимущество: при стоимости автомобиля среднего класса он дарит его обладателю ни с чем не сравнимую эйфорию полета.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№51, январь 2007).
<
h4>