ВИРОПЛАНЕР

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.

Рис. 1. Летающая игрушка «МУХА»

Рис. 1. Летающая игрушка «МУХА»
Рис. 1. Летающая игрушка «МУХА»:
А — запуск, Б — спуск на авторотации.
Рис. 2. Автомат на малой скорости принимает груз с земли.
Рис. 2. Автомат на малой скорости принимает груз с земли.

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.

Рис. 3. Схема микроавтожира Игоря Бенсена (по рисунку, выполненному самим конструктором).
Рис. 3. Схема микроавтожира Игоря Бенсена (по рисунку, выполненному самим конструктором).

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.

Рис. 4. Схема планера-автожира (виропланера) конструкции А. Бобика, Ч. Юрка и А. Сокальсного.
Рис. 4. Схема планера-автожира (виропланера) конструкции А. Бобика, Ч. Юрка и А. Сокальсного.

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.

Рис. 5. Современный микроавтожир, буксируемый автомобилем.
Рис. 5. Современный микроавтожир, буксируемый автомобилем.

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.

ПараметрыОграниченияПримечания
1Число колес3, 4,…
2Число местНе более 4
3КомпоновкаЛюбаяДвигатель сзади, спереди
4Рабочий объем двигателя (см3)Не более 900Использование, кубатуры, большей чем 900 см3, не допускается
5Привод на колесаВ любой комбинации
6Габариты (мм):

длина

ширина

высота

база

колея

Не более 3500 мм
» »1500 »
» »1450 »
Не менее 1600 »
» »1100 »
Длина автомобилей спортивного типа не ограничена
7Скорость микроавтомобиля (км/час)Не более 70
8Мощность двигателя на 1 т веса (л. с.)20 — 35
9Тормозной путь (м):

скорость 30 км/час

скорость 50 км/час

Не более 8
» » 20
Сухая дорога
10Радиус поворота (м)» » 6По внешнему переднему колесу
11Угол опрокидывания (град.)Не менее 40
12Дорожный просвет (мм)» » 150
13Углы свеса (град.):

передний

задний

» » 20
» » 15
14Граница невидимой части дорогиНе дальше 8 м
15Рулевое управление автомобильного типаС рулевым колесом, рулевым механизмом (реечным, кривошипным или винтовым) и приводом с трапециейРулевое управление мотоциклетного типа не допускается
16Тормоза: рабочий стояночныйПривод от педали рычагаПри весе автомобиля менее 600 кг допускается установка тормозов только на задние колеса
17ШиныПневматические
18Отсутствие заносаПри скорости 20 км/час по кругу радиусом 6 мПерегрузка недопустима
19Задний ходПри весе более 300 кг
20Размещение бензобакаБез перегородки к двигателю не ближе 100 мм; к коллектору не ближе 200 ммВ случае нарушения требуется защитная перегородка
21Освещение обязательное1. Фонари с лампами не менее 32×21 св.
2. Габаритные фонари спереди и сзади
3. Указатели поворота
4. Сигналы торможения
Не менее одной
Не далее 350 мм от края кузова
22Обязательное оборудование приборного щитка1. Спидометр
2. Замок зажигания
Любого типа
23Требования к эстетике кузоваСовременный стиль кузова, чистота поверхности не хуже, чем у серийных автомобилей

Г. МАЛИНОВСКИЙ

Рекомендуем почитать

  • ВЗРЫВ-НОЖНИЦЫВЗРЫВ-НОЖНИЦЫ
    Насколько мягки и послушны огненные «змеи» проката в руках вальцовщиков, настолько неподатливы они и трудны в обработке в остывшем виде, при раскрое их на мерные заготовки. Способы резки...
  • МОДЕЛЬ-ПОБЕДИТЕЛЬНИЦАМОДЕЛЬ-ПОБЕДИТЕЛЬНИЦА
    Конструктор этой модели класса SЗA — Максим Шехватов, школьник из г. Электросталь (Московская обл.) и чемпион России 2001 г. в двух классах спортивных ракет — SЗA и S4A. Его модель...
Тут можете оценить работу автора: