Вертолёт 1999 04 - Журнал Вертолет (книги онлайн без регистрации .txt) 📗
Буксируемый автожир (современное название — виропланер или жироплан) представлял собой летательный аппарат без двигателя. Он поднимался в воздух благодаря силе, создаваемой вращающимся от набегающего потока винтом. В отличие от обычного автожира, имеющего свой двигатель и движитель- пропеллер, такой автожир нуждался в буксировке.
Идея вертолета на несколько сот лет старше любого другого летательного аппарата тяжелее воздуха. Однако первые вертолеты, способные не только подпрыгивать, но и летать, появились лишь к концу 20-х годов.
Одной из основных проблем при создании вертолета было обеспечение управляемости. Наш соотечественник Б.Н. Юрьев предложил идею автомата перекоса, который обеспечивал перемещение вертолета в любом направлении. Но этот агрегат имел весьма сложную конструкцию, и для его создания пришлось решать целый ряд проблем конструктивно-технологического порядка. Надо сказать, что и сегодня автомат перекоса является одним из наиболее сложных и ответственных элементов любого вертолета.
Сторонники автожиров попытались обойти проблему автомата перекоса, который был нужен для создания горизонтальной составляющей подъемной силы. Именно эта составляющая и определяет, в каком направлении и как быстро полетит вертолет.
Сторонники автожиров рассуждали так: если ротор только заменяет крыло как средство создания подъемной силы, значит, управление надо оставлять традиционное: по тангажу — с помощью руля высоты, по курсу — с помощью руля направления. Вот с управлением по крену возникли проблемы, ведь от крыла-то отказались, а вместе с ним и от элеронов! Напрашивались два решения: первое — вернуться к крылу, сделав его поменьше, чем у самолета, и использовать элероны. Так появились крылатые автожиры. Второе — использовать подвижный ротор (автожиры с непосредственным управлением ротором).
По второму пути пошел изобретатель автожира испанец дон Хуан де ля Сиерва- и-Содорния. Он решил проблему управления по крену весьма просто. Пользуясь тем, что масса автожира сравнительно мала, невелик и гироскопический момент несущего ротора, он предложил вручную отклонять ось ротора, создавая необходимые управляющие по крену силы. Конструкция автожира получилась простой и в меру надежной. Но подобная система управления уже не могла использоваться на более крупных и тяжелых аппаратах. К началу войны в сентябре 1939 г. наиболее распространенными были автожиры Сиервы С-30 Rota I и аппараты, подобные им. Они состояли на вооружении Королевских ВВС Великобритании (RAF), ВВС Франции, США, Японии, несколько автожиров было в составе ВВС Польши, Чехословакии, Австралии, Китая и других стран. В 1935 г. один С-30 поступил в ЦАГИ для изучения.
С-30 — двухместный автожир, оснащенный двигателем с тянущим винтом, трехлопастным несущим ротором и неубираемым шасси. Его фюзеляж был сварен из стальных труб и дополнен легкими деревянными шпангоутами и стрингерами. Обшивка полотняная, в передней части — съемные дюралевые панели. Вход в переднюю кабину пилота был затруднен из-за стоек крепления несущего ротора, поэтому по левому борту была сделана откидная дверца.
Лопасти несущего ротора имели лонжерон из стальной трубы, к которому крепились деревянные нервюры. Обшивка лопастей была фанерной; поверх обшивки лопасть оклеивалась полотном. Одна лопасть крепилась непосредственно на втулке, а две другие — на шарнирах. Это позволяло складывать их при хранении вдоль первой, жестко зафиксированной.
Хвостовое оперение имело продольнопоперечный силовой набор из ели и полотняную обшивку. Левая половина горизонтального оперения имела «обратный» профиль (выпуклой стороной вниз) для компенсации действия потока, отбрасываемого ротором. Небольшие рули располагались на концах оперения.
Шасси было неубираемое, с управляемым задним колесом. Основные колеса крепились на прочных стойках, были оснащены тормозами Bendix и гидропневматической амортизацией.
Силовая установка представляла собой двигатель воздушного охлаждения Genet Major мощностью 103 кВт фирмы Armstrong Siddeley. Тянущий винт — деревянный двухлопастной, неизменяемого шага. Через муфту двигатель мог на земле осуществлять предварительную раскрутку ротора. Топливный бак емкостью 105 л бензина располагался сразу за двигателем, под ним находился маслобак на 15 л.
Перед войной было выпущено свыше 100 автожиров С-30 и С-30А Rota I. На вооружении RAF состояли пять усовершенствованных С-40 Rota II, которые использовались в качестве разведчиков и корректировщиков в ходе боевых действий британской армии в Европе в 1939–1940 гг. Все они были брошены при эвакуации из Дюнкерка. Для полетов на автожирах в Великобритании было подготовлено около 350 летчиков, которые позднее составили костяк вертолетной авиации.
Автожиры Сиервы использовались британцами для различных экспериментов. Сам Сиерва продемонстрировал взлет и посадку аппарата на палубу боевого корабля. Был испытан поплавковый вариант автожира. В годы войны С-30 помогали настраивать и откалибровывать локаторные станции британской системы ПВО именно благодаря своей способности подолгу летать на минимальных скоростях почти на одном месте.
Самым большим парком боевых автожиров в Европе располагала Франция. Лицензионный выпуск С-30 наладила фирма Liore-Olivier (LeO). Шесть десятков автожиров были использованы в боевых действиях, но без особого успеха.
Соединенные Штаты использовали свои автожиры Kellett и Pitkern, построенные под влиянием и при участии Сиервы, исключительно для учебных целей.
Японский автожир Kayaba Ка-1 был выпущен серией в 240 изделий. Конструктивно он повторял автожир Сиервы С-30, но оснащался рядным двигателем воздушного охлаждения, тогда как на остальных автожирах стояли исключительно «звезды». Они базировались на авианосце «Акицу Мару» и могли брать в полет 2 глубинных бомбы по 60 кг.
В 1932 г. в Советском Союзе прошел успешные испытания полноценный вертолет классической схемы ЦАГИ — 1ЭА. Однако после этого конструкторы вернулись в «общемировую колею» и приступили к разработке автожиров. Под руководством Н.И. Камова был создан ряд автожиров, один из которых — А-7 — в 1934 г. был запущен в серию. Камов сразу разрабатывал его как боевой. Поэтому масса полезной нагрузки была заложена в 750 кг, чтобы аппарат мог брать не только наступательное вооружение (бомбы и реактивные снаряды), но и оборонительное (один синхронизированный пулемет ПВ и два ДА на турели).
А7-3А представлял собой двухместный автожир с тянущим винтом, трехлопастным несущим ротором и неубираемым шасси. Фюзеляж ферменной конструкции был сварен из стальных труб. Обшивка в передней части металлическая, в хвостовой — полотняная. Лопасти несущего ротора имели лонжерон из стальной трубы, деревянной нервюры и стрингера. Носок лопасти обшивался фанерой, вся лопасть оклеивалась полотном. При хранении две лопасти также складывались вдоль третьей.
Несущий ротор устанавливался неподвижно на Л-образном пилоне. Управление автожиром было аналогично самолетному.
В отличие от «бескрылых» автожиров Сиервы, А-7-3А имел крыло. Оно состояло из центроплана и консолей. Центроплан крепился к фюзеляжу с помощью V-образных стоек. Консоли имели отогнутые вверх законцовки и элероны. При хранении консоли можно было сложить вверх. Каркас крыла был деревянный, обшивка — полотняная.
Горизонтальное оперение включало в себя стабилизатор и руль высоты, вертикальное — киль и руль направления. Все рули оснащались триммерами. Примерно на полуразмахе под стабилизатором крепились дополнительные кили, повышающие путевую устойчивость. Каркас оперения был металлическим, обшивка — полотняной.
Шасси установили трехколесное, с носовым колесом — такое впервые в мире использовали для автожиров. Колеса были закрыты дюралевыми обтекателями и снабжены гидравлическими тормозами.
