Автожир это: Что такое автожир. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.

Разное

Содержание

Что такое автожир. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.

Здравствуйте, друзья!

Боевой автожир Камова А-7-3.

Сегодня поговорим еще об одном типе винтокрылых летательных аппаратов. Этот агрегат носит довольно странное, на первый взгляд, для русского уха название — автожир. 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 и ротаплан

Но, вобщем-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. О нем мы уже говорили применительно к вертолету. Но для вертолета авторотация — режим аварийный. Вертолет может только снижаться на этом режиме с целью совершить по возможности безопасную посадку. А для автожира — это основной ( и единственно возможный) режим полета.

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

Обтекание воздушным потоком несущего винта автожира.

Считается, таким образом, что автожир занимает промежуточное положение между самолетом и вертолетом. Для того, чтобы держаться в воздухе ему нужно движение вперед, но саму подъемную силу создает несущий винт, подобный вертолетному (только без двигателя :-)).
Картина обтекания несущего винта у этих аппаратов отличается. Если у вертолета встречный воздушный поток поступает сверху, то у автожира снизу. Плоскость вращения винта при горизонтальном полете у автожира наклонена назад ( у вертолета вперед). Картина обтекания лопастей при этом следующая….

Возникновение вращающей силы на лопасти винта.

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

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

Из рисунка видно, что чем меньше сопротивление Х, тем больше сила F, вращающая лопасть. То есть поверхность лопасти для хорошего результата должна быть достаточно чистой, или говоря аэродинамическим языком ламинарной. Этим условиям соответствует специальный ламинарный аэродинамический профиль для автожиров разработанный NACA еще в 1949 году NACA 8-H-12. Сейчас он успешно применяется на современных аппаратах.

Аэродинамическая картина обтекания лопастей несущего винта воздушным потоком для автожира такая же, как и для вертолета. О ней я уже рассказал в статье об автомате перекоса вертолета, поэтому здесь коснусь этого только вкратце. Подъемная сила, создаваемая наступающей лопастью (от 0° до 180°), больше, чем отступающей (от 180° до 360°) за счет сложения (либо вычитания) скорости движения лопасти со скоростью движения самого аппарата. Поэтому, если бы лопасти были жестко закреплены во втулке, то на автожир действовал бы опрокидывающий момент ( что и было на самых первых аппаратах :-)). По этой причине лопасти закреплены во втулке шарнирно. Есть горизонтальный (главный в этом случае, я бы сказал :-)) и вертикальный шарниры.

Возникновение переворачивающего момента.

Из-за наличия горизонтального шарнира лопасть при вращении совершает машущие движения с максимальным взмахом в районе 180° и минимальным около 0° – 360°. Это, как мы уже знаем из статьи об автомате перекоса, происходит из-за разных скоростей обтекания воздушным потоком наступающих и отступающих лопастей, а также из-за разных истинных углов атаки на этих лопастях.

Схема взмаха лопастей несущего винта.

Может показаться логичным и управление автожиром сделать по «вертолетному», то есть через автомат перекоса. Но на самом деле это не совсем правильно. Автомат перекоса меняет углы установки лопастей. А для устойчивой авторотации диапазон этих углов достаточно узок (0°-6°, как я уже говорил :-)), можно легко из него выйти и значительно уменьшить аэродинамическое качество винта.

Поэтому управление автожиром производится с помощью непосредственного изменения положения втулки несущего винта, благо, что в этом случае нет ни двигателя, ни массивного редуктора и ротора. Обычно присутствуют уже знакомые вам по этой статье два канала управления: по крену и по тангажу.

Кроме того дополнительно управление автожиром может осуществляться ( и так происходит на самом деле :-)) при помощи аэродинамических рулей. Это обычно руль направления и может быть еще руль высоты.

Как уже было сказано, для подъема в воздух и устойчивого полета несущий винт автожира должен раскрутиться. Это можно осуществить либо за счет предварительного разгона на земле, либо за счет предварительной раскрутки ротора с последующим быстрым (очень коротким) взлетом.

На современных аппаратах достаточно широко (то есть практически всегда 🙂 применяются системы предварительной раскрутки, так как это существенно ускоряет взлет, уменьшая разбег автожира до 10-15, а в некоторых случаях и до 5 метров.
По конструктивной сути они возможны следующих типов.

Ручная раскрутка. Тут, собственно, никаких особенностей. Винт раскручивают вручную ( просто руками :-)), после чего пилот садится в кресло и начинает разбег. Способ малоэффективный и неудобный, разбег получается довольно длинный.

Электрическая раскрутка. Это что-то типа стартера двигателя на автомашине. Система достаточно эффективная, но маломощная и тяжеловатая. Один аккамулятор чего стоит.

Следующая система – механическая. Здесь вращающий момент передается на ротор винта от двигателя через муфту сцепления и систему карданных валов. Эта система появилась уже довольно давно, можно сказать на заре «автожиростроения» :-). Она может передавать большой крутящий момент. Но сама по себе довольно сложна и поэтому дорога. К тому же достаточно тяжела. Вместо карданных валов может использоваться гибкий вал, но тогда крутящий момент ограничивается по величине.

Сейчас достаточно большое распространение получила гидравлическая система раскрутки ротора. В этой системе присутствуют два шестеренчатых гидронасоса. Один установлен на двигателе, второй на втулке ротора несущего винта. Второй получает давление от первого и выполняет роль гидромотора, вращая ротор. Такого рода система проста и довольна легка, а крутящие моменты передает большие.

Теоретически вобщем-то можно сказать, что при достаточно больших оборотах раскрутки автожир даже может взлететь с места (по «вертолетному»). Это, конечно, не совсем целесообразно, но в связи с этим нужно сказать, что существует еще один способ взлета. Это так называемый «прыгающий» старт. Он требует усложнение втулки ротора введением устройства управления общим шагом винта. При этом винт с нулевыми углами установки лопастей раскручивается до взлетных оборотов, а потом углы установки резко увеличивают и аппарат «подпрыгивает» вверх, после чего включается в действие маршевый двигатель, а углы установки уменьшаются. Такие аппараты изготавливались в основном в 30-40-х годах прошлого века, но сейчас применения не находят.

Первый советский автожир КАСКР-1.

Вообще именно в 30-х годах теория и практика автожиров прошла первый ( и довольно бурный) этап своего развития. Это был их «золотой век». Изобретателем автожира считается испанский инженер Хуан де ла Сиерва. Первый уверенный полет его автожира С-4 состоялся 9 января 1923 года. В это же время и в СССР проявляли интерес к этим аппаратам. Однако развитие самолетостроения и разработка новых моделей вертолетов свела этот интерес в мире практически на нет. И только в начале 60-х годов прошлого века началось возрождение автожира.

Автожир Pitcairn PCA-2. Изготавливался в Америке по лицензии фирмы Хуана де ла Сиервы.

Итак, автожир. Промежуточное звено между самолетом и вертолетом. Аппарат с массой 🙂 достоинств. Он значительно более легок в управлении, чем самолет или вертолет. Для него нет такого понятия, как штопор для самолета. При потере скорости он просто начинает снижаться, а если остановится двигатель, то совершит мягкую посадку. При этом для посадки автожиру не нужна большая площадка. Он может сесть с очень малым пробегом или даже практически без него. Для автожира с хорошей предварительной раскруткой ротора практически не нужна площадка и для взлета. Интересно, что при достаточно большом встречном ветре автожир может «висеть» в воздухе. Из всего сказанного можно сказать, что это один из самых безопасных летательных аппаратов. При этом стоимость его значительно ниже стоимости самолетов и вертолетов одного с ним класса (что немаловажно в наше время :-)).

Однако ничего идеального не бывает :-). Автожир имеет и недостатки. Первое, это достаточно низкий коэффициент полезного действия для двигателя. Поэтому при прочих равных условиях ему нужен более мощный двигатель, чем, например, самолету.

Второе – это полет в специфичных условиях атмосферы. Конкретно это касается обледенения. В случае, если эта неприятность случается с лопастями ротора несущего винта, винт быстро теряет свои аэродинамические свойства и авторотация становится невозможной. Это очень опасно, ведь средств спасения на этом аппарате нет.

Ну и третье, самое главное. У самого безопасного летательного аппарата все же существуют опасные режимы полета. Это такие, как, например, разгрузка ротора и следующий за ним силовой кувырок. Два эти явления могут привести к печальным последствиям в случае, если линия действия тяги находится выше центра тяжести автожира.

Иллюстрация возможности силового кувырка.

В нормальном полете ротор создает достаточную подъемную силу и аппарат находится в равновесии под действием существующих сил. Но если его, как говорят, «завесить» со значительной потерей скорости, например при выходе из пикирования или выполнения горки, то винт «потеряет» набегающий поток и перестанет авторотировать. Подъемная сила значительно упадет (ротор разгрузится) и сила тяги маршевого винта создаст момент вокруг центра тяжести автожира. Аппарат «кувыркнется».

Аналогичное явление может возникнуть при резкой даче газа двигателю. При этом автожир опускает нос, винт переходит на отрицательные углы атаки, и происходит та же самая разгрузка ротора. А за ней естественно кувырок. Такого рода кувырки хорошим обычно не кончаются :-).

Отсутствие кувырка для классической схемы.

Тут стоит заметить, что автожиры могут быть двух схем. Первая «классическая» с тянущим винтом, когда двигатель расположен впереди пилота и вторая с толкающим винтом. Двигатель здесь, соответственно, сзади. Первая схема сейчас мало применяется, так сказать незаслуженно забыта. А зря!

Для нее явление силового кувырка практически невозможно. Это очень хорошо видно из представленного рисунка. Кроме того расположенный впереди двигатель всегда служит защитой пилоту при неудачной посадке,, что нельзя сказать о движке, расположенном сзади. Может и придавить :-)…

Современные автожиры классической схемы.

Однако надо сказать, что на современных моделях автожиров ( конечно, если это не самодельные аппараты, изготовленные в ближайшем сарае :-)) такого рода аварийные режимы сведены к минимуму (практически исключены :-)). Кроме того существует современная система подготовки и тренировки пилотов.

Современные легкие автожиры.

Современный автожир – это, в основном, одно- или двух местный аппарат, относящийся к категории сверхлегких. Обычно такого рода аппараты находятся в частном использовании, однако в настоящее время они начинают применяться в сельском хозяйстве (это показано в одном из приведенных роликов) и различных госструктурах, например в полиции, для осуществления патрулирования и осмотров местности.

Современный автожир Xenon 2.

Наиболее массовы полеты на автожирах в США. В Европе этим увлекаются меньше, но, вобщем-то, тоже летают немало. Наиболее прогрессивна в этом плане Германия. На ее территории наибольшее количество школ по обучению полетам на автожирах. Время обучения небольшое, порядка 60 часов теории и 20-30 часов практики в зависимости от школы и способностей пилота. Успешно заканчивают обучение обычно все, потому что, как я уже говорил, простота – одно из достоинств автожира. Готовый пилот получает пилотское свидетельство для управления сверхлегким летательным аппаратом европейского образца (UL).

Самому мне полетать на автожире пока еще не удалось. Получилось только «пощупать» :-). Но обязательно постараюсь это сделать. Уж очень заманчиво еще раз испытать это благодатное чувство полета. Посмотрите ролики и сами все поймете :-).

Еще добавлю ролик о полете современной реконструкции автожира Pitcairn PCA-2. Классные вещи люди делают! :-)…

Фотографии кликабельны.

Что такое автожир? | Наука | Общество

По сравнению с традиционным вертолетом автожир имеет ряд преимуществ, среди которых расход топлива и стоимость обслуживания.

Автожир — это разновидность винтокрылого сверхлегкого летательного аппарата (СЛА), у которого несущий винт приводится в действие не двигателем, как у вертолета, а набегающим потоком воздуха. Винт, по сути, выполняет функции крыла. Заставляя вращаться аэродинамические силы, он создает подъемную силу. Такой принцип авторотации не позволяет зависать аппарату на месте (за исключением особых условий большого встречного ветра) или подниматься строго вертикально, как вертолет.

Почему летательный аппарат так называется?

Название имеет иностранное происхождение. Слово образовано от греческих слов αύτός — «сам» и γύρος — «круг». Название «автожир» чаще применяется в России, в других странах летательный аппарат называют гироплан, гирокоптер и ротаплан.

Современный лёгкий автожир с открытой кабиной. Фото: Commons.wikimedia.org/ Cheesy Mike

Кто создал автожир?

Автожир был изобретен в 1920 году испанским инженером Хуаном де ля Сиерва. Поначалу конструктору пришлось преодолеть много трудностей и неудач, и только спустя восемь лет он смог достичь успеха в создании аппарата, который в последующие годы начали производить в различных странах. В первоначальных моделях автожира несущий винт перед взлетом приводился во вращение вручную путем раскрутки или от тянущего винта, а число оборотов увеличивалось уже при рулении и разбеге.

В СССР первый автожир КАСКР-1 («Красный инженер») появился в 1929 году. Он был построен инженерами Николаем Камовым и Николаем Скржинским. Создание этого аппарата заложило основы вертолетостроения в СССР. В 1931 году Камов возглавил бригаду, которая создала двухместный автожир А-7, предназначенный для разведки и корректировки огня. А-7 стал первым боевым автожиром в мире и первым серийным винтокрылым летательным аппаратом в СССР.

После изобретения вертолетов интерес к автожирам упал настолько, что разработки новых моделей были прекращены. Популярность летательных аппаратов снова начала расти в конце 1950-х — начале 1960-х годов. В это время русско-американский инженер Игорь Бенсен начал активно пропагандировать гирокоптеры собственной конструкции в США. Его легкие одноместные автожиры продавались в виде наборов для самостоятельной сборки и были доступны по цене широкому кругу желающих.

В России в настоящее время разработками автожиров занимаются несколько групп и предприятий, которые производят одно-, двух- и трехместные модели. Летательные аппараты можно использовать для развлекательных и деловых полетов (вместо автомобиля), фото- и видеосъемки, а также для авиационных работ.

Какие преимущества и недостатки имеет автожир?

Автожир имеет преимущество перед вертолетом. В момент отказа двигателя ротор автожира находится в режиме самовращения, в то время как у вертолета в случае отказа всех двигателей частота вращения несущего винта начинает резко падать, и летчику нужно какое-то время, чтобы перевести несущий винт в режим самовращения. Такая ситуация особенно опасна при полете рядом с землей, во время взлета и посадки.

Для взлета аппарата не требуется специально готовить площадку. Автожир также имеет минимальные требования к взлетно-посадочной полосе: необходимый разбег для взлета — от 50 м, посадка возможна на неподготовленную проселочную дорогу, грунт, воду и снег.

Скорость автожира сравнима со скоростью легкого вертолета и несколько уступает легкому самолету. В зависимости от модели скорость может составлять 120–180 км/ч.

По расходу топлива автожиры более экономичны, чем вертолеты. Расход топлива составляет 15 л на 100 км при скорости 120 км/ч. Еще одним преимуществом является широкий обзор и гораздо меньшая, чем в вертолетах, вибрация, что делает летательные аппараты удобными для аэрофотосъемок и наблюдения. На автожире можно летать в сильный ветер (до 20 м/с).

Среди основных недостатков автожира — невозможность резкого увеличения подъемной силы винта в момент аварийной посадки, что требует более точного расчета траектории посадки. Автожир также нежелательно использовать в условиях обледенения, поскольку при обледенении ротора он быстро выходит из режима авторотации, что приводит к падению аппарата.

Надо ли регистрировать автожир?

Автожиры массой до 115 кг не требуют государственной регистрации и регистрации права собственности на воздушное судно. Владелец гирокоптера весом больше 115 кг также должен зарегистрировать право собственности в Едином государственном реестре прав на воздушные суда (Федеральный закон от 14.03.2009 г. № 31-ФЗ).

Для гиропланов со взлетным весом до 495 кг нужно получать свидетельство о государственной регистрации в одном из подразделений Федерального агентства воздушного транспорта (приказ № 287 от 18.11.2011 г.). Более тяжелые аппараты вносятся в Государственный реестр гражданских воздушных судов и в течение 10 дней получают регистрационное свидетельство согласно Административному регламенту (приказ Минтранса России от 05.12.2013 г. № 457).

Смотрите также:

Автожиры — ЧТО ТАКОЕ АВТОЖИР

  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 авторотацию. Авторотация  это принцип, в соответствии с которым автожир держится в воздухе (В целом — это уже и есть ответ на вопрос что такое автожир). Авторотация характерна не только автожиру но и вертолету. Но есть одно различие, у вертолета принципом авторотации можно воспользоваться только при аварийной посадке 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 установки 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 взлета требуется совсем небольшой разгон, а при сильном встречном ветре он может взлететь практически без разгона. Для посадки ему также не требуется много места, покрытие 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 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 инженер из Испании Хуан де ла Сиерва в 1919 году. 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 развитие теории автожиров. Но, с изобретением и массовым строительством вертолетов интерес к автожиру был практически полностью утрачен. Зато 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!

Купите автожир по российской цене с немецкой надежностью

1.

   Состав экипажа

1+1

1+1

1+1

2.

   Двигатель автожира

ROTAX 912 / 914

ROTAX 912 / 914

ROTAX 912 / 914

 

 

 

   Мощность двигателя, л.с.

100 / 115

100 / 115

100 / 115

   Топливо

АИ-95

АИ-95

АИ-95

   Расход топлива (эконом. режим), л/ч

14,2 / 17,1

14,2 / 17,1

14,2 / 17,1

3.

   Винт автожира (маршевый винт)    

HTC 3B

НТС 3В

HTC 3B

4.

   Геометрические размеры

 

 

 

 

 

 

   длина, м

5,08

4,78

4,73

   ширина, м

1,88

1,73

1,77

   высота, м

2,71

2,77

2,77

5.

   Ограничения массы/веса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   максимальный взлетный вес, кг

495

495

495

   пустой вес, кг

241

262

250

   полезная нагрузка, кг

254

233

245

   макс. загрузка кресла пилота, кг

125

125

110

   мин. загрузка кресла пилота, кг

60

65

60

   макс. загрузка кресла пассажира, кг

129

125

110

   макс. суммарная загрузка кабины, кг

200

6.

   Емкость топливных баков, л

68 (34+34)

75 (39+36)

100

7 .

   Перегоночная дальность, км

450

500

680

8.

    Ротор автожира (несущий винт)

 

 

 

 

 

 

 

   модель (профиль лопасти)

NACA 8h22

NACA 8h22

NACA 8h22

   диаметр, м

8,4 (8,8)

8,4 (8,8)

8,4 (8,8)

   площадь, ометаемая ротором, м

55,4 (60,8)

55,4 (60,8)

55,4 (60,8)

   нагрузка на ротор, кг/м

8,1

8,1

8,1

9.

   Диапазон скоростей

 

 

 

 

 

 

 

 

   максимально допустимая, км/ч

185

190

175

   минимальная эволютивная, км/ч

30

30

30

   минимальная горизонтального полета,    км/ч

0

0

0

   скорость взлета, км/ч

35

45

45

   скорость посадки, км/ч

0-35

0-40

0-40

10.

   Скороподъемность набора, м/с

6

6

5,5

11.

   Длина разбега автожира

 

 

 

 

 

   при стандартных условиях, м

80-120

80-120

80-120

   при встречном ветре, м

0-40

0-40

0-40

12.

   Длина пробега, м

0-20

0-20

0-20

13.

   Ограничения перегрузки

от -1 до +3

от -1 до +3

от -1 до +3

14.

   Ограничения ветра, взлет/посадка

 

 

 

 

 

 

   встречный, м/с

до 20

до 20

до 20

   боковой под 90 , м/с

15

15

15

   попутный, м/с

2

2

2

15.

Температура окружающего  воздуха, С

от -20о до +40о

от -20о до +40о

от -20о до +40о

Автожир

Мой собеседник, рассказывающий о том, как летать над вулканами, – Руслан Устинов, генеральный директор ООО «АвтоГиро Руссланд», единственного предприятия в России, имеющего государственную лицензию на производство автожиров – полузабытого типа летательных аппаратов, переживающих в наши дни ренессанс.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Забыли – вспомнили

По сути автожир (гирокоптер) – это гибрид самолета и вертолета. С вертолетом его роднит наличие несущего ротора, вращающегося над кабиной, с самолетом – отсутствие у ротора привода. Лопасти раскручиваются в набегающем потоке воздуха и создают подъемную силу, подобно фиксированному крылу. У вертолета главный ротор не только создает подъемную силу, но и является движителем для летательного аппарата. У автожира в качестве движителя выступает пропеллер (сейчас обычно толкающий), раскручивающийся от поршневого двигателя.

Автожир MTO Sport 2017 года

MTO Sport представляет собой классический двухместный автожир с открытой кабиной. Именно с этой модели началось сотрудничество российской компании с немецкими производителями. Благодаря простоте, надежности и безопасности аппараты такого типа распространены во всем мире и их популярность возрастает.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По сути, первые автожиры стали предками и собственно автожиров, и вертолетов. Пионером на этом пути стал испанец Хуан де ла Сиерва, поднявший в воздух первый в истории автожир в 1923 году. С автожирами экспериментировал Игорь Сикорский. Николай Камов еще до Великой Отечественной проектировал автожиры военного назначения (аналогичные работы шли в Велико­британии, Германии, других странах). Однако, поскольку, с точки зрения военных, вертолет с его вертикальным взлетом и умением зависать над заданной точкой был ценнее и эффективнее (хоть сложнее и дороже), по мере совершенствования вертолетной техники интерес промышленности к автожирам стал угасать. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Любовь к автожирам мне привил отец – Валентин Устинов, – рассказывает Руслан. – Мы жили в Риге, и отец еще в студенческие годы создал КБ в рамках поощряемого в СССР научно-технического творчества молодежи (НТТМ). Эти молодые ребята делали автожиры под названием «Рига». На московской выставке, где рижан наградили медалями, судьба свела отца с Камовым. Выдающийся конструктор, которому давно уже был приказано заниматься исключительно вертолетами, вспомнил свою связанную с автожирами молодость и пригласил Валентина Устинова к себе в КБ в Люберцы. Там отец занимался в основном вертолетами, хотя конструировал и автожиры тоже. Лишь выйдя на пенсию, он снова вернулся исключительно к автожирам».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Собственная разработка «Авто-Гирт Руссланд» — автожир на платформе Gyro Claasic

Возрождение автожиров как рекреационно-спортивного воздушного транспорта связано с именем уроженца Ростова-на-Дону Игоря Васильевича Бензина. Он родился в 1917-м, и младенцем родители увезли его из советской России в Европу. За границей он сменил фамилию на Бенсен, а в 1930-е перебрался в США, где впоследствии создал компанию, производящую легкие автожиры. По сути, именно схема Бенсена с толкающим винтом (Сиерва использовал тянущий пропеллер) стала на сегодня классической в этой отрасли. Бенсен поставил дело на широкую ногу и наряду с готовыми автожирами стал продавать наборы («киты») комплектующих для любителей мастерить что-то в гараже. Качество гаражной сборки нередко оставляло желать лучшего, и немало автожиров Бенсена побилось, испортив гирокоптерам репутацию и создав миф о якобы особой опасности этого типа летательных аппаратов, что не соответствует действительности.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Даже если хвост отвалится

В Европе спортивными автожирами занялась компания ELA – испанцы решили продолжить дело Сиервы. Их дилером стала фирма AutoGyro в Германии. Постепенно немцы перешли от лицензионной сборки к собственным конструкциям, считая их более совершенными.

«В 2009 году, – рассказывает Руслан Устинов, – я работал по делам бизнеса в Германии и, помня об увлечении отца, решил посетить предприятие AutoGyro. Знакомство состоялось, и вскоре наша компания стала дилером германского производителя в России. Мы продавали, а затем стали собирать в своих цехах классический открытый автожир MTO Sport. Это популярнейшая в мире модель: таких сейчас в разных странах летает более тысячи штук».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Разработанный немецкими конструкторами автожир Calidus обладает красивой обтекаемой закрытой кабиной.

Классический автожир не умеет взлетать строго вертикально, не умеет висеть над заданной точкой, но в остальном он обладает массой преимуществ. Он гораздо проще конструктивно: в нем нет сложнейшего узла – автомата перекоса, отсутствует хвостовой ротор. Управление по крену и тангажу в автожире осуществляется с помощью рукоятки, связанной тягами с головкой ротора, за рысканье отвечает руль поворота, управляемый парой педалей. Вертолет очень дорог в обслуживании (дороже самолета) и требует работы сертифицированного персонала. Автожир, как сверхлегкий летательный аппарат, может обслуживаться самим пилотом. Для разбега автожиру требуется всего несколько десятков метров, посадка происходит на авторотации, и касание земли осуществляется практически на нулевой скорости. Даже если заглохнет мотор, даже если отвалится хвост с оперением и рулем поворота, гирокоптер обеспечит безопасное касание земли. Да, вертолет тоже может сесть на авторотации, но ему нужен большой запас высоты – минимум 500 м. Если двигатель выключится на высоте 100 или 10 м, катастрофа почти неминуема. На автожир такие ограничения не распространяются.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Автожир-пастух

Фрэнк Робинсон, бывший сотрудник Bell Aircraft и Hughes Aircraft, основал свою фирму, чтобы подарить миру легкий и дешевый вертолет. Фактически он взял раму автожира, поставил на нее вертолетный двигатель, хвостовой ротор и простейший автомат перекоса. Так появился Robinson 22, а затем и более знаменитый Robinson 44. Эти машины стали популярными, их покупали, например, австралийские фермеры для облета своих стад. Но потом крестьянская смекалка подсказала: зачем нужен вертолет, пусть легкий и не самый дорогой? Не лучше ли дешевый автожир – фактически воздушный мопед? Зависать над стадами не обязательно, а летать медленно, выполняя в воздухе небольшие круги на малой скорости, можно, и этого достаточно для мониторинга. И в Австралии начался бум автожиров, а сегодня ими интересуются во многих странах – от ОАЭ до Коста-Рики, и это интерес не только со стороны авиаторов-любителей, но и со стороны компаний и государственных служб, заинтересованных в снижении расходов и частичном отказе от вертолетов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Характерное отличие автожира Cavalon в том, что его закрытая кабина является несущей конструкцией.

Рожденный в России

«Наш совместный бизнес с немецким производителем продолжается, – говорит Руслан Устинов, – но их новейший аппарат, который был представлен нам пару лет назад, уже не во всем нас устраивает. Наш опыт дал нам возможность сделать свою конструкцию, которая вбирала бы все лучшее, что достигнуто сегодня в нашей сфере: материалы и инженерные решения. Сегодня мы создали платформу GyroClassic, в основе которой лежит фигурная сварная металлическая рама с мачтой для ротора. Рама в соответствии со стандартами для легкой авиации изготавливается из стального профиля (марка стали AISI 304). Все остальные металлические детали мы производим из легких алюминиевых сплавов и титана. К раме монтируется шасси с дисковыми тормозами производства французской компании Beringer – это изделие мирового класса, позволяющее удерживать аппарат в неподвижности во время предварительной раскрутки ротора и даже остановить взлет при разбеге, если перед автожиром неожиданно возникнет препятствие. В конструкции мы применяем двигатель Rotax и лопасти несущего ротора отечественного и иностранного производства.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Кабина открытого типа также изготавливается на нашем предприятии из карбоновых панелей. На автожир устанавливаем посадочные и рулежную фары от легкого вертолета. В интересах пользователей в конструкции применен модульный принцип. Владелец может использовать гирокоптер как одноместный ЛА с небольшим грузовым отсеком. Как вариант, грузом может стать емкость для химикатов, применяемых при опылении растений. А можно вместо груза поставить два пассажирских кресла (правда, потребуется более мощный мотор). Колесные шасси легко заменить поплавками и использовать автожир для экскурсионных полетов над водоемами или перелетов между островами. Например, в Дубае, как известно, построен насыпной остров с люксовыми виллами. Там не ездят автомобили, и у местных властей есть интерес к гирокоптерам, которые будут перевозить жителей морского оазиса на большую землю. Плавающий гирокоптер – это отличный вариант патрульного аппарата для рыбнадзора, экологов, лесников, спасателей. Полет над вулканом в Коста-Рике тоже был частью программы по изучению спроса на автожиры, и оказалось, что спрос этот высок. В ближайшее время мы намерены получить европейский сертификат в Германии, и после этого перед нашими аппаратами, как мы надеемся, откроется весь мир».

Почему автожир? | АвтоГиро

Почему именно автожир в качестве частного летательного аппарата?


Каждый из нас всегда хочет испытать ощущение полёта. С этим ощущением связаны обычно самые лучшие и богатые воспоминания.Конечно же, есть способ для всех желающих, просто нужно арендовать самолёт или вертолёт. Но далеко не все могут себе это позволить финансово.
Есть вариант, который не потребует больших затрат, зато позволит всем желающим полетать вдоволь. Это автожир, цена аренды которого относительно невелика. А уж цена приобретения – и подавно.
Главная фишка автожира заключается в том, что он поднимается в воздух, обладая менее мощными двигателями, чем вертолёт или самолёт малой авиации. Это именно так из-за своеобразной компоновки аппарата, его маленького веса и многих других показателей. В целом, данный аппарат очень устойчив в воздухе – почти как легендарный Ан-2, он может даже после выключения двигателей плавно планировать и садиться на любую, даже не подготовленную посадочную площадку, включая просёлочные дороги.
Если мы посмотрим на самолёт, цена его аренды просто заоблачная. Мало только купить или арендовать самолёт, нужно ещё его заправить дорогостоящим керосином или особым авиабензином. Кроме этого, самолёт, даже легкомоторный вроде дешёвой Цессны 172, значительно тяжелее автожира – а значит, потребляет больше топлива.

Автожир один из самых экономичных видов воздушного транспорта

Если сравнивать автожир и самолёт, то последним намного сложнее управлять, обычно это делают два человека в тандеме. Автожир же позволяет пассажиру расслабиться и получать удовольствие. Кроме этого, далеко не у всех самолётов настолько удачная форма. Конечно, есть мотопланёры, но они более экстримальны, а самолёты-бипланы наподобие По-2 (Ан-2) с возможностью планирования, к сожалению, уже не производят.
Конечно же, и вертолёт, цена которого за аренду вообще заоблачная, не может быть конкуренцией дешёвому и простому автожиру. Автожиры быстро набирают популярность и поэтому не дороги в изготовлении, его обслуживание обойдётся гораздо дешевле, чем сервис самолёта или вертолёта.


А кроме этого, цена вертолёта не меньше полумиллиона долларов. Это делает его настоящей роскошью, и даже экономичность современных двигателей, например, вертолёта Робинзон R44, делает его слишком дорогим для владельца. Так что вертолёт тоже не конкурент для автожира. Да и научиться уверенно управлять вертолётом гораздо сложнее, чем автожиром поскольку даже оснащенный современной авионикой вертолет все еще является одним из самых сложных в управление транспортных средств на планете.
С какой бы точки зрения ни рассматривать гироплан, преимущества очевидны. Даже самый дешёвый гироплан открытого типа с не очень мощным мотором намного стабильнее, чем другие популярные летательные аппараты. Он завоевал славу «летучего мотоцикла» — эта установка лёгкая, компактная, относительно дешёвая в обслуживании и очень драйвовая. Сочетание предельной высоты в три с половиной километра и скорости в 140 км/ч делает гироплан одним из лучших частных летательных аппаратов. Так что при выборе частного летательного средства следует однозначно выбрать автожир, преимущества которого не оставляют шанса ни вертолётам, ни самолётам.

В сравнении с другими конструкциями легких летательных аппаратов автожир отличает:

  • Более простое управление;
  • высокая маневренность в полете и на развороте;
  • отсутствие вибраций, момента сваливания;
  • потрясающий обзор;
  • множество вариаций скоростей горизонтального полета;
  • возможность взлета без пробега – при ветре и короткий разбег при его отсутствии;
  • при посадке минимальный пробег;

Кроме того, полеты на гироплане абсолютно безопасны, так как практически исключают вероятность отказа двигателя на любом этапе. Эти уникальные машины дарят ощущение полной свободы и ровного парения, потому что у них значительно меньшая чувствительность к порывам ветра и реакция на турбулентность.

90 лет назад автожир сел перед президентом США Гувером

22 апреля 1931 года автожир PCA-2 стал первым летательным аппаратом в истории, приземлившимся у Белого дома. Внеплановая посадка грозила спровоцировать скандал, но президент США Герберт Гувер успел разрядить обстановку. 90 лет назад на развитие автожиров возлагали большие надежды, видя в них «летающие автомобили» будущего. Однако изобретатель аппарата Хуан де ла Сьерва в 1936 году разбился в авиакатастрофе.

В 1919 году испанский инженер Хуан де ла Сьерва изобрел автожир — винтокрылый летательный аппарат, использующий для создания подъемной силы свободно вращающийся в режиме авторотации несущий винт. Этот винт располагался над фюзеляжем и приводился во вращение энергией мотора. Развиваемая им сила направлялась вверх и в сторону полета, создавая подъемную и тяговую составляющие.

В 1920-м де ла Сьерва запатентовал свое открытие – способность ротора с положительными углами установки лопастей вращаться под действием набегающего потока воздуха, создавая подъемную силу. Первоначально он дал изобретению название «аутохироптеро».

27 августа 1920 года де ла Сьерва получил патент на «новый летательный аппарат», а в 1923-м – на слово «автожир».

На первых порах отношение к детищу испанского конструктора со стороны представителей Королевской академии наук и Международной авиационной федерации было довольно скептическим. Увидев полет автожира с пятилопастным ротором и резиновым мотором, приводившим во вращение пропеллер, де ла Сьерве предрекли скорое падение. Однако он последовательно развивал свои наработки. И вскоре к ним появился интерес.

«Эффектные полеты автожиров приносят их автору известность и коммерческий успех, — отмечается в книге Юрия Савинского «Мир вертолета». — В 1925 году с автожиром С-6 знакомится король Испании. Де ла Сьерве присваивается титул кавалера Гражданского ордена Альфонса XII. В этом же году де ла Сьерва переезжает в Англию, где при поддержке шотландского предпринимателя Джеймса Вейра основывает акционерное общество Cierva Autojro Co, которое начинает производить автожиры совместно с компанией Avro Aircraft. В 1928 году на автожире С-8 де ла Сьерва осуществляет успешный перелет Париж – Лондон».

В 1929 году американский авиатор Гарольд Питкерн приобрел права на изобретения и патенты де ла Сьервы за $300 тыс. Изобретатели решили объединить свои усилия. В США была образована компания Pitcairn-Cierva Autogiro Company of America. Все больше людей рассматривало автожир как «летающую машину». Считалось, что в недалеком будущем эти аппараты станут массово перевозить людей по типу автобуса или такси.

Уже в 1929 году автожиры С-19 со взлетным весом 635 кг и диаметром ротора 10,4 м начали строить серийно.

К выпуску первых серийных автожиров, предназначенных для американского рынка, которые готовились в фирме Питкерна, была усилена реклама. По смелости задумок PR-компания значительно опережала свое время. Так, в период проведения американских национальных гонок 8-10 января 1931 года в Майами летчик-испытатель фирмы Питкерна Джеймс Рэй из Филадельфии приземлился в майамском городском саду и был оштрафован полицейским за парковку в неположенном месте. Пресса широко освещала этот факт. Рекламная служба фирмы Питкерна, кроме организации таких трюков, публиковала заметки в прессе, использовала радио и кино. Потрясший Америку экономический кризис затронул Питкерна не сразу. В марте 1931-го над аэродромом Питкерн Филд впервые взлетело сразу шесть автожиров: РСА-1В, четыре РСА-2 и РАА-2 с трехколесным шасси.

2 апреля коммерческий департамент выдал для РСА-2 сертификат летной годности, по которому этот автожир можно было использовать для перевозки пассажиров и в личных целях.

Так автожир в Америке перестал быть экспериментальным аппаратом. 12 апреля 1931-го летчица Амалия Эрхард на американском автожире РСА-2, построенном при участии де ла Сьервы, поднялась на высоту 5613 м. Такая же машина осуществила успешные взлеты и посадки на палубе авианосца. Это было значительным достижением винтокрылой авиации. Автожир уверенно прокладывал себе дорогу.

22 апреля 1931 года в Белом доме состоялась торжественная церемония: президент США Герберт Гувер от имени Национальной авиационной ассоциации вручил Питкерну приз имени Роберта Кольера «за развитие и применение автожира и демонстрацию его возможностей и перспектив использования в качестве надежного воздушного транспорта».

Во время мероприятий произошел случай, на который обратили внимание СМИ: Рэй приземлил свой автожир на южной лужайке Белого дома перед Гувером и руководством авиапромышленности.

Пилот вылетел из аэропорта Вашингтон-Гувер в 11 часов и 30 минут кружил над городом в районе Белого дома. Улицы вокруг здания были запружены зрителями. Скорость ветра достигала 24 км/ч. Решив посадить автожир на участке площадью 30 на 90 м, Рэй дважды пролетел мимо, осматривая поверхность. Он облетел провода над Белым домом и с третьего раза совершил посадку. Автожир проехал расстояние меньше длины фюзеляжа, после чего пилот повернул руль, чтобы вернуться к ступеням портика. Гувер позировал для фотографий с Рэем и Орвиллом Райтом, получившим приз Кольера в 1911 году.

Внуки президента радостно аплодировали появлению летательного аппарата, в то время как официальные лица были заметно напряжены. Обстановку разрядил сам Гувер: он уверенно шагнул к автожиру и внимательно осмотрел машину, не садясь в кабину. PCA-2 стал первым летательным аппаратом в истории, совершившим посадку у Белого дома.

«Изобретение господином де ла Сьервой автожира – это одно из выдающихся достижений в создании летательных аппаратов тяжелее воздуха, — заявил президент США. — Его способность безопасно подниматься и опускаться почти в вертикальном положении делает его практичным. Это решительный шаг вперед. Шесть лет назад вы, мистер Питкерн, осознали его ценность и позже привезли его в США, где вы и ваши коллеги постоянно разрабатывали это устройство. Эта работа получила доверие общественности до такой степени, что Национальная авиационная ассоциация сочла оправданным присудить приз Кольера за величайшее достижение в области авиации в Америке, ценность которого была доказана в течение прошлого года».

В ответной речи Питкерн воздал должное создателю автожира: «Принимая приз, мои коллеги и я хотели бы разделить эту честь с Хуаном де ла Сьервой — изобретателем автожира, чей гений и упорство сделали возможным наше участие в развитии этого аппарата».

РСА-2 вовсю покупали коммерческие фирмы, частные лица и государственные организации. ВМФ США в 1931 году имели три таких аппарата.

«Следующим этапом развития автожира было так называемое непосредственное управление, — уточняется в книге Геннадия Катышева «Создатель автожира Хуан де ла Сьерва». — Сейчас можно только удивляться, с какой быстротой ла Сьерва совершенствовал свое детище. Глубокое знание математики, опыт и инженерное чутье, тонкий аналитический ум, невероятная изобретательность и несомненные способности как летчика-испытателя — вот основа, на которой можно было так результативно вести работу.

Одной из основных проблем автожира с неуправляемой втулкой ротора было обеспечение управления на малых скоростях, когда самолетные органы не имели достаточной эффективности. Кроме того, низкая эффективность самолетных органов управления при взлете и посадке автожиров существенно повышала опасность аварии, поэтому и были так часты поломки лопастей, шасси, винтов, крыльев и хвоста, хотя пилоты и пассажиры выходили из этих аварий невредимыми. Автожир не убивал, но и не был «аппаратом для дураков». Выход был в создании управления автожиром посредством ротора».

Де ла Сьерва погиб в самом расцвете своей карьеры.

9 декабря 1936 года следовавший из Англии в Германию самолет Douglas DC-2 в условиях тумана врезался в здание. Инженеру был 41 год. Всего за свою жизнь испанский конструктор создал более 30 типов автожиров, написал книги и научные статьи. В начале Второй мировой войны его последнее изобретение – С-30А – приняло участие в боевых действиях в составе Королевских ВВС. Автожиры патрулировали побережье Балтийского моря, искали и подрывали плавающие мины, доставляли продовольствие и медикаменты на вмерзшие в лед корабли, использовались в спасательных операциях.

Magni Gyro | производство автожиров для работы и отдыха

Основными характеристиками наших автожиров являются их непревзойденная надежность и непревзойденная управляемость. Эти характеристики проистекают из их «концептуальной простоты», что позволяет относительно легко приобрести необходимые навыки для управления ими. Сегодняшний автожир — это современный самолет, созданный с использованием высокотехнологичных высококачественных материалов и соответствующих строгим аэрокосмическим стандартам.Управлять автожиром Magni, даже в неблагоприятных погодных условиях, всегда приятно. Благодаря уникальной аэродинамической конфигурации несущего винта и хвостового оперения, полет всегда стабильный и обеспечивает плавный полет в самых турбулентных условиях.

Замечательная маневренность в полете сочетается с отличной маневренностью даже на земле. Минимальный радиус поворота 5 метров и ограниченные габаритные размеры позволяют подвешивать гироскоп в очень ограниченном пространстве.Его небольшие размеры, малый вес и легкость разборки ротора позволяют легко транспортировать его на прицепе за автомобилем. По прибытии в аэропорт ротор может быть установлен за считанные минуты. Лезвия, изготовленные из композитных материалов, чрезвычайно прочны и имеют практически неограниченный срок службы. Простота в обращении, прочность и практически полное отсутствие вибрации — основные характеристики нашей роторной системы. Наши гироскопы, благодаря малому весу и мощности двигателя всего 115 л.с., интегрированы в контексте устойчивого использования, с полным уважением к окружающей среде, с минимальным потреблением неэтилированного топлива и с уровнем шума ниже 65 дБ.

Гиропланы и вертолеты — одновременно очень очаровательные и интересные винтокрылые машины. Кроме того, они могут выполнять различные и специфические маневры и способы использования по сравнению с самолетами с неподвижным крылом. И гироскопы, и вертолеты получают подъемную силу, необходимую для полета, от вращающегося крыла. Эта общая характеристика [ротор] мешает многим людям увидеть разницу между ними, поскольку их внешний вид похож на неопытный глаз.

Эта путаница между двумя типами винтокрылых летательных аппаратов усугубляется небольшим количеством автожиров по сравнению с вертолетами. Даже с учетом общей характеристики несущего винта, удивительно, сколько концептуальных различий — вплоть до противоположного воздушного потока — существует между винтами автожира и винтами вертолетов. Аэродинамические силы, напряжения, углы падения и степени свободы разные, и, очевидно, разные летные характеристики и характеристики.В автожирах нет передачи мощности на несущий винт во время полета; это легко увидеть: автожиры не имеют устройств, препятствующих крутящему моменту, таких как хвостовые винты, для уравновешивания крутящего момента от главного винта с механическим приводом. Подъем осуществляется за счет авторотации за счет воздушного потока, проходящего через лопасти. Это условие обеспечивается степенью свободы движения головки ротора — а, следовательно, и диска ротора — вдоль его боковой оси; в случае автожиров Magni этот диапазон составляет от 0 ° (по горизонтали) до 18 ° к задней части автожира.Этот диапазон обеспечивает правильное прохождение воздушного потока во всех разрешенных условиях полета в пределах диапазона полета автожира. Управление боковой осью пилотом обеспечивается с помощью ручки. Из-за недостаточной мощности несущего винта автожир не может оставаться в неподвижном состоянии во время зависания, как вертолеты. Фактически, когда скорость уменьшается с положением носа вверх, воздушный поток через ротор уменьшается, и скорость вращения ротора также медленно, но постоянно уменьшается, вызывая уменьшение подъемной силы. Когда частота вращения ротора ниже определенного уровня — это значение меняется в зависимости от погодных условий и веса гироскопа — гироскоп начинает круто опускаться (2-4 м / с с двигателем; до 10 м / с без двигателя) или вертикально. если скорость движения вперед падает до нуля.Во время снижения пилот сохраняет полную власть управления, а ротор будет «подпитываться» воздушным потоком, создаваемым движением опускания. Следовательно, как только скорость спуска станет достаточной, ротор сделает количество оборотов, достаточное для спуска с постоянной скоростью. Должно быть очень ясно, что даже если автожиры не могут сваливаться, как самолеты с неподвижным крылом, также невозможно поддерживать стационарные условия зависания более нескольких секунд. В пределах диапазона полета автожира частота вращения несущего винта будет самостабилизироваться в зависимости от совокупного воздействия нагрузки, типа маневрирования и погодных условий.Это делает пилотирование очень простым! Снова принимая во внимание специфику автожиров Magni, единственной системой передачи энергии является предротатор. Эта система разработана и требуется только для раскрутки ротора до минимального числа оборотов в минуту, чтобы обеспечить взлет. Затем он отключается и не используется во время полета. Можно сделать вывод, что автожиры, даже если они способны работать в узких пространствах, не могут взлетать или приземляться вертикально, как это делают вертолеты. После отключения предварительного вращения автожирам требуется короткий разбег для ускорения.Всегда учитывая конкретный диапазон автожиров, можно количественно оценить необходимое пространство для Magni Gyro от 40 до 80 м для взлета и прибл. 2-5 м на посадку.

Автожир

— SKYbrary Aviation Safety

Информация о товаре
Категория: Общие
Источник контента: SKYbrary
Управление контентом: SKYbrary

Гирокоптер

Определение

Автожир — это летательный аппарат, подъемная сила которого достигается за счет свободно вращающегося винта.

Описание

В отличие от вертолета с приводным ротором, ротор автожира вращается в полете из-за нагрузки воздуха на лопасти винта (крылья), когда самолет движется вперед. Свободно вращающийся ротор автожира не требует устройства, препятствующего крутящему моменту, такого как хвостовой винт, поскольку отсутствует крутящий момент, который был бы связан с ротором с приводом. Наиболее распространенные конфигурации автожиров состоят из планера с шасси, одного несущего винта, который, как правило, имеет две или три лопасти, силового двигателя и пропеллера в конфигурации толкателя или тягача (съемника), а также хвостового оперения самолета. с вертикальным оперением и рулем направления, а также горизонтальным стабилизатором и рулем высоты.Органы управления рулем направления и рулем высоты работают практически так же, как и на обычном самолете. В конструкцию может быть включено крыло для улучшения характеристик.

Авторотация

Принципиальное различие между вертолетами и автожирами состоит в том, что в полете с приводом система ротора автожира работает на авторотации. Другими словами, ротор свободно вращается в результате прохождения воздуха через лопасти, вместо того, чтобы использовать мощность двигателя для поворота лопастей и втягивания воздуха сверху вниз.Во время авторотации создаются силы, которые поддерживают вращение лопастей несущего винта, а также создают подъемную силу, удерживающую самолет в воздухе. В аэродинамическом плане система винта автожира в нормальном полете работает как ротор вертолета во время авторотативного спуска вперед с выключенным двигателем.

Предротатор

Перед взлетом ротор автожира должен сначала достичь скорости, достаточной для создания необходимой подъемной силы. На самых простых автожирах это достигается путем вращения лопастей вручную.Затем самолет рулит с диском ротора, наклоненным к корме, позволяя воздушному потоку, проходящему через систему, разгонять его до скорости, необходимой для полета. В более совершенных автожирах используется предварительный ротор, который приводится в действие механически, электрически или гидравлически для обеспечения возможности вращения ротора. Обратите внимание, что эти типы предварительных ротаторов можно использовать только на земле, поскольку создаваемый ими крутящий момент должен преодолеваться трением между шасси автожира и поверхностью. В очень немногих случаях форсунки, установленные на концах лопастей ротора, использовались для предварительного вращения ротора.Многие преротаторы способны развивать только ту часть скорости вращения ротора, которая необходима для полета; остаток набирается при рулении или во время разбега при взлете. Однако некоторые системы предварительного вращения достаточно надежны для достижения скорости вращения ротора, превышающей ту, которая требуется для полета с достаточной инерцией, чтобы поддерживать скорость несущего винта посредством «скачка» или профиля вертикального взлета и ускорения.

Эксплуатационные, эксплуатационные и летные характеристики автожира

Предоставление методологии работы, оценка боевых характеристик или предложение методов управления для конкретных типов самолетов выходит далеко за рамки полномочий SKYbrary.Руководство FAA Rotorcraft, указанное ниже в разделе «Дополнительная литература», содержит обширную информацию по этим вопросам.

Статьи по теме

Дополнительная литература

FAA

Часто задаваемые вопросы по автожирам

— Air Command & Skywheels

В. Насколько это безопасно?
A. Любое транспортное средство, способное перемещаться в трехмерном пространстве, является потенциально опасным транспортным средством. Однако при надлежащей подготовке автожир является одним из самых безопасных летательных аппаратов, поскольку он 100% времени во время полета находится в режиме авторотации.Если прямая тяга потеряна, например, при неработающем двигателе, винтокрылый аппарат естественным образом снижается с низкой скоростью под полным контролем пилота, пока он ищет безопасное место для посадки. Хотя авторотация является исключительным преимуществом автожира, она не исправляет катастрофический отказ винтокрылого аппарата или потерю управления пилотом. Гиропланы так же безопасны, как и пилоты, которые на них управляют.

В. Что произойдет, если двигатель остановится?
A. Лопасти вашего ротора будут продолжать вращаться.Поддерживая воздушную скорость, просто слегка опустите нос и скользите к приземлению.

В. Сколько газа он использует?
A. При крейсерской скорости 45 миль в час Commander Elite 447 будет использовать 3 галлона топлива за один час, что дает вам запас хода примерно 90 миль. Более крупные двигатели потребляют больше топлива.

В. Вы предлагаете мне совершить ознакомительный полет?
A. Да. Приготовьтесь совершить ознакомительный полет на автожире Air Command, и вы убедитесь, что это веселый и стабильный гироскоп.

В. Нужно ли мне регистрировать автожир в FAA?
A. Commander Elite 447 — легальный сверхлегкий самолет, не требующий лицензирования ни для автожира, ни для пилота. Использование двигателей Rotax 503 или 582 или двигателей Hirth 2704 и 2706 по закону помещает Commander Elite в категорию экспериментально-любительской сборки, требуя регистрации Федерального авиационного управления (FAA), номеров «N» и сертификата летной годности FAA. Регистрация — это номер «N», а сертификат летной годности выдается FAA или уполномоченным представителем по летной годности (DAR).

В. Могу ли я отремонтировать самостоятельно?
A. Да. Самостоятельный ремонт является законным. При сборке гироскопа мы предлагаем подать заявку на получение сертификата мастера по ремонту FAA. Кроме того, мы рекомендуем вам обратиться за помощью к специалисту при ремонте двигателя, если у вас нет в этом опыта.

В. Как я могу перевезти Commander? Место хранения?
A. Автожиры Air Command можно легко транспортировать на модифицированном прицепе для лодки или другом подходящем безопасном прицепе.Их можно хранить в гараже или ангаре.

В. Могу ли я покупать по одной детали за раз?
A. Нет, если вы не покупаете запасные части. Доступны комплекты для сборки; свяжитесь с нами для получения подробной информации и цен.

В. Какие инструменты мне нужны?
A. Как строитель вы определяете потребность в пилотажном и двигательном оборудовании. Нет требований FAA к сертифицированным самолетам дневного и VFR (правила визуального полета) экспериментально-любительской постройки в отношении приборов.Тем не менее, предлагаемые приборы включают: индикатор воздушной скорости, высотомер, магнитный компас, датчик температуры двигателя, индикатор уровня топлива и тахометр. Также предлагается измеритель оборотов ротора (тахометр ротора).

В. Могу ли я взлетать и садиться вертикально?
A. Нет. В отличие от вертолета, автожир воздушного командования не может этого сделать.

В. Могу ли я зависать?
А. Да и нет. Типичный автожир Air Command может «зависать» при ветре 15 миль в час, что означает, что он может лететь прямо и выравниваться со скоростью 15 миль в час и казаться неподвижным с земли.Большинство пилотов, которые «парят», любят делать это на высоте нескольких сотен футов.

В. Могу ли я приземлиться вертикально?
А. Да и нет. Все автожиры Air Command имеют возможность снижаться почти вертикально, хотя они «вспыхивают» для приземления, а не продолжают вертикальное снижение до самой земли. Однако возможны приземления без разбега.

В. Как высоко я могу летать на этом?
A. Типичный практический потолок автожиров Air Command составляет 10000 футов (3000 метров).Большинство пилотов выбирают полеты на высоте от 500 до 3000 футов (от 150 до 900 метров), потому что им нравится ощущение потока земли под ними.

В. Могу ли я использовать это для опрыскивания сельскохозяйственных культур?
A. Да, с двигателями мощностью от 65 до 120 л.с. Commander можно адаптировать для использования в сельском хозяйстве.

В. Как быстро будет лететь мой автожир?
A. Наиболее комфортная крейсерская скорость составляет от 45 до 70 миль / ч (от 72 до 113 км / ч). Максимальная скорость варьируется от 63 миль / ч (101 км / ч) для Commander 447 до более 100 миль / ч (161 км / ч) для Commander Elite Tandem.

В. Почему сиденье так высоко от земли?
A. Сиденье поднято так, чтобы линия тяги проходила через вертикальный центр тяжести, что делает автожир Elite чрезвычайно устойчивым в воздухе. Линию тяги можно представить как воображаемую линию, проходящую горизонтально через центр гребного винта. Вертикальный центр тяжести — это точка, вокруг которой автожир будет вращаться с равным весом с каждой стороны.

В. Что такое качество скольжения?
А.Коэффициент глиссады обычно составляет 4: 1. Это означает, что при выключенном питании автожир Air Command может планировать на расстояние 4000 футов или метров по горизонтали на каждые 1000 футов или метров своего снижения.

В. Какая длина взлетно-посадочной полосы мне нужна?
A. Это зависит от множества переменных, но с предварительным вращением некоторые одноместные автожиры Air Command могут взлетать на расстояние от 75 до 200 футов (от 25 до 60 метров) при стандартных условиях. Внешняя температура, влажность, тип поверхности взлетно-посадочной полосы, направление ветра, вес автожира и опыт пилота будут влиять на величину необходимого разбега при взлете.

В. А как насчет замены колес? Лопасти?
A. Из соображений безопасности мы не рекомендуем вам менять что-либо на автожирах Air Command по той простой причине, что они были спроектированы так, как они есть, потому что они работают. Любые внесенные изменения, какими бы простыми они ни были, могут вызвать потенциально опасные ситуации для пилота и наблюдателей. Мы рекомендуем использовать только разрешенные запасные части Air Command.

В. Могу ли я использовать автожир Air Command в качестве планера?
А.Нет, они не предназначены для буксировки.

В. Каков ожидаемый срок службы самолета?
A. До тех пор, пока любой металлический самолет при хранении в хороших условиях.

В. Есть ли у автожира Air Command поплавки или небеса в качестве опции?
A. Нет. Мы не рекомендуем пользоваться плавучими средствами или лыжами.

В. Могу ли я научиться летать?
A. Нет. Мы требуем, чтобы наши клиенты согласились пройти обучение и пройти обучение у квалифицированного сертифицированного инструктора по автожирам, утвержденного компанией, прежде чем мы продадим им производственный комплект.Любой самолет потенциально опасен, поэтому очень важно получить опытную помощь в обучении полетам. Без летной подготовки авария почти наверняка.

В. Я опытный пилот самолета / вертолета. Мне нужны уроки?
A. Да. Автожир — это совершенно другой тип самолета, и он требует проверки, но с некоторым предшествующим опытом полетов вы должны летать раньше, чем стажеры, не имеющие опыта владения самолетом.

В.Где я могу получить уроки полета?
A. См. Страницу «Подготовка к полетам » на веб-сайте.

В. Сколько часов между ремонтными работами двигателя?
A. От 400 до 600 часов при надлежащем обслуживании двигателя.

В. Доступен ли он с электрическим запуском?
А. Да. Все наши автожиры могут быть оснащены опцией электрического запуска.

В. Я тяжелый / легкий пилот. Мне нужно что-то менять, чтобы летать?
А.На Commander Elite можно летать любым весом от 120 до 250 фунтов. Basic Commander с двигателем Rotax 447, автожир, проданный в 1980-х годах и очень популярный до сих пор, ограничен максимальной массой пилота в 175 фунтов.

В. Какой нужен парашют?
A. Нет. Автожиры Air Command имеют достаточно прочную конструкцию, поэтому, если вы останетесь в их сфере эксплуатации, они не выйдут из строя. Поскольку они летают на авторотации, их вращающиеся лопасти станут вашим парашютом, если двигатель заглохнет.В качестве опции гироскопы Air Command могут быть оснащены системой восстановления гироскопа, баллистической парашютной системой, которая будет работать на высоте 500 футов или более в аварийной ситуации, которая останавливает вращение лопастей ротора.

В. Есть ли планы?
A. Нет, мы полагаем, что наши планы побудят клиентов строить автожиры Air Command из материалов, непригодных для использования в самолетах, как показала история с другими автожирами.

В. Какой диаметр ротора у Commander?
А.«Размах» винтокрыла оценивается иначе, чем для неподвижного крыла. Диаметр лезвия составляет 23 фута, а площадь диска — 416 кв. Футов на Commander Elite. На 2-местных моделях диаметр лезвия может достигать 31 фута, при площади диска 755 кв. Футов … на 80 процентов больше площади лезвия при увеличении на 8 футов вращающегося лезвия!

В. Могу ли я позже добавить такие вещи, как двигатель большего размера?
A. Да. Любые обновления или опции, которые предлагает Air Command, подходят для базового планера Commander. Комплект модернизации Elite подходит для любого одноместного автожира Air Command.

В. Могу ли я заменить старый автожир Air Command на модель Elite?
A. Да. Air Command предлагает комплект для модернизации, который превратит любой одноместный автожир Air Command в конфигурацию центральной тяги Air Command Elite. Это обновление добавляет все характеристики нового Elite на ваш старый автожир Air Command. Пожалуйста> свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

> Свяжитесь с нами с , если у вас возникнут дополнительные вопросы или если вы не нашли информацию, которую искали.Будем рады помочь вам в дальнейшем.

Победитель многоборья — AOPA

Не газонные стулья

Гиропланы

являются частью эклектичного сочетания самолетов в домашнем аэропорту AOPA во Фредерике, штат Мэриленд. В ясное утро вы можете наблюдать, как автожир движется по узору. Местные предания гласят, что у давнего пилота автожира сломался двигатель и он был вынужден совершить аварийную посадку на соседнем кладбище, где похоронен Фрэнсис Скотт Ки, автор «Усеянного звездами знамени».(Пилот был в порядке; Ки остается мертвым.)

До недавнего времени автожиры на Фредерике были представлены моделями, которые для неподготовленного взгляда напоминали летающие газонные стулья. Я предпочитаю ограждение кабины, независимо от того, насколько хрупкая защита может предложить в случае посадки за пределами аэропорта. В чем вообще была прелесть этих вещей?

Лишь в 2017 году, когда сосед по ангару Фрэнк Ноэ показал мне свой новый для него автожир, я начал понимать привлекательность.AutoGyro MTO Sport Ноя выглядел не как садовый стул, а скорее как гоночный автомобиль или тобогган в олимпийском стиле с ротором наверху.

Самолет к гироскопу

Ноэ, военный пилот в отставке, который живет во Фредерике, летает в региональной авиакомпании и получил сертификаты пилота самолетов. Он купил Piper Cherokee, чтобы повеселиться, но после всего лишь нескольких лет владения понял, что не так много на нем летает. «Я должен был подумать о почасовых расходах, и меня не привлекали полеты [на Cherokee]», — сказал он.

Ноэ познакомился с тем, что он называет «полетом на открытом воздухе», после покупки в 2008 году парашюта с приводом. Ему понравилась простота: никаких бортовых приборов, только мониторинг двигателя. По его словам, силовой парашют — это медленный, но очень маневренный тип полета.

Переход на автожир казался естественным. «Это очень похоже на концепцию автожира», — сказал Ноэ о автожире. «Это похоже на парашют с приводом, который не имеет ограничений по ветру, расстоянию или топливу.

«Теперь я могу путешествовать по стране, а вот на парашюте с механическим приводом — нет», — сказал он. Ноу прилетел из Техаса в Мэриленд на автожире, и хотя многие считают этот самолет менее чем подходящим для такого типа путешествий, другие явно не подходят: пилот автожира из Великобритании Джеймс Кетчелл остановился во Фредерике в 2019 году, путешествуя по миру.

Ноэ полностью погрузился в гироскопическую культуру; он получил коммерческие сертификаты и сертификаты CFI и предлагает инструкции по обучению автожиров (gyromojo.com).

Улыбок на мили

Ноэ — проповедник социальных сетей, когда дело касается его автожира, и вскоре я поддался страху упустить из виду, вызванному всеми улыбающимися лицами, которые я видел в его Instagram. Наш рейс состоялся полуоблачным майским утром.

Ноэ уже вытащил MTO Sport из ангара для предполетной подготовки. Двухместный тандемный автомобиль имеет вес пустого около 600 фунтов и стоит прямо на трех колесах. Как самолет, он летает с помощью ручки и руля направления.Ручка используется для наклона ротора, а руль направления используется для выравнивания носа по земле и в полете.

Двигатель Rotax 912 мощностью 100 лошадиных сил установлен, открытый и толкающий, в задней части, где он обеспечивает тягу. Автожир вмещает 25 галлонов топлива и сжигает около 4 галлонов в час.

Мачта ротора удерживает двухлопастной ротор длиной 8,4 метра (около 28 футов), прикрепленный одним болтом качения, который должен свободно вращаться.

«Все, что ниже мачты несущего винта, похоже на любой другой легкий спортивный самолет», — сказал Ноэ.«Двигатель полностью открыт, поэтому я могу лучше провести предполетную подготовку, не снимая кожух».

В полете винт не приводится в действие, как у вертолета. Предварительный вращатель — привод от двигателя, который зацепляет ремень — используется для вращения ротора на земле достаточно быстро, чтобы сделать его динамически устойчивым.

Ное проверил ротор и почистил жучки. «Если у вас будет слишком много ошибок на одном [лезвии], чем на другом, вы можете получить дисбаланс», — сказал он. Этот дисбаланс вызывает незначительное ощущение тряски, которое обычно проявляется только у тех, кто много летает на автожирах.

Ноэ был одет для нашего полета в шорты и футболку, но после повторной проверки температуры — в середине 70-х на земле — он добавил стеганый летный костюм. Он одолжил мне ярко-оранжевую куртку — чтобы лучше нас видели наши товарищи с неподвижным и винтокрылым крылом — и мы надели белые летные шлемы. Летный костюм и перчатки с подогревом позволяют Ноу летать в любую погоду по ПВП. Он не полетит, когда температура на земле упадет ниже 35 градусов по Фаренгейту; холоднее, чем это требует громоздких перчаток, которые не дают ему ловкости рук, необходимой для работы с элементами управления.

Не пропускайте день ног, если планируете сесть в автожир. Вы становитесь на стойку, а затем на сиденье, но вам не за что ухватиться, чтобы подтянуться, поэтому вам нужно полагаться на силу нижней части тела, чтобы добраться туда, куда вам нужно. Это почти — но не совсем — так плохо, как попасть в Piper Super Cub.

В этом полете я был на заднем сиденье, а Ной — впереди. Он будет впереди, если летит в одиночку, чтобы компенсировать вес двигателя, как если бы вы летали в одиночку на Piper Cub с заднего сиденья.

После того, как я разместил и пристегнул ремень, я заметил, что на заднем сиденье есть доступ к переключателям магнето. Ноэ подключил их, чтобы пассажиры, не являющиеся пилотами, случайно не вытащили их в полете.

Мы запустили двигатель и вырулили в зону разбега, но ротор остался неподвижным; он не ожил, пока мы не вышли на взлетно-посадочную полосу.

Короткий взлет

Получив разрешение на взлет, Ноэ выкатил автожир на взлетно-посадочную полосу и активировал предварительный вращатель.Для этого самолета предварительное вращение выполнялось с полностью выдвинутой рукояткой вперед при 200 об / мин. Затем Ной отключил предварительный вращатель и полностью потянул ручку назад, в результате чего ротор оказался под углом 17 градусов. Мощность добавлялась медленно, и когда мы начали движение, воздух снова поднимался вверх через ротор, а энергия передавалась во вращение.

С ручкой полностью назад, так как тяга и движение вперед ускоряли ротор, нос хотел подняться примерно на 15 узлов, и Ной немного отодвинул ручку вперед, так что мы продолжили движение по взлетно-посадочной полосе с носом примерно на фут. от земли, а сеть все еще соприкасается, теперь со скоростью 30 узлов.Ной подождал, пока у нас будет достаточно вращения, чтобы летать в условиях эффекта земли, и он разогнался в условиях эффекта земли до указанных 55 узлов. Мы оторвались от земли на глубине более 300 футов.

«Это моя скорость всего», — сказал Ноэ. «Спуск, набор высоты — это хорошая, безопасная скорость». Обычно он летает по схеме с неподвижным крылом, но если движение в аэропорту необычно загружено, он будет летать по схеме вертолета. Для полета по пересеченной местности он планирует в крейсерском режиме 65 узлов.

Низкий

Ноэ хотел, чтобы я посмотрел, насколько маневренный автожир, но все, что я хотел сделать, это полюбоваться пейзажем с высоты 1000 футов над полями фермы.

Под нами хлопала бурая цапля, и мы заметили, как недавние дожди раздули ручьи возле аэропорта. В закрытом самолете, если вы летите на высоте 1000 футов, вы, скорее всего, будете набирать высоту или снижаться. В автожире вы все ниже и медленнее. Ной часто летает низко в знакомых местах, но, путешествуя по пересеченной местности, он никогда не будет опускаться ниже 200 футов над открытой водой или малонаселенными местами. Легко понять почему: линии электропередач почти не видны на фоне зеленых полей.

Ручка и рули направления работают так же, как и в самолете с неподвижным крылом, но автожир способен к гораздо более крутым поворотам — нажмите на руль направления, и самолет почти повернется.Это делает машину очень способной к работе при неработающем двигателе — вы можете развернуться почти на копейку, чтобы найти хорошее место для приземления. Ной показал мне снижение с нулевой прямой воздушной скоростью, при котором он переключил мощность на холостой ход и удерживал ручку. Когда ротор расположен под углом 17 градусов, «вы просто падаете, и вращение ротора вызывает именно ваше падение, а не движение вперед», — сказал Ноэ. Он восстановился, опустив нос и вернув движение вперед, затем добавив мощности и поднявшись.

Вернувшись в аэропорт, Ноэ продемонстрировал нормальный заход на посадку и посадку.Приземление было мягким, как перышко. Автожир остановился в нескольких сотнях футов. «У меня никогда не было по-настоящему тяжелого приземления», — сказал Ноэ. «Это очень снисходительно. Похоже, что этого не произойдет, потому что, как только вы начинаете гореть, вы начинаете терять энергию ротора, и ее трудно вернуть ».

«Вы не можете заглохнуть автожир, но вы хотите избежать ситуаций с отрицательной или нулевой перегрузкой», — сказал Ноэ. «Вы всегда хотите, чтобы на роторе была нагрузка», — сказал он. «Если бы вам пришлось подтолкнуть нос и одновременно добавить мощность, вы могли бы перейти в состояние низкого ускорения, и ротор слишком сильно замедлился.«Вы можете прийти в себя, потянув палку назад, но это не то место, где вы хотите быть», — сказал он.

Куда летать

Благодаря более тихим двигателям и экономичному расходу газа автожиры чаще летают в других частях света. В Соединенных Штатах они — своего рода новинка, и правила, запрещающие коммерческую эксплуатацию экспериментальных самолетов, ограничивают доступ. Но есть и хорошие новости на этом фронте: немецкий производитель AutoGyro (autogyrousa.com) теперь выпускает три модели с сертификацией типа: MTOSport 2017; Калидус; и Кавалон.Версии комплектов этих моделей остаются доступными. По мере того как все больше сертифицированных моделей попадает в Соединенные Штаты, ожидайте, что у вас появится возможность летать на одной из них.

Электронная почта [адрес электронной почты защищен]

Гирокоптер может стать летающим автомобилем будущего

Из всех невероятно изощренных машин, которыми Джеймс Бонд командовал на протяжении десятилетий, возможно, самая странная была в 1967 году You Only Live Twice , когда агент 007 сел в самолет, на котором его друг Тигр Танака — и, вероятно, зрители будут отклонены как «игрушечный вертолет».Одноместный автожир с открытой кабиной, возможно, не выглядел впечатляюще, но персонажу Шона Коннери было достаточно, чтобы сбить четыре взрослых вертолета (с небольшой помощью пары пулеметов, тепловыделяющих воздух-к-… авиационные ракеты, огнеметы и авиационные мины).

За прошедшие полвека гирокоптер все больше ушел в безвестность, несмотря на его эпизодическую роль в фильме « Mad Max 2 » 1981 года. Но растущий интерес к городской авиации и несколько новых технических инструментов могут снова поднять ретроградный дизайн.Среди множества конфигураций, разрабатываемых для будущих электрических воздушных такси — все, от многороторных двигателей, похожих на дроны, до машин с обоими крыльями и наклоняемыми винтами — автожир может оказаться наиболее легко адаптируемым к задаче, учитывая его простоту и известные характеристики безопасности.

Гирокоптер проиграл эволюционную гонку вертолету, но с современными технологиями он может вернуться.

Getty Images

Гироскоп появился еще до вертолета, был изобретен в начале 1920-х годов и использовался на протяжении 30-40-х годов, даже для доставки почты между крышами городов США.Если вертолет использует свой несущий винт для приведения в движение и подъемную силу, а задний винт — для баланса, гирокоптер получает движение от заднего винта. Поскольку верхний ротор, обеспечивающий подъемную силу, не имеет двигателя, он вращается только при движении самолета, поэтому гироскоп взлетает как самолет. Это простая и маневренная конструкция, но американские военные предпочли вертолет из-за его способности парить и подниматься в воздух без взлетно-посадочной полосы. Итак, вертолет эволюционировал, а автожир находился в состоянии стагнации.

«В течение многих лет эти штуковины пребывали в качестве любительских самолетов, — говорит Майк Хиршберг, исполнительный директор отраслевой ассоциации Общества вертикального полета.Никто не удосужился построить их из материалов аэрокосмического класса. Большинство людей, которые летают на них, покупают их в виде комплектов, которые собирают сами. Но теперь все меняется. «Электроэнергия становится невероятным инструментом для конфигураций, не связанных с вертолетами», — говорит Хиршберг. «Они привлекли внимание Uber и других стартапов по производству аэротакси».

Гирокоптеры, построенные в соответствии с более высокими стандартами качества, чем когда-либо прежде, начинают набирать популярность в США среди частных пилотов благодаря недавнему изменению правил FAA, которое увеличивает их удобство использования в американском воздушном пространстве.Это позволяет европейским производителям, включая итальянскую компанию Magni Gyro и немецкую AutoGyro, импортировать в страну свои современные самолеты, зачастую из углеродного композита.

Но ваш немного более высокий шанс увидеть это любопытное судно в воздухе — это всего лишь кратковременный эффект. В недалеком будущем вы можете отправиться на работу на старом автожире в современном стиле. В частности, две компании, Skyworks Global и Jaunt Air Mobility, разрабатывают электрические воздушные такси, внедряя почти вековой дизайн с технологиями, которые закрывают пробелы, которые побуждали пожилых пользователей прямиком к вертолетам.

Компании заявляют, что их улучшенные автожиры являются одними из наиболее оптимизированных — и наиболее легко достижимых — кандидатов для электрической авиации. «Было несколько вещей, которые действительно привлекали гироскопов в городской авиамобильности, — говорит технический директор Skyworks Дон Вудбери, бывший руководитель программы в Darpa. «Они могут скользить и сохранять полный контроль даже при потере мощности, поэтому им не нужны такие вещи, как баллистические парашюты. Мы думаем, что автожир может быть — и должен быть — таким же безопасным, как коммерческая авиация, которая намного безопаснее, чем обычная вертолетная авиация.

Воздушное такси Skyworks называется eGyro, это новая, еще не раскрытая конструкция, в которой будет использоваться электродвигатель для предварительного вращения несущего винта, позволяющий самолету взлетать вертикально, и второй двигатель. для заднего винта.

Безопасность автожира

Ральф Таггарт

Большинство спортивных автожиров не красивы и даже не симпатичны, но нельзя отрицать, что они обладают определенной притягательной силой. Если вы начнете отвечать на этот призыв, поговорив с пилотами о гироскопах, вы скоро обнаружите, что немногие пилоты сидят на грани, когда дело касается этих маленьких самолетов.

Пилоты гироскопов единодушно считают, что их самолеты по своей природе безопасны и просты в управлении. С другой стороны, ваш типичный летчик, который никогда не летал на гироскопе, скажет вам, что вы, должно быть, сошли с ума, чтобы даже думать о полете на одном из этих нестабильных устройств! Скажем так, мнения о гироскопах поляризованы. Дело в том, что у автожиров может быть самая сложная проблема с изображением в авиации.

Когда Игорь Бенсен в начале 60-х начал крупномасштабный маркетинг своего Gyrocopter, большая часть рекламного предложения состояла из трех основных утверждений:

  • Самолет был простым и доступным.
  • Гироскопы не могут сваливаться или вращаться и, следовательно, по своей сути более безопасны, чем самолеты с неподвижным крылом.
  • На гироскопе действительно легко летать.

На одном уровне все три утверждения верны, но, взятые буквально, они также опасно упрощены. На вопрос о том, безопасны ли летать автожиры, нет простого ответа, как и нельзя делать обобщения о любом самолете, но мы можем многое узнать о гироскопах, взглянув на эти, казалось бы, простые моменты.

Спонсор освещения авиашоу:

Просто или нет

В моих предыдущих статьях этой серии подчеркивалась структурная простота типичного планера гироскопа.Они просты, а меньшее количество деталей и компонентов обычно означает, что вы можете построить дом без необходимости брать вторую закладную на дом.
Однако было бы ошибкой приравнивать конструктивную простоту к динамике полета гироскопа. Физика любого винтокрылого самолета устрашающе сложна.

К счастью, вам не нужно всестороннее понимание всей этой сложности, чтобы управлять вертолетом или автожиром, но вы должны знать основные причины, по которым винтокрылые машины отличаются, и принимать их во внимание во время полета.Это не особенно сложно, но это совсем другое, и непонимание различий может быть фатальным!

Сваливание и вращение: остальная часть истории
При некоторой комбинации воздушной скорости и угла атаки воздушный поток над обычным крылом разделится, и крыло потеряет способность создавать подъемную силу; это ваш основной киоск. Если вы остановите самолет на слишком низкой высоте для эффективного восстановления, вы можете стать статистикой.

Вторым последствием сваливания является то, что самолет может вращаться.Вращения на малой высоте обычно фатальны, и вы даже можете купить ферму с большой высоты, если не знаете, как восстановиться после вращения или ваш конкретный самолет трудно или невозможно восстановить.

Самая большая опасность из-за сваливания и вращения, очевидно, возникает на малой высоте, а наибольшая опасность возникает при маневрировании во время взлета и посадки.

Ротор автожира — это ваше крыло, и он создает подъемную силу и управляемость, потому что он самовращается. Это вращение обычно не зависит от воздушной скорости и угла атаки, поэтому автожир не может сваливаться.Если вы летите на самолете со скоростью ниже его минимальной горизонтальной скорости (10-25 узлов для большинства спортивных гироскопов), он просто снизится без резкой остановки и без потери управляющей мощности ротора.
Поскольку вы должны остановить самолет, чтобы вызвать вращение, из этого следует, что гироскопы не будут вращаться. Поскольку большая часть смертельных случаев в авиации с неподвижным крылом приходится на аварии с сваливанием / вращением, из этого следует, что гироскопы должны быть более безопасными, чем обычные самолеты с неподвижным крылом. Но именно здесь некоторые из отмеченных мною ранее различий становятся критически важными.

Хотя гироскоп невосприимчив к сваливанию и вращению, существуют аспекты устойчивости и контроля, связанные с роторной системой, которые представляют такие же потенциально опасные опасности, как сваливание и вращение в самолете с неподвижным крылом, и, возможно, даже больше.

В отличие от вертолета, скорость несущего винта автожира в полете в значительной степени регулируется самостоятельно и не требует постоянного внимания со стороны пилота. Предположим, что в нормальном полете ротор работает около 350 об / мин. Эта скорость вращения обеспечивает следующие положительные преимущества:

  • Подъемная сила для поддержания самолета, независимо от воздушной скорости
  • Управление по крену и тангажу, также независимо от воздушной скорости
  • Конструктивная жесткость, позволяющая полужестким лопастям несущего винта выдерживать вес самолет
  • Силы, стабилизирующие работу несущего винта, несмотря на большие колебания воздушных нагрузок, прикладываемых к различным частям диска несущего винта.

Все это является результатом относительно постоянного авторотации лопастей, приводимого в действие постоянным движением относительного ветра вверх через диск ротора. В терминологии автожира это то, что происходит, когда ротор нагружен, что означает комбинацию G-нагрузок, приложенных к роторной системе, и динамики воздушного потока через диск ротора.

Суть проблемы

Вот область, где различия между гироскопами и самолетами с неподвижным крылом становятся чрезвычайно важными.В самолете с неподвижным крылом разгрузить крыло можно безболезненно. Фактически, вы можете захотеть разгрузить крыло, чтобы предотвратить срыв. Это может произойти, если вы толкнете ручку вперед на вершине набора высоты или на вершине каждого цикла полета, если вы позволите самолету войти в колебания, вызванные пилотом (PIO).

Но обратите внимание на это: в автожире разгрузка роторной системы имеет потенциально катастрофические последствия.

Fatal Sequence

Когда ротор разгружен, как управляющая тяга, так и сопротивление диска ротора быстро падают.С большой линией тяги двигателя (относительно вертикального центра тяжести и центра сопротивления) и / или с кратковременным порывом, который может увеличить сопротивление фюзеляжа, гироскоп может наклоняться вперед и кувыркаться. Такое кувырок, также известный как овсянка, может произойти практически мгновенно. Вылечиться невозможно, и овсянка неизменно фатальна.

Скорость вращения ротора может быстро снижаться, когда лопасти разряжены, что приводит к нестабильности ротора или его закрытию. Это, в свою очередь, может привести к потере управления несущим винтом и неизменно приводит к удару лопасти, когда одна или обе лопасти ударяются о винт или хвостовое оперение, что приводит к дальнейшему замедлению лопастей, не говоря уже о повреждении лопастей и других частей планера.Удары винта в полете также обычно заканчиваются смертельным исходом.

Почти все гибели автожиров связаны с ударами несущих винтов и кувырками. Вам не нужно беспокоиться о сваливании или вращении гироскопа, но разгрузка лопастей так же смертельна, как сваливание на малой высоте в самолете с неподвижным крылом, и это может произойти на любой высоте. Большое количество инструкций по полетам на автожире поможет вам избежать этой неприятной овсянки.

Легко летать

Большинство пилотов с неподвижным крылом никогда бы не подумали о том, чтобы пристегнуться к вертолету и попытаться взлететь, не получив достаточного инструктажа по полету.К сожалению, по сравнению с ними эти простые автожиры выглядят вполне условно.

Система гироскопа состоит из ручки, которая управляет тангажом и креном, и педалями руля направления для управления рысканием. Гироскоп, с одной стороны, представляет собой простую машину с ручкой и рулем направления. К сожалению, эта обычная система управления в сочетании с тем фактом, что гироскопами легко управлять, заставила многих опытных пилотов думать, что они могут сесть в гироскоп и летать на нем без инструкций. Слишком часто результатом становится летальный исход, который приписывается летным характеристикам автожиров, а не реальной причине: глупости со стороны якобы опытного авиатора.

Хотя система управления гироскопом традиционна в том, что она контролирует, то, как вы используете элементы управления, сильно отличается в критических областях по сравнению с практикой с неподвижным крылом. Например, у пилота самолета есть одна встроенная рефлексивная реакция, если что-то пойдет не так: прямо сейчас опустите нос и, если возможно, увеличьте мощность.

Типичный автожир очень чувствителен к тангажу, и если пилот с неподвижным крылом начинает летать, высока вероятность того, что потенциальный пилот автожира будет энергично толкать ручку вперед, часто с приложением мощности.Но из обсуждения разгрузки ротора должно быть очевидно, что это именно то, что нужно делать!

Напротив, правильно обученный пилот-гироскоп имеет единственную рефлексивную реакцию на возникновение нестабильности: потяните ручку назад, чтобы загрузить лопасти и уменьшить мощность! Результатом является практически мгновенное восстановление, но учтите, что правильное использование органов управления прямо противоположно тому, что пилот с неподвижным крылом сделал бы в той же ситуации.

Таким образом, автожиром легко и безопасно летать, если вы получите грамотный инструктаж и будете летать так, как вас инструктировали.Еще 10 лет назад было мало самолетов, пригодных для обучения на двух гироскопах, и было мало квалифицированных инструкторов по гироскопам.
Сегодня существует широкий ассортимент двухместных машин, некоторые из которых показаны здесь. Ассоциация народных винтокрылых машин (PRA) сыграла важную роль в получении отказа FAA от использования двухместных самолетов любительской постройки для платных инструктажей по полетам на гироскопах, а количество гиродинамических моделей CFI находится на рекордно высоком уровне и неуклонно растет. Чтобы найти инструктора рядом с вами, позвоните в офис PRA по телефону 219-353-7227 или напишите по электронной почте prahq @ aol.com. Вы также можете найти список инструкторов на сайте PRA в Интернете по адресу http://www.pra.org/.

Для тех, кто планирует использовать маршрут сверхлегкого автожира, существует ряд автожиров BFI (свяжитесь с Ассоциацией сверхлегких самолетов США или Aero Sports Connection). Большинство гироскопов CFI также будут инструктировать потенциальных пилотов сверхлегких самолетов, так что этот маршрут также доступен. В любом случае, инструкция по гироскопу может быть вашей палочкой-выручалочкой.

Гиропланы Hawk 4 — США

]]>

Гироплан Hawk 4 станет первым из серии самолетов, специально разработанных и построенных компанией Groen Brother Aviation (BGA), базирующейся в штате Юта, США.Hawk 4 обеспечивает возможности S / VTOL с запатентованной головкой ротора с переменным шагом и предлагает безопасную и экономичную альтернативу для винтокрылых судов и рынка с неподвижным крылом.

Первый испытательный полет состоялся в 2000 году в рамках программы летных испытаний, проводимой на производственном предприятии Groen Brother в Бакай, штат Аризона. Процесс сертификации модели Hawk 4 FAA начался в 1998 году, но был прекращен в октябре 2001 года из-за отсутствия финансирования, и статус программы в настоящее время неясен.

Advanced Technologies Incorporated (Вирджиния) изготовила два прототипа лопастей, каждое размером 42 фута.

Hawk 4 оснащен газотурбинным двигателем Rolls-Royce Model 250 мощностью 420 л.с. Конструктивные характеристики аэродинамических поверхностей были определены на основе расчетов характеристик несущего винта, произведенных аэрокосмическим факультетом Пенсильванского государственного университета.

ГИРОПЛАНЫ

Gyroplane — это официальный термин, обозначенный Федеральным управлением гражданской авиации (FAA), описывающий самолет, который получает подъемную силу от свободно вращающегося наклонного винта (лопасти несущего винта) и который получает тягу от пропеллера с приводом от двигателя.

Автожир в полете всегда находится на авторотации. Если в автожире пропадает питание, авторотация продолжается, и самолет плавно садится на землю с любой высоты. Процедура приземления после сбоя питания такая же, как и при нормальной посадке, для которой не требуется кувырок. Единственным преимуществом вертолетов над автожирами является их способность зависать, что необходимо в некоторых ситуациях, таких как спасательные операции или строповочные работы, наблюдение за воздушным движением и полет от точки к точке.

ФЮЗЕЛЯЖ

Построенный в основном вручную, фюзеляж Hawk представляет собой полумонококовую (однокорпусную) конструкцию с напряженной обшивкой. Конструктивные части фюзеляжа Hawk выполнены из алюминиевых лонжеронов, нервюр и обшивки. Лонжероны обычно изготавливаются из тонкой пластины, а нервюры и обшивка — из листа. Изогнутые части Hawk 4 не являются конструктивными обтекателями. Они спроектированы так, чтобы плавно соединяться с алюминиевой конструкцией и обеспечивать минимально нарушенный воздушный поток вокруг фюзеляжа.Носовая часть, капот двигателя и законцовки крыльев «Ястреба» сделаны из композитных материалов, а лобовое стекло и дверные пузыри изготовлены в обогреваемых печах из акрилового листа.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ ДЛЯ РОТОРА ГИРОПЛАНА

Конструкция аэродинамических профилей — это постоянный процесс обучения для технических специалистов Groen Brother. Первая цель заключалась в достижении высокого максимального коэффициента подъемной силы для Hawk 4. Вторая цель заключалась в получении низких коэффициентов лобового сопротивления в широком диапазоне коэффициентов подъемной силы.

На конструкции были наложены два основных ограничения. Во-первых, абсолютное значение коэффициента тангажа при нулевой подъемной силе не должно превышать определенного предела. Во-вторых, аэродинамические поверхности должны иметь определенную толщину, чтобы удовлетворять конструкционным требованиям и обеспечивать достаточный объем для веса наконечника.

Конструкция аэродинамических профилей была усложнена из-за различных условий эксплуатации, с которыми столкнется Hawk 4. В частности, местный поток должен оставаться дозвуковым для всех условий эксплуатации.

Теоретические результаты показывают, что были достигнуты две основные цели: высокий максимальный коэффициент подъемной силы, нечувствительность к шероховатости передней кромки и низкий коэффициент лобового сопротивления. Ограничения на коэффициент тангажа при нулевой подъемной силе и толщину профиля были выполнены. Сравнение с другими аэродинамическими профилями, обычно используемыми на лопастях несущего винта, демонстрирует более высокий максимальный коэффициент подъемной силы и более низкие коэффициенты лобового сопротивления, тем самым подтверждая достижение проектных целей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *