Автожир – добре забуте старе. Підводне каміння автожирів або ужес, нах Гальмівна система автожир своїми руками креслення

У Останніми рокамилюбителі авіації багатьох країн виявляють великий інтерес до польотів на саморобних планерах-автожирах та власне автожирах. Недорогі, прості у виготовленні та нескладні у пілотуванні, ці літальні апарати можуть застосовуватися не тільки для спорту, але і як чудовий засіб ознайомлення широких кіл молоді з повітряною стихією. Зрештою, вони з успіхом можуть бути використані для зв'язку. У 1920 – 1940-ті роки автожири будувалися у багатьох країнах. Нині їх можна побачити лише у музеях: вони не витримали конкуренції з гелікоптерами. Однак для спортивних цілей автожири і автожири-планери, що особливо буксируються, застосовуються і в наші дні (див. рис.).

У нас проектуванням та будівництвом мікроавтожирів займаються головним чином студентські конструкторські бюро авіаційних вузів. Найкращі машиницього класу експонувалися на виставках технічної творчості молоді тощо. Читачі «Моделіста-конструктора» у численних листах просять розповісти про влаштування планерів-автожирів та мікроавтожирів. Це питання свого часу досить добре висвітлив на сторінках журналу майстер спорту Г. С. Малиновський, який ще в передвоєнні роки брав участь у експериментальних роботахз автожирами промислової споруди.

По суті, ця стаття досі актуальна, оскільки торкається цікавої галузі технічної творчості, де любителі авіації можуть і повинні досягти великих успіхів. Стаття не претендує на вичерпну повноту висвітлення питання. Це лише початок великої розмови.

РОЗМОВА ПОЧИНАЄТЬСЯ З «МУХИ»

Усі знають літаючу іграшку, відому під назвою «Муха». Це гвинт (пропелер), що несе, насаджений на тонку паличку. Варто розкрутити паличку долонями, як іграшка сама вирветься з рук і стрімко злетить нагору, а потім, плавно обертаючись, опуститься на землю. Розберемося у природі її польоту. Злітала «Муха» тому, що ми витратили якусь кількість енергії на її розкручування – вона була гелікоптером (рис. 1).

Тепер прив'яжемо до палички, на яку насаджений ротор, нитку довжиною 3 -5 м і спробуємо тягнути "Муху" проти вітру. Вона злетить і за сприятливих умов, швидко обертаючись, набиратиме висоту.

Цей принцип закладено і в автожирі: під час розбігу злітною доріжкою його гвинт, що несе, під дією зустрічного потоку починає розкручуватися і поступово розвиває підйомну силу, достатню для зльоту. Отже, гвинт-ротор, що несе, виконує ту ж роль, що і крило літака. Але, порівняно з крилом, у нього є істотна перевага: його поступальна швидкість при рівній підйомній силі може бути набагато меншою. Завдяки цьому автожир здатний опускатися у повітрі майже вертикально та здійснити посадку на маленьких майданчиках (рис. 2). Якщо при зльоті розкрутити лопаті ротора при нульовому куті атаки, та був різко перевести їх у позитивний кут, то автожир зможе злетіти вертикально.

НА ЧИМ ЛІТАВ І. БЕНСЕН

Прообразом більшості аматорських планерів-автожирів стала машина американця І. Бенсена. Вона була створена невдовзі після закінчення Другої світової війни та викликала великий інтерес у багатьох країнах. За офіційними даними, в даний час побудовані і успішно літають понад кілька тисяч подібних апаратів.

Автожир І. Бенсена складається з хрестоподібної металевої рами А, на якій жорстко змонтований пілон Б, що служить опорою ротора В з важелем безпосереднього управління Г. Перед пілоном розташоване сидіння пілота Д, а ззаду на рамі - найпростіше вертикальне оперення, що складається з кіля Е і ру напрямки Ж. Останній пов'язаний тросами з ножною педаллю, що знаходиться в передній частині кадру. Шасі автожиру – триколісні, з пневматиками полегшеного типу (бічні колеса мають розмір 300×100 мм, переднє, кероване – 200×75 мм). Під хвостовою частиною рами розташоване додаткове опорне колесо із твердої гуми діаметром 80 мм. Ротор має металеву маточину і дві дерев'яні лопаті, що описують коло діаметром 6 м. Хорда лопаті – 175 мм, відносна товщина профілю -11%, матеріал – високоякісна деревина, переклеєна з фанерою та армована склотканиною. Польоти планера-автожиру Бенсен здійснювалися на буксирі за автомобілем (рис. 5). Згодом на подібні машини встановлювався 70-сильний двигун з гвинтом, що штовхає.

Польські конструктори Олександр Бобик, Чеслав Юрко та Андрій Сокальський створили планер-автожир (рис. 4), що злітає з води. Він буксирувався швидкохідним катером або мотолодкою з потужним підвісним мотором (близько 50 к.с.). Планер встановлений на поплавок, за формою та конструкцією аналогічний корпусу спортивного скутера молодших класів. Ротор з безпосереднім керуванням закріплений на простому та легкому пілоні, розчаленому тросовими розтяжками до корпусу поплавця. Це дозволило досягти мінімальної ваги конструкції за цілком достатньої її надійності. Технічні дані планера-автожиру, який його автори назвали «віропланером», такі: довжина – 2,6 м, ширина – 1,1 м, висота –1,7 м, Загальна вагаконструкції – 42 кг, діаметр ротора – 6 м. Його льотні дані: злітна швидкість – 35 – 37 км/год, максимально-допустима – 60 км/год, посадкова – 15 – 18 км/год, частота обертання ротора – 300 – 400 про/хв.

Польські конструктори здійснили на своєму "віропланері" багато успішних польотів. Вони вважають, що їхня машина має велике майбутнє. Один із творців «віропланера», Чеслав Юрка, писав: «При дотриманні елементарних правил обережності, високої дисциплінованості водія катера та обслуговуючого персоналупольоти на «віропланерах» абсолютно безпечні. Велика кількістьозер, водна гладь яких завжди вільна, дозволить займатися цим захоплюючим видом спорту та відпочинку всім охочим».

СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ

Розберемося, як забезпечується керованість машини. На літаку це просто – там є керма висоти, кермо повороту та елерони. Відхиленням їх у потрібний бік здійснюються будь-які еволюції. А гвинтокрилим машинам, виявляється, такі керма не потрібні: зміна напрямку польоту відбувається відразу, як тільки вісь ротора змінює своє становище в просторі. Для зміни нахилу осі ротора на планері-автожирі застосовано пристрій, що складається з двох підшипників; нерухомо закріпленого в щічках головки А і пов'язаного з важелем управління Б. Підшипник А, будучи сферичним, дозволяє валу ротора відхилятися від основного положення на 12 ° в будь-який бік, що забезпечує поздовжню машину і поперечну керованість.

Важіль управління ротором, жорстко пов'язаний з корпусом нижнього підшипника, має велосипед, що нагадує велосипед, поперечку, яку пілот тримає обома руками. Для зльоту, щоб перевести ротор на великий кут, важіль рухається вперед; для зменшення кута та переведення машини в горизонтальний політ – назад; для створення нахилу вправо (або усунення лівого нахилу) важіль відхиляється вліво, при правому нахилу - вправо. Ця особливість управління автожирами створює відомі труднощі для пілотів, що літають на звичайних планерах, літаках і гелікоптерах (рухи ручки у всіх цих машин прямо протилежні за знаком).

Тому перед польотами на ланерах-автожирах із безпосереднім керуванням необхідно пройти спеціальну підготовку на стенді-тренажері. Можна, щоправда, піти на деяке ускладнення конструкції, обладнавши машину керуванням «нормального» літакового типу (показано пунктиром на схемі автожиру Бенсена, див. рис. 3),

ПЕРШ, ЧИМ БУДУВАТИ

Планер-автожир має значно менше деталей, ніж звичайний велосипед. Але це не означає, що його можна виготовити абияк, в одному місці прив'язавши дротиком, а в іншому - замість болта вставити цвях.

Усі деталі мають бути виготовлені, як то кажуть, на найвищому авіаційному рівні: адже від їхньої якості, їхньої надійності залежить життя людини. Навіть якщо літати над водою. Тому треба відразу прийняти таке рішення: є можливість виконати всі роботи високоякісно – робитимемо віропланер, якщо ні – відкладемо будівництво до кращих часів.

Найбільш відповідальною та складною деталлю у виготовленні віропланера є, безумовно, ротор. Спроби використовувати для установки на саморобні планери-автожири лопаті, що відслужили свій термін, від вертольотів, що випускаються нашою промисловістю, успіху не мали, оскільки вони розраховані на інші режими. Тому застосовувати їх у жодному разі не слід. Типова конструкціялопаті показано малюнку 6. Для склеювання лонжерона треба заготовити прямошарові, добре просушені соснові рейки і старанно прифугувати їх друг до друга. Вони збираються в пакет, як показано на малюнку 7. У проміжки між рейками обов'язково закладаються смужки склотканини марки АСТТ6, попередньо промазані клеєм епоксидним. Рейки також повинні бути промащені з обох боків. Пакет після необхідної витримки запресовується в пристрої, що забезпечує виробу прямолінійність як по широкій, так і по вузькому боціпакет. Після сушіння пакет обробляється відповідно до заданого профілю, утворюючи передню частину («носик») лопаті. Обробка має бути виконана дуже ретельно, із застосуванням сталевих контршаблонів. «Хвостик» лопаті виготовляється з пінопластових блоків марки ПХВ-1 або ПС-2, посилених поруч фанерних нервюр. Склейку слід виконати у спеціальному стапелі (рис. 8), щоб забезпечити правильність профілю. Остаточна обробка лопаті ведеться напилком і шкіркою, із застосуванням контршаблонів, після чого вся лопата обклеюється тонкою склотканкою епоксидному клеїшліфується, фарбується в яскравий колір і полірується спочатку пастами, а потім полірувальною водою.

Готова лопать, покладена кінцями на дві опори, повинна витримувати щонайменше 100 кг статичного навантаження.

Для з'єднання з маточкою ротора на кожній лопаті шістьма болтами М6 зміцнюються сталеві пластини, як показано на кресленні; у свою чергу, до маточини ці пластини кріпляться двома болтами М10. Тример Д і вантаж-противага Г встановлюються на повністю оброблену лопату. Вантаж - на трьох болтах М5, триммер - на п'яти заклепках діаметром 4 мм. У "хвостовик" лопаті для приклепки тримера заздалегідь вклеюється між фанерними нервюрами дерев'яна бобишка.

Сферичний підшипник головки ротора на зарубіжних конструкціях обраний у межах від діаметра 50×16×26 мм до діаметра 52×25×18 мм; з вітчизняних підшипників цього може бути застосований № 126 ГОСТ 5720-51. На схемі (рис. 4) цей підшипник для наочності показано однорядним. Нижній підшипник керування - № 6104 ГОСТ 831-54.

А - основа; Б - гачок; В – установка замка на планері-автожирі (гачком донизу); Г – установка замку на катері-буксирувальнику (гачком догори)

Гранична простота конструкції – характерна рисаавтожирів І. Бенсена

Кріплення важеля управління корпусу підшипника може бути виконано скобами, як показано на малюнку 4 (це дозволяє розбирати весь вузол на окремі елементи), або зварюванням.

Основа («п'ята») пілона кріпиться в корпусі поплавця до ребра жорсткості, з'єднаного чотирма болтами М6 з кілем. Ці болти одночасно кріплять до корпусу поплавця зовнішнє металеве перо. Тросові розтяжки, що з'єднують пілон із бортами поплавця, бажано перед заплітанням обтягнути із зусиллям 150 – 200 кг. Тандери – літакові, із товщиною різьбових стрижнів 5 мм.

Як згадувалося вище, масу віропланера необхідно витримати не більше 42 – 45 кг. Це не так просто, як здається на перший погляд. Потрібно дуже ретельно підбирати необхідні матеріали, правильно вести обробку та складання, не застосовувати важких шпаклівок та фарб. Особливо це стосується виготовлення поплавця. Його дерев'яний каркас має бути зібраний з добре просушених рейок прямошарової, легкої (не смолисті) сосни. Найкращою деревиноюдля виготовлення каркаса поплавця буде так звана «авіаційна» сосна в лафетних брусках, але її не скрізь і не можна дістати. Тому не треба нехтувати можливими замінниками: наприклад, гарною тарною дощечкою або рейками, напиляними з товстого горбиля (горбиль – це заболонна, найміцніша частина стовбура; правильному розпилюванніз неї виходять відмінні рейки потрібного перерізу). Часто харчові консерви бувають упаковані в гарні ящики. Набравши два-три десятки таких тарних дощечок, можна вибрати необхідні для роботи. Кожна рейка перед установкою на місце повинна бути випробувана на міцність. Якщо зламається – не біда, можна поставити іншу; зате буде повна впевненість у тому, що набір виготовлений із надійного матеріалу.

Г. МАЛИНІВСЬКИЙ

Дитину в дитинстві обов'язково запитують – ким вона хоче бути? Звичайно ж, багато хто відповідає, що хоче бути льотчиками або космонавтами. На жаль, але з приходом дорослого життя, дитячі мрії випаровуються, у пріоритеті сім'я, заробіток грошей та реалізація дитячої мрії відходить на другий план. Але якщо сильно захотіти, то можна відчути себе пілотом – хоч і ненадовго, а для цього ми конструюватимемо автожир своїми руками.

Автожир може змайструвати будь-яка людина, потрібно трохи розбиратися в техніці, вистачить загальних уявлень. Із цього приводу є багато статей і докладних посібників, у тексті ми розберемо автожири та їх конструкцію. Головне – це якісна авторотація за першого польоту.

Автожири-планери – інструкція зі збирання

Автожир-планер піднімається в небо за допомогою автомобіля та троса – конструкція схожа на літального змія, якого багато хто, будучи дітьми, запускав у небо. Висота польоту в середньому становить 50 метрів, коли трос відпускається, пілот на автожирі може деякий час планувати, потроху втрачаючи висоту. Такі невеликі польоти дадуть навичку, яка стане в нагоді при керуванні автожиром з двигуном, він може набирати висоту до 1,5 км і швидкість 150 км/год.

Автожири – основа конструкції

Для польоту потрібно зробити якісну основу, щоб монтувати на неї інші частини конструкції. Кільова, осьова балка та щогла з дюралюмінію. Спереду колесо, зняте з гоночної картки, яке прикріплене до кільової балки. З двох сторін колеса від скутера, прикручені до осьової балки. Спереду на кільовій балці встановлена ​​ферма, виготовлена ​​з дюралюмінію, застосовується для скидання троса під час буксирування.

Там же знаходяться найпростіші повітряні прилади- Вимірювач швидкості та бічного зносу. Під панеллю приладів розміщена педаль і трос від неї, який йде до керма. На іншому кінці кільової балки знаходиться стабілізуючий модуль, кермо та страхове колесо.

• Ферма,
• кріплення для буксирного гака,
• гак,
• повітряний спідометр,
• трос,
• індикатор знесення,
• важіль управління,
• лопаті для несучого гвинта,
• 2 кронштейни для головки ротора,
• головка ротора від гвинта, що несе,
• алюмінієвий кронштейн для кріплення сидіння,
• щогла,
• спинка,
• ручка керування,
• кронштейн для ручки,
• рама сидіння,
• ролик для троса керування,
• кронштейн для кріплення щогли,
• підкіс,
• верхній розкіс,
• вертикальне та горизонтальне оперення,
• колесо страхування,
• осьова та кільова балка,
• кріплення коліс до осьової балки,
• нижній розкіс зі сталевого куточка,
• гальмо,
• опора для сидіння,
• педальний вузол.

Автожири - процес роботи літаючого засобу

На кільовій балці прикріплена щогла за допомогою двох кронштейнів, біля неї знаходиться місце пілота - сидіння зі страховими ременями. На щоглі встановлено ротор, прикріплюється він також двома дюралюмінієвими кронштейнами. Ротор і гвинт крутяться за рахунок потоку повітря, таким чином виходить авторотація.

Планерна ручка для керування, яка встановлена ​​біля пілота, нахиляє автожир у будь-який бік. Автожири – це особливий вид повітряного транспорту, їхня система керування проста, але є й особливості, якщо нахилити ручку вниз, то замість втрати висоти вони її набирають.

На землі автожири керуються за допомогою носового колеса, пілот змінює його напрям ногами. Коли автожир переходить у режим авторотації, то за керування відповідає кермо напряму.

Кермо напряму – це планка гальмівного пристрою, яка змінює осьовий напрямок при натисканні пілота ногами на її сторони. При посадці пілот натискає на дошку, яка створює тертя об колеса та гасить швидкість – така примітивна гальмівна система дуже дешева.

Автожири мають невелику масу, що дозволяє зібрати його в квартирі або гаражі, а потім перевозити на даху машини в потрібне місце. Авторотація - це те, чого потрібно досягти при конструюванні цього літального засобу. Побудувати ідеальний автожир після прочитання однієї статті, буде складно, рекомендуємо подивитися відео зі збирання кожної частини конструкції окремо.

Хто в дитинстві не мріяв стати льотчиком, підкорювачем п'ятого повітряного океану! Багато романтичних натур не відмовляються від цієї своєї мрії і в більш зрілому віці. І вони можуть її реалізувати: нині існує велика різноманітність літальних апаратів, на яких здатні літати навіть пілоти-аматори. Але, на жаль, якщо такі апарати виготовлені заводським способом і пропонуються до продажу, вартість їх настільки висока, що більшості вони практично недоступні.

Однак є інший шлях - самостійне виготовленнянадійного та порівняно простого літального апарату. Наприклад, автожиру. У цій статті пропонується опис саме такої конструкції, яка під силу практично будь-якій людині, яка займається технічною творчістю. Для будівництва автожиру не потрібні дорогі матеріалиі особливі умови-досить місця безпосередньо в квартирі, аби домочадці та сусіди не заперечували. І лише обмежена кількість деталей конструкції потребує токарної обробки.

Ентузіасту, що зважився на самостійне виготовлення пропонованого літального апарату, я рекомендував би спочатку зібрати автожир-планер. Він піднімається в повітря за допомогою буксирного троса, закріпленого за автомобілем, що рухається. Висота польоту залежить від довжини троса та може перевищувати 50 метрів. Після підйому на таку висоту та скидання троса пілотом автожир здатний продовжувати політ, плавно знижуючись під кутом приблизно 15 градусів до горизонту. Подібне планування дозволить пілоту виробити навички управління, які необхідні йому у вільних польотах. А до них він зможе приступити, якщо встановить на автожир-планер двигун з гвинтом, що штовхає. При цьому жодних змін конструкції літального апарату не потрібно. З двигуном автожир зможе розвивати швидкість до 150 км/год та підніматися на висоту кількох тисяч метрів. Але про силову установку та її розміщення на літальному апараті пізніше, в окремій публікації.

Отже, автожир-планер. Основа його - три дюралюмінієві силові елементи: кільова та осьова балки та щогла. Спереду на кільовій балці знаходиться кероване носове колесо (від спортивного мікроавтомобіля-карта), оснащене гальмівним пристроєм, а на кінцях осьової балки – бічні колеса (від моторолера). До речі, замість коліс можна встановити два поплавці, якщо передбачаються польоти на буксирі за катером.

Там же, на передньому кінці кільової балки, встановлена ​​ферма - склепана з дюралюмінієвих куточків та посилена прямокутними листовими накладками трикутна конструкція. Вона призначена для кріплення гака буксирного, який влаштований так, що пілот, смикнувши за шнур, може в будь-який момент відчепитися від буксирного троса. На фермі укріплено також аеронавігаційні прилади - найпростіші саморобні індикаториповітряної швидкості та бічного зносу, а під фермою - педальний вузол з тросовою проводкою до керма напряму. На протилежному кінці цієї балки встановлено оперення: горизонтальне (стабілізатор) та вертикальне (кіль з кермом напрямку), а також запобіжне хвостове колесо.

Всі картинки при натисканні-збільшуються

Компонування автожиру:
1 – ферма; 2 – буксирний гак; 3 - обойма кріплення буксирного гака (Д16Т); 4 – покажчик повітряної швидкості; 5 – індикатор бічного зносу; 6 - розтяжка ( сталевий трос 02); 7 – ручка управління; 8 - лопать несучого гвинта; 9 - головка ротора несучого гвинта; 10 – кронштейн головки ротора (Д16Т, лист s4, 2шт.); 11-щогла (Д16Т, труба 50x50x3); 12 – кронштейн кріплення спинки сидіння (алюміній, лист s3, 2 шт.); 13 – спинка сидіння; 14 - "літаковий" варіант ручки управління; 15 – рама сидіння; 16 – кронштейн «літакової» ручки управління; 17 – кронштейн кріплення сидіння; 18,25 – ролики тросової проводки управління (4 шт.); 19 - підкіс (Д16Т, куточок 30x30, 2 шт.); 20 – кронштейн кріплення щогли (Д16Т, лист s4,2 шт.); 21 – верхній розкіс (сталь, куточок 30x30, 2 шт.); 22 - горизонтальне оперення; 23 - вертикальне оперення; 24 - хвостове колесо; 26 - ліва гілка проводки керування (трос 02); 27 - осьова балка (Д16Т, труба 50x50x3); 28 - вузол кріплення осі бокового колеса; 29 – нижній розкіс (сталь, куточок 30x30,2 шт.); 30 – опора сидіння (Д16Т, куточок 25x25, 2 шт.); 31-гальмівний пристрій; 32 – педальний вузол; 33 - кільова балка (Д16Т, труба 50x50x3)

Посередині кільової балки розташовані щогла робоче місцепілота - сидіння з автомобільними притягними ременями. Щогла прикріплена до балки двома дюралюмінієвими пластинчастими кронштейнами під невеликим кутом до вертикалі назад і служить основою для ротора дволопатевого несучого повітряного гвинта. Механізм ротора з щоглою теж з'єднаний схожими пластинчастими кронштейнами. Гвинт обертається вільно і розкручується за рахунок повітряного потоку, що набігає. Вісь ротора може нахилятися в будь-який бік за допомогою ручки, що умовно називається «дельталетною», якою пілот регулює положення автожиру в просторі. Така система управління найбільш проста, але відрізняється від стандартної, яка застосовується на переважній більшості літальних апаратів тим, що при русі ручки від себе автожир не знижується, а навпаки, набирає висоту.

За бажанням можлива установка і «літакової» ручки управління (на малюнку вона показана штрих-пунктиром). Конструкція у своїй, звісно, ​​ускладнюється. Однак вибрати тип керування необхідно ще до створення автожиру. Переробка неприйнятна, оскільки навички пілотування, набуті з «дельталітною» ручкою, під час переходу на «літакову» можуть дати небажаний результат.

Крім того, при русі по землі пілот ногами керує носовим колесом, а після зльоту, коли зі зростанням швидкості стає ефективним оперення, теж ногами і кермом напрямку. У першому випадку він рулить, поперемінно натискаючи правою або лівою ногою на відповідне плече поперечки гальмівного пристрою, що на колесі; у другому - на ту чи іншу педаль, пов'язану тросовою проводкою з кермом напряму.

Гальмівний пристрій застосовується під час пробігу при посадці на злітно-посадкову смугу. Воно теж не вирізняється особливою складністю. Пілот підборами притискає фрикціон (а просто - дерев'яну дошку) до шини колеса, змушуючи їх тертися один про одного і тим самим гасить швидкість літального апарату. Максимально просто та дешево!

Незначні маса та габарити автожиру дозволяють перевозити його навіть на даху. легкового автомобіля. Лопаті гвинта при цьому від'єднуються. Встановлюються вони своє робоче місце безпосередньо перед польотом.

ВИГОТОВЛЕННЯ РАМИ

Як уже згадувалося, основу рами автожиру складають кільова та осьова балки, щогла. Вони виготовлені з дюралюмінієвої труби квадратного перерізу 50x50 мм із товщиною стінок 3 мм. Подібні профілі застосовуються у конструкціях вікон, дверей, вітрин магазинів та інших елементів будівель. Можливий варіант використання коробчастих балок із дюралюмінієвих куточків, з'єднаних аргоно-дуговим зварюванням. Найкращий варіантматеріалу – Д16Т.

Всі отвори в балках розмічалися так, щоб свердло тільки торкалося внутрішніх стін, не пошкоджуючи їх. Діаметр свердла підбирався таким, щоб болти Мб входили в отвори максимально щільно. Робота велася виключно електричним дрилем- Використання ручної для цих цілей небажано.

На малюнках координовано більшість отворів у деталях рами. Однак багато з них свердлилися за місцем, як, наприклад, у пластинчастих кронштейнах, що з'єднують кільову балку з щоглою. Спочатку правий кронштейн, пригвинчений до кільової балки, був просвердлений через отвори в основі притисненої до нього щогли, потім пригвинчений лівий кронштейн і теж просвердлений, але вже через готові отвори правого кронштейна та щогли.

До речі, на малюнку компонування помітно, що щогла трохи відхилена назад (для цього перед встановленням у неї скошена основа). Зроблено так для того, щоб лопаті несучого гвинта мали на землі початковий кут атаки 9°. Тоді навіть за відносно невелику швидкість буксирування на них з'являється підйомна сила, гвинт починає обертатися, піднімаючи автожир у повітря.

Осьова балка розташована впоперек кільової та прикріплена до неї чотирма болтами Мб із законтреними розрізними гайками. Крім того, балки для більшої жорсткості з'єднані чотирма розкосами із сталевого куточка. До кінців осьової балки парними обоймами прикріплені колісні осі (підходять від моторолера чи мотоцикла). Колеса, як уже згадувалося, моторолерні, з підшипниками, закритими для запобігання потраплянню в них пилу та бруду ковпачками від аерозольних балончиків.

Рама та спинка сидіння виконані з дюралюмінієвих труб (дуже добре для цього підходять деталі від дитячих розкладачок чи колясок). Спереду рама прикріплена до кільової балки двома дюралюмінієвими куточками 25x25 мм, а ззаду - до щогли кронштейном зі сталевого кутка 30x30 мм. Спинка, у свою чергу, пригвинчена до рами сидіння і також до щогли.

На раму сидіння надіті кільця, вирізані з гумової камери колеса вантажного автомобіля. Поверх них покладена і тасьмами прив'язана обшита міцною тканиноюпоролонова подушка. На спинку натягнутий чохол із тієї ж тканини.

Передня стійка шасі є вилкою з листової сталі з колесом від карти, що повертається навколо вертикальної осі. Оссю служить короткий болт М12, вставлений в отвір підошви (прямокутника із сталевого листа), яка прикріплена до кільової балки знизу чотирма болтами Мб. Під головку болта-осі в кільовій балці вирізано додатковий круглий отвір.

З боків до пір'я вилки носового колеса шарнірно підвішений гальмівний пристрій. Воно зібране з трубчастої поперечки, двох кутових стрінгерів та дерев'яного фрикціону. Нагадаю, що виступаючі кінці поперечки дозволяють пілоту повертати кермо ногами.
У вихідному положенні пристрій тримається двома циліндричними пружинами натягу, зачепленими за кронштейни на носі кільової балки, і тросиком, пропущеним крізь отвори дошці-фрикціоні. Пружини відрегульовані так, щоб за відсутності дій пілота, що управляють, колесо знаходилося в площині симетрії автожиру.

Педальний вузол управління аеродинамічним кермом у повітрі теж досить простий. Обидві педалі разом із приклепаними до неї деталями з'єднані шарнірними болтами з трубою, яка пригвинчена до куточка на кільовій балці. Зверху до педалей прикріплені відрізки троса, що тягнуться до кабанчиків керма напряму на кілі. У проводці управління передбачені чотири напрямні ролики, конструкція яких виключає випадання з них тросів. Натяг тросів підтримують циліндричні пружини, причеплені до педалів і пластинчастого кронштейна на кільовій балці. Пружини відрегульовані так, щоб кермо напряму знаходилося в нейтральному положенні.

Конструкція ферми докладно описана вище. Тому зупинюся на тому, що на фермі кріпиться - на саморобних аеронавігаційних приладах, вірніше, на одному з них - індикатор повітряної швидкості. Це відкрита зверху скляна трубка, в яку вміщена легка пластмасова кулька. Внизу має калібрований отвір, спрямований у бік польоту автожиру. Набігаючий повітряний потікзмушує кульку підніматися в трубці, та її положення визначає повітряну швидкість. Відградуювати індикатор можна, виставивши його у вікно автомобіля, що рухається. Важливо точно нанести значення швидкості в межах від 0 до 60 км/год, тому що саме ці значення важливі при зльоті та посадці.

Горизонтальне оперення виготовлене з листового дюралюмінію завтовшки 3 мм. В оперенні передбачено два прорізи під дюралюмінієві кутові підкоси підтримки щогли. У точках кріплення болтового оперення з кільовою балкою до стабілізатора приклепані накладки для підвищення жорсткості з'єднання.

Вертикальне оперення складніше. Воно складається з кіля та керма напряму, вирізаних із багатошарової фанери: перший із 10-міліметрової, другий – із 6-міліметрової. Окремі кромки цих деталей окантовані тонкою стальною стрічкою. Один з одним кіль і кермо з'єднані іар-нірно трьома картковими петлями (лівим бортом).

До аеродинамічного рогу керма наскрізним болтом Мб прикріплено дві противаги масою 350 г кожен (вони потрібні для усунення явища флаттера).
Тример на задній кромці керма виготовлений із м'якого листового алюмінію. Відгинаючи цю пластинку праворуч або ліворуч, можна регулювати точність роботи керма.

По обидва боки керма пригвинчені кабанчики, вигнуті зі сталевого листа. До них приєднані троси проводки керування курсом.
Вертикальне оперення прикріплено до кільової балки праворуч і для більшої жорсткості посилено двома кронштейнами з дюралюмінієвого куточка 25x25 мм.

Наприкінці кільової балки встановлено хвостове колесо (від роликових ковзанів). Воно захищає вертикальне оперення від пошкодження при випадковому перекиданні автожиру на хвіст, а також при зльоті або посадці з надто задертим носом.

РЕКОМЕНДАЦІЯ:
попередня перевірка автожиру на землі
Ви зібрали автожир-планер. Перед тим як розпочати виготовлення ротора, перевірте, як працюють вже готові механізми. Робити це найкраще на тому майданчику, звідки передбачаються польоти автожиру.

Розташуйтеся на сидінні і переконайтеся, що сидите зручно і дістаєте ногами педалі. Якщо потрібно, то підкладіть під спину додаткову подушку. Пострибайте на сидіння - подушка не повинна допускати торкання рами тілом.

Відхиліть ногами носове колесо і подивіться, як пружини повертають його в нейтральне положення. Переконайтеся, що у цьому положенні пружини не перетягнуті, а й не послаблені. У всіх з'єднаннях не повинно бути люфту.

Причепіть автожир тросом довжиною не більше десяти метрів до автомобіля та здійсніть руління на швидкості не більше 20 км/год. Попередьте водія, щоб він несподівано не гальмував і різко не знижував швидкість.

Зніміть ноги з поперечки гальмівного пристрою і подивіться, чи автожир витримує прямолінійний напрямок. В іншому випадку відрегулюйте натяг пружин. Навчіться машинально знаходити рукою шнур розкриття гака та скидання буксирного троса.
Ротор несучого гвинта, розміщений на верхівці щогли, є найбільш складним вузолом у конструкції автожиру. Від якості виготовлення, точності складання та безпомилковості його експлуатації залежить, без перебільшення, життя пілота. Основні матеріали деталей цього вузла – дюралюміній Д16Т та сталь ЗОХГСА (всі дюралюмінієві деталі анодовані, сталеві – кадмовані).

Корпус ротора, мабуть, найвідповідальніша деталь, тому що в польоті саме на вушках корпусу висить вся конструкція автожиру. У самому корпусі розміщуються два підшипники - радіальний і радіально-упорний, рясно змащені консистентним мастилом. Корпус із підшипниками обертається на осі ротора. На верху у осі - шплінтована прорізна гайка М20х1,5 (треба зауважити, що простих гайок у конструкції автожиру немає: найбільш відповідальні з них шплінтовані, інші самоконтрольні). Глуха кришка, що приховує гайку осі, захищає підшипники від проникнення до них пилу та вологи.

Внизу вісь ротора нерухомо пов'язана з ручкою керування автожиром. Рухаючи ручкою, можна змінювати положення ротора у просторі, оскільки шарнірне з'єднання осі з цапфою та цапфи зі своїм корпусом допускає відхилення осі в межах, що диктуються діаметром отвору обмежувача.

До верхівки щогли ротор прикріплений болтами за допомогою двох пластинчастих кронштейнів.

РЕКОМЕНДАЦІЯ:
перевірка центрування автожиру
Коли головка ротора готова та встановлена ​​на автожирі, необхідно перевірити центрування автожиру-планера. Вставте в вушка корпусу болта ротора, яким буде кріпитися головка ротора з лопатями несучого гвинта, і підвісте автожир за цей болт, наприклад, на міцну гілку дерева.

Розташуйтеся на сидінні та візьміться за ручку управління. Тримайте її нейтрально. Нехай помічник визначить положення щогли автожиру. Вона має бути нахилена вперед на кут, що лежить у межах 2-6° (ідеально – 4°). Така перевірка, зазвичай звана ваговим балансуванням, повинна повторюватися щоразу, коли змінюється маса пілота чи автожиру. У всіх випадках без такої перевірки не можна літати.

Якщо зазначений кут лежить поза дозволеним діапазоном, слід перемістити пілота, або додати невеликий баласт в хвостову частину. Але якщо відбулася істотна зміна маси пілота (вона перевищила 100 кг) або на автожир встановлено двигун, то необхідно виготовити нові – товстіші пластинчасті кронштейни, які тримають ротор на верхівці щогли.

Лопаті несучого гвинта повністю ідентичні, тому досить описати процес виготовлення лише однієї з них.
Уздовж усієї робочої довжини лопаті перерізу її однакові, ніякої крутки та зміни геометричних параметрівне передбачено. Це значно спрощує справу.

Найкращий матеріал для лобової частини лопаті - дельта-деревина, що застосовувалася в авіації, у морській справі. За її відсутності можна самому виготовити аналог, склеївши епоксидною смолоютонкі листи фанери з прокладками склотканини. Для такого замінника підходить авіаційна фанера завтовшки 1 мм. Так як листів фанери необхідної для виготовлення лопат довжини не випускають, то можна склеїти зрізані на вусфанерні смужки. Стики в сусідніх аркушах не повинні розташовуватися одна над одною, їх необхідно рознести.

Клеїти краще на рівній поверхні, підклавши поліетиленову плівку, До якої епоксидний клей не пристає. Набрати треба сумарну товщину 20 мм. Після нанесення клею весь «пиріг» майбутньої лопаті слід придавити будь-яким довгим і рівним предметом з вантажем і залишити для повного висихання на добу. За своїм механічним властивостямотримана в результаті композиція нічим не гірша за справжню дельту-деревину.

Заданий профіль передньої кромки (шкарпетки) лонжерона отримано з використанням шаблону наступним способом. По всьому розмаху лонжерона з кроком 150-200 мм у передній кромці зроблені канавки до повного прилягання шаблону до лонжерону. Деревина між канавками зістругана під лінійку.

У задніх кромках лонжерону рубанком (можна циклів) обрані «чверті» шириною 10 та глибиною 1 мм під фанерну обшивку. Лист нижньої обшивки (врівень з лонжероном) приклеєний епоксидною смолою, а до неї і лонжерону - листи пінопласту марки ПС-1, які попередньо стругані до висоти 20 мм. Шару пінопласту додано необхідна формаза шаблоном верху профілю лопаті. Як задній край використана соснова рейка. Останньою приклеєна верхня обшивка: достатньо було притиснути її струбцинами до «чверті» лонжерона і задньої кромки - і лист фанери сам прийняв потрібну форму (задня кромка лопаті повинна бути відігнута вгору, як це показано на малюнку).

Кожна лопата має вантаж масою 100 г, встановлений в обтічнику на передній кромці, та відгинний триммер на задній. У комлевої частини лопаті приклепані сталеві накладки, через які просвердлені отвори в лонжероні для кріплення лопаті до головки ротора.

РЕКОМЕНДАЦІЯ:
балансування та налаштування лопатей
Після виготовлення і фарбування лопаті необхідно відрегулювати. Приділіть цій операції найсерйознішу увагу. Майте на увазі, що чим чистіше і рівніше поверхні лопатей, тим більшу підйомну силу вони створять, а автожир зможе злітати при меншій швидкості.
Приєднайте лопаті до головки ротора та перевірте балансування. Якщо якась лопата виявиться важчою і її кінець опуститься нижче, то висвердлю частину її свинцевого вантажу, домагаючись того, щоб лопаті зрівнялися. Якщо ця операція не дасть результату (видаляти можна не більше 50 г), то висвердліть кілька неглибоких отворів у найбільш товстій ділянці профілю легкої лопаті і заповніть свинцем.

Оскільки закінчування лопатей при обертанні мають окружну швидкість близько 500 км/год, то дуже важливо, щоб вони оберталися в одній площині. Наклейте на передні кромки біля кінця лопатей дві різнокольорові пластикові стрічки. У вітряний день виберіть місце, де вітер дме постійно зі швидкістю приблизно 20-30 км/год (перевірте індикатором повітряної швидкості) і поставте автожир проти вітру. Прив'яжіть його п'ятиметровою мотузкою до пня або міцно вбитого в землю колу.

Розташуйтеся на сидінні, прив'яжіть себе ременями і разом з автожиром поп'ятайте так, щоб мотузок натягнувся. Тримаючись за ручку керування лівою рукою, поставте ротор у горизонтальне положення, а правою розкрутіть лопаті так сильно, як тільки зможете. Ваш помічник повинен спостерігати з боку обертанням кінців ротора.

Поступово нахиляйте ротор назад і дайте розкрутитися на вітрі до більшої швидкості. Якщо різнокольорові смужки обертаються на одній площині, лопаті мають однаковий крок. Якщо відчуєте тряску планера або помічник покаже, що лопаті обертаються не в одній площині, то відразу розвантажте ротор, перевівши його в горизонтальне положення або навіть нахиливши вперед. Відгинаючи тримери на незначний кут вниз або вгору, досягайте правильного обертання лопат.

У міру збільшення частоти обертання ротора планер хитнеться, і переднє колесо підніметься. Ротор при цьому виявиться відхиленим назад, що призведе до ще більш інтенсивного розкручування. Опустіть ноги на землю та контролюйте положення автожиру у просторі. Якщо відчуєте, що він злітає, то одразу розвантажте ротор, потягнувши ручку управління на себе. Вправляючись так, ви незабаром будете готові до першого польоту.

Автожир своїми руками відео

ПРАКТИКА ПІЛОТУВАННЯ

Так як у польоті бере участь не тільки пілот, а й водій автомобіля, то між ними має бути повна взаємодія. Найкраще, якщо в автомобілі, крім водія, буде ще одна людина, яка зможе стежити за польотом і приймати всі сигнали пілота (зниження або збільшення швидкості руху і т.д.).

Перед польотами перевірте технічний стан автожиру-планера. Спочатку використовуйте відносно короткий буксирний трос довжиною не більше 20 м. Обов'язково попередьте водія про те, що розганятися слід плавно і в жодному разі різко не гальмувати.

Поставте автожир проти вітру. Розкрутіть ротор правою рукоюі чекайте, доки він не почне набирати обертів за рахунок повітряного натиску. Якщо вітер слабкий, дайте водієві команду рухатися зі швидкістю 10-15 км/год по індикатору повітряної швидкості. Продовжуйте допомагати ротору рукою, доки можете це робити.

У міру розгону відхиліть ротор повністю і дайте водієві сигнал збільшити швидкість до 20-30 км/год. Керуючи носовим колесом, рухайтеся за автомобілем прямолінійно. Коли це колесо відірветься від землі, переставте ноги на педалі. Маніпулюючи ручкою керування, підтримуйте таке положення автожиру, щоб він рухався лише на бічних колесах, не торкаючись землі ні носовим, ні хвостовим. Чекайте, поки повітряна швидкість, що зросла, не підніме автожир у повітря в цьому положенні. Коригуйте висоту польоту поздовжніми рухами ручки управління (кермо напряму при цьому неефективне, оскільки планер буксирується на тросі). У польоті не допускайте слабини у буксирному тросі. Не закладайте віражі на великій швидкості.

Перед посадкою вирівняйте своє положення за автомобілем, поки він не досяг кінця злітно-посадкової смуги. Плавно нахиліть ротор вперед і летить на висоті близько метра. Підтримуйте це положення малими «смикуваннями» ручки управління. (Взагалі, на відміну від керування літаком, на автожирі рухи ручки повинні бути не плавними, а різкими, буквально ривками.)

Сигналіть водію зменшити швидкість. Коли він це зробить, повністю відхиліть ротор назад. Заднє колесо автожиру має першим торкнутися землі. Тримайте ротор відхиленим назад, щоб не допустити слабини буксирного троса. Зупинившись, дайте авто розвернутися і рухайтеся разом з ним до місця старту. Тримайте положення ротора таким чином, щоб він продовжував обертатися. Якщо польотів більше не буде, поставте ротор горизонтально і, коли частота обертання знизиться, зупиніть його рукою. Ніколи не залишайте сидіння, поки обертається ротор, інакше автожир може полетіти без вас.

Поступово, з освоєнням техніки пілотування, збільшуйте довжину буксирного троса до ста метрів і піднімайтеся на велику висоту.

Останнім етапом освоєння польоту автожирі буде вільний політ після відчеплення від буксирного троса. У жодному разі не знижуйте в цьому режимі повітряну швидкість нижче 30 км/год!
З висоти 60 м дальність вільного польоту може досягати 300 м. Вчіться робити повороти, підніматись на велику висоту. Якщо стартуєте з височини, то дальність польоту може становити кілометри.

На цей раз, друзі-товариші, пропоную переміститися в іншу стихію транспортних засобів – повітряну.

Незважаючи на всеосяжне пекло і смерть на землі, ми з вами не втрачаємо надії і мріємо підкорювати небеса. А щодо недорогим засобомдля цього нам послужить чудо-коляска з пропелером, ім'я якої - автожир.

Автожир(autogyro) - гвинтокрилий надлегкий літальний апарат, що в польоті спирається на несучу поверхню вільно обертається в режимі авторотації гвинта, що несе.

Інакше ця штука називається як Гіроплан(gyroplane), Гірокоптер(gyrocopter), і іноді Ротоплан(Rotaplane).

Трохи історії

Автожири винайшов іспанський інженер Хуан де ла Сієрва у 1919 році. Він так само як і багато авіаконструкторів того часу намагався створити літаючий гелікоптер і як це зазвичай буває, створити створив, але не те, що хотів спочатку. Але особливо за цим фактом не засмутився і в 1923 запустив свій особистий апарат, який літав за рахунок ефекту авторотації. Далі запиляв власну фірму і клепав потихеньку свої гірокоптери, поки не помер. А потім було сконструйовано повноцінний вертоліт, інтерес до автожирів зник. Хоча вони весь цей час продовжували випускатися, але використовувалися (і використовуються) для вузьких цілей (метеорологія, аерофотозйомка та ін.).

Технічні характеристики

Маса: від 200 до 800 кг

Швидкість: до 180 км/год

Витрата палива: ~15 л на 100 км

Дальність польоту: від 300 до 800 км

Конструкція

За конструкцією автожир найближче знаходиться до гелікоптерів. По суті, він є вертольотом, тільки з гранично спрощеною конструкцією.

Власне сама конструкція включає наступні ключові елементи: несуча конструкція- «скелет» апарату, до якого кріпиться двигун, 2 гвинти, сидіння пілота, прилади керування та навігації, хвостове оперення, шасі та деякі інші елементи.

Безпосереднє управління здійснюється двома педалями та важелем управління.

Найпростішим гірокоптерам для зльоту необхідний невеликий розбіг 10 – 50 метрів. Ця відстань зменшується в залежності від збільшення сили зустрічного вітру і ступеня розкручування гвинта, що несе, до моменту початку розбігу.

Особливістю автожиру є те, що він летить, поки є потік повітря, що набігає на несучий гвинт. Цей потік забезпечується малим гвинтом, що штовхає. Саме з цього автожиру необхідний хоча б невеликий розбіг.

Однак більш складні та дорогі автожири, оснащені механізмом зміни кута атаки лопаті, здатні злітати з місця вертикально вгору (т.зв. підскоком).

Зміна положення автожиру в горизонтальній площині досягається за допомогою зміни кута нахилу всієї площини гвинта, що несе.

Автожир так само як гелікоптер здатний зависати в повітрі.

Якщо автожир відмовляє двигун, це не означає вірну загибель пілота. Якщо двигун вимикається, ротор автожиру перетворюється на режим авторотації, тобто. продовжує обертатися від потоку повітря, що набігає, поки апарат рухається зі швидкістю вниз. Внаслідок цього автожир повільно спускається, а не падає каменем.

Різновиди

Незважаючи на простоту конструкції, гірокоптери мають деяку варіативність конструкції.

По-перше, дані літальні апарати можуть бути оснащені як гвинтом, що тягне, так і штовхає. Перші характерні для історично перших моделей. Другий гвинт у них розташований попереду, як у деяких літаків.

Другі – мають гвинт у задній частині апарату. Автожирів з гвинтом, що штовхає, - абсолютна більшість, хоча обидві конструкції мають свої переваги.

По-друге, автожир хоч і дуже легкий повітряний засіб пересування, але може переміщати ще пару пасажирів. Звичайно для цього повинні бути відповідні конструктивні можливості. Трапляються автожири з можливістю перевезення до 3-х осіб, включаючи пілота.

По-третє, автожир може володіти повністю закритою кабінкою для пілота і пасажирів, частково закритою, або може взагалі не мати кабіни, яка забирається з метою вантажопідйомності або кращого огляду.

По-четверте, може оснащуватися додатковими ніштяками, типу автомата перекосу та ін.

Бойове застосування

Ефективність автожиру як ударного засобу, звичайно, невисока, але побувати деякий час на озброєнні СА він встиг. Зокрема, на початку XX століття, коли весь світ був охоплений вертолітною лихоманкою, військові спостерігали за розвитком у цій галузі. Коли повноцінних гелікоптерів ще не існувало, були спроби застосовувати гірокоптер у військових цілях. Перший гірокоптер у СРСР був розроблений у 1929 році під назвою КАСКР-1. Потім протягом десяти наступних років вийшли ще кілька моделей автожирів, у т.ч. автожири А-4 та А-7. Останній брав участь у війні з фінами як розвідник, нічний бомбардувальник і евакуатор. Хоча у використанні автожиру були певні переваги, весь цей час військове керівництво сумнівалося про його необхідність і на серійне виробництво А-7 так і не було поставлено. Потім 1941-го почалася війна і було не до цього. Після війни всі сили були кинуті на створення справжнього вертольота, а про автожир так і забули.

Радянський автожир А-7 був озброєний 7,62 кулеметами ПВ-1 та ТАК-2. Також була можливість кріпити бомби ФАБ-100 (4 шт.) та некеровані реактивні снаряди РС-82 (6 шт.)

Історія застосування автожирів в інших країнах приблизно така ж - апарати використовувалися на початку XX століття французами, англійцями, японцями, але при появі гелікоптерів практично всі автожири були списані.

Сабж та ПА

Напевно, і так зрозуміло чому сабжем "Техніки ПА" став саме автожир. Дуже простий, легкий, маневрений - його за певної прямості рук і можна зібрати в домашніх умовах (мабуть звідси з'явилися байки про зеків і гелікоптер з бензопили "Дружба").

Незважаючи на всі його переваги, ми отримуємо гарну можливість підкорювати повітряний простір у дуже хрінових умовах.

Крім банального переміщення повітрям і перевезення хоч трохи вантажу, ми отримуємо непогану бойову одиницю, яку можна тактовно використовувати в розвідувальних і патрульних операціях. Більше того, цілком можливе встановлення автоматичної зброї, а також використання бойових снарядів для бомбометання. Як то кажуть, голь на вигадки хитра, було б бажання.

Отже, підіб'ємо підсумки. Переваги сабжа я розділив на абсолютні та відносні. Відносні - порівняно з іншими літальними апаратами, абсолютні - порівняно з транспортними засобамивзагалі, зокрема. та наземними.

Абсолютні переваги

Простота виготовлення та ремонту

Простота експлуатації

Простота управління

Компактність

Низька витрата палива

Відносні переваги

Висока маневреність

Стійкість до сильних вітрів

Безпека

Посадка без пробігу

Низькі вібрації у польоті

Недоліки

Низька вантажопідйомність

Низька захищеність

Висока чутливість до зледеніння

Досить сильний шум штовхаючого гвинта

Специфічні недоліки (розвантаження ротора, перекид, мертва зона авторотації та ін.)

ЮТруб про сабжу