Автожи́р (от греч. αύτός - сам и γύρος - круг) - винтокрылый летательный аппарат, в полёте опирающийся на несущую поверхность свободновращающегося в режиме авторотации несущего винта. Другие названия автожира - гироплан (этот термин официально используется FAA), гирокоптер (терминология Bensen Aircraft). Автожиры изобрёл испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1919 году, его автожир С-4 совершил свой первый полёт 9 января 1923 года. Основное развитие теория автожиров получила в 1930-е годы. С изобретением и массовым строительством вертолётов интерес к практическому применению автожиров упал настолько, что разработки новых моделей были прекращены.
В понимании непосвященного компактные гирокоптеры, которые представляют собой некий прототип настоящего вертолета, кажутся чем-то из разряда поделок «Кулибиных». Сотрудники Центра специальной подготовки пригласили журналистов Onliner.by прокатиться на автожирах на скорости под 150 км/ч и высоте 2-3 метра над землей. Они рассказали о преимуществах этой техники, ее дешевизне, маневренности, а также практичности применения в охране государственной границы.
«Страшно только первые два года», - говорит наш инструктор, запирая прозрачную дверь кабины автожира. Он налетал на этих аппаратах уже более 6000 часов, испытывал многие «самоделки» и принимал участие в сборке серийных моделей немецких автожиров. Сегодня Григорий Агабабов работает в Центре специальной подготовки старшим пилотом-инструктором, обкатывает новые модели гирокоптеров и учит молодых пилотов, которые потом будут служить на пограничных заставах и мониторить вверенную им территорию с воздуха.
На аэродроме нас ждали два «заряженных» гирокоптера. Оба они рассчитаны только на двух человек. В одной модели пассажир сидит рядом с пилотом, в другой они размещаются друг за другом. Вторая капсула напоминает скорее кабину гоночного болида. Из нее наиболее удобно вести съемку и наблюдение за местностью.
Гирокоптеры, в отличие от вертолетов, не взлетают вертикально. Однако к взлетной площадке, инфраструктуре они непритязательны: могут стартовать и с проселочной дороги. Несущий винт за счет авторотации раскручивается набегающим потоком воздуха: автожир берет небольшой разбег и после кратковременной тряски в метре над землей уверенно поднимается выше. Взлет - это действительно самое страшное, что может испугать при первом полете на гирокоптере. В дальнейшем он уверенно держится в воздухе и демонстрирует удивительную маневренность. Неподготовленному желудку такие финты в небе могут дорогого стоить после посадки.
Дозаправка и проверка топлива
По словам начальника Центра специальной подготовки полковника Андрея Красовского, который управляет нашим автожиром, этот аппарат способен демонстрировать широчайший диапазон скоростей - от 30 до 160 км/ч. Практический потолок высоты - 4 км. Но более важно то, что автожир юркий и маневренный, он обладает хорошей устойчивостью и управляемостью на предельно малых высотах, способен разворачиваться практически на месте и позволяет заглянуть буквально под каждый куст. Неудивительно, что такими аппаратами заинтересовались белорусские пограничники.
- В прошлом году было очень много скептиков относительно нашей затеи. Особенно из большой авиации: «Какая-то игрушка. Что она может?»
Но с точки зрения использования в сложных метеоусловиях автожир ни в чем не уступает вертолетам. Обслуживание намного проще. Что касается обучения всего летного и технического персонала, то для вертолета специалиста учат 5 лет. Для автожира со всеми часами налета пяти месяцев хватит с запасом. Причем это может быть обучение с нуля: 120 часов теоретического курса, еще 36 на тренажерах и 40 в небе.
Программа подготовки пилотов утверждена Департаментом по авиации, а курсанты по итогу обучения получают свидетельство государственного образца.
- В нашем Центре есть инструкторский состав с огромным количеством часов налета. Один специалист пришел из самолетной авиации, был летчиком-испытателем, управлял истребителем и учил летать на самолетах. Наш старший пилот-инструктор налетал более 6000 часов на автожирах. Летал на 50 различных моделях гирокоптеров, испытывал самодельные аппараты.
О легкой авиации на границе полковник Андрей Красовский задумывался еще десять лет назад. Тогда за его плечами уже был опыт пограничной службы.
- Много прошел пешком. Особенно в 90-е годы, когда не то что техники - бензина банально не хватало. На границу я пришел из другого спецподразделения, где так или иначе пользовались легкомоторной авиацией.
Уже тогда нынешний начальник ЦСП подмечал, что автожиры крайне экономны в эксплуатации. По его словам, один час полета на вертолете МИ-8 обходится в полторы тысячи долларов, тогда как час в воздухе на автожире стоит всего $50. Именно в таких аппаратах Госпогранкомитет увидел потенциал для усиления пограничного щита, начал прорабатывать варианты, а Центр специальной подготовки смог помочь с научными изысканиями и практической реализацией проекта.
- Мы на автожире тратим 15-19 литров 95-го бензина. Получается так, что в любом случае даже самый дешевый вертолет намного дороже в эксплуатации. Что уж говорить об обслуживании, регламентных работах, замене узлов. Это все стоит в десятки раз больше.
Многие предлагают присмотреться к вертолетам Robinson, но та модель, которую можно использовать, стоит в районе $400 000. Тогда как наш автожир - $100 000. Да и летает Robinson на авиационном топливе 100LL, которое стоит порядка $3 за литр.
Андрей Красовский сравнивает выбранную ими модель автожиров с автоматом Калашникова: качество, авиационный подход, надежность и простота. Он не блещет излишним комфортом, который свойственен потребительским моделям, ориентированным на богатых частных покупателей. Тех, кому не жалко отдать $100 000 за дополнительные кожаные сиденья и комфорт. В автожирах Центра специальной подготовки есть только самое необходимое для полета и эффективного выполнения задач мониторинга границы. Однако нельзя сказать, что в кабине ощущаешь себя стесненным в движениях: простая рабочая обстановка, которая не дает забыть, зачем ты поднялся в небо.
- В рамках научно-исследовательской работы мы побывали у всех европейских производителей автожиров. Остановились на итальянской модели. Мы ее дорабатываем для условий ночного полета, устанавливаем гиростабилизируемую платформу для съемки в видимом и инфракрасном диапазонах.
В прошлом году у нас отучилось четыре летчика, было поставлено два автожира для государственных структур. В этом году поставим еще два автожира и обучим семь летчиков. Принято стратегическое решение о том, чтобы в каждый погранотряд поставить по два таких аппарата.
Андрей Красовский уверен, что автожиры можно собирать и в Беларуси, тем самым снизив их стоимость. Прелесть этих аппаратов в том, что это несложно.
- Какие-то авиационно-сертифицированные узлы можно закупать. Самое главное - производить автожиры на предприятиях, у которых есть соответствующий допуск. Например, на нашем Оршанском вертолетном заводе. Его мощности и персонал можно арендовать для сборки собственных летательных аппаратов. У нас есть наработки, понимание того, что нужно изменить и улучшить. Наш инструктор участвовал в сборке различных автожиров в Москве, собирал немецкую линейку гирокоптеров, работал с «самоделкиными» и может похвастаться академическим авиационным образованием.
Охрана государственной границы - не единственная область, в которой можно найти применение этим экономным летательным аппаратам. В первую очередь они пригодятся в Министерстве по чрезвычайным ситуациям: для лесоохраны, мониторинга пожарной обстановки, контроля паводкового состояния на реках, поиска потерявшихся людей.
Автожиры быстро набирают скорость и высоту, так же шустро разворачиваются и снижаются. Могут нестись в нескольких метрах над землей на высокой скорости. В Центре заверяют, что отработали различные варианты установки дополнительной целевой нагрузки, которая позволяет расширить перечень выполняемых задач: от гиростабилизированных оптико-электронных систем и ретрансляторов связи до подавляющих работу беспилотников «глушилок» и легкого стрелкового оружия.
Легкость, с которой наш пилот управляет автожиром, подкупает. Он говорит, что полеты на этом аппарате - одни из самых безопасных. Отказ двигателя не приведет к катастрофе, и автожир можно посадить в режиме авторотации, за счет раскручиваемого потоком воздуха винта, даже на неподготовленную площадку.
Намотав несколько кругов над аэродромом, пока автожир позировал для фотокамеры, из кабины выбираешься с трудом. Головокружительный полет заставил кровь отхлынуть от рук. На автожир смотришь уже немного иначе, чем когда только пытался забраться в кабину: игрушечная версия вертолета оказалась неприхотливой рабочей лошадкой, позволяющей экономно, а главное - эффективно кружить по окрестностям.
Индивидуальный летательный аппарат, позволяющий человеку быстро и просто подниматься в воздух, является давней мечтой конструкторов и любителей авиации. Тем не менее, ни один проект такого рода пока не смог в полной мере решить все поставленные задачи. Весьма интересный образец сверхлегкого и сверхкомпактного автожира, способного поднять в воздух человека и небольшой груз, в конце сороковых годов был предложен конструктором Ф.П. Курочкиным.
Проект сверхлегкого автожира, пригодного для индивидуального использования, стартовал в 1947 году. Студент-выпускник Московского авиационного института Ф.П. Курочкин предложил разработать и построить компактный безмоторный летательный аппарат, при помощи которого можно было бы поднять над землей полезную нагрузку в виде одного человека. Конструктор предлагал строить автожир, используя уже известные и опробованные решения в сочетании с некоторыми новыми оригинальными идеями. Такой подход позволил получить определенные успехи.
Проработка актуальных вопросов началась в том же 1947 году с проверки масштабного макета перспективной авиационной техники. Требуемый макет был изготовлен студентом самостоятельно. Наиболее крупным элементом модели, предназначенной для проверок и испытаний, являлся манекен в масштабе 1:5. Масштабная фигура человека получила лыжи, а также подвесную систему ранцевого типа. Последняя оснащалась несколькими стойками, на которых располагалась втулка несущего винта. С точки зрения основных особенностей конструкции модель для испытаний полностью соответствовала более позднему полноразмерному прототипу.
Конструктор Ф.П. Курочкин лично демонстрирует сверхлегкий автожир
Уменьшенная модель сверхлегкого автожира была доставлена в Военно-воздушную академию им. Н.Е. Жуковского, где планировалось провести необходимые исследования. Площадкой для испытаний должна была стать аэродинамическая труба Т-1 академии. «Лыжник» с индивидуальным летательным аппаратом должен был размещаться в рабочей части трубы и фиксироваться в нужном месте при помощи проволоки. Имитатор буксировочного троса длиной 4 м позволял создать условия, максимально близкие к практической эксплуатации автожира. Свободный конец проволоки закреплялся на пружинных весах, что позволяло определить требуемую для взлета тягу.
Испытания манекена с автожиром достаточно быстро показали правильность использованных идей. При постепенном увеличении скорости воздушного потока, соответствующего разгону автожира при помощи буксировщика, несущий винт раскручивался до потребных скоростей, создавал достаточную подъемную силу и взлетал вместе со своей полезной нагрузкой. Модель вела себя устойчиво и держалась в воздухе уверенно, не показывая никаких негативных тенденций.
Интересным проектом заинтересовались ведущие специалисты авиационной отрасли, занимавшиеся иными «серьезными» проектами. К примеру, на разработку Ф.П. Курочкина обратил внимание академик Б.Н. Юрьев. Среди прочего, он несколько раз демонстрировал коллегам и студентам устойчивость модели. Для этого с помощью указки академик толкал манекен. Тот, сделав несколько колебаний по крену и рысканью, быстро возвращался в исходное положение и продолжал «полет» правильным образом.
Исследования уменьшенной модели позволили собрать достаточный объем данных, и на их основе разработать проект полноценного индивидуального летательного аппарата. Проектирование и последующая сборка автожира заняла некоторое время, и испытания опытного образца удалось начать только в 1948 году. Одной из причин того, что разработка проекта заняла определенное время, стала необходимость проработки конструкции систем управления и контроля. Подобные задачи, тем не менее, были успешно решены.
По задумке Ф.П. Курочкина, все элементы сверхлегкого автожира должны были крепиться несложной металлической конструкции, находящейся за спиной летчика. В ее составе имелась пара вертикальных силовых элементов неправильной формы и горизонтальная треугольная деталь. Для сокращения массы металлические пластины имели перфорацию. От верхней детали должны были отходить металлические полосы, выполнявшие функции плечевых лямок и опор для других деталей.
Летчик должен был надевать автожир на себя, используя ременную подвесную систему по типу парашютной. Несколько ремней могли плотно обхватить тело летчика и зафиксировать основные агрегаты автожира в требуемом положении. При этом проектом предусматривались некоторые меры, направленные на повышение удобства работы. Так, на нижних ремнях предлагалось крепить небольшое прямоугольное сиденье, упрощавшее длительный полет.
Сверху на плечевых полосах и на задней треугольной пластине предлагалось жестко крепить три металлические трубчатые стойки. По одной такой детали находилось на каждом ремне, третья помещалась на задней детали. Стойки, изгибаясь, сходились над головой летчика. Там на них закреплялось основание для подвижной втулки единственного винта. Спереди на подвесной системе должна была устанавливаться система из трех труб, необходимых для установки устройств контроля и управления. Таким образом, несмотря на минимальные габариты и массу, автожир Курочкина получил полноценные органы управления и даже некое подобие приборной доски.
В рамках нового проекта была создана оригинальная втулка несущего винта с автоматом перекоса нестандартной компоновки. Непосредственно на стойках помещалась ось винта, выполненная в виде трубы сравнительно большого диаметра. Снаружи на ней имелся подшипник для установки кольца с креплениями лопастей. Подвижный диск автомата перекоса был размещен над основной осью и имел шарнирные средства соединения с лопастями. Управлять работой автомата перекоса предлагалось при помощи ручки циклического шага. Ее сделали из металлической трубы. Верхний торец такой ручки соединялся с подвижным диском автомата перекоса. Изгибаясь, труба выводила ручку вперед и вправо, к руке пилота.
Также втулка несущего винта получила устройство принудительной раскрутки. Его выполнили в виде барабана требуемого диаметра, являвшегося частью оси винта. Принудительная раскрутка винта должна была осуществляться с использованием закрепленной на земле проволоки, по принципу тросового стартера. Таким образом, несущий винт можно было разгонять как с использованием набегающего потока, так и при помощи дополнительных средств.
Несущий винт автожира Ф.П. Курочкина имел три лопасти смешанной конструкции. Основным силовым элементом лопасти был металлический трубчатый лонжерон длиной более 2 м. На него предлагалось устанавливать фанерные нервюры. Носок лопасти так же выполнили из фанеры. Поверх силового набора, в том числе фанерных носков, натянули полотняную обшивку. От негативных факторов лопасть защищал слой аэролака.
Контролировать несущий винт предлагалось при помощи вертикальной ручки, отдаленно напоминающей органы управления вертолетов и автожиров. Меняя положение ручки, летчик мог требуемым образом качать диск автомата перекоса и корректировать циклический шаг. Несмотря на специфическую конструкцию, такая система управления была простой в использовании и в полной мере решала возлагаемые на нее задачи.
Передние стойки, смонтированные на подвесной системе, образовывали опору для упрощенной «приборной доски». На небольшой прямоугольной панели смонтировали измеритель скорости с собственным приемником воздушного давления и вариометр. Любопытно, что эти приборы не имели никакой дополнительной защиты. Внутренние детали прикрывались лишь штатными корпусами. В передней части треугольной рамы для приборов находился замок для буксировочного троса. Замок управлялся пилотом и контролировался при помощи небольшого штурвала, установленного на нижней трубе рамы.
Автожир Курочкина был выполнен разборным. Перед транспортировкой изделие можно было разобрать на сравнительно мелкие детали и агрегаты. Все элементы разобранного летательного аппарата можно было уложить в пенал длиной 2,5 м и диаметром 400 мм. Малая масса позволяла переносить пенал с автожиром силами нескольких человек. При этом необходимость в нескольких носильщиках была обусловлена, в первую очередь, большими размерами пенала.
В 1948 году Ф.П. Курочкин и его коллеги изготовили опытный образец индивидуального сверхлегкого автожира. Вскоре начались испытания летательного аппарата, площадкой для которых стало летное поле вблизи подмосковной платформы Соколовская. Летчиком-испытателем стал сам конструктор-энтузиаст. Для обеспечения полноценных летных испытаний авторам проекта выделили грузовик ГАЗ-АА, который предполагалось использовать в качестве буксировщика.
Общий вид автожира
По известным данным, во время испытаний раскрутка несущего винта выполнялась преимущественно при помощи проволоки. В таком случае появлялась возможность максимально быстро получить требуемые обороты и подниматься в воздух. Без использования принудительной раскрутки летчику-испытателю пришлось бы взлетать из кузова автомобиля-буксировщика после требуемого его разгона. Впрочем, во время испытаний следовало проработать все варианты взлета.
Система принудительной раскрутки показала себя самым лучшим образом. Выполняя разбег, летчик мог сделать всего несколько шагов, после чего несущий винт набирал нужные обороты и создавал требуемую подъемную силу. Дальнейший разгон летчика, в том числе и за счет буксировщика, позволял увеличить подъемную силу и подняться в воздух. При помощи 25-метрового буксировочного троса автожир Ф.П. Курочкина мог подняться на высоту до 7-8 м. Полеты на буксире проводились при скоростях не более 40-45 км/ч.
Достаточно быстро было установлено, что полноразмерный сверхлегкий автожир по своим летным данным почти не отличается от предыдущей масштабной модели. Летательный аппарат уверенно держался в воздухе, показывал приемлемую устойчивость и слушался ручки управления. Взлет и посадка так же не были связаны с какими-либо проблемами.
Насколько известно, по тем или иным причинам Ф.П. Курочкин и его коллеги так и не смогли завершить испытания оригинального летательного аппарата. После нескольких полетов, давших положительные результаты, испытания были прекращены. Почему проект завершился на этой стадии и не получил дальнейшего развития – неизвестно. По неким неизвестным причинам работы были свернуты и не привели к практическим результатам. Специалисты смогли собрать массу сведений о необычном варианте автожира, но их так и не удалось использовать на практике.
Оригинальный проект сверхлегкого автожира для индивидуального использования, предложенный молодым авиаконструктором Ф.П. Курочкиным, представлял большой интерес с точки зрения перспективных путей развития техники. В рамках инициативного проекта предлагалось реализовать и проверить несколько необычных идей, позволявших получить многоцелевое транспортное средство максимально простой конструкции. В то же время, по неким причинам такой летательный аппарат не смог пройти весь цикл испытаний и потерял шансы пойти в серию.
По некоторым данным, в ходе доводки и совершенствования автожир Курочкина мог получить собственную силовую установку в виде компактного и маломощного двигателя. В результате такой доработки автожир перешел бы в категорию вертолетов. С помощью двигателя летчик мог бы самостоятельно разгоняться и взлетать, не нуждаясь в буксировщике. Кроме того, мотор давал возможность совершать самостоятельный полет на нужных скоростях и высотах с выполнением различных маневров. Такой летательный аппарат, к примеру, мог бы найти применение в спорте. При должной инициативности потенциальные эксплуатанты могли бы найти автожиру или вертолету и иное применение.
Тем не менее, проект Ф.П. Курочкина не был лишен некоторых недостатков, затруднявших эксплуатацию техники в тех или иных целях. Пожалуй, главной проблемой являлся большой диаметр несущего винта, способного создавать требуемую подъемную силу. Крупная конструкция могла быть достаточно хрупкой и потому бояться любых повреждений. Неаккуратный разбег или разгон вполне мог привести к повреждению лопастей вплоть до невозможности полета. Использование собственного двигателя, при всех преимуществах, приводило к росту взлетной массы и связанным с ним проблемам.
Наконец, дальнейшее развитие проекта могло быть оправдано только в случае наличия реальных практических перспектив. Даже сейчас, имея современный опыт, трудно представить, в какой сфере мог бы пригодиться малогабаритный одноместный автожир. В конце сороковых годов прошлого века этот вопрос, по всей видимости, тоже остался без ответа.
Оригинальный проект сверхлегкого автожира Ф.П. Курочкина прошел стадию проверок модели в аэродинамической трубе, а затем был доведен до стадии испытаний полноценного опытного образца. Однако эти проверки не были завершены, и от оригинального летательного аппарата отказались. В дальнейшем советские конструкторы продолжили изучать тематику легких и сверхлегких автожиров, однако все новые разработки такого рода имели менее смелый облик и больше напоминали технику традиционных конструкций. Впрочем, в связи с некоторыми известными обстоятельствами, значительное число этой техники тоже не дошло до практической эксплуатации.
По материалам сайтов:
http://airwar.ru/
https://paraplan.ru/
http://strangernn.livejournal.com/
Автожиры, это слово хорошо знакомо всем любителям авиации, а для людей не связанных с техникой, это слово, скорее всего, связано с чем-то архаичным, устаревшим.
Первые работы над автожирами проводил испанский изобретатель Хуан де ла Сиерва. Его работы над этими винтокрылыми машинами, в 1919 г. вызвали большой интерес. В Советском Союзе, в 30-х годах активно разрабатывались автожиры известных конструкторов. Например, в 1929 году, конструкторами Камовым и Скржинским был создан КаСкр-1 «Красный инженер», показавший вполне приличные летные данные. Н.И.Камов стал более известным как создатель советских вертолетов марки «Ка».
Впоследствии, с развитием самолетной, а главное вертолетной техники интерес к автожирам упал, и все работы, практически были свернуты. Второе рождение автожиры или гирокоптеры получили в США, в 60 годах прошлого века. Американский инженер и изобретатель с русскими корнями Игорь Бенсон, стал усиленно пропагандировать полеты на гирокоптерах. Аппараты им изобретенные были дешевы, и доступны самым широким массам населения. Управление ими было очень простое, а взлет с небольшого пятачка и посадка практически без пробега, сделали интересным простому обывателю этот вид транспорта. Его легкие автожиры продавались в виде конструктора из высылаемых по почте деталей, из которых любой практически человек мог собрать собственный аппарат. На волне популярности в Америке и Канаде были созданы уже двухместные легкие автожиры, которые получили официальный сертификат типа. До сих пор, некоторые из них можно увидеть летающими.
Так что такое автожир или гирокоптер? Чисто технически, автожир занимает промежуточное положение между самолетом и вертолетом, или скорее гибрид одного и второго. «Автожир сочетает в себе все недостатки самолета и вертолета», но это, конечно же, старая авиационная шутка. Дело в том, что из всей летающей техники автожир самый безопасный вид. Аппарат представляет собой, собственно кабину пилота, одно- или двухместную, с двигателем, который приводит в действие тянущий или толкающий воздушный винт, для горизонтального передвижения. А функцию самолетного крыла, для создания подъемной силы, выполняют свободновращающиеся лопасти ротора. Вращение лопастей происходит под действием набегающего потока. Вращаясь в режиме авторотации (свободного вращения), и установленные с положительным углом от 0-6 градусов, лопасти ротора создают достаточную тягу для поддержания аппарата в воздухе и всех необходимых эволюций. Автожир не подвержен штопору, этому страшному «зверю», которого опасаются авиаторы на самолетах. Дело в том что, со снижением поступательной скорости, автожир просто начинает плавное снижение. Даже в случае отказа маршевого двигателя, гирокоптер способен совершить безопасную посадку, довольствуясь маленьким пятачком поверхности.
Как сделать автожир своими руками? Этим вопросом, скорее всего, задавались те люди, которые очень любят или хотят летать. Стоит заметить, что, возможно, об этом устройстве слышали не все, так как оно не слишком распространено. Они широко использовались лишь до тех пор, пока не были изобретены вертолеты в том виде, в котором они имеются сейчас. С момента выхода в небо таких моделей летательных аппаратов автожиры сразу же утратили свою актуальность.
Как построить автожир своими руками? Чертежи
Создать такой летательный аппарат не составит большого труда тому, кто увлекается техническим творчеством. Особых инструментов или дорогостоящих строительных материалов также не понадобится. Место, которое придется выделить на сборку, минимальное. Стоит сразу добавить, что сборка автожира своими руками сэкономит колоссальное количество денег, так как покупка заводского образца потребует огромных финансовых затрат. Прежде чем приступать к процессу моделирования этого устройства, нужно позаботиться о наличии всех инструментов и материалов под руками. Второй шаг - это создание чертежа, без которого собрать стоящую конструкцию не представляется возможным.
Основная конструкция
Сразу стоит сказать, что построить автожир своими руками довольно просто, если это планер. С остальными моделями будет несколько сложнее.
Итак, для начала работ потребуется иметь среди материалов три дюралюминиевых силовых элемента. Один из них будет служить килем конструкции, второй играть роль осевой балки, а третий послужит в качестве мачты. К килевой балке сразу можно прикрепить управляемое носовое колесо, которое должно быть снабжено тормозным устройством. Концы осевого силового элемента также должны быть оснащены колесами. Можно использовать небольшие детали от мотороллера. Важный момент: если своими руками автожир собирается для полетов за катером на буксире, то колеса заменяются на управляемые поплавки.
Установка фермы
Еще один из основных элементов - это ферма. Монтируется эта деталь также на переднем конце килевой балки. Это устройство представляет собой треугольную конструкцию, которая склепывается из трех дюралюминиевых уголков, а после этого усиливается листовыми накладками. Предназначение этой конструкции - крепеж буксирного крюка. Устройство автожира своими руками с наличием фермы должно быть сделано так, чтобы пилот, дернув за шнур, мог в любой момент отцепиться от буксирного троса. Кроме того, ферма необходима и для того, чтобы на нее можно было установить самые простые приборы аэронавигации. К ним можно отнести устройство слежения за скоростью полета, а также механизм бокового сноса.
Еще один основной элемент - это монтаж педального узла, который устанавливается непосредственно под фермой. Данная деталь должна иметь тросовую подводку к рулю управления летательным аппаратом.
Рама для агрегата
При сборке автожира своими руками очень важно уделить должное внимание его раме.
Как говорилось ранее, для этого потребуется три дюралюминиевых трубы. Эти детали должны иметь сечение 50х50 мм, а толщина стенок трубы должна быть равна 3 мм. Похожие элементы часто используется при монтаже окон или дверей. Так как будет необходимо сверлить отверстия в этих трубах, необходимо запомнить важное правило: при проведении работ сверло не должно повредить внутреннюю стенку элемента, оно должно только коснуться его и не более. Если говорить о выборе диаметра, то он должен быть подобран так, чтобы болт типа Мб мог как можно плотнее зайти в полученное отверстие.
Еще одно важное замечание. При составлении чертежа автожира своими руками нужно учесть один нюанс. При сборке аппарата мачта должна быть отклонена чуть-чуть назад. Угол наклона этой детали равен примерно 9 градусам. При составлении чертежа этот момент нужно учесть, чтобы потом не забыть. Основное предназначение этого действия в том, чтобы создать угол атаки лопастей автожира в 9 градусов даже тогда, когда он просто стоит на земле.
Сборка
Сборка рамы автожира своими руками продолжается тем, что необходимо закрепить осевую балку. Она крепится к килю поперек. Для надежного крепления одного элемента основания к другому необходимо использовать 4 болта Мб, а также добавить к ним законтренные гайки. Кроме этого крепления, нужно создать дополнительную жесткость конструкции. Для этого используют четыре раскоса, которые соединяют две детали. Раскосы должны быть выполнены из стального уголка. На концах осевой балки, как упоминалось ранее, необходимо закрепить колесные оси. Для этого можно использовать парные обоймы.
Следующим шагом в сборке автожира своими руками будет изготовление рамы и спинки сиденья. Для того чтобы собрать эту небольшую конструкцию, лучше всего также использовать дюралюминиевые трубы. Для сборки рамы отлично подходят детали от детских раскладушек или колясок. Для крепления каркаса сиденья спереди используются два дюралюминиевых уголка с размерами 25х25 мм, а сзади он крепится к мачте при помощи кронштейна, сделанного из стального уголка 30х30 мм.
Проверка автожира
После того как будет готова рама, собрано и прикреплено сиденье, готова ферма, установлены навигационные приборы и остальные важные элементы автожира, необходимо проверить, как работает готовая конструкция. Делать это необходимо до того, как будет установлен и разработан ротор. Важное замечание: проверять работоспособность летательного аппарата необходимо на той площадке, с которой планируются дальнейшие полеты.
Для того чтобы начать собирать что-либо своими руками, необходимо разобраться с основами. Что представляет собой автожир? Это летательный аппарат, который отличается сверхлегкостью. Он является винтокрылой воздушной моделью, которая при полете опирается на несущую поверхность, свободно вращающегося в режиме авторотации несущего винта.
Автожир: характеристики
Данное изобретение принадлежит испанскому инженеру Хуану де ла Сиерва. Сконструирован этот летательный аппарат был в 1919 году. Стоит сказать, что в то время все инженеры пытались построить вертолет, но вышло именно это. Конечно, конструктор не решил избавиться от своего проекта, а в 1923 году выпустил первый в мире автожир, который мог летать за счет эффекта авторотации. Инженер даже создал собственную фирму, которая занималась производством этих аппаратов. Так продолжалось до тех пор, пока не были изобретены современные вертолеты. В этот момент автожиры утратили свою актуальность практически полностью.
Автожир своими руками
Будучи когда-то основным летательным аппаратом, сегодня автожир превратился в пережиток истории, который можно собрать своими руками у себя дома. Стоит сказать, что это очень даже неплохой вариант для тех людей, кто очень хочет "научиться летать".
Чтобы сконструировать этот летательный аппарат, нет необходимости покупать дорогостоящие детали. К тому же, для его сборки не понадобится специальное оборудование, большое помещение и т. д. Собрать его можно даже в квартире, если в комнате достаточно места и соседи не против. Хотя небольшое число элементов автожира все же будет нуждаться в обработке на токарном станке.
В остальном же, сборка автожира своими руками - это довольно простой процесс.
Несмотря на то, что аппарат довольно прост, существует несколько видов этой конструкции. Однако, для тех, кто решился создавать его самостоятельно и впервые, рекомендуется начать с такой модели как автожир-планер.
Недостатком этой модели станет то, что для его подъема в воздух понадобится машина и трос, длиной около 50 метров или больше, который можно будет закрепить на автомобиле. Тут необходимо понимать, что высота полета на автожире будет ограничена длиной этого элемента. После того, как такой планер будет поднят в воздух, у пилота должна будет быть возможность сбросить трос.
После отсоединения от автомобиля летательный аппарат начнет медленно планировать вниз под углом примерно в 15 градусов. Это необходимый процесс, так как он позволит пилоту выработать все необходимые навыки пилотирования, прежде чем отправиться в настоящий, свободный полет.
Основные геометрические параметры автожира, имеющего шасси с носовым колесом
Для того, чтобы перейти к настоящему полету, к автожиру своими руками необходимо добавить еще одну деталь - двигатель с толкающим винтом. Максимальная скорость аппарата с таким типом двигателя составит около 150 км/ч, а максимальная высота увеличится до нескольких километров.
Основа летательного аппарата
Итак, изготовление автожира своими руками необходимо начинать с основы. Ключевыми деталями этого устройства будут три дюралюминиевых силовых элемента. Первые две детали - это килевая и осевая балки, а третий - это мачта.
К килевой балке спереди необходимо будет добавить управляемое носовое колесо. Для этих целей можно использовать колесо от спортивного микроавтомобиля. Важно отметить, что эта деталь должна быть оснащена тормозным устройством.
К концам осевой балки с обеих сторон также нужно прикрепить колеса. Для этого вполне подойдут небольшие колеса от мотороллера. Вместо колес можно монтировать поплавки, если планируется использовать автожир как средство для полета на буксире за катером.
Кроме этого, к концу килевой балки нужно добавить еще один элемент - ферму. Фермой называют треугольную конструкцию, которая складывается из дюралюминиевых уголков, а после усиливается прямоугольными листовыми накладками.
Можно добавить, что цена автожира довольно высока, а его изготовление своими руками не только реально, но и помогает хорошо сэкономить.
Элементы килевой балки
Предназначение крепления фермы на килевую балку - это соединение аппарата и автомобиля посредством троса. То есть он надевается именно на эту деталь, которая должна быть обустроена так, чтобы пилот, когда дернет за нее, мог сразу же освободиться от сцепления с тросом. Кроме этого, эта деталь служит платформой для размещения на ней простейших летательных приборов - индикатора воздушной скорости, а также индикатора бокового сноса.
Под этим элементом располагается педальный узел с тросовой проводкой к рулю управления средством.
Самодельный автожир также должен быть оснащен оперением, располагающимся на противоположном конце килевой балки, то есть сзади. Под оперением понимают горизонтальный стабилизатор и вертикальный, который выражен через киль с рулем управления.
Последняя хвостовая деталь - это предохранительное колесо.
Рама для автожира
Как говорилось ранее, рама самодельного автожира состоит из трех элементов - килевой и осевой балки, а также из мачты. Изготавливаются эти детали из дюралюминиевой трубы, с сечением 50х50 мм, а толщина стенок должна быть 3 мм. Обычно такие трубы используются в качестве основы для окон, дверей, витрин магазинов и т.д.
Если не хочется использовать этот вариант, можно сконструировать автожир своими руками при помощи коробчатых балок из дюралюминиевых уголков, которые соединяются при помощи аргонодуговой сварки. Лучшим вариантом материала считается Д16Т.
При установке разметки для сверления отверстий необходимо следить, чтобы сверло только коснулось внутренней стенки, но не повредило ее. Если говорить о диаметре требуемого сверла, то он должен быть таким, чтобы модель болта Мб входила в отверстие как можно плотнее. Проводить все работы лучше всего электрической дрелью. Использовать ручной вариант здесь неуместно.
Сборка основы
Прежде чем приступить к сборке основания, лучше всего составить чертеж автожира. При его составлении и последующем соединении основных деталей необходимо учитывать, что мачта должна быть немного отклонена назад. Для того, чтобы добиться этого эффекта, перед установкой у нее немного подпиливается основание. Это необходимо сделать для того, чтобы лопасти несущего винта имели угол атаки в 9 градусов, когда автожир просто стоит на земле.
Этот момент очень важен, так как обеспечение нужного угла создаст необходимую подъемную силу даже при небольшой скорости буксировки аппарата.
Расположение осевой балки - поперек килевой. Крепление осуществляется также к килевой балке при помощи четырех болтов Мб, а для большей надежности они должны быть снабжены законтренными разрезными гайками. Кроме этого, для увеличения жесткости автожира балки соединяются между собой четырьмя раскосами из стального уголка.
Спинка, сиденье и шасси
Для того, чтобы прикрепить раму к основе, необходимо использовать два дюралюминиевых уголка 25х25 мм спереди, прикрепив их к килевой балке, а сзади крепить к мачте при помощи кронштейна из стального уголка 30х30 мм. Спинка привинчивается к раме сиденья и к мачте.
На эту деталь также надеваются кольца, которые вырезаются из резиновой камеры колеса. Чаще всего для этих целей используется камера колеса грузового транспорта. Сверху на эти кольца накладывается поролоновая подушка, которая привязывается тесемками и обшивается прочной тканью. На спинку лучше всего натянуть чехол, который будет выполнен из той же ткани, что и сиденье.
Если говорить о шасси, то передняя стойка должна иметь вид вилки, которая выполнена из листовой стали, а также иметь колесо от карта, поворачивающееся вокруг вертикальной оси.
Ротор автожира и цена
Очень важным требованием для стабильной работы летательного аппарата является плавная работа ротора. Это очень важно, так как сбой в работе этой детали вызовет тряску всей машины, что сильно повлияет на прочность всей конструкции, будет мешать стабильной работе самого же ротора, а также нарушать регулировку деталей. Чтобы избежать всех этих неприятностей, очень важно правильно сбалансировать этот элемент.
Первый способ балансировки заключается в том, что элемент обрабатывается целиком, как обычный винт. Для этого необходимо очень жестко закрепить лопасти на втулке.
Второй способ - это балансировка каждой лопасти по отдельности. В таком случае необходимо добиться одинакового веса от каждой лопасти, а также достичь того, чтобы центр тяжести каждого элемента находился на одинаковом расстоянии от корня.
Цена автожира, изготовленного на заводе, начинается от 400 тысяч рублей и доходит до 5 миллионов рублей.
