Autogyro

Autogyro (fra andet græsk αὐτός  "selv" + γῦρος  "cirkel"; gyroplan , gyrokopter ) er et roterende-vinget fly, der ligner en helikopter , der bruger en hovedrotor , der frit roterer i autorotationstilstand for at skabe løft .

Funktioner

Løftekraften i et gyrofly, ligesom en helikopters, skabes af hovedrotoren  - som dog i et gyroplan roterer frit i autorotationstilstand under påvirkning af aerodynamiske kræfter . Det translatoriske tryk, der kræves hertil, som giver gyroplanet vandret hastighed, er tilvejebragt af en separat trækkende (placeret foran på skroget) eller skubbede (placeret bagerst i flykroppen) propel.

En fri hovedrotor af et gyroplan er mulig med et forenklet skema uden at ændre den fælles pitch . Den skaber kun løft og vippes under flugt tilbage mod strømmen, svarende til en fast vinge med en positiv angrebsvinkel (i en helikopter tværtimod vipper propellen (sammen med kroppen) i bevægelsesretningen [1 ] , hvilket skaber en løftende og fremdriftskraft [2]) på samme tid).

En mellemposition mellem et gyroplan og en helikopter er optaget af et rotorfartøj , som har et plug-in hovedrotordrev fra motoren og adskiller sig fra et gyrofly ved, at det ikke kun kan bruge autorotationstilstanden, men også helikopterflyvningstilstanden. Ved høje hastigheder fungerer rotorsystemet på et rotorfartøj på en måde, der ligner en autogyro (i autorotationstilstand), hvilket kun giver løft, men ingen tryk. Vi kan sige, at rotorfartøjet kombinerer kvaliteterne af en autogyro og en helikopter.

De første non -swash rotor gyroplaner blev styret med aerodynamiske ror , så lodret landing var ukontrollerbar og blev generelt betragtet som en nødtilstand. Moderne systemer til styring af hældningen af ​​hovedrotorens plan (navet har to frihedsgrader ) tillader landing uden løb, da enhedens kontrollerbarhed ikke afhænger af dens lufthastighed. For at implementere en lodret lancering (hop) er det muligt at forspin hovedrotoren med nul stigning på jorden (fra motoren), efterfulgt af at deaktivere dens drev og indstille propellens arbejdsstigning .

Historie

Autogyroer blev opfundet af den spanske ingeniør Juan de la Sierva i 1919, hans C-4 autogyroforetog sin første flyvning den 31. januar 1923.

Den vigtigste udvikling af teorien om gyrofly var i 1930'erne. Med opfindelsen og massekonstruktionen af ​​helikoptere faldt interessen for den praktiske brug af gyrofly så meget, at udviklingen af ​​nye modeller blev indstillet. En ny fase af interesse for autogyroer begyndte i slutningen af ​​1950'erne og begyndelsen af ​​1960'erne. På det tidspunkt promoverede Igor Bensen [3] i USA aktivt enheder af hans eget design - lette enkeltsædede simpleste gyrofly, som blev solgt i form af sæt til selvmontering. Derudover blev der ved begyndelsen af ​​1960'erne i USA og Canada udviklet tre modeller af to-sæders jump start gyrofly , som modtog typecertifikater :

• Umbaugh 18A (senere kendt som Air & Space 18A )
• McCulloch J-2
• Buhl A-1 Autogyro
• Fugle 2/180

Af disse tre modeller var de to første masseproducerede. Flere af disse modeller flyver stadig i dag. Avian 2/180 blev bygget i en række prototyper af forskellige konfigurationer, men blev ikke masseproduceret. Det eneste overlevende (ikke-flyvende) fly af denne model er nu privatejet i Californien , og ejeren skiftede navn til Pegasus.

Egenskaber

Blandt manglerne ved et gyroplan (sammenlignet med et let fly med samme motorkraft) kan man nævne et betydeligt højere brændstofforbrug på grund af hovedrotorens høje modstand, samt en række farlige tilstande, der er iboende i denne enhed: tab af pitch-kontrol (saltomortale) og sinusformet svingning, hvilket førte til en række autogyro-ulykker i 1970-2000.

De fleste gyrofly er enkle eller dobbelte. Der er også tre-sæders modeller - det russiske gyrofly Okhotnik -3, produceret af Aero- Astra-Avtogyro forsknings- og produktionscenter [4] , og A002 gyroflyet, masseproduceret af IAPO Irkut [5] . Med en vindhastighed på mere end 8 m/s letter den fra et sted, i rolige omgivelser har den brug for et startløb på op til 15 m.

Siden 2003 er produktionen af ​​disse enheder steget hurtigt og udgør nu mere end 300 maskiner om året [6] .

Klassifikation

I henhold til placeringen af ​​hovedpropellen er gyroplaner opdelt i 2 typer: med en trækkende propel (historisk set de første køretøjer) og med en skubbepropel (den mest almindelige i øjeblikket). Fordele ved trækpropelskemaet: bedre afkøling af motoren på grund af blæser fra propellen og noget større sikkerhed i tilfælde af en ulykke med en bovpåvirkning (i en skubbepropelordning, i en sådan ulykke, kan motoren placeret bag cockpittet falde frem og såre piloten). Samtidig er sigtbarheden fra cockpittet bedre i en ordning med en pusherpropel. Begge ordninger har andre iboende fordele og ulemper.

Særlige egenskaber

Nogle gyrofly er i stand til at hoppe start. I dette tilfælde placeres hovedrotorbladene vandret (i en lille kollektiv stigning), propellen drejes op til en hastighed, der overstiger den nominelle flyvehastighed, hvorefter dens blade roteres til en flyvestigning. Start sker lodret på grund af propellens akkumulerede energi. Implementeringen af ​​en sådan ordning kræver en betydelig komplikation af designet af rotornavet og vægten af ​​bladene, så gyroplaner med springstart er ikke meget almindelige.

Udviklet af den amerikanske entusiast Jay Carter, det seks-sæders gyrofly CarterCopter med jump takeoff har en unik evne til at bremse hovedrotorens rotation ved høje hastigheder, mens bærekraften leveres af en lille vinge, bliver forskellen i løftekraften af ​​bladene frem og tilbage irrelevant. På grund af dette er det muligt at accelerere til hastigheder på 600 km/t, hvilket er unikt for rotorfartøjer. Første flyvning 24/09/1998, styrt 17/06/2005. Projektet er blevet omdøbt til Carter Personal Air Vehicle.

Fordele

• Enheden er i gennemsnit meget billigere end lette fly og helikoptere;
• Det er lettere at flyve et gyrofly end et fly og en helikopter;
• Et af de sikreste fly, som bestemmer følgende egenskaber:
  • ikke underlagt spin ;
  • i stand til at lave en blød landing med en tomgangsmotor;
  • små krav til landingsstedet;
  • meget mindre følsom over for termik (sammenlignet med drageflyvning og paragliding );
  • mindre følsom over for turbulens (sammenlignet med fly).

Ulemper

Den største ulempe ved gyrofly er den lavere effektivitet ved at bruge kraftværket, hvorfor et gyrofly med samme flyvevægt og hastighed har brug for en kraftigere motor end et fly eller et dragefly .

Et gyrofly med en to-bladet hovedrotor har flere specifikke farlige flyvetilstande (rotoraflæsning, salto, død zone med autorotation osv.), som ikke må tillades under flyvning for at undgå at falde. Saltomortale er typisk hovedsageligt for køretøjer med forkert placeret i forhold til hinandens tyngdepunkt og propeltrykvektor, samt med utilstrækkeligt udviklet haleenhed.

At flyve på et gyrofly under isforhold er en stor fare, for når rotoren er iset, forlader den hurtigt autorotationstilstanden, hvilket fører til et fald.

Udvikling af autogyroer i USSR og Rusland

Det første sovjetiske gyrofly KaSkr-1 "Red Engineer" udviklet af N. I. Kamov og N. K. Skrzhinsky lettede den 25. september 1929 . Gyroflyet blev styret af I. V. Mikheev, og dets skaber N. I. Kamov var i det bageste cockpit.

Derefter blev der skabt en række modeller hos Kamov Design Bureau . A-7 gyroflyet bestod flyveprøver til brug i luftkemiske værker, herunder bestøvning ved foden af ​​Pamirs .

I 1936, på et møde i en særlig kommission under politbureauet i Centralkomiteen for Bolsjevikkernes Kommunistiske Parti, som overvågede oprettelsen af ​​den første drivende station i det arktiske hav , muligheder for at levere polarforskere til isflagen blev diskuteret. Sønnen af ​​V. Chapaev Arkady Chapaev (1914-1939) foreslog at lave gyrofly. De skulle have været hængt under vingerne på et tungt transportfly. Ideen virkede ikke. [7]

I øjeblikket er flere grupper og virksomheder involveret i udviklingen af ​​gyrofly i Rusland:

• Behind the Clouds Company - Gyro-GT Model
• AeroKazachok - model Kazachok
• IAPO  - model A002 "Irkut"
• "Aero-Astra" - model "Hunter"
• Twister Club - model "Twist"
• AviaMaster — Inspektørmodel
• "MRT Group of Companies" - Xenon-gyrofly til turistflyvninger, patruljering af gas- og olierørledninger, overvågning af skovbrande, beskyttelse af grænser [8] .

I september 2011, under Center-2011 strategiske øvelser på Chebarkul træningspladsen, præsenterede MRT-AVIA medejer Roman Putin den seneste model af sit firmas gyrofly til Dmitry Medvedev [9] .

Noter

1. ↑ Helikopter . // Sovjetisk militærleksikon, 1976. T. 2., s. 108.
2. ↑ Fremdriftskraft (ordbog)
3. ↑ "Hvordan navnebrødrene til en russisk emigrant løftede Amerika op i luften"
4. ↑ Autogyro "Hunter-3" Arkiveksemplar af 17. juni 2013 på Wayback Machine på producentens hjemmeside.
5. ↑ IAPO Irkut A-002
6. ↑ Über uns Arkiveret 28. maj 2014 på Wayback Machine  (tysk)
7. ↑ Kommuna.ru - Informationsportal for Voronezh og Voronezh-regionen Arkiveret den 7. oktober 2011.
8. ↑ Siloviki opbygge et gyrofly. Statsministerens nevø ønsker at forsyne politiet og ministeriet for beredskaber med usædvanlige fly // Kommersant Avis . - 2011. - 4. august.
9. ↑ Øverste kommandør. I Chebarkul testede Medvedev et fly designet af en spansk ingeniør. Præsidenten formåede at komme ind i cockpittet med stort besvær // URA.RU. - 2011. - 27. september.

Litteratur

• Bratukhin I.P. Autogyros. Teori og beregning . - Gosmashmetizdat, 1934. - 110 s.
• Zhabrov A. A. Autogyro og helikopter . - 2. udg . - Centralrådet for OSOAVIAKhIM i USSR, 1939.
• Rotorcraft Flying Handbook, FAA Manual H-8083-21 , kapitel 15-22. Washington, DC: Flight Standards Service, Federal Aviation Administration , US Dept. of Transportation, 2001. ISBN 1-56027-404-2 .
• Andreas G. Stuetz. Weltflug: The Gyroplane Dream  (engelsk) . - Createspace Independent Pub, 2013. - ISBN 978-1-4937-6094-7 .

Links

• Russisksproget forum om gyrofly  (rus.)
• Russisksproget forum om gyrofly  (rus.)
• Autogyro videoseminar for begyndere (russisk)
• A. Shcherbakov, "Dancing the Twist?"  - en artikel om fordele og ulemper ved gyrofly.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Treccani
I bibliografiske kataloger	GND : 4078381-9 J9U : 987007295710705171 LCCN : sh85010064