Глава I -2 [ Предыдущая ] [ Начало ] [ Верх ] [ Следующая ]

ПЕРВЫЕ АВТОЖИРЫ В первых автожирах очень заметно влияние некоторых конструктивных принципов, при помощи которых пытались

> > > > Фиг. 15. Первый автожир С-1 (1920 г.)

добиться устойчивости своих машин изобретатели геликоптеров. Однако первые же неудачи заставили искать иных путей для решения основной проблемы — проблемы устойчивости автожира. Эти поиски и увенчались через ряд лет полным успехом. В своей первой машине (фиг. 15), построенной в 1920 г., Сиерва пытался применить систему двух четырехлопастных роторов, вращавшихся на одной общей вертикальной оси. Лопасти роторов были жестко прикреплены к втулке и, кроме того, укреплены подкосами. Чтобы уравновесить несимметричное распределение подъемной силы у лопастей каждого ротора (о причине этого будет рассказано в следующих главах) и тем обеспечить поперечную устойчивость автожира, конструкция предусматривала вращение роторов в противоположные стороны.

Фиг. 16. Автожир С-2 (1921 Г.)

Всякая летательная машина должна быть не только устойчивой в воздухе, но и легко управляемой. Напомним, что для управления самолетом служат элероны, руль высоты и руль поворотов; элероны служат для управления самолетом в поперечном направлении, руль высоты — для управления в продольном направлении, а руль поворотов — для поворачивания машины вправо и влево.

Для управления автожиром в продольном направлении и для поворачивания вправо и влево Сиерва применил обычные самолетные рули (на хвосте), а для поперечного управления — один вертикальный элерон, расположенный, как видно из фиг. 15, на оси роторов — выше их.

Для своего первого автожира Сиерва использовал фюзеляж от самолета с мотором 60 л. с. Лопасти роторов этого первого автожира были деревянные (пустотелые), причем длина лопасти равнялась б м, а ширина 0,3 м. Вес всей машины равнялся приблизительно 360 кг.

> При испытании машина не могла оторваться от земли, потому что так называемое лобовое сопротивление машины (о нем будет сказано дальше) было велико, а мощность мотора недостаточна. Выяснилось также, что машина стремится опрокинуться на бок, т. е. ее поперечная устойчивость оказалась неудовлетворительной; хотя роторы и вращались в противоположные стороны

, но несимметричное распределение подъемной силы в каждом роторе не уравновешивалось, так как нижний ротор, находясь в струе верхнего, вращался почти в два раза медленнее, чем верхний.

Фиг.

17. Автожир С-3 (1922 г.)

В следующей своей машине (фиг. 16) изобретатель решил достигнуть поперечной устойчивости Другим путем. Отказавшись от двух роторов, он применил один трехлопастный. Угол наклона лопастей к плоскости вращения можно было несколько изменять (на земле) с помощью особого механизма.

Для постройки второго автожира (1921 г.) был использован фюзеляж от самолета с мотором 80 л. с. Каждая лопасть ротора была сделана как самолетное крыло — с лонжеронами и нервюрами из дерева.

При испытании этот автожир (С-2), хотя и оторвался на полметра от земли, но в поперечном направлении оказался также неустойчивым, и опыты с ним были прекращены. Таким образом, механизм, служивший для изменения наклона лопастей ротора, несмотря на свою сложность, не оправдал себя.

В следующей машине (фиг. 17) Сиерва применил один пятилопастный ротор. Лопасти этого ротора были опять, как и у первой машины, жестко прикреплены к втулке и, кроме того, расчалены стальными лентами. Чтобы достигнуть поперечной устойчивости, был применен руль высоты особой конструкции; он был сделан не так, как обычно у самолетов, а из двух половин, которыми пилот мог управлять раздельно: одну “опускать, 1 другую (в то же время) поднимать. Иными словами, такой руль действовал подобно самолетным элеронам, только, конечно, слабее.

Этот автожир (С-3) был построен в 1922 г. Фюзеляж для него был взят тот же, что и для предыдущей машины, но мотор поставлен более мощный — 110 л. с. Лопасти ротора имели ту же инструкцию, что и у предыдущего автожира.

При испытании С-3 обнаружилось, что вследствие жесткого прикрепления лопастей к втулке ротор при вращении действовал как огромный гироскоп (волчок); возникавшие при этом так сзываемые гироскопические силы затрудняли управление малиной, и без того не обладавшей достаточной поперечной устойчивостью. Правда, при испытании машина оторвалась на 2 м )т земли, но вследствие недостаточной устойчивости опрокинулась и поломалась.

Итак, опыты с первыми тремя автожирами были неудачны.
Но эти неудачи заставили изобретателя еще упорнее работать
гад поставленной им себе задачей.

Чтобы уничтожить несимметричное распределение подъемной ;илы в роторе и возникновение гироскопических сил, жесткое крепление лопастей к втулке было заменено шарнирным. при таком креплении лопасти ротора под действием неравномерных воздушных сил могли в полете периодически отклоняться вверх и вниз, т. е. делать небольшие взмахи; благодаря этому подъемные силы на лопастях ротора должны были уравновешиваться, а гироскопический эффект исчезнуть.

При жестком креплении к втулке лопастей ротора последние стремятся при вращении сохранить вертикальное положение своей оси, т. е. какое-то постоянное положение плоскости своего вращения. Поэтому под действием воздушных сил ротор испытывает сильные напряжения и при неравномерном воздействии воздушного потока автожир теряет устойчивость. Задача заключалась в том, чтобы обеспечить как свободное и сильное вращение лопастей ротора, так и устойчивость машины в воздухе. Шарнирное крепление лопастей позволяло автожиру как бы автоматически применяться к воздействию воздушных сил, сохраняя при “том устойчивость, а также смягчая напряжения, возникающие в полете.

Эту идею изобретатель воплотил в четвертой машине, построенной в конце 1922 г.

Автожир С-4 (фиг. 18) имел тот же фюзеляж, что и предыдущая машина, но мотор менее мощный — 80 л. с. Ротор этого автожира был четырехлопастный, причем лопасти были прикреплены к втулке горизонтальными шарнирами.

Сущность устройства заключалась в том (фиг. 19), что каждая лопасть ц своим несколько отогнутым вниз корнем прикреплялась к втулке b

с помощью шарнира е, что и позволяло лопасти

Фиг. 18. Автожир С-4 (1922 г.)

отклоняться вверх и вниз. Втулка

b вместе с своей верхней цилиндрической частью свободно вращалась вокруг оси f.

> > > > > > > > > > Фиг. 19. Схема шарнирного крепления лопасти к втулке ротора

Растяжки

s не позволяли лопастям a свешиваться вниз и удерживали их в горизонтальном положении. Несмотря на эту остроумную конструкцию ротора, автожир С-4 при испытании не дал положительных результатов.

> Дело в, том, что для по
> перечного -управления он
> был снабжен особым приспособлением, которое позволяло слегка наклонять
> ось ротора в ту или другую
> сторону (на фиг. 18 как
> раз видно, что ротор наклонен) и тем перемещать

равнодействующую подъемных сил влево или вправо, смотря по надобности; однако при испытании такой способ оказался неудовлетворительным: для того чтобы в полете наклонить вращающийся ротор, требовалось со стороны пилота слишком большое усилие. Иными словами, управление машиной в полете было затруднено.

Не разрешив проблему поперечного управления наклоном ротора, Сиерва применил в своей пятой машине то устройство, которое служит для поперечного управления самолетом, т. е. элероны.

фиг. 20. Автожир С-5 (1923 г.)

Элероны (или открылки) — это поверхности, помещаемые у задних кромок по краям несущих поверхностей и вращаемых вокруг своих горизонтальных осей одновременно, но в разные стороны. Изменение положения элеронов вызывает добавочные силы, которые позволяют накренять аппарат в ту или иную сторону.

Автожир С-5 (фиг. 20) по существу мало отличался от С-4. Фюзеляж был оставлен тот же, но мотор был взят несколько меньшей мощности, именно 60 л. с. Ротор был четырехлопастный. Лопасти были прикреплены к втулке на шарнирах, как описано выше. Но боковое управление машиной достигалось уже не наклоном ротора, а отклонением горизонтальных элеронов, укрепленных на длинных балках по сторонам фюзеляжа и расположенных совершенно так же, как у самолета, Испытания автожира С-5 показали, что на этот раз был найден верный путь.

В конце января 1923 г. на этом автожире было сделано несколько коротких взлетов по прямой, а через несколько дней — 31 января — был выполнен первый круговой полет над аэродромом (фиг. 21). На этот раз автожир пролетел 4 км за 3,5 мин. на высоте 20 м.

Первый полет автожира показал, что новая летательная ма
шина тяжелее воздуха заслуживает самого серьезного внимания.

> > Фиг. 21. Первый полет автожира (31/1 1923 г.)

На АВТОЖИРные страницы Новости сайта Авиамагазин При использовании приведенных здесь материалов согласование с нами обязательно. С вопросами, пожеланиями и комментариями обращайтесь по e-mail или тел 095-3050797