Сейчас любители авиации многих государств проявляют громадной интерес к полётам на самодельных планёрах-автожирах и фактически автожирах. Недорогие, простые в изготовлении и несложные в пилотировании, эти летательные аппараты смогут использоваться не только для спорта, но и как хорошее средство ознакомления широких кругов молодёжи с воздушной стихией. Наконец, они с успехом смогут быть использованы для связи. В 1920 — 1940-е годы автожиры строились во многих государствах.
на данный момент их возможно заметить лишь в музеях: они не выдержали борьбе с вертолётами. Но для спортивных целей автожиры и особенно буксируемые автожиры-планёры используются и Сейчас (см. рис.).
У нас постройкой и проектированием микроавтожиров занимаются в основном студенческие конструкторские бюро авиационных институтов.
Лучшие автомобили этого класса экспонировались на выставках технического творчества молодёжи и т.д. Читатели «Моделиста-конструктора» в бессчётных письмах просят поведать об устройстве планёров-автожиров и микроавтожиров. Данный вопрос в своё время достаточно прекрасно осветил на страницах издания мастер спорта Г. С. Малиновский, что ещё в предвоенные годы учавствовал в экспериментальных работах с автожирами промышленной постройки.
По существу, настоящая статья до сих пор актуальна, потому, что затрагивает увлекательную область технического творчества, где любители авиации смогут и должны добиться громадных удач. Статья отнюдь не претендует на исчерпывающую полноту освещения вопроса. Это лишь начало громадного беседы.
РАЗГОВОР НАЧИНАЕТСЯ С «МУХИ»
Все знают летающую игрушку, известную называющиеся «Муха». Это несущий винт (пропеллер), насаженный на узкую палочку. Стоит раскрутить палочку ладонями, как игрушка сама вырвется из рук и быстро взлетит вверх, а после этого, медлено вращаясь, опустится на землю. Разберёмся в природе её полёта. Взлетала «Муха» вследствие того что мы затратили какое-то количество энергии на её раскрутку — она была вертолётом (рис. 1).
Рис. 1. Летающая игрушка «Муха»:
А — запуск; Б — спуск на авторотации
Сейчас привяжем к палочке, на которую насажен ротор, нитку длиной 3 -5 м и попытаемся тащить «Муху» против ветра. Она взлетит и при благоприятных условиях, скоро вращаясь, будет набирать высоту.
Данный принцип заложен и в автожире: на протяжении разбега по взлётной дорожке его несущий винт под действием встречного потока начинает раскручиваться и неспешно развивает подъёмную силу, достаточную для взлёта. Следовательно, несущий винт — ротор делает ту же роль, что и крыло самолёта.
Но, если сравнивать с крылом, у него имеется значительное преимущество: его поступательная скорость при равной подъёмной силе возможно значительно меньше. Именно поэтому автожир способен опускаться в воздухе практически вертикально и приземлиться на мелких площадках (рис. 2). В случае если же при взлёте раскрутить лопасти ротора при нулевом угле атаки, а после этого быстро перевести их на хороший угол, то автожир сможет взлететь вертикально.
Рис.
2. Автожир на малой скорости принимает груз с почвы
НА ЧЁМ ЛЕТАЛ И. БЕНСЕН
Прообразом большинства любительских планёров-автожиров послужила машина американца И. Бенсена. Она была создана практически сразу после окончания Второй мировой и позвала громадной интерес во многих государствах.
Согласно данным из официальных источников, на данный момент выстроены и удачно летают более чем нескольких тысяч аппаратов подобного рода.
Автожир И. Бенсена складывается из крестообразной железной рамы А, на которой жёстко смонтирован пилон Б, служащий опорой ротора В с рычагом яркого управления Г. Передпилоном расположено сиденье пилота Д, а позади на раме — простейшее вертикальное оперение, складывающееся из киля Е и руля направления Ж. Последний связан тросами с ножной педалью, находящейся в передней части рамы.
Шасси автожира — трёхколёсное, с пневматиками облегчённого типа (боковые колёса имеют размер 300×100 мм, переднее, управляемое — 200×75 мм). Под хвостовой частью рамы расположено дополнительное опорное колесо из жёсткой резины диаметром 80 мм. Ротор имеет железную ступицу и две древесные лопасти, обрисовывающие круг диаметром 6 м. Хорда лопасти — 175 мм, относительная толщина профиля -11%, материал — отличная древесина, переклеенная с армированная стеклотканью и фанерой.
Полёты планёра-автожира Бенсена осуществлялись на буксире за автомобилем (рис. 5). Потом на подобные автомобили устанавливался 70-сильный двигатель с толкающим винтом.
Рис. 3. Схема микроавтожира Игоря Бенсена (по рисунку, выполненному самим конструктором)
Рис. 4. Схема планёра-автожира (виропланера) конструкции А. Бобика; Ч. Юрки и А. Сокальского
Рис. 5. Современный микроавтожир, буксируемый автомобилем
Польские конструкторы Александр Бобик, Чеслав Андрей и юрка Сокальский создали планёр-автожир (рис.
4), взлетающий с воды. Он буксировался быстроходным катером либо мотолодкой с замечательным подвесным мотором (порядка 50 л.с.). Планёр установлен на поплавок, по конструкции и форме подобный корпусу спортивного скутера младших классов. Ротор с ярким управлением закреплён на несложном и лёгком пилоне, расчаленном тросовыми растяжками к корпусу поплавка.
Это разрешило добиться минимального веса конструкции при в полной мере достаточной её надёжности. Технические данные планёра-автожира, что его авторы назвали «виропланёром», таковы: протяженность — 2,6 м, ширина — 1,1 м, высота -1,7 м, неспециализированный вес конструкции — 42 кг, диаметр ротора — 6 м. Его лётные эти: взлётная скорость — 35 — 37 км/час, максимально-допустимая — 60 км/час, посадочная — 15 — 18 км/час, частота вращения ротора — 300 — 400 об/мин.
Польские конструкторы совершили на своём «виропланёре» большое количество успешных полётов. Они уверены в том, что их машина имеет громадное будущее. Один из создателей «виропланёра», Чеслав Юрка, писал: «При соблюдении элементарных правил осторожности, высокой обслуживающего водителя персонала и дисциплинированности катера полёты на «виропланёрах» совсем надёжны.
Много озёр, водная гладь которых неизменно свободна, разрешит заниматься этим увлекательным видом отдыха и спорта всем желающим».
СОВОКУПНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ
Разберёмся, как обеспечивается управляемость автомобили. На самолёте это легко — в том месте имеется рули высоты, элероны и руль поворота. Отклонением их в нужную сторону осуществляются каждые эволюции.
А винтокрылым автомобилям, выясняется, такие рули не необходимы: изменение направления полёта происходит в тот же час же, когда ось ротора изменяет собственное положение в пространстве. Для трансформации наклона оси ротора на планёре-автожире применено приспособление, складывающееся из двух подшипников; без движений закреплённого в щёчках головки А и связанного с рычагом управления Б. Подшипник А, будучи сферическим, разрешает валу ротора отклоняться от главного положения на 12° в любую сторону, что снабжает машине продольную и поперечную управляемость.
Рычаг управления ротором, жёстко связанный с корпусом нижнего подшипника, имеет напоминающую велосипедный руль поперечину, которую пилот держит обеими руками. Для взлёта, дабы перевести ротор на громадный угол, рычаг двигается вперёд; для перевода машины и уменьшения угла в горизонтальный полёт — назад; для крена вправо (либо устранения левого крена) рычаг отклоняется влево, при правом крене — вправо.
Эта особенность управления автожирами создаёт узнаваемые трудности для пилотов, летающих на простых планёрах, вертолётах и самолётах (перемещения ручки у всех этих автомобилей прямо противоположные по символу).
Исходя из этого перед полётами на лланёрах-автожирах с ярким управлением нужно пройти особую подготовку на стенде-тренажёре.
Возможно, действительно, пойти на некое усложнение конструкции, оборудовав машину управлением «обычного» самолётного типа (продемонстрировано пунктиром на схеме автожира Бенсена, см. рис. 3),
ПРЕЖДЕ, ЧЕМ СТРОИТЬ
Планёр-автожир имеет намного меньше подробностей, чем простой велосипед. Но это не означает что его возможно изготовить кое-как, в одном месте привязав проволочкой, а в другом — вместо болта засунуть гвоздь.
Все подробности должны быть изготовлены, как говорят, на наибольшем авиационном уровне: так как от их качества, их надёжности зависит жизнь человека.
Кроме того в случае если летать над водой. Исходя из этого нужно сходу принять такое ответ: имеется возможность выполнить все работы отлично — будем делать виропланёр, в случае если нет — отложим строительство до лучших времён.
Рис. 6. Конструкция лопасти
Рис. 7. Обработка пакета
Рис. 8. Склейка в стапеле
самая ответственной и тяжёлой подробностью в изготовлении виропланёра есть, непременно, ротор. Попытки применять для установки на самодельные планёры-автожиры отслужившие собственный срок лопасти от производимых отечественной индустрией вертолётов успеха не имели, поскольку они вычислены на другие режимы. Исходя из этого использовать их ни за что не нужно.
Типовая конструкция лопасти продемонстрирована на рисунке 6. Для склейки лонжерона нужно заготовить прямослойные, прекрасно просушенные сосновые рейки и шепетильно прифуговать их друг к другу. Они планируют в пакет, как продемонстрировано на рисунке 7. В промежутки между рейкамиобязательно закладываются полосы стеклоткани марки АСТТ6, предварительно промазанные эпоксидным клеем. Рейки кроме этого должны быть промазаны с обеих сторон.
Пакет по окончании нужной выдержки запрессовывается в приспособлении, снабжающем изделию прямолинейность как по широкой, так и по узкой стороне пакета. По окончании сушки пакет обрабатывается в соответствии с заданным профилем, образуя переднюю часть («носик»} лопасти. Обработка должна быть выполнена весьма шепетильно, с применением металлических контршаблонов. «Хвостик» лопасти изготовляется из блоков пенопласта марки ПХВ-1 либо ПС-2, усиленных рядом фанерных нервюр.
Склейку направляться выполнить в особом стапеле (рис. 8), дабы обеспечить правильность профиля. Окончательная обработка лопасти ведётся шкуркой и напильником, с применением контршаблонов, по окончании чего вся лопасть оклеивается узкой стеклотканью на эпоксидном клее, шлифуется, окрашивается в броский цвет и полируется сперва пастами, а после этого полировочной водой.
Готовая лопасть, положенная финишами на две опоры, обязана выдерживать не меньше 100 кг статической нагрузки.
Для соединения со ступицей ротора на каждой лопасти шестью болтами М6 укрепляются металлические пластины, как продемонстрировано на чертеже; со своей стороны, к ступице эти пластины крепятся двумя болтами М10. Триммер Д и груз-противовес Г устанавливаются на всецело отделанную лопасть. Груз — на трёх болтах М5, триммер — на пяти заклёпках диаметром 4 мм.
В «хвостовик» лопасти для приклёпки триммера заблаговременно вклеивается между фанерными нервюрами древесная бобышка.
Сферический подшипник головки ротора на зарубежных конструкциях выбран в пределах от диаметра 50x16x26 мм до диаметра 52x25x18 мм; из отечественных подшипников этого типа возможно применён № 126 ГОСТ 5720-51. На схеме (рис. 4) данный подшипник для наглядности продемонстрирован однорядным.
Нижний подшипник управления — № 6104 ГОСТ 831-54.
Рис. 9. Конструктивный чертёж корпуса поплавка планёра-автожира и чертежи главных узлов
Рис. 10. Буксировочный замок:
А — основание; Б — крючок; В — установка замка на планёре-автожире (крючком вниз); Г — установка замка на катере-буксировщике (крючком вверх)
Автожир «Бенсен В-8 м»
Предельная простота конструкции — характерная черта автожиров И. Бенсена
Игорь Бенсен
Крепление рычага управления к корпусу подшипника возможно выполнено скобами, как продемонстрировано на рисунке 4 (это разрешает разбирать целый узел на отдельные элементы), или сваркой.
Основание («пятка») пилона крепится в корпусе поплавка к ребру жёсткости, соединённому четырьмя болтами М6 с килем. Эти болты в один момент крепят к корпусу поплавка наружное железное перо. Тросовые растяжки, соединяющие пилон с бортами поплавка, нужно перед заплёткой обтянуть с упрочнением 150 — 200 кг. Тандеры — самолётные, с толщиной резьбовых стержней 5 мм.
Как уже упоминалось выше, массу виропланёра нужно выдержать в пределах 42 — 45 кг. Это не верно легко, как думается на первый взгляд. Необходимо весьма шепетильно подбирать нужные материалы, вести сборку и обработку, не использовать красок и тяжёлых шпаклёвок. Особенно это относится изготовления поплавка.
Его древесный каркас должен быть собран из прекрасно просушенных реек прямослойной, лёгкой (не смолистой) сосны. Лучшей древесиной для того чтобы поплавка будет так называемая «авиационная» сосна в лафетных брусках, но её не везде и не всегда возможно дотянуться.
Исходя из этого не нужно пренебрегать вероятными заменителями: к примеру, хорошей тарной дощечкой либо рейками, напиленными из толстого горбыля (горбыль — это заболонная, самая прочная часть ствола; при верной распиловке из неё получаются хорошие рейки нужного сечения). Сплошь и рядом пищевые консервы бывают упакованы в хорошие коробки. Собрав два-три десятка таких тарных дощечек, из них возможно выбрать нужные для работы.
Любая рейка перед её установкой на место должна быть испытана на прочность. В случае если сломается — не беда, возможно поставить другую; но будет полная уверенность в том, что комплект изготовлен из надёжного материала.
Г.
МАЛИНОВСКИЙ
Рандомные статьи:
Посадка Автожира С Выключенным Двигателем
Похожие статьи, которые вам понравятся:
-
Кто в детстве не мечтал стать летчиком, покорителем пятого — воздушного океана! Многие романтические натуры не отказываются от этой своей…
-
Среди всех летательных аппарата, интересующих самодеятельных конструкторов, наиболее доступны, нааерное, автожиры. Как правило, это простые…
-
Возможно без преувеличения заявить, что основное в планёре-автожире -это несущий винт. От правильности его профиля, от массы, точности центровки и…
-
В последних номерах отечественного издания был опубликован цикл статей группы конструкторов автожиров об изюминках постройки этих винтокрылых…