Модельный ряд и цены на автожиры AutoGyro. Автожир своими руками: чертежи, описание

Историко- исследовательская работа «Какие преимущества имеют автожиры по сравнению с другими летательными аппаратами?» Выполнил: Алиев Рафаэль ученик 9А класса Авторского лицея Эдвардса №90 г.Ульяновск
Содержание: Введение. Основная часть: 1 Истори ческая справка. 2 Свойства автожиров. 3.Преимущества автожиров. 4.Авторитетное мнение.

Заключение.

Источники.

Как только не называют автожир - гироплан, гирокоптер, ротаплан, жиролет, жирокоптер, вертоплан. Введение.

Приходилось ли вам летать? Многие из нас, утвердительно ответят на этот вопрос. В наше время, пассажирские авиаперелеты давно перестали быть экзотикой. А лично пилотировать какой-нибудь летательный аппарат? Ответ - "Да" дадут лишь единицы. Тем не менее, сейчас это стало доступно, как никогда!

Те, кто знаком с авиацией не понаслышке, знают, что сейчас наступил переломный момент, на подобии появления массового автомобиля Генри Форда сто лет назад. Настало время легких и недорогих летательных аппаратов, способных стать персональным транспортом. Многочасовые пробки в современных городах давно уже стали нормой, наземный транспорт достиг пика своей насыщенности. Но выход есть! Спасти нас от всепланетной пробки могут сверхлегкие летательные аппараты - автожиры!

Истори ческая справка .
Автожир - моторный, летательный аппарат, который с помощью несущего винта, приводимого во вращение встречным потоком, удерживается в воздухе. Такой принцип использования самовращающегося несущего винта называется «авторотирующим». Дополнительный винт с горизонтальной продольной осью сообщает автожиру горизонтальную скорость.

История автожиров начинает свой отсчет с того времени, когда молодой изобретатель из Испании Хуан де ла Сиерва в 1919 году претерпев серию неудач в испытании самолетов-бомбардировщиков, всерьез задумался о создании летательного аппарата, который бы не сваливался в штопор при отказе двигателя. Не зная с чего начать строить автожир, он внимательно изучил явления авторотации. Хуану де ла Сиерве пришла в голову гениальная мысль заменить крыло самолета на самовращающийся винт. Так, впервые появился самолет со срезанными крыльями и тянущим пропеллером, к фюзеляжу которого был прикреплен несущий винт, вращающийся под действием встречных потоков воздуха. Несколько лет испанскому авиаконструктору пришлось усердно трудиться над совершенствованием модели, прежде чем 10 января 1923 года полноразмерный автожир совершил свой первый полет. Хуан де ла Сиерва продолжал начатое дело и уже в декабре 1924 года испанскому пилоту Хоакину Лориге удалось, управляя автожиром пролететь 10 км по воздуху и благополучно приземлиться на другой площадке аэродрома. Это был настоящий прорыв в истории винтокрылой авиации. В дальнейшем, именно наработки Сиервы проложили путь к созданию вертолета. Позаимствованные у автожира эффект авторотации и шарнирная подвеска лопастей не позволяли машине стремительно падать при отключенном двигателе.



В СССР в 1929 году советскими инженерами Камовым и Скржинским был создан первый винтокрылый аппарат КАСКР-1, который позднее получил название «вертолет». Внешне автожир имел сходство с ранней моделью Сиерва С-8 Мк-III. При разработке был использован двигатель М-2 в 120 л.с. и фюзеляж самолета У-1 с хвостовым оперением. Крылья сделали подносными, а шасси переделали под очень широкую колею. На четырехгранной пирамиде был установлен несущий винт, лопасти которого имели горизонтальные и вертикальные шарниры, соединенные между собой тросами с грузами, что позволяло демпфировать колебания в плоскости вращения. Лопасти автожира не имели ограничителей снизу и в состоянии покоя держались в горизонтальном положении на подвесках с резиновой шнуровой амортизацией сверху.

Николай Кириллович Скржинский Николай Ильич Камов


Автожир КАСКР-1

После этого на протяжении десяти лет в СССР было создано 15 типов и модификаций автожиров, строившихся большей частью в ЦАГИ в основном теми же инженерами, которые работали над вертолетами.


В первоначальных типах автожира несущий винт перед взлетом приводился во вращение вручную путем раскрутки или от тянущего винта, и число оборотов его увеличивалось уже при рулении и разбеге. Позднее были оборудованы специальные приводы к несущему винту от двигателя автожира.
В порядке конструктивного решения автожиров были последовательно разработаны три принципиальные схемы:
1) крылатый - с неуправляемым несущим винтом и с органами управления, как в самолете; элеронами и хвостовым оперением; эффективность органов управления зависела от поступательной скорости аппарата;
2) бескрылый - с управлением несущим винтом без элеронов и без горизонтального оперения, но с вертикальным оперением, где управление осуществляется наклоном оси несущего винта, связанной с ручкой управления аппаратом посредством рычажной передачи;
3) автожир с непосредственным («прыжковым») взлетом без разбега, где лопасти несущего винта, приводимого от двигателя, меняют угол последовательно, начиная от угла нулевой подъемной силы при максимальном числе оборотов (1,5-1,6 от полетного числа оборотов), по достижении которых угол установки лопастей переводится особым механизмом на полетный. Аппарат, получив избыточную тягу вверх, «подпрыгивает» на высоту нескольких метров, после чего под действием тяги тянущего винта и горизонтальной составляющей тяги несущего винта получает поступательное движение и переходит на режим набора высоты.
Свойства автожиров.
Автожир - летательный аппарат внеаэродромного базирования, сочетающий в себе свойства самолета и вертолета. У него, как и у вертолета есть несущий винт, но он приводится в действие не двигателем, а набегающим потоком воздуха и выполняет функции крыла, создавая подъемную силу. Несущий винт (ротор) заставляют вращаться аэродинамические силы. Это явление известно как авторотация.
Подъемная сила автожира осуществляется за счет набегающего воздушного потока, заставляющего вращаться лопасти несущего винта, выполняющих одновременно роль крыла. Эффект авторотации позволяющий посадить аппарат без использования двигателя, можно сравнить с управлением парашютом.

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 при сильном встречном ветре. Таким образом, по маневренности 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, важных 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.

В отличие от вертолётов автожир зависит от двигателя намного меньше благодаря тому, что ротор – «большой винт сверху» – играет в его конструкции роль крыла, а не движителя. Если для вертолёта авторотация – аварийный режим и возможное спасение, то для автожира – штатный режим полёта, и отказ двигателя не смертелен. Случись он – аппарат просто спланирует. При перегреве двигатель можно выключить и, пока не остынет, лететь на авторотации, чего не позволяют вертолёты, у которых размер ротора относительно планера заметно меньше. Единственный способ совершить авиапроисшествие на правильно спроектированном автожире – грубое нарушение правил полёта и эксплуатации, и совсем уж «кавалерийские» взлёт или посадка.


Скорость автожира сравнима со скоростью лёгкого вертолёта и несколько уступает лёгкому самолёту. По расходу топлива они уступают и самолётам, и вертолётам, но техническая себестоимость лётного часа автожира в несколько раз меньше, чем у вертолёта, благодаря отсутствию сложной трансмиссии. 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 не застревает в пробках.
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 счет накопленной энергии винта. Осуществление такой схемы требует значительного усложнения конструкции втулки ротора, 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».

Ротор, вал и двигатель автожира VPM M-16


Автожиры также отличаются от гиродинов и винтокрылов (конвертопланов), которые обычно имеют дополнительный привод от двигателя к роторному винту, позволяющий им использовать как режим авторотации, так и режим вертолётного полёта. На больших скоростях их роторная система действует сходным с автожиром образом (в режиме авторотации шага), обеспечивая только подъёмную силу, но не тягу. Можно сказать, что винтокрылы занимают промежуточное положение, сочетая в себе качества автожиров и вертолётов.

Преимущества автожиров .
На сегодняшний день автожир является наиболее безопасным средством передвижения по воздуху. Он легко управляется на всех режимах полета, в том числе и на нулевой скорости. Даже при отказе двигателя, аппаратом можно полностью управлять, спланировав на подходящее место для посадки без дополнительного пробега. Взлет автожира возможен даже в безветренную погоду, с площадки, диаметр которой всего лишь в два раза превышает диаметр самого ротора. Маневренность при полете и на разворотах, отсутствие вибраций и сваливания, наличие широкого диапазона скоростей горизонтального полета (от 25 до 185 км/час), короткий разбег (до 50 м.), все эти показатели свидетельствуют о значительном преимуществе автожира перед другими летательными аппаратами. Для самолетов и вертолетов полеты на малых высотах 3-30 метров в диапазоне скоростей 30-120 км/ч и скорости встречного ветра до 20 м/с считаются опасными, тогда как автожир в аналогичном режиме полета полностью безопасен. При умелом и разумном управлении автожиром, риск во время полета сводится к минимуму.
Для того,чтобы лучше понять и оценить преимущества автожиров рассмотрим летно-технические характеристики летательных аппаратов различного класса. Автожиры MTO Sport и Calidus.
Преимущества автожиров MTO Sport и Calidus над обычными летательными аппаратами с фиксированным крылом:
-минимальное воздействие турбулентности при полете; -минимальная дистанция разбега (обычно от 10 до 70 м); -очень короткая дистанция пробега;

Широкий диапазон скоростей (25-200 км/час).


Летно-технические характеристики автожиров Calidus 09 MTO Sport

Длина автожира, м 5,08 4,80

Высота автожира, м 2,65 2,65 Ширина автожира, м 1,88 1,70 Диаметр ротора м 8,40 8,40 Масса, кг - пустого 245 240 - максимальная взлетная 560 560

Емкость топливного бака, л 34 (68) 45 (90)

Двигатель Rotax912 ULS/914 Rotax 912 ULS/914S

Мощность, л. с. 100/115 100/115 Топливо A-95 A-95 Скорость, км/ч - максимальная 185 185 - крейсерская 110-165 110-165 - минимальная 30 30 Скороподъемность, м/с 5 5 Разбег, м 10-70 10-70 Пробег, м 0-15 0-15 Дальность полета, км 560 750
Вертолет Robinson R44 Raven.
Robinson R44 Raven - простой и надежный вертолет с поршневым карбюраторным двигателем. Летные характеристики сравнимы с характеристиками дорогих вертолетов оборудованных газотурбинными двигателями.

Летные данные

V макс., км/час 240

V крейс., км/час 210

Скороподъемность, м/сек 5 Дальность полета, км 650 Длительность полета, час 3,5 Рабочая высота, м 1500 Макс. высота, м 4250 Аэродинамическое качество 4,7
Силовая установка Кол-во двигателей 1 Модель двигателя Lycoming O-540 Тип двигателя поршневой оппозитный (6 цилиндров) Система питания один карбюратор Топливо бензин Б 91/115 (100 LL) Мощность крейсерская, л.с. 195 Мощность взлетная, л.с. 210 Мощность макс., л.с. 220 Расход топлива, л/час 50
Габариты Длина фюзеляжа, м 9,07 Длина с винтом, м 11,76 Диаметр несущего винта, м 10,06 Диаметр хвостового винта, м 1,47 Высота, м 3,28 Колея шасси, м 2,16
Вес, масса Полный взлетный вес, кг 1089
Заправочные емкости Емкость топливного бака, л 185 Емкость маслянного картера, л 5,7

Автодельталёт "ЖУК-42"


Лётно-технические характеристики

Модель: Учебный прогулочный автодельталёт "ЖУК-42"

Вместимость 2 человека

общим весом до 220 кг Дальность полёта 200 км Максимальная скорость 100 км/час Крейсерская скорость 85 км/час Взлётная скорость 60 км/час Топливо бензин АИ-95 Двигатель ROTAX или ВАЗ 2124 Размах крыла 10,5 м Макс. взлётный вес 495 кг
Изучив летно-технические характеристики данных летательных аппаратов, сразу можно понять какие преимущества имеют автожиры и чем они привлекательны.
Ещё одним преимуществом автожиров является широкий обзор и гораздо меньшая, чем в вертолётах, вибрация, что делает их очень удобными для аэрофотосъёмок, видеосъёмок и наблюдения.
Сравнительный анализ характеристик современных лёгких летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дельталётов, автожиров, парапланов) позволяет выделить следующий ряд достоинств автожиров:
· укороченный взлёт и посадка;
· конструктивная простота, малая трудоёмкость в изготовлении и эксплуатации;
· возможность выполнения аппарата в классе сверхлегких, легких или средних ЛА с закрытой кабиной;
· высокая весовая отдача (0,4...0,65);
· безопасность полёта - в случае остановки двигателя в полёте, а также при потере скорости автожир не входит в штопор;
· экономичность - часовые расходы топлива сопоставимы с таковыми у легких самолётов и дельталётов, причём существенно ниже, чем у вертолётов. Средняя стоимость автожиров в ~10 (!) раз ниже стоимости вертолётов, примерно в 2 раза ниже стоимости самолётов и соизмерима со стоимостью дельталётов. Стоимость одного лётного часа эксплуатации автожира не превышают таковой у легкого самолёта и дельталета






Автожир является самым безопасным воздушным транспортным средством. Благодаря этому он имеет огромную популярность сейчас и огромные перспективы в будущем.
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.
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.
Для обслуживания автожиров не нужны специально обученные специалисты, т.к. обслуживание автожиров схоже с обслуживанием автомобилей и не требует специальных знаний.
Автожиры способны совершать взлёт и посадку с неподготовленных площадок.
Автожир относится к сверхлёгким (СЛА) и лёгким летательным аппаратам. Для управления им не требуется профессиональный пилот. Достаточно иметь свидетельство пилота.
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. 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).
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 экономически значительно выгоднее вертолётов (геликоптеров), благодаря низкой стоимости самого аппарата и не дорогим его содержанием, сравнимым со стоимостью содержания обычного автомобиля. Это ставит автожиры вне конкуренции по отношению к другим видам летательных аппаратов.
Автожиры являются надежным видом транспорта для быстрого передвижения в воздухе. Во всем мире автожиры 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. Возможно размещение дополнительного оборудования для ведения репортажей с воздуха в режиме реального времени
Прекрасно зарекомендовали 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.





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, дельталету или вертолету. У автожира есть несколько специфичных опасных режимов полета (разгрузка ротора, кувырок), 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.
Называть автожир спортивной машиной можно только с натяжкой, ведь основное качество спортивной машины – маневренность. Самолет может свечкой уйти в небо, перевернуться, сделать бочку, показать другие пилотажные фигуры, причем все это он делает на высоких скоростях. Вертолет может остановиться в любой точке полета, повисеть и, как муха, изменить траекторию, начать двигаться вверх, вниз, назад, вправо или влево. Кстати, начать движение в новом направлении он может, не меняя положения корпуса. Особенно наглядно движение хвостом вперед. Возможности автожира на этом фоне очень скромны. Горка в 30 градусов для него предел, он не может перевернуться, сделать бочку, показать еще какую-нибудь пилотажную фигуру. Он не может зависнуть, лететь хвостом вперед или боком. Правда, он не чувствителен к экрану земли и его легко пилотировать на малых высотах, он может пролетать под мостом. Цельноповоротный киль позволяет ему развернуться на месте, но, все же, следует признать, что по маневренности он значительно уступает самолету и вертолету.
И тем не менее, на мой взгляд, автожиры являются очень привлекательным и необходимым средством воздушного передвижения среди всех летательных аппаратов. Эти миниатюрные помощники могут быть полезны там, где нет возможности или целесообразности использования их крупногабаритных собратьев.

Авторитетное мнение
Мкртич Титоян имеет громадный опыт полетов на подобных аппаратах - он работает старшим инструктором-пилотом СЛА (сверхлегкой авиации) МГС РОСТО с 1997 года. Вот что он сказал «Труду» на сей счет:
- Российские энтузиасты на изготовленных ими мини-автожирах неоднократно участвовали ли в групповых перелетах из Москвы в Смоленск, в Орел и Белгород. И я сам пробовал пилотировать эту машину, и делал это с удовольствием. Она очень проста в управлении и эксплуатации. Новичку обучиться на ней летать проще, чем на самолете или вертолете. Слово «автожир» в России пока вообще довольно непривычно звучит, а на Западе у любителей сверхлегкой авиации этот аппарат довольно популярен. Но теперь вполне логично, что у нас будет все больше летать этих аппаратов, причем, массового промышленного производства. Электроника стала очень легкой, компактной и достаточно дешевой. За 500-600 евро можно купить набор аппаратуры, которая поможет даже пилоту невысокого класса чувствовать себя уверенно и довольно безопасно при дальних перелетах и непростых погодных условиях. А сам летательный аппарат - довольно надежный - можно купить по цене автомобиля. Я уверен: в России в ближайшие годы парк сверхлегкой авиации увеличится в разы.
Летчик Константин Ланге имеет большой опыт полетов на сверхлегких аппаратах как в Европе, так и в Южной Америке:
- В Германии еще лет 10 назад летало много гирокоптеров (немцы именно так обычно называют автожиры) - как кустарного, так и промышленного производства. В Европе к этому виду аппаратов относятся пока все-таки больше как к развлечению. Хотя и мне самому доводилось их пилотировать. Даже фотографировать сверху природу и опрыскивать виноградники. Если объективно сравнивать с самолетами и вертолетами, то гирокоптеры намного проще управляются при взлете и посадке. Новички на них себя чувствуют более уверенно. Некоторая сложность появляется при дальних перелетах, когда открытые пространства часто меняют участки леса, суша чередуется с водной гладью, а горы - с равниной. На границах этих территорий из-за неравномерно восходящих потоков возникают зоны турбулентности. Не скажу, что это смертельно опасно, но при малых скоростях требует хороших навыков пилотирования. И сложности увеличиваются с ростом температуры воздуха. Впрочем, Россия - преимущественно холодная страна. А на морозе гирокоптер как раз ведет себя очень надежно, даже при температурах до -30. Кроме того, сам принцип гирокоптера основан на том, что роль подъемной силы вместо крыла выполняет свободно вращающийся винт. Так что в случае аварии этот аппарат не камнем падает вниз, а медленно снижается в режиме авторотации. Примерно, как пушистое перо из гусиного брюха.

Заключение.
В мире авиации всегда происходили большие изменения. Появлялись новые летательные аппараты, которые своими качествами были лучше прежних, и поэтому прекращалось проектирование и создание последних. Но старые идеи по-прежнему могут иметь немалые перспективы. К ним и относятся автожиры, у которых интересная и достаточно длинная история. Значение этих аппаратов не стоит недооценивать. С автожиров началась история всех винтокрылов в нашей стране, они - важная часть истории отечественной авиации и являются одним из возможных вариантов перспективного транспорта будущего.

Индивидуальный летательный аппарат, позволяющий человеку быстро и просто подниматься в воздух, является давней мечтой конструкторов и любителей авиации. Тем не менее, ни один проект такого рода пока не смог в полной мере решить все поставленные задачи. Весьма интересный образец сверхлегкого и сверхкомпактного автожира, способного поднять в воздух человека и небольшой груз, в конце сороковых годов был предложен конструктором Ф.П. Курочкиным.

Проект сверхлегкого автожира, пригодного для индивидуального использования, стартовал в 1947 году. Студент-выпускник Московского авиационного института Ф.П. Курочкин предложил разработать и построить компактный безмоторный летательный аппарат, при помощи которого можно было бы поднять над землей полезную нагрузку в виде одного человека. Конструктор предлагал строить автожир, используя уже известные и опробованные решения в сочетании с некоторыми новыми оригинальными идеями. Такой подход позволил получить определенные успехи.


Проработка актуальных вопросов началась в том же 1947 году с проверки масштабного макета перспективной авиационной техники. Требуемый макет был изготовлен студентом самостоятельно. Наиболее крупным элементом модели, предназначенной для проверок и испытаний, являлся манекен в масштабе 1:5. Масштабная фигура человека получила лыжи, а также подвесную систему ранцевого типа. Последняя оснащалась несколькими стойками, на которых располагалась втулка несущего винта. С точки зрения основных особенностей конструкции модель для испытаний полностью соответствовала более позднему полноразмерному прототипу.

Конструктор Ф.П. Курочкин лично демонстрирует сверхлегкий автожир

Уменьшенная модель сверхлегкого автожира была доставлена в Военно-воздушную академию им. Н.Е. Жуковского, где планировалось провести необходимые исследования. Площадкой для испытаний должна была стать аэродинамическая труба Т-1 академии. «Лыжник» с индивидуальным летательным аппаратом должен был размещаться в рабочей части трубы и фиксироваться в нужном месте при помощи проволоки. Имитатор буксировочного троса длиной 4 м позволял создать условия, максимально близкие к практической эксплуатации автожира. Свободный конец проволоки закреплялся на пружинных весах, что позволяло определить требуемую для взлета тягу.

Испытания манекена с автожиром достаточно быстро показали правильность использованных идей. При постепенном увеличении скорости воздушного потока, соответствующего разгону автожира при помощи буксировщика, несущий винт раскручивался до потребных скоростей, создавал достаточную подъемную силу и взлетал вместе со своей полезной нагрузкой. Модель вела себя устойчиво и держалась в воздухе уверенно, не показывая никаких негативных тенденций.

Интересным проектом заинтересовались ведущие специалисты авиационной отрасли, занимавшиеся иными «серьезными» проектами. К примеру, на разработку Ф.П. Курочкина обратил внимание академик Б.Н. Юрьев. Среди прочего, он несколько раз демонстрировал коллегам и студентам устойчивость модели. Для этого с помощью указки академик толкал манекен. Тот, сделав несколько колебаний по крену и рысканью, быстро возвращался в исходное положение и продолжал «полет» правильным образом.

Исследования уменьшенной модели позволили собрать достаточный объем данных, и на их основе разработать проект полноценного индивидуального летательного аппарата. Проектирование и последующая сборка автожира заняла некоторое время, и испытания опытного образца удалось начать только в 1948 году. Одной из причин того, что разработка проекта заняла определенное время, стала необходимость проработки конструкции систем управления и контроля. Подобные задачи, тем не менее, были успешно решены.

По задумке Ф.П. Курочкина, все элементы сверхлегкого автожира должны были крепиться несложной металлической конструкции, находящейся за спиной летчика. В ее составе имелась пара вертикальных силовых элементов неправильной формы и горизонтальная треугольная деталь. Для сокращения массы металлические пластины имели перфорацию. От верхней детали должны были отходить металлические полосы, выполнявшие функции плечевых лямок и опор для других деталей.

Летчик должен был надевать автожир на себя, используя ременную подвесную систему по типу парашютной. Несколько ремней могли плотно обхватить тело летчика и зафиксировать основные агрегаты автожира в требуемом положении. При этом проектом предусматривались некоторые меры, направленные на повышение удобства работы. Так, на нижних ремнях предлагалось крепить небольшое прямоугольное сиденье, упрощавшее длительный полет.

Сверху на плечевых полосах и на задней треугольной пластине предлагалось жестко крепить три металлические трубчатые стойки. По одной такой детали находилось на каждом ремне, третья помещалась на задней детали. Стойки, изгибаясь, сходились над головой летчика. Там на них закреплялось основание для подвижной втулки единственного винта. Спереди на подвесной системе должна была устанавливаться система из трех труб, необходимых для установки устройств контроля и управления. Таким образом, несмотря на минимальные габариты и массу, автожир Курочкина получил полноценные органы управления и даже некое подобие приборной доски.

В рамках нового проекта была создана оригинальная втулка несущего винта с автоматом перекоса нестандартной компоновки. Непосредственно на стойках помещалась ось винта, выполненная в виде трубы сравнительно большого диаметра. Снаружи на ней имелся подшипник для установки кольца с креплениями лопастей. Подвижный диск автомата перекоса был размещен над основной осью и имел шарнирные средства соединения с лопастями. Управлять работой автомата перекоса предлагалось при помощи ручки циклического шага. Ее сделали из металлической трубы. Верхний торец такой ручки соединялся с подвижным диском автомата перекоса. Изгибаясь, труба выводила ручку вперед и вправо, к руке пилота.

Также втулка несущего винта получила устройство принудительной раскрутки. Его выполнили в виде барабана требуемого диаметра, являвшегося частью оси винта. Принудительная раскрутка винта должна была осуществляться с использованием закрепленной на земле проволоки, по принципу тросового стартера. Таким образом, несущий винт можно было разгонять как с использованием набегающего потока, так и при помощи дополнительных средств.

Несущий винт автожира Ф.П. Курочкина имел три лопасти смешанной конструкции. Основным силовым элементом лопасти был металлический трубчатый лонжерон длиной более 2 м. На него предлагалось устанавливать фанерные нервюры. Носок лопасти так же выполнили из фанеры. Поверх силового набора, в том числе фанерных носков, натянули полотняную обшивку. От негативных факторов лопасть защищал слой аэролака.

Контролировать несущий винт предлагалось при помощи вертикальной ручки, отдаленно напоминающей органы управления вертолетов и автожиров. Меняя положение ручки, летчик мог требуемым образом качать диск автомата перекоса и корректировать циклический шаг. Несмотря на специфическую конструкцию, такая система управления была простой в использовании и в полной мере решала возлагаемые на нее задачи.

Передние стойки, смонтированные на подвесной системе, образовывали опору для упрощенной «приборной доски». На небольшой прямоугольной панели смонтировали измеритель скорости с собственным приемником воздушного давления и вариометр. Любопытно, что эти приборы не имели никакой дополнительной защиты. Внутренние детали прикрывались лишь штатными корпусами. В передней части треугольной рамы для приборов находился замок для буксировочного троса. Замок управлялся пилотом и контролировался при помощи небольшого штурвала, установленного на нижней трубе рамы.

Автожир Курочкина был выполнен разборным. Перед транспортировкой изделие можно было разобрать на сравнительно мелкие детали и агрегаты. Все элементы разобранного летательного аппарата можно было уложить в пенал длиной 2,5 м и диаметром 400 мм. Малая масса позволяла переносить пенал с автожиром силами нескольких человек. При этом необходимость в нескольких носильщиках была обусловлена, в первую очередь, большими размерами пенала.

В 1948 году Ф.П. Курочкин и его коллеги изготовили опытный образец индивидуального сверхлегкого автожира. Вскоре начались испытания летательного аппарата, площадкой для которых стало летное поле вблизи подмосковной платформы Соколовская. Летчиком-испытателем стал сам конструктор-энтузиаст. Для обеспечения полноценных летных испытаний авторам проекта выделили грузовик ГАЗ-АА, который предполагалось использовать в качестве буксировщика.


Общий вид автожира

По известным данным, во время испытаний раскрутка несущего винта выполнялась преимущественно при помощи проволоки. В таком случае появлялась возможность максимально быстро получить требуемые обороты и подниматься в воздух. Без использования принудительной раскрутки летчику-испытателю пришлось бы взлетать из кузова автомобиля-буксировщика после требуемого его разгона. Впрочем, во время испытаний следовало проработать все варианты взлета.

Система принудительной раскрутки показала себя самым лучшим образом. Выполняя разбег, летчик мог сделать всего несколько шагов, после чего несущий винт набирал нужные обороты и создавал требуемую подъемную силу. Дальнейший разгон летчика, в том числе и за счет буксировщика, позволял увеличить подъемную силу и подняться в воздух. При помощи 25-метрового буксировочного троса автожир Ф.П. Курочкина мог подняться на высоту до 7-8 м. Полеты на буксире проводились при скоростях не более 40-45 км/ч.

Достаточно быстро было установлено, что полноразмерный сверхлегкий автожир по своим летным данным почти не отличается от предыдущей масштабной модели. Летательный аппарат уверенно держался в воздухе, показывал приемлемую устойчивость и слушался ручки управления. Взлет и посадка так же не были связаны с какими-либо проблемами.

Насколько известно, по тем или иным причинам Ф.П. Курочкин и его коллеги так и не смогли завершить испытания оригинального летательного аппарата. После нескольких полетов, давших положительные результаты, испытания были прекращены. Почему проект завершился на этой стадии и не получил дальнейшего развития – неизвестно. По неким неизвестным причинам работы были свернуты и не привели к практическим результатам. Специалисты смогли собрать массу сведений о необычном варианте автожира, но их так и не удалось использовать на практике.

Оригинальный проект сверхлегкого автожира для индивидуального использования, предложенный молодым авиаконструктором Ф.П. Курочкиным, представлял большой интерес с точки зрения перспективных путей развития техники. В рамках инициативного проекта предлагалось реализовать и проверить несколько необычных идей, позволявших получить многоцелевое транспортное средство максимально простой конструкции. В то же время, по неким причинам такой летательный аппарат не смог пройти весь цикл испытаний и потерял шансы пойти в серию.

По некоторым данным, в ходе доводки и совершенствования автожир Курочкина мог получить собственную силовую установку в виде компактного и маломощного двигателя. В результате такой доработки автожир перешел бы в категорию вертолетов. С помощью двигателя летчик мог бы самостоятельно разгоняться и взлетать, не нуждаясь в буксировщике. Кроме того, мотор давал возможность совершать самостоятельный полет на нужных скоростях и высотах с выполнением различных маневров. Такой летательный аппарат, к примеру, мог бы найти применение в спорте. При должной инициативности потенциальные эксплуатанты могли бы найти автожиру или вертолету и иное применение.

Тем не менее, проект Ф.П. Курочкина не был лишен некоторых недостатков, затруднявших эксплуатацию техники в тех или иных целях. Пожалуй, главной проблемой являлся большой диаметр несущего винта, способного создавать требуемую подъемную силу. Крупная конструкция могла быть достаточно хрупкой и потому бояться любых повреждений. Неаккуратный разбег или разгон вполне мог привести к повреждению лопастей вплоть до невозможности полета. Использование собственного двигателя, при всех преимуществах, приводило к росту взлетной массы и связанным с ним проблемам.

Наконец, дальнейшее развитие проекта могло быть оправдано только в случае наличия реальных практических перспектив. Даже сейчас, имея современный опыт, трудно представить, в какой сфере мог бы пригодиться малогабаритный одноместный автожир. В конце сороковых годов прошлого века этот вопрос, по всей видимости, тоже остался без ответа.

Оригинальный проект сверхлегкого автожира Ф.П. Курочкина прошел стадию проверок модели в аэродинамической трубе, а затем был доведен до стадии испытаний полноценного опытного образца. Однако эти проверки не были завершены, и от оригинального летательного аппарата отказались. В дальнейшем советские конструкторы продолжили изучать тематику легких и сверхлегких автожиров, однако все новые разработки такого рода имели менее смелый облик и больше напоминали технику традиционных конструкций. Впрочем, в связи с некоторыми известными обстоятельствами, значительное число этой техники тоже не дошло до практической эксплуатации.

По материалам сайтов:
http://airwar.ru/
https://paraplan.ru/
http://strangernn.livejournal.com/

Особенности

Ротор, вал и двигатель автожира VPM M-16

Автожиры также отличаются от винтокрылов , которые имеют постоянный привод несущего винта от двигателя, позволяющий им использовать как режим авторотации, так и режим вертолётного полёта. На больших скоростях их роторная система действует сходным с автожиром образом (в режиме авторотации шага), обеспечивая только подъёмную силу, но не тягу. Можно сказать, что винтокрылы занимают промежуточное положение, сочетая в себе качества автожиров и вертолётов.

Первые автожиры 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

Автожиры изобрёл испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1919 году, его автожир С-4 совершил свой первый полёт 9 января 1923 года.

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 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)
  • Avian 2/180

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

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 при сильном встречном ветре. Таким образом, по маневренности 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, важных 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 и самолётам, и вертолётам, но техническая себестоимость лётного часа автожира в несколько раз меньше, чем у вертолёта, благодаря отсутствию сложной трансмиссии. 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 не застревает в пробках.

Ещё одним их 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.

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. 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 счет 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.

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 болтанке (по сравнению с самолётом).

Недостатки

У автожира 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.

В культуре

  • Автожир присутствует в Фэнтези вселенной Warcraft у расы гномов (Gnomes), под названием Гирокоптер. Используется как средство разведки. Вследствие созвучности слов Гирокоптер (автожир) и Геликоптер (вертолет) большинство игроков считает их вертолетами. Тем не менее, в русской версии был переведен как ветролет .
  • Также данный летательный аппарат можно встретить в игре «Commandos: Behind Enemy Lines» в миссии «Слепое правосудие», где одной из целей является отход группы диверсантов с использованием автожира.
  • Ещё одна игра, где есть автожир - GTA Vice City Stories (Sony PSP). Правда управляется он и ведёт себя как обычный вертолёт.
  • Автожиры являются распространённым транспортным средством в серии произведений о Конфедерации Меганезия современного российского автора Александра Розова.
  • Присутствовал в качестве секретного транспорта в Saints Row 2.
  • В фильме «Живёшь только дважды» (You Only Live Twice) - Джеймс Бонд в исполнении Шона Коннери. Название автожира - Little Nellie, WA-116, спроектирован и построен Кеном Воллисом (Ken Wallis).
  • Во втором фильме «Безумный Макс» (Mad Max, The Road Warrior).

Разработка автожиров в СССР и России

Современный лёгкий автожир Arrow-Copter AC-10

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:

  • ИАПО - модель А002 «Иркут»
  • «Аэро-Астра» - модель «Охотник»
  • Твистер-клуб - модель «Твист»
  • АвиаМастер - модель «Инспектор»

Примечания

Ссылки

  • Русскоязычный форум по автожирам - ответы на вопросы по теории и практике автожиров (рус.)
  • Русскоязычный форум по автожирам (рус.)
  • Англоязычный форум по автожирам - теоретическая и практическая информация (англ.)
  • Сайт по ветропланам (автожирам) - Общая и техническая информация, дилеры, условия приобретения. (рус.) (англ.)
  • (рус.)

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.

Автожи́р (от греч. αύτός - сам и γύρος - круг) - винтокрылый летательный аппарат, в полёте опирающийся на несущую поверхность свободновращающегося в режиме авторотации несущего винта. Другие названия автожира - гироплан (этот термин официально используется FAA), гирокоптер (терминология Bensen Aircraft). Автожиры изобрёл испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1919 году, его автожир С-4 совершил свой первый полёт 9 января 1923 года. 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.

В понимании непосвященного компактные гирокоптеры, которые представляют собой некий прототип настоящего вертолета, кажутся чем-то из разряда поделок «Кулибиных». Сотрудники Центра специальной подготовки пригласили журналистов Onliner.by прокатиться на автожирах на скорости под 150 км/ч и высоте 2-3 метра над землей. Они рассказали о преимуществах этой техники, ее дешевизне, маневренности, а также практичности применения в охране государственной границы.

«Страшно только первые два года», - говорит наш инструктор, запирая прозрачную дверь кабины автожира. Он налетал на этих аппаратах уже более 6000 часов, испытывал многие «самоделки» и принимал участие в сборке серийных моделей немецких автожиров. Сегодня Григорий Агабабов работает в Центре специальной подготовки старшим пилотом-инструктором, обкатывает новые модели гирокоптеров и учит молодых пилотов, которые потом будут служить на пограничных заставах и мониторить вверенную им территорию с воздуха.

На аэродроме нас ждали два «заряженных» гирокоптера. Оба они рассчитаны только на двух человек. В одной модели пассажир сидит рядом с пилотом, в другой они размещаются друг за другом. Вторая капсула напоминает скорее кабину гоночного болида. Из нее наиболее удобно вести съемку и наблюдение за местностью.

Гирокоптеры, в отличие от вертолетов, не взлетают вертикально. Однако к взлетной площадке, инфраструктуре они непритязательны: могут стартовать и с проселочной дороги. Несущий винт за счет авторотации раскручивается набегающим потоком воздуха: автожир берет небольшой разбег и после кратковременной тряски в метре над землей уверенно поднимается выше. Взлет - это действительно самое страшное, что может испугать при первом полете на гирокоптере. В дальнейшем он уверенно держится в воздухе и демонстрирует удивительную маневренность. Неподготовленному желудку такие финты в небе могут дорогого стоить после посадки.



Дозаправка и проверка топлива

По словам начальника Центра специальной подготовки полковника Андрея Красовского, который управляет нашим автожиром, этот аппарат способен демонстрировать широчайший диапазон скоростей - от 30 до 160 км/ч. Практический потолок высоты - 4 км. Но более важно то, что автожир юркий и маневренный, он обладает хорошей устойчивостью и управляемостью на предельно малых высотах, способен разворачиваться практически на месте и позволяет заглянуть буквально под каждый куст. Неудивительно, что такими аппаратами заинтересовались белорусские пограничники.

- В прошлом году было очень много скептиков относительно нашей затеи. Особенно из большой авиации: «Какая-то игрушка. Что она может?»

Но с точки зрения использования в сложных метеоусловиях автожир ни в чем не уступает вертолетам. Обслуживание намного проще. Что касается обучения всего летного и технического персонала, то для вертолета специалиста учат 5 лет. Для автожира со всеми часами налета пяти месяцев хватит с запасом. Причем это может быть обучение с нуля: 120 часов теоретического курса, еще 36 на тренажерах и 40 в небе.

Программа подготовки пилотов утверждена Департаментом по авиации, а курсанты по итогу обучения получают свидетельство государственного образца.

- В нашем Центре есть инструкторский состав с огромным количеством часов налета. Один специалист пришел из самолетной авиации, был летчиком-испытателем, управлял истребителем и учил летать на самолетах. Наш старший пилот-инструктор налетал более 6000 часов на автожирах. Летал на 50 различных моделях гирокоптеров, испытывал самодельные аппараты.

О легкой авиации на границе полковник Андрей Красовский задумывался еще десять лет назад. Тогда за его плечами уже был опыт пограничной службы.

- Много прошел пешком. Особенно в 90-е годы, когда не то что техники - бензина банально не хватало. На границу я пришел из другого спецподразделения, где так или иначе пользовались легкомоторной авиацией.

Уже тогда нынешний начальник ЦСП подмечал, что автожиры крайне экономны в эксплуатации. По его словам, один час полета на вертолете МИ-8 обходится в полторы тысячи долларов, тогда как час в воздухе на автожире стоит всего $50. Именно в таких аппаратах Госпогранкомитет увидел потенциал для усиления пограничного щита, начал прорабатывать варианты, а Центр специальной подготовки смог помочь с научными изысканиями и практической реализацией проекта.

- Мы на автожире тратим 15-19 литров 95-го бензина. Получается так, что в любом случае даже самый дешевый вертолет намного дороже в эксплуатации. Что уж говорить об обслуживании, регламентных работах, замене узлов. Это все стоит в десятки раз больше.

Многие предлагают присмотреться к вертолетам Robinson, но та модель, которую можно использовать, стоит в районе $400 000. Тогда как наш автожир - $100 000. Да и летает Robinson на авиационном топливе 100LL, которое стоит порядка $3 за литр.

Андрей Красовский сравнивает выбранную ими модель автожиров с автоматом Калашникова: качество, авиационный подход, надежность и простота. Он не блещет излишним комфортом, который свойственен потребительским моделям, ориентированным на богатых частных покупателей. Тех, кому не жалко отдать $100 000 за дополнительные кожаные сиденья и комфорт. В автожирах Центра специальной подготовки есть только самое необходимое для полета и эффективного выполнения задач мониторинга границы. Однако нельзя сказать, что в кабине ощущаешь себя стесненным в движениях: простая рабочая обстановка, которая не дает забыть, зачем ты поднялся в небо.

- В рамках научно-исследовательской работы мы побывали у всех европейских производителей автожиров. Остановились на итальянской модели. Мы ее дорабатываем для условий ночного полета, устанавливаем гиростабилизируемую платформу для съемки в видимом и инфракрасном диапазонах.

В прошлом году у нас отучилось четыре летчика, было поставлено два автожира для государственных структур. В этом году поставим еще два автожира и обучим семь летчиков. Принято стратегическое решение о том, чтобы в каждый погранотряд поставить по два таких аппарата.

Андрей Красовский уверен, что автожиры можно собирать и в Беларуси, тем самым снизив их стоимость. Прелесть этих аппаратов в том, что это несложно.

- Какие-то авиационно-сертифицированные узлы можно закупать. Самое главное - производить автожиры на предприятиях, у которых есть соответствующий допуск. Например, на нашем Оршанском вертолетном заводе. Его мощности и персонал можно арендовать для сборки собственных летательных аппаратов. У нас есть наработки, понимание того, что нужно изменить и улучшить. Наш инструктор участвовал в сборке различных автожиров в Москве, собирал немецкую линейку гирокоптеров, работал с «самоделкиными» и может похвастаться академическим авиационным образованием.

Охрана государственной границы - не единственная область, в которой можно найти применение этим экономным летательным аппаратам. В первую очередь они пригодятся в Министерстве по чрезвычайным ситуациям: для лесоохраны, мониторинга пожарной обстановки, контроля паводкового состояния на реках, поиска потерявшихся людей.

Автожиры быстро набирают скорость и высоту, так же шустро разворачиваются и снижаются. Могут нестись в нескольких метрах над землей на высокой скорости. В Центре заверяют, что отработали различные варианты установки дополнительной целевой нагрузки, которая позволяет расширить перечень выполняемых задач: от гиростабилизированных оптико-электронных систем и ретрансляторов связи до подавляющих работу беспилотников «глушилок» и легкого стрелкового оружия.

Легкость, с которой наш пилот управляет автожиром, подкупает. Он говорит, что полеты на этом аппарате - одни из самых безопасных. Отказ двигателя не приведет к катастрофе, и автожир можно посадить в режиме авторотации, за счет раскручиваемого потоком воздуха винта, даже на неподготовленную площадку.

Намотав несколько кругов над аэродромом, пока автожир позировал для фотокамеры, из кабины выбираешься с трудом. Головокружительный полет заставил кровь отхлынуть от рук. На автожир смотришь уже немного иначе, чем когда только пытался забраться в кабину: игрушечная версия вертолета оказалась неприхотливой рабочей лошадкой, позволяющей экономно, а главное - эффективно кружить по окрестностям.

Содержание

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

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!