Для того чтобы начать собирать что-либо своими руками, необходимо разобраться с основами. Что представляет собой автожир? Это летательный аппарат, который отличается сверхлегкостью. Он является винтокрылой воздушной моделью, которая при полете опирается на несущую поверхность, свободно вращающегося в режиме авторотации несущего винта.
Автожир: характеристики
Данное изобретение принадлежит испанскому инженеру Хуану де ла Сиерва. Сконструирован этот летательный аппарат был в 1919 году. Стоит сказать, что в то время все инженеры пытались построить вертолет, но вышло именно это. Конечно, конструктор не решил избавиться от своего проекта, а в 1923 году выпустил первый в мире автожир, который мог летать за счет эффекта авторотации. Инженер даже создал собственную фирму, которая занималась производством этих аппаратов. Так продолжалось до тех пор, пока не были изобретены современные вертолеты. В этот момент автожиры утратили свою актуальность практически полностью.
Автожир своими руками
Будучи когда-то основным летательным аппаратом, сегодня автожир превратился в пережиток истории, который можно собрать своими руками у себя дома. Стоит сказать, что это очень даже неплохой вариант для тех людей, кто очень хочет "научиться летать".
Чтобы сконструировать этот летательный аппарат, нет необходимости покупать дорогостоящие детали. К тому же, для его сборки не понадобится специальное оборудование, большое помещение и т. д. Собрать его можно даже в квартире, если в комнате достаточно места и соседи не против. Хотя небольшое число элементов автожира все же будет нуждаться в обработке на токарном станке.
В остальном же, сборка автожира своими руками - это довольно простой процесс.
Несмотря на то, что аппарат довольно прост, существует несколько видов этой конструкции. Однако, для тех, кто решился создавать его самостоятельно и впервые, рекомендуется начать с такой модели как автожир-планер.
Недостатком этой модели станет то, что для его подъема в воздух понадобится машина и трос, длиной около 50 метров или больше, который можно будет закрепить на автомобиле. Тут необходимо понимать, что высота полета на автожире будет ограничена длиной этого элемента. После того, как такой планер будет поднят в воздух, у пилота должна будет быть возможность сбросить трос.
После отсоединения от автомобиля летательный аппарат начнет медленно планировать вниз под углом примерно в 15 градусов. Это необходимый процесс, так как он позволит пилоту выработать все необходимые навыки пилотирования, прежде чем отправиться в настоящий, свободный полет.
Основные геометрические параметры автожира, имеющего шасси с носовым колесом
Для того, чтобы перейти к настоящему полету, к автожиру своими руками необходимо добавить еще одну деталь - двигатель с толкающим винтом. Максимальная скорость аппарата с таким типом двигателя составит около 150 км/ч, а максимальная высота увеличится до нескольких километров.
Основа летательного аппарата
Итак, изготовление автожира своими руками необходимо начинать с основы. Ключевыми деталями этого устройства будут три дюралюминиевых силовых элемента. Первые две детали - это килевая и осевая балки, а третий - это мачта.
К килевой балке спереди необходимо будет добавить управляемое носовое колесо. Для этих целей можно использовать колесо от спортивного микроавтомобиля. Важно отметить, что эта деталь должна быть оснащена тормозным устройством.
К концам осевой балки с обеих сторон также нужно прикрепить колеса. Для этого вполне подойдут небольшие колеса от мотороллера. Вместо колес можно монтировать поплавки, если планируется использовать автожир как средство для полета на буксире за катером.
Кроме этого, к концу килевой балки нужно добавить еще один элемент - ферму. Фермой называют треугольную конструкцию, которая складывается из дюралюминиевых уголков, а после усиливается прямоугольными листовыми накладками.
Можно добавить, что цена автожира довольно высока, а его изготовление своими руками не только реально, но и помогает хорошо сэкономить.
Элементы килевой балки
Предназначение крепления фермы на килевую балку - это соединение аппарата и автомобиля посредством троса. То есть он надевается именно на эту деталь, которая должна быть обустроена так, чтобы пилот, когда дернет за нее, мог сразу же освободиться от сцепления с тросом. Кроме этого, эта деталь служит платформой для размещения на ней простейших летательных приборов - индикатора воздушной скорости, а также индикатора бокового сноса.
Под этим элементом располагается педальный узел с тросовой проводкой к рулю управления средством.
Самодельный автожир также должен быть оснащен оперением, располагающимся на противоположном конце килевой балки, то есть сзади. Под оперением понимают горизонтальный стабилизатор и вертикальный, который выражен через киль с рулем управления.
Последняя хвостовая деталь - это предохранительное колесо.
Рама для автожира
Как говорилось ранее, рама самодельного автожира состоит из трех элементов - килевой и осевой балки, а также из мачты. Изготавливаются эти детали из дюралюминиевой трубы, с сечением 50х50 мм, а толщина стенок должна быть 3 мм. Обычно такие трубы используются в качестве основы для окон, дверей, витрин магазинов и т.д.
Если не хочется использовать этот вариант, можно сконструировать автожир своими руками при помощи коробчатых балок из дюралюминиевых уголков, которые соединяются при помощи аргонодуговой сварки. Лучшим вариантом материала считается Д16Т.
При установке разметки для сверления отверстий необходимо следить, чтобы сверло только коснулось внутренней стенки, но не повредило ее. Если говорить о диаметре требуемого сверла, то он должен быть таким, чтобы модель болта Мб входила в отверстие как можно плотнее. Проводить все работы лучше всего электрической дрелью. Использовать ручной вариант здесь неуместно.
Сборка основы
Прежде чем приступить к сборке основания, лучше всего составить чертеж автожира. При его составлении и последующем соединении основных деталей необходимо учитывать, что мачта должна быть немного отклонена назад. Для того, чтобы добиться этого эффекта, перед установкой у нее немного подпиливается основание. Это необходимо сделать для того, чтобы лопасти несущего винта имели угол атаки в 9 градусов, когда автожир просто стоит на земле.
Этот момент очень важен, так как обеспечение нужного угла создаст необходимую подъемную силу даже при небольшой скорости буксировки аппарата.
Расположение осевой балки - поперек килевой. Крепление осуществляется также к килевой балке при помощи четырех болтов Мб, а для большей надежности они должны быть снабжены законтренными разрезными гайками. Кроме этого, для увеличения жесткости автожира балки соединяются между собой четырьмя раскосами из стального уголка.
Спинка, сиденье и шасси
Для того, чтобы прикрепить раму к основе, необходимо использовать два дюралюминиевых уголка 25х25 мм спереди, прикрепив их к килевой балке, а сзади крепить к мачте при помощи кронштейна из стального уголка 30х30 мм. Спинка привинчивается к раме сиденья и к мачте.
На эту деталь также надеваются кольца, которые вырезаются из резиновой камеры колеса. Чаще всего для этих целей используется камера колеса грузового транспорта. Сверху на эти кольца накладывается поролоновая подушка, которая привязывается тесемками и обшивается прочной тканью. На спинку лучше всего натянуть чехол, который будет выполнен из той же ткани, что и сиденье.
Если говорить о шасси, то передняя стойка должна иметь вид вилки, которая выполнена из листовой стали, а также иметь колесо от карта, поворачивающееся вокруг вертикальной оси.
Ротор автожира и цена
Очень важным требованием для стабильной работы летательного аппарата является плавная работа ротора. Это очень важно, так как сбой в работе этой детали вызовет тряску всей машины, что сильно повлияет на прочность всей конструкции, будет мешать стабильной работе самого же ротора, а также нарушать регулировку деталей. Чтобы избежать всех этих неприятностей, очень важно правильно сбалансировать этот элемент.
Первый способ балансировки заключается в том, что элемент обрабатывается целиком, как обычный винт. Для этого необходимо очень жестко закрепить лопасти на втулке.
Второй способ - это балансировка каждой лопасти по отдельности. В таком случае необходимо добиться одинакового веса от каждой лопасти, а также достичь того, чтобы центр тяжести каждого элемента находился на одинаковом расстоянии от корня.
Цена автожира, изготовленного на заводе, начинается от 400 тысяч рублей и доходит до 5 миллионов рублей.
На этот раз, друзья-товарищи, предлагаю переместиться в иную стихию транспортных средств – воздушную.
Несмотря на всеобъемлющий ад и погибель на земле, мы с вами не теряем надежды и мечтаем покорять небеса. А относительно недорогим средством для этого нам послужит чудо-коляска с пропеллером, имя коей - автожир .
Автожир (autogyro) - винтокрылый сверхлегкий летательный аппарат, в полёте опирающийся на несущую поверхность свободновращающегося в режиме авторотации несущего винта.
По-другому эта штука именуется как Гироплан (gyroplane), Гирокоптер (gyrocopter), и иногда Ротоплан (rotaplane).
Немного истории
Автожиры изобрёл испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1919 году. Он так же как и многие авиаконструкторы того времени пытался создать летающий вертолет и как это обычно бывает, создать создал, но не то, что хотел изначально. Но особо по этому факту не расстроился и в 1923 году запустил свой личный аппарат, который летал за счет эффекта авторотации. Далее запилил собственную фирму и клепал потихоньку свои гирокоптеры пока не умер. А потом был сконструирован полноценный вертолет, интерес к автожирам пропал. Хотя они все это время продолжали выпускаться, но использовались (и используются) для узких целей (метеорология, аэрофотосъемка и проч.).
Технические характеристики
Масса: от 200 до 800 кг
Скорость: до 180 км/ч
Расход топлива: ~15 л на 100 км
Дальность полета: от 300 до 800 км
Конструкция
По конструкции автожир ближе всего находится к вертолетам. По сути, он и является вертолетом, только с предельно упрощенной конструкцией.
Собственно сама конструкция включает следующие ключевые элементы: несущая конструкция - «скелет» аппарата, к которому крепится двигатель, 2 винта, сиденье пилота, приборы управления и навигации, хвостовое оперение, шасси и некоторые другие элементы.
Непосредственное управление осуществляется двумя педалями и рычагом управления.
Самым простым гирокоптерам для взлета необходим небольшой разбег в 10 - 50 метров. Это расстояние уменьшается в зависимости от увеличения силы встречного ветра и степени раскрутки несущего винта к моменту начала разбега.
Особенностью автожира является то, что он летит, пока имеется набегающий на несущий винт поток воздуха. Этот поток обеспечивается малым толкающим винтом. Именно по этому автожиру необходим хотя бы небольшой разбег.
Однако более сложные и дорогие автожиры, оснащенные механизмом изменения угла атаки лопасти, способны взлетать с места вертикально вверх (т.н. подскоком).
Изменение положения автожира в горизонтальной плоскости достигается при помощи изменения угла наклона всей плоскости несущего винта.
Автожир так же как вертолет способен зависать в воздухе.
Если у автожира отказывает двигатель, это не значит верную гибель пилота. Если двигатель выключается, ротор автожира переходит в режим авторотации, т.е. продолжает вращаться от набегающего потока воздуха, пока аппарат движется со скоростью вниз. В результате автожир медленно спускается, а не падает камнем.
Разновидности
Несмотря на простоту конструкции, гирокоптеры обладают некоторой вариативностью конструкции.
Во-первых, данные летательные аппараты могут быть оснащены как тянущим винтом, так и толкающим. Первые характерны для исторически самых первых моделей. Второй винт у них расположен спереди, как у некоторых самолетов.
Вторые – имеют винт в задней части аппарата. Автожиров с толкающим винтом – абсолютное большинство, хотя обе конструкции имеют свои преимущества.
Во-вторых, автожир хоть и очень легкое воздушное средство передвижения, но он может перемещать еще пару пассажиров. Естественно для этого должны иметься соответствующие конструктивные возможности. Встречаются автожиры с возможностью перевозки до 3-х человек, включая пилота.
В-третьих, автожир может обладать полностью закрытой кабинкой для пилота и пассажиров, частично закрытой, или может вообще не иметь кабины, которая убирается в целях грузоподъемности или же лучшего обзора.
В-четвертых, может оснащаться дополнительными ништяками, типа автомата перекоса и проч.
Боевое применение
Эффективность автожира как ударного средства конечно невысока, но побывать некоторое время на вооружении СА он успел. В частности в начале XX века, когда весь мир был охвачен вертолетной лихорадкой, военные наблюдали за развитием в этой отрасли. Когда полноценных вертолетов еще не существовало, были попытки применять гирокоптер в военных целях. Первый гирокоптер в СССР был разработан в 1929 году под названием КАСКР-1 . Затем в течении десяти последующих лет вышли еще несколько моделей автожиров, в т.ч. автожиры А-4 и А-7. Последний принимал участие в войне с финнами в качестве разведчика, ночного бомбардировщика и эвакуатора. Хоть в использовании автожира были определенные преимущества, все это время военное руководство сомневалось о его необходимости и на серийное производство А-7 так и не был поставлен. Затем в 1941-м началась война и было не до этого. После войны все силы были брошены на создание настоящего вертолета, а про автожир так и забыли.
Советский автожир А-7 был вооружен 7,62 пулеметами ПВ-1 и ДА-2. Так же была возможность крепить бомбы ФАБ-100 (4 шт.) и неуправляемые реактивные снаряды РС-82 (6 шт.)
История применение автожиров в других странах примерно такая же - аппараты использовались в начале XX века французами, англичанами, японцами, но при появлении вертолетов, практически все автожиры были списаны.
Сабж и ПА
Наверное и так понятно почему сабжем "Техники ПА" стал именно автожир. Очень простой, легкий, маневренный - его при определенной прямости рук и можно собрать в домашних условиях (видимо отсюда появились байки о зеках и вертолете из бензопилы "Дружба").
Несмотря на все его достоинства, мы получаем хорошую возможность покорять воздушное пространство в очень хреновых окружающих условиях.
Помимо банального перемещения по воздуху и перевозки мало-мальского груза, мы получаем неплохую боевую единицу, которую можно тактично использовать в разведывательных и патрульных операциях. Более того, вполне возможна установка автоматического оружия, а также использования боевых снарядов для бомбометания. Как говорится, голь на выдумки хитра, было бы желание.
Итак, подведем итоги. Преимущества сабжа я разделил на абсолютные и относительные. Относительные - сравнительно с другими летательными аппаратами, абсолютные - сравнительно с транспортными средствами вообще, в т.ч. и наземными.
Абсолютные преимущества
Простота изготовления и ремонта
Простота эксплуатации
Простота управления
Компактность
Низкий расход топлива
Относительные преимущества
Высокая маневренность
Устойчивость к сильным ветрам
Безопасность
Посадка без пробега
Низкие вибрации в полете
Недостатки
Низкая грузоподъемность
Низкая защищенность
Высокая чувствительность к обледенению
Достаточно сильный шум толкающего винта
Специфические недостатки (разгрузка ротора, кувырок, мертвая зона авторотации и др.)
ЮТруб о сабже
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.
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.
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….
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
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.
Автожир А-002 — летательный аппарат внеаэродромного базирования, сочетающий в себе свойства самолета и вертолета. У него, как у вертолета есть свободновращающийся несущий винт, который приводится в действие не двигателем, а набегающим потоком воздуха и выполняет функции крыла, создавая подъемную силу. В отличие от крыла самолета, несущий винт автожира не имеет срывных режимов, что обеспечивает высокий уровень безопасности летательного аппарата.
Автожир предназначен для многоцелевого использования. Он может выполнять «прыжковый » взлет (без разбега под углом 50-70° к линии горизонта) и вертикальную посадку на ограниченную площадку, соизмеримую с размерами самого аппарата. Базовый вариант автожира А-002, разработанный конструкторами ОКБ легкой авиации ИАПО, допускает возможность модификаций и различную комплектацию съемного и навесного оборудования в зависимости от требований Заказчика.
Автожир А-002 оборудован закрытой комфортабельной обогреваемой кабиной. В качестве топлива, в зависимости от типа двигателя, может использоваться бензин следующих марок: АИ-95, Б-91/115, 100 и 100L. Для хранения автожира и его обслуживания возможно использование автомобильного гаража. Габаритные размеры автожира в положении для хранения и транспортировки — мм: 5180 х 2750 х 2450. Буксировка автожира на земле осуществляется легковым автомобилем.
Особенности автожира:
-«прыжковый» взлет и посадка без пробега;
-большой диапазон скоростей горизонтального полета;
-закрытая обогреваемая кабина;
-модульная конструкция;
-малые габариты;
-двойное управление.
Решаемые задачи:
-административно-связные функции;
-экологический и радиационный контроль;
-перевозка легких грузов;
-поисковые и спасательные работы;
-метео- и ледовая разведка;
-срочная медицинская помощь в труднодоступных районах;
-контроль состояния ЛЭП, нефте- и газопроводов;
-аэрофотосъемка;
-обучение и тренировка пилотов.
Эксплуатационные характеристики и экономичность:
-стоимость легкого автожира в 2-3 paза ниже, чем вертолета такого же класса при практически одинаковых летных характеристиках;
-возможность безаэродромного базирования;
-простота обслуживания;
-возможность использования автомобильного гаража для хранения;
-использование автомобильного бензина;
-низкая стоимость эксплуатации.
Свойства автожира, характеризующие его безопасность:
-простота и надежность конструкции;
-отсутствие режима сваливания и возможность безопасной посадки при отказе двигателя;
-малая чувствительность к атмосферной турбулентности;
-управление автожиром не требует высокой квалификации летного состава.
«Прыжковый» взлет автожира:
Выполняется при необходимости взлета с ограниченной площадки.
Предварительная раскрутка ротора.
Отсоединение трансмиссии, увеличение общего шага несущего винта и отрыв от земли.
Уменьшение общего шага несущего винта и разгон до скорости набора высоты (высота 4-8 метров).
Набор высоты.
Посадка автожира без пробега:
Выполняется при необходимости приземления на ограниченную площадку.
Парашютирующее снижение.
Увеличение общего шага несущего винта (при крутых траекториях и вертикальном снижении).
Уменьшение вертикальной скорости и посадка.
Первый полёт опытного автожира А-002 состоялся 6 июля 2002 года, а 4 августа 2005 года начались испытания серийного автожира и работы по получению «сертификата типа» на автожир А-002М в соответствии с Авиационными правилами АП-27.
Конструкция.
Конструкция автожира А002М обеспечивает размещение в кабине 3 человек по схеме 2 спереди и 1 сзади. Пилот размещается справа. Автожир оборудован сдвоенным управлением для учебно-тренировочных полетов.
Автожир А002М предназначен для дневного применения по правилам визуальных полетов в простых метеоусловиях. Полеты в зоне воздушного пространства категории G могут выполняться по уведомительной системе.
А002М может использоваться как многоцелевой летательный аппарат.
Модуль кабины. Каркас модуля кабины клепаной конструкции выполнен в виде силовой рамы с прикрепленными к ней обводообразующими обшивками, дверями и элементами крепления систем. Силовая рама обеспечивает восприятие общих полетных и аварийных нагрузок на конструкцию.
На силовой раме кабины расположены узлы крепления агрегатов и систем.
Несущий винт. Двухлопастный несущий винт выполнен на карданном подвесе с внутривальным управлением. При вращении несущего винта и воздействии органов управления не происходит установочного движения лопасти в индивидуальном горизонтальном шарнире, поворот осуществляется в продольном шарнире карданной рамки, что обеспечивает простоту конструкции и ее высокий ресурс. В корпус втулки несущего винта встроена шестеренчатая муфта предварительной раскрутки. Невращающаяся часть втулки винта закрыта обтекателем.
Лопасти несущего винта выполнены из композиционных материалов. Крепление лопасти к втулке несущего винта осуществляется двумя болтами. Снятие лопастей возможно при сложенном в транспортировочное положение пилоне.
Хвостовой модуль включает в себя хвостовую балку, киль с рулем направления, переставной стабилизатор с концевыми шайбами, хвостовую опору.
Руль направления оснащен сервокомпенсатором. Хвостовая балка, киль имеют клепаную конструкцию. Панели руля направления и стабилизатор выполнен из композиционных материалов.
Шасси автожира выполнено по трехколесной схеме с носовым колесом. Переднее стойка шасси — самоориентирующаяся, оснащена фрикционным демпфером шимми и пружинным фиксатором нейтрального положения. Основные колеса — тормозные. Пневматики основных опор 400 х 150, носовой опоры 300 х 125. Схема основных опор шасси — пирамидальная. Амортизаторы передней и основных опор шасси имеют наборы резиновых пластин, которые являются энергопоглощающими элементами. Шасси автожира рассчитано на большие вертикальные скорости при посадке.
Тормозная система. Система торможения колес — замкнутая, гидростатического типа, с приводом на основные колёса (без дополнительных источников энергии). Система торможения обеспечивает:
-торможение автожира во время движения по земле;
-выдерживание направления движения автожира на разбеге и пробеге, при рулении за счет раздельного торможения колес;
-стояночное торможение при выполнении предварительной раскрутки несущего винта перед взлетом.
Тормозные подножки установлены на педалях правого пилота. Тормоза основных колес — дисковые. Управление тормозами производится гидравлическими цилиндрами, связанными с подножками на педалях.
Стояночное торможение производится одновременным нажатием на тормозные подножки и включением фиксатора на приборной доске. Снятие со стояночного тормоза выполняется одновременным нажатием на тормозные подножки.
В тормозной системе применяется жидкость AМГ-10.
Топливная система автожира служит для обеспечения двигателем топлива и включает в себя два соединенных между собой топливных бака общей емкостью 150 литров. Топливные баки установлены под нижней противопожарной перегородкой отсека двигателя. В левом топливном баке расположена заливная горловина с заправочным фильтром и датчик топливомера. В топливной системе предусмотрен расходный бак, в который встроен сетчатый заборный фильтр. Топливный насос электрический, навесного типа, установлен в одном блоке с топливным фильтром тонкой очистки. Количество располагаемого топлива отображается на указателе уровня топлива на приборной доске.
Управление автожиром включает в себя:
-управление несущим винтом — сдвоенные ручки управления циклическим шагом и ручку управления общим шагом (шаг-газ) с барашком корректора крейсерского шага;
-управление рулем направления и передней стойкой шасси — ножные педали;
-управление перестановкой стабилизатора;
-управление системой триммерного эффекта в каналах крена и тангажа;
-управление тормозами — подножки на педалях и флажок фиксатора стояночного тормоза на приборной доске;
-управление тормозом несущего винта;
-управление шестеренчатой муфтой предварительной раскрутки несущего винта.
На ручках управления автожиром параллельно установлены кнопки управления клапаном фрикционной муфты предварительной раскрутки несущего винта и кнюппели управления системой триммерного эффекта.
Приборное оборудование. ПНО и приборы контроля двигателя:
-вариометр ВР-10Мк;
-высотомер ВД-10Мк;
-авиагоризонт электрический RCA26-AK с указателем скольжения (шарик);
-указатель скорости WINTER 6221;
-указатель оборотов несущего винта VDO 333035143;
-указатель уровня топлива UMA 18-260-1C1;
-указатель оборотов двигателя VDO 333035017;
-указатель давления наддува VDO 150015001;
-вольтметр VDO 332010003;
-амперметр;
-часы бортовые АЧС-1М;
-компас магнитный PAI 700.
Примечание: могут быть установлены аналогичные приборы другой марки.
Прием полного и статического давлений обеспечивается обогреваемым приемником ПВД-6М, на который установлено профилированное кольцо для уменьшения поправок.
Световая сигнализация. На приборной доске располагаются следующие сигнальные табло и лампы:
-лампа «сеть» зеленая;
-лампа «Тормоз НВ» красная;
-лампа «обороты НВ малы» красная;
-табло «Топливо 15 мин.» красное;
-лампа «обороты НВ велики» красная;
-табло «Давление масла» красное;
-лампа «Отказ генератора» красная.
Радиосвязное оборудование.
РСО автожира включает в себя радиостанцию авиационного Garmin Apollo SL40 и интерком Flyghtcom 403mc с 3-мя гарнитурами.
Кабина автожира негерметичная. Для входа в кабину предусмотрено 2 передних двери и 1 задняя дверь по левому борту. Двери оснащены системой аварийного сброса.
Кресла оборудованы ремнями безопасности. Материал обшивки кресел — винилискожа. Поверхности кабины оклеены звукоизоляционными материалами и покрыты велюром. Место для багажа или груза находится под задним сидением. Кабина обогревается бортовым жидкостным отопителем, питающимся от системы охлаждения двигателя. Вентиляция кабины осуществляется с помощью вентилятора отопителя при закрытом кране и с помощью форточек, расположенных на стеклах дверей. В кабине установлен бортовой хладоновый огнетушитель, доступный для каждого члена экипажа и предназначенный для тушения пожара в кабине.
Система электроснабжения автожира.
Электросистема автожира — постоянного тока, напряжением 14 Вольт.
Источники питания:
-генератор постоянного тока, установленный на двигателе мощностью 1 кВт (14В, 70А);
-аккумуляторная батарея Topla EcoDry 55R номинальной емкостью 55АTч, установленная в носовой части кабины под съемным лючком. Батарея герметичная с адсорбированным электролитом, не требует обслуживания кроме подзарядки.
Аккумуляторная батарея обеспечивает опробование электротехнического оборудования и многоразовый запуск двигателя, а также аварийное питание потребителей энергии в течение около 15 минут полета.
Антикоррозионная защита автожира, его агрегатов, узлов и деталей осуществляется в процессе производства нанесением соответствующих гальванических покрытий, нанесением грунтов и эмалей. Внешняя окраска самолета выполняется глянцевыми полиуретановыми эмалями с высокой механической прочностью.
Защитные покрытия, применяемые на автожире, обеспечивают его длительную эксплуатацию в любом климатическом поясе на территории России.
Модификация: А-002М
Диаметр несущего винта, м: 10,74
Диаметр маршевого винта, м: 1,92
Длина, м: 6,26
Высота, м: 3,32
Масса, кг
-пустого: 420
-максимальная взлетная: 1060
Тип двигателя: 1 х ПД СТА-250
-мощность, л.с.: 1 х 250
Максимальная скорость, км/ч: 210
Крейсерская скорость, км/ч: 140
Минимальная скорость, км/ч: 35-40
Практическая дальность, км: 530
Дальность с макс. нагрузкой, км: 350
Скороподъемность, м/мин: 420
Практический потолок, м: 2400
Экипаж, чел: 1
Полезная нагрузка: 2 пассажиров или 350 кг груза.
Автожир А-002 на стоянке.
Автожир A-002 выруливает на старт.
Автожир A-002 в полете.
Автожир A-002 в полете.
Автожир это практически самолет только в разы лучше, горизонтальную скорость ему придает винт вращающийся от мотора так же как и самолету но с другой стороны у него нет крыльев! У автожира вместо крыльев выступает винт ротор, который свободно вращается вокруг вертикальной оси под действием встречного потока воздуха. Именно по этому автожир в отличии от самолета может в воздухе уменьшить горизонтальную составляющую скорости до нуля.
И так начнем, что же все таки такое этот АВТОЖИР . Такое название чаще всего применяется русскими, в других странах его чаще называют гироплан , гирокоптер или ротаплан . Само название имеет греческое происхождение из слов αύτός - сам и γύρος - круг. Эти слова подразумевают принцип авторотации. Авторотация это принцип, в соответствии с которым автожир держится в воздухе(В принципе это уже и есть ответ на вопрос что такое автожир). Авторотации характерна не только автожиру но и вертолету. Но есть одно различие, у вертолета принципом авторотации можно воспользоваться только при аварийной посадки и это может спасти пассажиров но не машину, а у автожира это один единственный способ полета.
Стоит отметить что автожиры бывают двух видов, первая схема с толкающим винтом (см. картинку ниже), а вторая с тянущим, такой автожир похож больше на самолет с лопастями от вертолета. В настоящее время больше применяется схема с толкающим винтом.
С первого взгляда всем кажется что автожир управляется аналогично вертолету(через автомат перекоса), но это совсем не так. Устойчивая авторотация достигается при узком диапазоне установке углов лопастей это обычно от 0° до 6°, а автомат перекоса как раз меняет этот угол, в следствии этого можно легко выйти за эти пределы. Автожир управляется с помощью изменения положения втулки несущего винта.
Автожиру для взлет требуется совсем небольшой разгон, а при сильном встречном ветре автожир может взлететь практически без разгона. Для посадки ему также не требуется много места, покрытия для взлета может быть абсолютно любым, это может быть асфальт, укатанный грунт, снег или даже вода. А самое интересное в этом сверхлегком летательном аппарате что управлять им сможете даже ВЫ, после прохождения курса обучения и сдачи экзаменов.
Стоимость автожира практически сопоставима со стоимостью новой иномарки. Для хранения автожира также не требуется много места, так как автожиры довольно компактны а со снятым ротором его вообще можно транспортировать на обычном прицепе на легковом автомобиле так как вес автожира сходен с весом снегохода или гидроцикла.
Что такое автожир , с точки зрения истории? Автожир изобрел Хуан де ла Сиерва в 1919 году инженер из Испании. В 1923 году первый автожир совершил первый полет. А если ознакомиться с историей вертолетов, то можно узнать что первый устойчивый полет вертолета состоялся 1922 году в США, этот вертолет смог подняться в воздух на высоту 5 метров и продолжительность полета составила несколько минут. В 1930 было основное развитии теории автожиров. А с изобретением и массовым строительство вертолетов интерес к автожиру был практически полностью утрачен. Но в 1950 году интерес к автожирам вернулся и уже к 1960 году в США и Канаде были разработаны три модели автожиров, но к сожалению не все поступили в серийное производство. К примеру Avian 2/180 Gyroplane с прыжковым взлетом так и не выпускался серийно.
Записывайтесь на полет и ощутите насколько это здорово оторваться от земли, парить в воздухе как птица, взмывая под облака или пролетая над сельскими дорогами на высоте пятидесяти метров на скорости под 200 километров в час. Это полная свобода, это море ощущений, это буря эмоций. Если у вас это в крови то компания АВТОЖИРЫ.РУ поможет Вам осуществить Вашу мечту!