ВИРОПЛАНЕР

В последние годы любители техники многих стран проявляют большой интерес к полетам на самодельных автожирах и планерах-автожирах. Недорогие, простые в изготовлении и несложные в пилотировании, эти летательные аппараты могут применяться не только для спорта, но и как отличное средство ознакомления широких кругов молодежи с воздушной стихией. Наконец, они с успехом могут быть использованы для связи. В 20—40-е годы автожиры строились во многих странах.

Сейчас их можно увидеть только в музеях: они не выдержали конкуренции с вертолетами. Однако для спортивных целей автожиры и особенно буксируемые автожиры-планеры применяются и в наши дни (см. рис.). У нас проектированием и постройкой микроавтожиров занимаются главным образом студенческие конструкторские бюро авиационных вузов. Лучшие машины этого класса экспонировались на ВДНХ СССР, на выставках технического творчества молодежи и т. д. Читатели журнала «Моделист-конструктор» в многочисленных письмах просят рассказать об устройстве микроавтожиров и планеров-автожиров.

С этой просьбой мы обратились к мастеру спорта Г. С. Малиновскому, который еще в предвоенные годы принимал участие в экспериментальных работах с автожирами промышленной постройки. По существу, настоящая статья является первой, затрагивающей интересную и перспективную область технического творчества, где советские любители техники могут и должны добиться больших успехов. Статья отнюдь не претендует на исчерпывающую полноту освещения вопроса. Это только начало большого разговора.

РАЗГОВОР НАЧИНАЕТСЯ С «МУХИ»

Все знают летающую игрушку, известную под названием «муха». Это несущий винт (пропеллер), насаженный на тонкую палочку. Стоит раскрутить палочку ладонями, как игрушка сама вырвется из рук и стремительно взлетит вверх, а затем, плавно вращаясь, опустится на землю. Разберемся в природе ее полета. Взлетала «муха» потому, что мы затратили какое-то количество энергии на ее раскрутку — она была вертолетом (рис. 1).

Теперь привяжем к палочке, на которую насажен ротор, нитку длиной 3— 5 м и попробуем тянуть «муху» против ветра. Она взлетит и при благоприятных условиях, быстро вращаясь, будет набирать высоту.

Этот принцип заложен и в автожире: во время разбега по взлетной дорожке его несущий винт под действием встречного потока начинает раскручиваться и постепенно развивает подъемную силу, достаточную для взлета. Следовательно, несущий винт — ротор выполняет ту же роль, что и крылья самолета. Но по сравнению с крылом у него есть существенное преимущество: его поступательная скорость при равной подъемной силе может быть намного меньше. Благодаря этому автожир способен опускаться в воздухе почти вертикально и совершить посадку на маленьких площадках (рис. 2). Если же при взлете раскрутить лопасти ротора при пулевом угле атаки, а затем резко перевести их на положительный угол, то автожир сможет взлетать с места.

НА ЧЕМ ЛЕТАЛ И. БЕНСЕН

Прообразом большинства любительских планеров-автожиров послужила машина американца И. Бенсена (рис. 3). Она была создана вскоре после окончания второй мировой войны и вызвала большой интерес во многих странах. По официальным данным, в настоящее время построены и успешно летают свыше четырех тысяч аппаратов подобного рода.

Автожир И. Венсена состоит из крестообразной металлической рамы А, на которой жестко смонтирован пилон В, служащий опорой ротора В с рычагом непосредственного управления Г. Перед пилоном расположено сиденье пилота Д, а сзади на раме — простейшее вертикальное оперение, состоящее из киля Е и руля поворотов Ж. Руль поворотов связан тросами с ножной педалью, находящейся в передней части рамы. Шасси автожира — трехколесное, с пневматиками облегченного типа (боковые колеса имеют размер 300X100 мм, переднее, управляемое — 200X75 мм). Под хвостовой частью рамы расположено дополнительное опорное колесо из твердой резины Ø 80 мм. Ротор имеет металлическую ступицу и две деревянные лопасти, описывающие круг Ø 6 м. Хорда лопасти — 175 мм, относительная толщина профиля — 11%, материал — высококачественная древесина, переклеенная с фанерой и армированная стеклотканью. Полеты планера-автожира Бенсена осуществлялись на буксире за автомобилем (рис. 5). Впоследствии на подобные машины устанавливался 70-сильный двигатель с толкающим винтом.

Польские конструкторы Александр Бобик, Чеслав Юрка и Андрей Сокальский создали планер-автожир (рис. 4), взлетающий с воды. Он буксировался быстроходным катером или мотолодкой с мощным подвесным мотором (порядка 50 л. с.). Планер установлен на поплавок, по форме и конструкции аналогичный корпусу спортивного скутера младших классов. Ротор с непосредственным управлением закреплен на простом и легком пилоне, расчаленном тросовыми растяжками к корпусу поплавка. Это позволило добиться минимального веса конструкции при вполне достаточной ее надежности. Технические данные планера-автожира, который его авторы назвали «виропланером», таковы: длина— 2,6 м, ширина — 1,1 м, высота — 1,7 м, общий вес конструкции — 42 кг, диаметр ротора — 6 м. Его летные данные: взлетная скорость — 35—37 км/час, максимально-допустимая — 60 км/час, посадочная — 15—18 км/час, обороты ротора — 300—400 об/мин.

Польские конструкторы совершили на своем «виропланере» много успешных полетов. Они считают, что их машина имеет большое будущее. Один из создателей «виропланера», Чеслав Юрка, писал: «При соблюдении элементарных правил осторожности, высокой дисциплинированности водителя катера и обслуживающего персонала полеты на «виропланерах» совершенно безопасны. Большое количество озер, водная гладь которых всегда свободна, позволит заниматься этим увлекательным видом спорта и отдыха всем желающим.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Разберемся, каким образом обеспечивается управляемость машины. На самолете это просто — там есть рули высоты, руль поворота и элероны. Отклонением их в нужную сторону осуществляются любые эволюции. А винтокрылым машинам, оказывается, такие рули не нужны: изменение направления полета происходит тотчас же, как только ось ротора изменяет свое положение в пространстве. Для изменения наклона оси ротора на планере-автожире применено приспособление, состоящее из двух подшипников: неподвижно закрепленного в щечках головки А и связанного с рычагом управления Б. Подшипник А, будучи сферическим, позволяет валу ротора отклоняться от основного положения на 12° в любую сторону, что обеспечивает машине продольную и поперечную управляемость.

Рычаг управления ротором, жестко связанный с корпусом нижнего подшипника, имеет напоминающую велосипедный руль поперечину, которую пилот держит обеими руками. Для взлета, чтобы перевести ротор на большой угол, рычаг двигается вперед; для уменьшения угла и перевода машины в горизонтальный полет — назад; для создания крена вправо (или устранения левого крена) рычаг отклоняется влево, при правом крене — вправо. Эта особенность управления автожирами создает известные трудности для пилотов, летающих на обычных планерах, самолетах и вертолетах (движения ручки у всех этих машин прямо противоположные по знаку).

Поэтому перед полетами на планерах-автожирах с непосредственным управлением необходимо пройти специальную подготовку на стенде-тренажере. Можно, правда, пойти на некоторое усложнение конструкции, оборудовав машину управлением «нормального» самолетного типа (показано пунктиром на схеме автожира Бенсена, см. рис. 3).

ПРЕЖДЕ, ЧЕМ СТРОИТЬ

В редакцию поступает множество писем, авторы которых спрашивают, каким техническим требованиям должен удовлетворять микролитражный автомобиль, изготовленный в индивидуальном порядке. Этим, в частности, интересуется иркутянин М. Померанцев, И. Петров из Астрахани, В. Сысоев из города Кемерово, Л. Пилипчук из Запорожья и другие. Мы попросили ответить на эти вопросы председателя секции любительского микроавтомобилизма при Московском городском спортивно-техническом автомотоклубе ДОСААФ И. Туревского. Он предоставил редакции выписку из технических требований к микролитражным автомобилям, изготовленным в индивидуальном порядке. Эти требования составлены в клубе и согласованы с органами ГАИ.

Г. МАЛИНОВСКИЙ