СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АВТОЖИРА
В 1923 г. субсидия, полученная изобретателем, позволила ему шире развернуть работу по совершенствованию автожира. В частности, в это время был произведен ряд аэродинамических исследований над ротором, которые и позволили значительно улучшить его конструкцию.
В том же 1923 г. был построен автожир С-6. Для этой машины был взят фюзеляж от учебного самолета “Авро” с мотором в 80 л.с. Ротор был четырехлопастный, диаметр его 10 м.
Работа над С-5, который переделывался много раз, позволила ввести в С-6 целый ряд мелких усовершенствований. Улучшение деталей значительно повысило качество всей машины. Это сразу позволило добиться значительных полетных успехов.
В декабре 1924 г. на автожире С-6 (фиг. 22) было совершено три полета, которые и привлекли к автожиру всеобщее внимание.
Первые два полета продолжительностью около 8 мин. каждый были совершены над аэродромом. В третий же полет был совершен перелет с одного аэродрома на другой, находившийся на расстоянии 12 м
. Машина показала удовлетворительную скорость около 100 км/час.В эти первые полеты уже ясно обнаружилось достоинство автожира: способность к почти вертикальному спуску и посадке без пробега.
Фиг. 22. Автожир С-6 (1924 г.) с четырехлопастным ротором
Чтобы выяснить наиболее выгодную форму ротора, на машине С-6 были испытаны не только четырехлопастный, но трехлопастный и даже двухлопастный роторы. Полетные испытания этих систем (фиг. 23 и 24) дали удовлетворительные результаты. Оказалось; что при шарнирном креплении лопастей число последних особо существенной роли не играет. Однако некоторые преимущества четырехлопастного ротора заставили в ряде дальнейших конструкций автожиров придерживаться пока именно этой системы.
Первые автожиры требовали очень длинного разбега перед взлетом. Это объяснялось тем, что при разбеге машины ротор не скоро раскручивался до нужных для взлета оборотов. Чтобы уменьшить разбег, необходимо было, очевидно, каким-либо способом раскручивать ротор на месте.
Способ, который был для этого применен, заключался в следующем.
Каждая лопасть на расстоянии
1/4 ее длины (считая от втулки) была снабжена снизу небольшим стержнем, параллельным оси ротора. Ротор, следовательно, имел четыре таких стержня. На эти четыре стержня наматывался трос (три-четыре оборота),а другой конец его прикреплялся к колу, вбитому в землю. Таким образом, автожир, начиная разбег, сам раскручивал ротор. Хотя разбег при таком способе и сокращался, однако самый способ оказался практически неудобным.
Фиг. 23. Автожир С-6 с трехлопастным ротором
Фиг. 24. Автожир С-6 с двухлопастным ротором
Более удобным оказался запуск ротора с помощью специальной команды. За трос, который наматывался на указанные четыре стержня на лопастях ротора, команда из нескольких человек еще на месте раскручивала ротор, как волчок (фиг. 25), после чего автожир тотчас же начинал разбег. Но и этот способ вскоре
был оставлен.
Следующий способ был похож на самый первый, т. е. ротор запускался под действием встречного потока воздуха при раз-
Фиг. 26. Для раскручивания ротора силой встречного воздушного потока разбег производится сначала по кругу
беге автожира. Но чтобы уменьшить длину разбега, а следовательно, и величину необходимой для взлета площадки, разбег вначале производился не по прямой, а по кругу небольшого радиуса; когда пилот по прибору видел, что скорость вращения ротора становилась достаточной для взлета, он направлял машину по прямой и быстро взлетал (фиг. 26). Однако и этот “стро
-умный, но все же очень примитивный способ был в дальнейшем
оставлен.
Фиг. 27. Каждая лопасть прикреплена
к втулке с помощью горизонтального
и вертикального шарниров
В 1925 г. Сиерва по приглашению английского правительства демонстрирует свою машину в Англии. Показательные полеты вызвали здесь сильный интерес к автожиру; эти полеты уже с достаточной определенностью показали некоторые преимущества автожира: безопасность от потери скорости, малую посадочную скорость, возможность почти вертикального спуска и вполне удовлетворительную управляемость.
Однако вскоре обнаружилось, что в конструкции автожира есть какой-то существенный недостаток
В 1927 г. в Англии во время полета на автожире английского летчика Франка Куртнея произошел случай, едва не закончившийся катастрофой: во время полета Куртнея на высоте 60 м над землей вдруг обломилась одна из лопастей ротора. Лопасть обломилась в месте крепления ее к втулке. К счастью, оставшиеся три лопасти продолжали вращаться, и машина лишь стала “проваливаться” — парашютировать. Однако на высоте 15 м отломилась еще одна лопасть, скорость парашютирования сильно увеличилась и машина, ударившись о землю, поломалась. Пилот счастливо отделался только ушибами.
Поломка лопасти в воздухе заставила изобретателя сильно призадуматься над ее причиной. Оказалось, что поломка лопасти у самой втулки (у корня) произошла вследствие возникающих при вращении лопасти крутящих сил, которые, передаваясь на место крепления лопасти, стремились
выломать ее в этом месте. Нужно было, следовательно, найти способ, который уничтожал бы действие этих изгибающих сил на корень лопасти.Этот способ был найден. Чтобы уничтожить действие изгибающих сил на корень лопасти, был применен, кроме горизонтального шарнира, еще и вертикальный шарнир. Таким образом, при новой конструкции каждая лопасть ротора была связана со втулкой двумя шарнирами: вертикальным и горизонтальным, что схематически показано на фиг. 27.
При такой конструкции каждая лопасть в полете могла отклоняться не только вниз и вверх, но и в стороны. Благодаря этому изламывающих усилий в месте соединения лопасти со втулкой не получалось.
Работа над улучшением машины не осталась безрезультатной. Автожир С-8 (фиг. 28 и 29), построенный в 1927 — 1928 гг., был значительно совершеннее своих предшественников.
Фиг. 28. Автожир С-8 (1928 г.), на котором был совершен перелет из Парижа в Лондон
Эту машину изобретатель демонстрирует по Европе и в сентябре 1928 г. совершает на ней перелет из Парижа в Лондон. После этого перелета автожир как новая летательная машина тяжелее воздуха получил полное признание.
Для автожира С-8 был использован фюзеляж от самолета “Авро” с мотором 180 л. с. Четырехлопастный ротор имел то усовершенствование, о котором говорилось выше, т. е. его ло-пасти были прикреплены к втулке с помощью не только горизонтальных, но и вертикальных шарниров.
Другой особенностью, автожира С-8 было неподвижное крыло самолетного типа, на котором были расположены элероны (у предыдущих автожиров элероны укреплялись на балках). Это крыло предназначалось не для поддержания машины в воздухе, а только для сохранения боковой устойчивости. Правда, это крыло до некоторой степени все же помогало ротору нести машину.
Максимальная (наибольшая) скорость автожира С-8 была 175 км/час, а минимальная (наименьшая) — 35 км/час.
Над дальнейшим совершенствованием своей машины Сиерва начал работать в Англии/куда он был приглашен английским правительством; последнее было заинтересовано в том, чтобы заполучить новое изобретение для своего военного воздушного флота. В Англии и была проведена вся основная научно-опытная работа по дальнейшему улучшению автожира.
Фиг. 29. Схема автожира С-8
Опытная стадия развития автожира закончилась в 1929 г,. К этому году автожир из машины экспериментальной превратился в машину, пригодную для практического применения. Но это не значит, конечно, что дальнейшее совершенствование; автожира прекратилось; наоборот, применение его на практике позволило легче выявлять недостатки конструкции, а следовательно, и легче исправлять их, т. е. совершенствовать машину далее. На основе десятилетней экспериментальной работы был выпущен (в 1930 г.) автожир С-19. Это был первый автожир, который строился уже не в порядке единичного опытного экземпляра, а сериями — для продажи. Хорошие качества этой машины сыграли положительную роль в деле распространения автожира. Поэтому с устройством автожира С-19 следует познакомиться поближе. Но для того чтобы понять устройство автожира как летательной машины тяжелее воздуха, необходимо усвоить хотя бы самые элементарные основы механического полета. Это и будет вкратце изложено в главе II.
