Автожир, известный также и под другими названиями, такими как гирокоптер, ротаплан или гироплан, на первый взгляд представляет собой достаточно рисковое устройство, но после выполнения первого полета на нем, ощущения меняются с точностью до наоборот.
Процесс полета. Автожир является сверхлегким летательным аппаратом, чем-то средним между самолетом и вертолетом.
Разница только в том, что у него раскручивание ротора принудительно проводится непосредственно перед подъемом в воздух, а во время самого полета он уже вращается не силой двигателя, а набегающим воздушным потоком.
То есть, основной функцией винта становится выполнение роли крыла и создание подъемной силы. А приведение в движение тягового винта осуществляется мотором на постоянной основе. В этой системе имеются свои достоинства и недостатки.
Недостатки бросаются в глаза сразу — автожир не имеет возможности зависания на месте или же строго вертикального подъема, как это выполняет обычный вертолет. Для того, чтобы взлететь, ему требуется хотя бы небольшого размера площадка, либо же участок дороги.
Имеются также модели более сложной конструкции, с возможностью «подскока», что позволяет им взлетать почти без разбега.
Но такие типы автожиров более сложные и дорогие, так как для выполнения подскока требуется возможность изменения шага несущего винта, для чего следует обеспечить наличие автомата перекоса, аналогично вертолету.
Положительной же стороной можно считать то, что нахождение ротора в состоянии свободного вращения можно считать залогом безопасного полета.
При попадании в ситуацию с отказом несущего винта, или появлением других проблем вроде окончания топлива, автожир сможет плавно опуститься на землю в режиме автоматической ротации.
Несмотря на то, что подобный режим имеется и у вертолета, для его активации необходимо намного больше времени (а его никогда не хватает в экстремальной ситуации), большая высота и высокая квалификация экипажа.
Причем здесь «Лада»? Автожир модели Tango представляет собой своеобразную «сборную солянку», так как в его конструкцию входит большое количество заимствованных и приобретенных деталей и узлов. Сборка же его производится на заводе в городе Ижевск, где выполняется выпекание кабины из стеклопластика и собственно сама сборка.
До этого, в качестве силовой установки на автожирах применялись самые разнообразные моторы, в том числе и автомобильные. На протяжении некоторого времени в Европе приобрели большую популярность моторы Volkswagen, в настоящее время применяются Subaru и Rotax. На модели Tango был принято решение об использовании мотора от Yamaha.
Здесь можно вспомнить модель автомобиля Volvo XC90 первого поколения, где в качестве силовой установки был использован восьмицилиндровый V-образный мотор Yamaha. Но для очень легкого летательного аппарата он совершенно не подходил ввиду большого веса.
Ситуация намного проще — на этот летательный аппарат ставят мотор от снегохода производства японской компании. Он имеет три цилиндра, рабочую камеру объемом около литра, и мощностью 120-130 л.с. При этом, 130 л.с.
мотор может выдать в варианте с топливным впрыском, а на 120-сильном варианте устанавливается карбюратор повышенной надежности, имеющий систему обогрева и дублированную систему подачи топлива. Тяговый винт подбирается в зависимости от мощности мотора, но для Tango оптимальным вариантом стал винт, выпущенный в Луганске.
Деталью конструкции наибольшей сложности становится роторная головка, на которую крепится несущий винт. Несколько деталей имеются и от «Лады». Прежде всего, это радиатор от автомобиля Ваз-2108 с вертикальной установкой, а также предохранительный блок от «Лада Калина».
Итог. Крейсерской и наиболее комфортной скоростью движения является 120 км/ч. Скоростным пределом же является 160 км/ч, но тогда резко увеличится расход топлива.
При средней скорости движения потребление равно 15 литрам бензина АИ-95 за час полета.
Дозаправку можно осуществить на любой АЗС, используя канистры, или просто подъехав непосредственно к колонке на манер аэромобиля.
Автожир своими руками: чертежи, инструкция
Как сделать автожир своими руками? Этим вопросом, скорее всего, задавались те люди, которые очень любят или хотят летать. Стоит заметить, что, возможно, об этом устройстве слышали не все, так как оно не слишком распространено. Они широко использовались лишь до тех пор, пока не были изобретены вертолеты в том виде, в котором они имеются сейчас. С момента выхода в небо таких моделей летательных аппаратов автожиры сразу же утратили свою актуальность.
Как построить автожир своими руками? Чертежи
Создать такой летательный аппарат не составит большого труда тому, кто увлекается техническим творчеством. Особых инструментов или дорогостоящих строительных материалов также не понадобится. Место, которое придется выделить на сборку, минимальное.
Стоит сразу добавить, что сборка автожира своими руками сэкономит колоссальное количество денег, так как покупка заводского образца потребует огромных финансовых затрат. Прежде чем приступать к процессу моделирования этого устройства, нужно позаботиться о наличии всех инструментов и материалов под руками.
Второй шаг — это создание чертежа, без которого собрать стоящую конструкцию не представляется возможным.
Основная конструкция
Сразу стоит сказать, что построить автожир своими руками довольно просто, если это планер. С остальными моделями будет несколько сложнее.
Итак, для начала работ потребуется иметь среди материалов три дюралюминиевых силовых элемента. Один из них будет служить килем конструкции, второй играть роль осевой балки, а третий послужит в качестве мачты.
К килевой балке сразу можно прикрепить управляемое носовое колесо, которое должно быть снабжено тормозным устройством. Концы осевого силового элемента также должны быть оснащены колесами. Можно использовать небольшие детали от мотороллера.
Важный момент: если своими руками автожир собирается для полетов за катером на буксире, то колеса заменяются на управляемые поплавки.
Установка фермы
Еще один из основных элементов — это ферма. Монтируется эта деталь также на переднем конце килевой балки. Это устройство представляет собой треугольную конструкцию, которая склепывается из трех дюралюминиевых уголков, а после этого усиливается листовыми накладками. Предназначение этой конструкции — крепеж буксирного крюка.
Устройство автожира своими руками с наличием фермы должно быть сделано так, чтобы пилот, дернув за шнур, мог в любой момент отцепиться от буксирного троса. Кроме того, ферма необходима и для того, чтобы на нее можно было установить самые простые приборы аэронавигации.
К ним можно отнести устройство слежения за скоростью полета, а также механизм бокового сноса.
Читать еще: F3r двигатель датчик холостого хода
Еще один основной элемент — это монтаж педального узла, который устанавливается непосредственно под фермой. Данная деталь должна иметь тросовую подводку к рулю управления летательным аппаратом.
Рама для агрегата
При сборке автожира своими руками очень важно уделить должное внимание его раме.
Как говорилось ранее, для этого потребуется три дюралюминиевых трубы. Эти детали должны иметь сечение 50х50 мм, а толщина стенок трубы должна быть равна 3 мм. Похожие элементы часто используется при монтаже окон или дверей.
Так как будет необходимо сверлить отверстия в этих трубах, необходимо запомнить важное правило: при проведении работ сверло не должно повредить внутреннюю стенку элемента, оно должно только коснуться его и не более.
Если говорить о выборе диаметра, то он должен быть подобран так, чтобы болт типа Мб мог как можно плотнее зайти в полученное отверстие.
Еще одно важное замечание. При составлении чертежа автожира своими руками нужно учесть один нюанс. При сборке аппарата мачта должна быть отклонена чуть-чуть назад. Угол наклона этой детали равен примерно 9 градусам.
При составлении чертежа этот момент нужно учесть, чтобы потом не забыть. Основное предназначение этого действия в том, чтобы создать угол атаки лопастей автожира в 9 градусов даже тогда, когда он просто стоит на земле.
Сборка
Сборка рамы автожира своими руками продолжается тем, что необходимо закрепить осевую балку. Она крепится к килю поперек. Для надежного крепления одного элемента основания к другому необходимо использовать 4 болта Мб, а также добавить к ним законтренные гайки.
Кроме этого крепления, нужно создать дополнительную жесткость конструкции. Для этого используют четыре раскоса, которые соединяют две детали. Раскосы должны быть выполнены из стального уголка. На концах осевой балки, как упоминалось ранее, необходимо закрепить колесные оси.
Для этого можно использовать парные обоймы.
Следующим шагом в сборке автожира своими руками будет изготовление рамы и спинки сиденья. Для того чтобы собрать эту небольшую конструкцию, лучше всего также использовать дюралюминиевые трубы.
Для сборки рамы отлично подходят детали от детских раскладушек или колясок.
Для крепления каркаса сиденья спереди используются два дюралюминиевых уголка с размерами 25х25 мм, а сзади он крепится к мачте при помощи кронштейна, сделанного из стального уголка 30х30 мм.
Проверка автожира
После того как будет готова рама, собрано и прикреплено сиденье, готова ферма, установлены навигационные приборы и остальные важные элементы автожира, необходимо проверить, как работает готовая конструкция.
Делать это необходимо до того, как будет установлен и разработан ротор. Важное замечание: проверять работоспособность летательного аппарата необходимо на той площадке, с которой планируются дальнейшие полеты.
Возможности использования автожиров в России
Полный каталог продукции для движения и спорта
Все технические новинки | Только оригиналы от производителей | Гарантия лучшей цены
Возможности использования автожиров в России
Автожиры, которые относятся к категории сверхлегких и легких летательных аппаратов, постепенно завоевывают небо России.
Если в 1999 году в РФ было всего 3 автожира, в 2006 году — около 60-ти, то в 2016-м они исчисляются сотнями.
Этому способствуют благоприятные изменения федерального законодательства — уведомительный, а не разрешительный порядок полетов, разграничение полетных зон, отмена регистрации воздушных судов массой до 115 кг.
Что такое автожир?
Автожир (гирокоптер, гироплан, ротаплан) — наиболее доступный для пилотов-любителей сверхлегкий летательный аппарат (СЛА) с двумя винтами – горизонтальным и вертикальным.
Считается промежуточным вариантом между самолетом и вертолетом: взлетает под воздействием встречного потока воздуха, как самолет, но за счет винта, а не крыльев, как вертолет.
В России наибольшей популярностью пользуются 2-местные модели, но производятся также одно- и трехместные (разрабатываются 4-местные).
Преимущества гиропланов:
- минимальные требования к взлетно-посадочной полосе: разбег для взлета — от 50 м, посадка на неподготовленную поверхность с пробегом 0–10 м;
- скорость 120–180 км/ч в зависимости от модели;
- без проблем летают при ветре до 15 м/с (другие СЛА — до 6 м/с);
- заправка автомобильным бензином АИ-95/98 с расходом 20–25 л в час;
- текущее техобслуживание (замена свечей и масла, смазка втулки и шарнира) может осуществляться пилотом;
- хорошая маневренность и низкая вибрация;
- надежность, безопасность, всепогодная эксплуатация;
- широкий обзор из кабины;
- стоимость на уровне семейного автомобиля D-класса.
Гирокоптеры можно использовать для развлекательных и деловых полетов (вместо автомобиля), фото- и видеосъемки, авиационных работ.
Как купить автожир в России
Вариантов покупки несколько: приобрести готовый аппарат у производителя, купить за рубежом набор для самостоятельной сборки (кит) или купить б/у ротаплан.
Можно построить гирокоптер самостоятельно по готовым чертежам (например, в интернете доступны материалы по постройке простейшего автожира Gyrobee).
При покупке бывшего в употреблении гироплана убедитесь в исправности ротора и отсутствии у него скрытых повреждений (надежнее купить б/у автожир без ротора и поставить новый).
Надо ли регистрировать автожир
Автожир своими руками: чертежи, описание. Самодельные автожиры :
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.
Рекомендации
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.
Автожир – летательное средство своими руками
Ребенка в детстве обязательно спрашивают – кем он хочет быть? Конечно же, многие отвечают, что хотят быть летчиками или космонавтами. Увы, но с приходом взрослой жизни, детские мечты испаряются, в приоритете семья, заработок денег и реализация детской мечты отходит на второй план. Но если сильно захотеть, то можно почувствовать себя пилотом – хоть и ненадолго, а для этого мы будем конструировать автожир своими руками.
Автожира может смастерить любой человек, нужно немного разбираться в технике, хватит общих представлений. На этот счет есть много статей и подробных руководств, в тексте мы разберем автожиры и их конструкцию. Главное – это качественная авторотация при первом полете.
Авторотация – это вращения винта летательного аппарата, которое происходит вследствие попадания на него воздушного потока — оборот без работы двигателя.
Автожиры-планеры – инструкция по сборке
Автожир-планер поднимается в небо с помощью автомобиля и троса – конструкция похожая на летательного змея, которого многие, будучи детьми, запускали в небо.
Высота полету в среднем составляет 50 метров, когда трос отпускается, пилот на автожире способен некоторое время планировать, понемногу теряя высоту.
Такие небольшие полеты дадут навык который пригодится при управлении автожиром с двигателем, он может набирать высоту до 1,5 км и скорость 150 км/час.
Автожиры — основа конструкции
Для полета, нужно сделать качественную основу, чтобы на нее монтировать остальные части конструкции. Килевая, осевая балка и мачта из дюралюминия.
Спереди колесо, снятое с гоночного карта, которое прикреплено к килевой балке. ИЗ двух сторон колеса от скутера, прикрученные к осевой балке.
Спереди на килевой балке установлена ферма, изготовлена из дюралюминия, применяется для сброса троса при буксировке.
????Еще по теме: Как сделать самодельный дельтаплан?
Там же находятся самые простые воздушные приборы – измеритель скорости и бокового сноса. Под приборной панелью размещена педаль и трос от нее, который идет к рулю. На другом конце килевой балки находится стабилизирующий модуль, руль и страховое колесо.
Авторотация автожира невозможная без таких составляющих:
- Ферма,
- крепления для буксирного крюка,
- крюк,
- воздушный спидометр,
- трос,
- индикатор сноса,
- рычаг управления,
- лопасть для несущего винта,
- 2 кронштейна для головки ротора,
- головка ротора от несущего винта,
- алюминиевый кронштейн для крепления сидения,
- мачта,
- спинка,
- ручка управления,
- кронштейн для ручки,
- рама сидения,
- ролик для троса управления,
- кронштейн для крепления мачты,
- подкос,
- верхний раскос,
- вертикальное и горизонтальное оперение,
- страховочное колесо,
- осевая и килевая балка,
- крепления колес к осевой балке,
- нижний раскос со стального уголка,
- тормоз,
- опора для сидения,
- педальный узел.
Автожиры — процесс работы летающего средства
На килевой балке прикреплена мачта с помощью 2 кронштейнов, около нее находится место пилота – сиденье со страховочными ремнями. На мачте установлен ротор, прикрепляется он также 2 дюралюминиевыми кронштейнами. Ротор и винт крутятся за счет потока воздуха, таким образом, получается авторотация.
Планерная ручка для управления, которая установлена возле пилота, наклоняет автожира в любую сторону. Автожиры – это особенный вид воздушного транспорта, их система управления проста, но есть и особенности, если наклонить ручку вниз, то вместо потери высоты они ее набирают.
На земле, автожиры управляются с помощью носового колеса, пилот меняет его направление ногами. Когда автожир переходит в режим авторотации, то за управления отвечает руль направления.
Руль направления – это планка тормозного устройства, которая меняет осевое направление при надавливании пилота ногами на ее стороны. При посадке пилот нажимает на доску, которая создает трения об колеса и гасит скорость – такая примитивная тормозная система очень дешевая.
????Еще по теме: Принцип полёта на дельтапланеЧертежи автожира Бенсена (ссылка под видео)
Автожиры имеют маленькую массу, что позволяет собрать его в квартире или гараже, а потом перевозить на крыше машины в нужное вам место. Авторотация – это то, чего нужно добиться при конструировании этого летательного средства. Построить идеальный автожир после прочтения одной статьи, будет сложно, рекомендуем посмотреть видео по сборке каждой части конструкции отдельно.
Автожир своими с двигателем урал
Автожи́р (от др.-греч. αὐτός «сам» + γῦρος «круг»); также гиропла́н (официальный термин FAA) [ источник не указан 168 дней ] , гироко́птер (термин Bensen Aircraft [en] ) [ источник не указан 168 дней ] — винтокрылый летательный аппарат, использующий для создания подъёмной силы свободновращающийся в режиме авторотации несущий винт.
Содержание
- 1 Особенности
- 2 История
- 3 Свойства
- 3.1 Классификация
- 3.2 Специальные свойства
- 4 Достоинства
- 5 Недостатки
- 6 Разработка автожиров в СССР и России
- 7 Примечания
- 8 Литература
- 9 Ссылки
Особенности [ править | править код ]
Подъёмная сила у автожира, как и у вертолёта, создаётся несущим винтом — который, однако, у автожира вращается свободно в режиме авторотации, под действием аэродинамических сил. Необходимая для этого поступательная тяга, придающая автожиру горизонтальную скорость, обеспечивается отдельным тянущим (расположен в передней части фюзеляжа) или толкающим (расположен в задней части фюзеляжа) пропеллером.
Свободный несущий винт автожира возможен упрощённой схемы, без изменения общего шага. Он создаёт только подъёмную силу и в полёте наклонён назад против потока, подобно фиксированному крылу с положительным углом атаки (у вертолёта, наоборот, винт (вместе с корпусом) наклоняется в сторону движения [1] , создавая приводным несущим винтом подъёмную и пропульсивную [2] силы одновременно).
Промежуточное положение между автожиром и вертолётом занимает винтокрыл, который имеет подключаемый привод несущего винта от двигателя и отличается от автожира тем, что может использовать не только режим авторотации, но и режим вертолётного полёта. На больших скоростях роторная система винтокрыла действует сходным с автожиром образом (в режиме авторотации), обеспечивая только подъёмную силу, но не тягу. Можно сказать, что винтокрыл сочетает в себе качества автожира и вертолёта.
Первые автожиры с ротором без автомата перекоса управлялись с помощью аэродинамических рулей, поэтому вертикальная посадка получалась неуправляемой и обычно считалась чрезвычайным режимом.
Современные системы управления наклоном плоскости несущего винта (втулка обладает двумя степенями свободы) позволяют производить посадку без пробега, так как управляемость аппарата не зависит от его воздушной скорости.
Для реализации вертикального старта (подскоком) возможна предварительная раскрутка несущего винта с нулевым шагом на земле (от двигателя), с последующим отключением его привода и установкой рабочего шага винта.
История [ править | править код ]
Автожиры изобрёл испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1919 году, его автожир С-4 (англ.) русск. совершил свой первый полёт 31 января 1923 года.
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 [3] в США активно пропагандировал аппараты собственной конструкции — лёгкие одноместные простейшие автожиры, которые продавались в виде наборов для самостоятельной сборки.
Кроме того, на рубеже 1960-х годов в США и Канаде были разработаны и получили сертификаты типа три модели двухместных автожиров с прыжковым взлётом:
- Umbaugh 18A (позже известный как Air & Space 18A)
- McCulloch J-2
- Buhl A-1 Autogyro (англ.) русск.
- Avian 2/180 (англ.) русск.
Из этих трёх моделей первые две выпускались серийно. Несколько аппаратов этих моделей летают до сих пор. Avian 2/180 был построен в количестве нескольких прототипов разной конфигурации, но серийно не выпускался. Единственный сохранившийся (нелетающий) аппарат этой модели сейчас находится в частном владении в Калифорнии, причём владелец изменил его название на Pegasus.
Свойства [ править | править код ]
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 [ источник не указан 168 дней ] или с пробегом всего несколько метров, к тому же эти аппараты способны висеть на одном месте при сильном встречном ветре. Таким образом, по манёвренности они находятся между самолётами и вертолётами, несколько уступая вертолётам и абсолютно превосходя самолёты [4] . [ источник не указан 168 дней ]
Автожиры, в некотором отношении, превосходят самолёты и вертолёты по безопасности полёта. [ источник не указан 168 дней ] Самолёту опасна потеря скорости, поскольку он сваливается при этом в штопор. Автожир при потере скорости начинает снижаться.
При отказе мотора автожир не падает, вместо этого он снижается (планирует), используя эффект авторотации (несущий винт вертолёта при отказе двигателя также переводится в режим авторотации, но на это теряется несколько секунд и падают обороты ротора, важные при вынужденной посадке).
Пилот может в полной степени управлять направлением снижения, используя все системы управления автожиром. При посадке автожиру не требуется посадочная полоса [ источник не указан 168 дней ] , что тоже важно для безопасности полёта, особенно при вынужденной посадке в незнакомом месте.
[ источник не указан 168 дней ]
Скорость автожира сравнима со скоростью лёгкого вертолёта и несколько уступает лёгкому самолёту.
По расходу топлива они уступают самолётам, техническая себестоимость лётного часа автожира в несколько раз меньше, чем у вертолёта [ источник не указан 168 дней ] , благодаря отсутствию сложной трансмиссии; теоретически автожиры также более экономичны, чем вертолёты [5] .
Типичные автожиры [ источник не указан 168 дней ] 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 [ источник не указан 1985 дней ] с той разницей, что перемещается по воздуху.
- Ещё одним преимуществом является широкий обзор и гораздо меньшая, чем в вертолётах, вибрация, что делает их очень удобными для аэрофотосъёмок, видеосъёмок и наблюдения. [ источник не указан 168 дней ]
- Автожир также имеет существенное преимущество перед другими типами лёгких летательных аппаратов: на нём можно летать даже в сильный (до 20 м/с) ветер. [ источник не указан 168 дней ]
- Среди недостатков автожира (сравнительно с лёгким самолётом при равной мощности двигателя) можно назвать значительно больший расход топлива из-за большого сопротивления несущего винта, а также ряд присущих этому аппарату опасных режимов: потеря управления по тангажу (кувырок) и синусоидальная осцилляция, что привело к ряду катастроф автожиров в 1970—2000 годы.
Большинство автожиров одно- и двухместные. Существуют и трёхместные модели ‒ российский автожир «Охотник-3», выпускающийся научно-производственным центром Аэро-Астра-Автожир [6] , и автожир А002, серийно выпускающийся ИАПО «Иркут» [7] . При скорости ветра более 8 м/с взлетает с места, в штиль нужен разбег до 15 м.
Самыми массовыми в последние годы стали автожиры немецкой компании AutoGyro (нем.) русск. . [ источник не указан 168 дней ] Начиная с 2003 года выпуск этих аппаратов быстро увеличивался и сейчас составляет более 300 машин в год [8] .
Классификация [ править | править код ]
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 [ править | править код ]
Некоторые автожиры способны к прыжковому взлёту.
При этом лопасти несущего винта ставятся горизонтально (в малый общий шаг), винт раскручивается до оборотов, превышающих номинальные полётные, затем его лопасти поворачиваются в полётный шаг.
Взлёт происходит по вертикали за счёт накопленной энергии винта. Осуществление такой схемы требует значительного усложнения конструкции втулки ротора и утяжеления лопастей, поэтому автожиры с прыжковым взлётом мало распространены.
Многие автожиры оснащены предварительной раскруткой ротора. В этом случае ротор раскручивается до начала разбега автожира (через передачу от маршевого двигателя или от отдельного привода). Предварительная раскрутка значительно сокращает длину взлётного разбега автожира, а при встречном ветре взлёт происходит почти «с места». [ источник не указан 168 дней ]
Отечественный двухместный автожир «Казачок» произвел впечатление на специалистов
Как известно, летательный аппарат – удовольствие не из дешевых, к тому же требующий хорошей летной подготовки. Мечтающие о небе энтузиасты все чаще и чаще берутся за разработку простых и надежных летательных аппаратов – автожиров. Один из них – изобретатель и конструктор из Сергиева Посада Юрий Корнеев, создавший на сегодняшний день уже целое семейство автожиров.
Его первый автожир под именем «Казачок-Первенец» поднялся в небо в 2003 году. Это был двухместный автожир с обогреваемой кабиной.
Прежде автожиры делали, в основном, с тянущим винтом (спереди аппарата, что усложняло центровку).
Корнеев же остановился на конструкции с толкающим винтом, перенес силовую установку назад, что сильно упростило центровку. А компоновка узлов обеспечила безопасный, маневренный и устойчивый полет.
«Рыжик» на лыжах
Облет автожира производил пилот-конструктор Петр Грушин (внук академика П.А. Грушина – выдающегося конструктора-ракетостроителя) и дал хороший отзыв о летных качествах «Первенца». Он же научил Корнеева летать на собственных машинах. Кстати, первый из «Казачков» жив-здоров до сих пор и, сменив хозяина, продолжает летать в Орске (общий налет уже более 1700 часов).
«Автожир – летательный аппарат с несущим винтом, свободно вращающимся под действием набегающего потока воздуха и создающим подъемную силу. Двигатель на автожире служит для создания тяги, обеспечивающей поступательное движение, – рассказывает Ю.Корнеев.
– Главным и наиболее ценным свойством автожира является его безопасность.
Она достигается отсутствием режима сваливания при потере поступательной скорости, возможностью при отказе двигателя выполнить посадку на неподготовленную площадку, соизмеримую с размерами самого аппарата, и малой чувствительностью к атмосферной турбулентности.
Правда, надо оговориться, что безопасность автожира лишь тогда имеет место, когда он правильно спроектирован и грамотно изготовлен из надежных материалов».
Начиная конструировать автожир, Корнеев решил, что аппарат должен быть с обогреваемой, закрытой кабиной, и, кроме всего прочего, иметь надежный и не капризный к нашим горюче-смазочным материалам мотор. К 2007 году он построил тщательно просчитанный и спроектированный в системе автоматизированного проектирования (САПР) двухместный автожир «Рыжик». В 2009 году появился новый автожир с двигателем 2,5 л «Казачок-Золотой». Сегодня в арсенале конструктора – спроектированный с нуля и изготовленный двухместный вертолет – тоже «Казачок».
«Рыжик» на лыжах
Один из «Казачков» был показан лишь однажды на слете легкомоторной авиации во Владимире. На Салоне «Архимед-2012» автожир Корнеева присутствовал только один день, и далеко не все посетители смогли его увидеть, но автор аппарата успел получить диплом «Лучший изобретатель г. Москвы».
Впервые по-настоящему «Казачок» стал экспонатом на майской международной специализированной выставке Helirussia-2012 в «Крокус-Экспо». Многих посетителей заинтересовала, прежде всего, цена – 1,5 млн рублей, по которой готовы продавать автожир производители.
Сегодня потребность в автожирах на российском рынке оценивается примерно в 1000 экземпляров в год. Однако даже при серийном выпуске никто из предполагаемых производителей не может предложить цену меньше 2,5 – 6 млн руб.
И такая машина, как «Казачок», может составить серьезную конкуренцию.
Юрий Корнеев со своими детищами
Многое в «Казачке» делается по автомобильной технологии на хорошей производственной базе. На аппараты устанавливаются новые двигатели SUBARU 2,5 л 173 л.с., ограниченные винтом до 155-160 л.с. В качестве топлива используется бензин Аи-92, емкость топливного бака – 85 л, расход топлива – от 13,5 до 23 л/ч на разных режимах полета.
Отопление обеспечивается печкой с двухскоростным режимом и возможностью регулировок приточного воздуха на ноги и лобовое стекло. Максимальный взлетный вес – 450-600 кг. Крейсерская скорость автожира 90-130 км/ч, максимальная – 160 км/ч. Дальность полета – до 500 км. Автожир оснащен множеством приборов для контроля работы систем.
Также на нем стоят четыре посадочные, две полетные фары и проблесковый маячок.
В кабине «Тренера» — Надежда
Юрий Корнеев уже научил летать на автожирах четырех человек, в том числе свою жену – Надежду. «Из женщин пилотов автожира, насколько я знаю, она первая в России», – говорит конструктор.
Юрий Егоров
Загрузка...
