Глава VII - 3 [ Предыдущая ] [ Начало ] [ Верх ] [ Следующая ]

АВТОЖИР ХАФНЕРА В начале 1937 г. австрийский конструктор Р. Хафнер демонстрировал в Хенворте (Англия) автожир своей конструкции (фиг. 154). По внешнему виду автожир Хафнера не отличается от автожиров типа С-30, но весьма существенно отличается от них конструкцией втулки и вообще механизма ротора. Основное отличие автожира Хафнера состоит в том, что лопасти ротора у него управляемы. Ось, вокруг которой вращается втулка ротора, неподвижна, т. е. в отличие от бескрылого автожира Сиерва жестко прикреплена к кабану (пилону) ротора. При помощи особого устройства пилот может изменить углы атаки лопастей. Это дает возможность очень хорошо управлять машиной и выполнять как вертикальный взлет, так и вертикальную посадку.

Втулка ротора у автожира Хафнера сложнее, чем у других автожиров, так как она несет ряд приспособлений, служащих для управления отдельными лопастями. Три лопасти ротора прикреплены к втулке обычными горизонтальными и вертикальными шарнирами (т. е. лопасти могут колебаться вверх —

> > Фиг. 155. Корпус втулки ротора автожира Хафнера

вниз и вперед — назад). При этом все три оси горизонтальных шарниров пересекаются с осью втулки в одной точке, благодаря чему лопасти даже при неодинаковых отклонениях не передают никаких изгибающих моментов на втулку.

Корпус втулки состоит из внутреннего кольца и внешнего, имеющего вырезы (фиг. 155). В этих кольцах укреплено шесть пальцев подшипников горизонтальных шарниров (по два пальца для каждого шарнира). Вилки шарниров сделаны одинаковыми, но они имеют несимметричные колена (фиг.

155, справа). Каждое колено имеет одну полость для помещения пальца соседнего колена.

Лонжерон лопасти (фиг. 156) представляет собой стальную трубу, монтированную на двух подшипниках на корне лопасти, соединенном с втулкой вертикальным шарниром. Лонжерон не закреплен жестко в подшипниках (в осевом направлении), а соединен с корпусом посредством круглого стального прутка,

> Фиг. 156. Конструкция лопасти автожира Хафнера

а —

ушко корня лопасти, с — внешняя гайка для восприятия центробежной силы в случае разрыва прутка, d — ушко для закрепления рычага управления углом атаки лопасти, е — кольцо для передачи центробежной силы на внешнюю гайку в случае разрыва прутка; g — пруток для восприятия центробежной силы лопасти, b — контровка прутка, i — ушко для крепления демпфера трения

воспринимающего центробежную силу, которая развивается при вращении лопасти. Этот пруток имеет малую сопротивляемость на кручение и поэтому позволяет лопасти поворачиваться около ее продольной оси, что имеет место при изменении угла атаки лопасти. В случае отказа органов управления лопастями упругость этого прутка достаточна для того, чтобы лопасть установилась на угле авторотации. В случае разрыва прутка центробежная сила воспринимается корнем лопасти при помощи кольца и внешней гайки. .

Заметим еще, что 1

/3 лонжерона (считая от корня лопасти)
представляет собой тонкостенную трубку, остальная же часть
лонжерона (2/3) представляет собой трубку меньшего диаметра,
но зато с более толстыми стенками (обе трубы, конечно, соединены между собой). Концевые части лонжеронов сделаны более тяжелыми с той целью, чтобы лопасти при вращении обладали
большей.инерцией и тем самым могли бы аккумулировать больше энергии, необходимой для прыжка. Вес каждой лопасти равен 16 кг.

Познакомимся теперь с самой интересной особенностью автожира Хафнера — с устройством, которое позволяет управлять лопастями, т. е. изменять их углы атаки.

Это устройство состоит в основном из так называемого “паука” или крестовины, состоящей из трех* изогнутых рычагов и мои-

тированной над головкой ротора (фиг. 157), причем ось крестовины проходит через втулку. Свободные концы рычагов крестовины присоединены (посредством шарового шарнирного соединения) к свободным концам коленчатых рычагов лопастей. Все это хорошо видно на фиг. 157.

Пилот посредством отдельного рычага (находящегося слева от пилота) может поднимать и опускать крестовину (фиг. 157 и 158). Когда крестовина, вращающаяся вместе с головкой ротора, поднимается, то ее рычаги поднимают вместе с собой свободные концы коленчатых рычагов лопастей, увеличивая тем самым углы атаки всех трех лопастей (на фиг. 157 показано пунктиром). Когда же пилот опускает крестовину, то углы атаки лопастей уменьшаются (показано, сплошными линиями). При; увеличении углов атаки лопастей подъемная сила ротора увеличивается, при уменьшении углов атаки — уменьшается. Таким образом, поднимая и опуская крестовину, пилот может увеличивать или уменьшать подъемную

силу ротора. Так как значительное увеличение углов атаки лопастей связано с уменьшением числа оборотов ротора, то увеличение углов атаки (выше нормальных) в полете, как правило, не разрешается (с этой целью рычаг управления лопастями в положении, соответствующем большим углам атаки, не может быть закреплен и пилот придерживает его рукой). Увеличением углов атаки до максимума пилот пользуется лишь во время взлета-прыжка, а также перед, приземлением.

Из сказанного ясно, что перед взлетом раскрутка ротора производится при опущенной крестовине, т. ЕС. при минимальных углах атаки лопастей. Когда число оборотов ротора достигнет максимума (около 240 об/мин.), т. е. на 20% превысит полетное число оборотов (200 об/мин.), пилот, выключив муфту сцепления и тормоза колес, поднимает крестовину, увеличивая тем углы атаки лопастей до наибольших. Вследствие этого подъемная сила ротора резко возрастает почти от нуля до максимума и становится болите веса автожира. Под действием этой силы автожир круто, почти без разбега, взлетает. К моменту подъема на высоту 10 — 20 м энергия, аккумулированная в роторе, оказывается уже в значительной степени израсходованной, и пилот, опустив крестовину до положения нормальных углов атаки, осуществляет дальше нормальный подъем.

При подходе на посадку, когда до земли остается 1 — 2 м, пилот снова поднимает крестовину, увеличивая тем углы атаки лопастей до наибольших. Так как при спуске ротор имеет только

> > Фиг. 158. Втулка ротора автожира Хафнера

3 —

крестовина (паук), 2 — жесткий рычаг, 3 — два шарнирных рычага, 4 — колена вилок, 5 — демпфер трения вертикального шарнира, 6 — корень лопасти, 7 — рычаг для изменения угла атаки лопасти (так как лопасть и крестовина имеют независимые друг от друга движения, то рычаг присоединен шарнирно), 8 — центр вращения крестовины (лежит в одной плоскости с тремя шаровыми полевками рычагов), 9 — подвижной поршень, к которому прикреплен рычаг управления (72) , (посредством шарового шарнира (10), 11 — тяга управления для продвижения поршня, 13 — валик привода от мотора

полетное число оборотов, то увеличением углов атаки лопастей подъемную силу ротора в этом случае удается увеличить, колечко, в меньшей степени, чем при взлете, и только на очень короткое время, но и такое увеличение подъемной силы оказывается достаточным для того, чтобы, “подорвав” машину, посадить ее “по-птичьи” — без пробега и без толчка.

Возможность изменения углов атаки лопастей позволяет управлять автожиром Хафнера иначе, чем другими автожирами.

Управление автожиром в полете достигается наклоном диска ротора путем принуждения лопастей увеличивать угол атаки в той точке их движения по окружности и уменьшать его в других точках. Осуществляется это посредством наклона оси крестовины. Пусть, например, крестовина наклонена назад (фиг. 159). Очевидно что в таком случае лопасти, проходя через свое крайнее заднее положение, примут меньший угол атаки, а проходя через среднее положение, — больший угол атаки, благодаря этому диск ротора наклонится назад [ машина пойдет на подъем. Если же крестовина будет наклонена вперед, то диск ротора

наклонится вперед и машина перейдет на спуск.

По той же причине, при

наклоне крестовины вправо, диск ротора наклонится вправо и машина накренится вправо, делая правый вираж. При наклоне крестовины влево последует левый вираж.

Наклон оси крестовины летчик осуществляет посредством обычной (для автожира) ручки управления. Крестовина установлена на шпинделе, монтированном на поршне, который может
скользить вверх и вниз по оси ротора (фиг. 158). Крестовина, как уже было сказано выше, вращается вместе с головкой ротора, но поршень (который служит для подъема крестовины)
удерживается от вращения, так же как и продолжение шпинделя крестовины, заканчивающееся ручкой, управления. Ручка управления имеет двухшарнирное устройство, чем и обеспечивается управление обычного типа (т. е. на себя — подъем, от себя — спуск).

Автожир Хафнера имеет руль поворотов и регулируемый стабилизатор (регулируется посредством штурвальчика). Руль высоты отсутствует. Рычаг для поднимания и опускания крестовины, как уже было сказано, находится слева от летчика — у левого борта пилотской кабины. Головка ротора укреплена на кабане (пилоне), состоящем из трех стоек, которые выполнены из стальных труб. Раскрутка ротора перед полетом производится посредством наклонного валика, передающего мощность на большую коническую шестерню (она видна на фиг. 158). Верхний привод одет обтекателем, крестовина же в данной экспериментальной машине открыта. Фюзеляж к заднему концу

сделан высоким и узким с целью получить эффективный киль. Шасси — трехстоечное, с широкой колеей. Мотор Побджой “Ниагара” 90 л. с. (ввиду малой скорости полета не капотирован).

> > > Характеристика автожира Хафнера (по данным фирмы):

> > > Диаметр ротора ....... 10 м

> > > Площадь лопасти ....... 0,62 ма

> > > Заполнение (отношение пло
> > > щади лопастей к площади
> > > ометаемого диска) ..... 0,0237

> > > Нагрузка на площадь лопастей 217 кг/м

> > > 2
> > > Нагрузка на ометаемую пло-
> > > щадь ............ 5,13 кг/м

> > > Полетный вес ......... 403 кг

> > > Максимальная скорость .... 200—205 км/час

> > > Крейсерская скорость ..... 185 км/час

> > > Разбег при взлете ....... около 2 м

> > > (при числе оборотов ротора 240 об/мин.)

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