Глава 2
[ Up ] [ Автожир С-1 ] [ Компенсированный ротор ] [ Важные выводы ] [ Первые полеты ] [ На перепутье ] [ Автожир С ]

В 1919 г. Хуан де ла Сьерва по настоянию отца — видного политического деятеля, министра — выставил свою кандидатуру в кортесы и был выбран депутатом от провинции Мурсия. Итак, в один год столько важных событий: окончание Высшей школы дорожных инженеров, получение парламентского кресла, постройка трехмоторного бомбардировщика, радостные перспективы и крушение надежд молодого авиаконструктора. В том же году произошло еще одно важное событие — женитьба на Марии Луисе Гомес-Асебо.

После свадьбы Хуан де ла Сьерва снял квартиру недалеко от родителей на улице Альфонса XII в доме № 34. Женитьба мало изменила его привычки и наклонности. Молодые редко бывали в обществе, избегали шумных компаний, вечеринок и званых обедов, зато часто посещали театр и музыкальные концерты.

Потеря самолета направила мысль Хуана де ла Сьервы на поиск совершенно нового способа летать. Основное направление поиска — исключить опасность потери скорости летательным аппаратом. Для этого он решил отказаться от принципа получения подъемной силы фиксированным крылом самолета и стал искать решение другим путем. Сначала он обратился к орнитоптеру и геликоптеру *. Принципы их полета были

Орнитоптер — это летательная машина тяжелее воздуха, которая получает подъемную силу за счет машущих крыльев. В течение всей своей истории человек хотел уподобиться птице и подняться в небо, но никто этого сделать не сумел, если не считать героев легенды Дедала и Икара. Идея же геликоптера основана на получении подъемной силы за счет вращения винта на вертикальной оси, приводимого в движение двигателем. Многие развивали эту идею, но до практической машины было еще далеко. Первый геликоптер, который поднялся в воздух с человеком на борту, был построен братьями Бреге и профессором Рише. Это произошло 29 сентября 1907 г. в Дуа. Подъем, однако, был условным: четыре человека с шестами поддерживали устойчивость машины. Первый же “свободный” подъем осуществил Поль Корню, который 13 ноября того же года поднялся на своей двухроторной машине на несколько метров без какой-либо поддержки с земли. После первой мировой войны работы в области геликоптеров велись почти во всех промышленно развитых странах. Здесь можно назвать имена Пескары (Испания), Ботезата и Бликера (США), Баумхауэра (Голландия), д'Асканио (Италия), Эмишена и Бреге (Франция), Фокке и Флеттнера (Германия). Результаты первых работ по геликоптерам в одной стране, как правило, были мало известны в других странах, и часто развитие новых идей в этой области шло параллельно и независимо друг от друга.

В России был также выполнен ряд интересных проектов. Еще в начале 1907 г. военный инженер К.А. Антонов начал разработку проекта геликоптера, который был построен три года спустя. Два винтовых колеса — несущие винты — состояли из отдельных алюминиевых треугольных пластин — лопастей. Лопасти могли поворачиваться вокруг продольных осей. Небольшой винт по замыслу автора должен был создавать горизонтальную тягу. На аппарате стоял 35-сильный двигатель. Испытания положительных результатов не дали. - Геликоптер, построенный в 1909 г. студентом Киевского политехнического института И. И. Сикорским, имел два соосных двухлопастных винта, которые приводились в движение двигателем мощностью 25 л. с. (двигатель был сильно изношен). К весне 1910 г. Сикорский построил второй геликоптер. Он имел два трехлопастных винта и новый двигатель мощностью 25 л. с. Аппарат весил 180 кг. Конструктор не довел своей работы до конца, направив в то время усилия на создание самолетов.

В 1911 г. студент Московского технического училища (впоследствии академик) Б. Н. Юрьев разработал проект оригинального геликоптера. В средней его части размещался двигатель “Гном” мощностью 70 л. с. Машина имела несущий и рулевой винты. Для обеспечения управляемости геликоптера в полете был предусмотрен автомат перекоса, который позволял менять направление тяги несущего винта, а следовательно, и направление полета. В конце 1911 г. Юрьев разработал второй вариант (построен он был только в начале 1912 г.) — одновинтовой геликоптер, у которого диаметр двухлопастного несущего винта составлял 8 м. Реактивный момент несущего винта компенсировался с помощью рулевого винта, установленного в конце хвостовой фермы. Оба винта приводились во вращение двигателем мощностью 32 л. с. через трансмиссию. Весной 1911 г. этот геликоптер демонстрировался на Второй Международной воздухоплавательной выставке в Москве. Конструктору была присуждена золотая медаль за разработку принципиально новых конструктивных элементов геликоптера. Этот аппарат по ряду причин не смог подняться в воздух, но его схема и автомат перекоса дают полное право считать его прародителем современных вертолетов [3, с. 207].

* В конце 40-х годов слово “геликоптер” у нас было заменено словом “вертолет”.

В начале 20-х годов геликоптеры поднимались на высоту нескольких метров и совершали полеты на расстояние в несколько сот метров (мировой рекорд дальности полета по прямой геликоптера Эмишена 17 апреля 1924 г. составлял 736 м [4, vol. 6, p. 323]). Причинами такого медленного улучшения летных характеристик были сильные вибрации, плохая управляемость и устойчивость и невозможность планирования при остановке двигателя. Конструкторы настойчиво искали пути разрешения проблем, работали над устранением этих недостатков, но ничего революционного, принципиально нового пока никто предложить не мог.

среди которых Николай Егорович Жуковский в 1910 г. отмечал три первых по значению: Римский, Институт Цама в США и Аэродинамический институт в Кучине [5, с. 123], созданный в 1904 г. и являвшийся первым в России учреждением такого рода. Создание этого института и начальный период его деятельности связаны с именем Н. Е. Жуковского. Научные результаты, полученные в Кучинском институте и опубликованные в его “Бюллетенях”, получили положительную оценку не только в России, но благодаря их изданию на французском языке и за границей *.

Теперь мы сделаем небольшое отступление, которое может иметь прямое отношение к изобретению де ла Сьервы. Вот что пишет основатель и директор Кучинского института Д. П. Рябушинский в брошюре, посвященной десятилетию института: “Главные результаты, которые я получил в Аэродинамическом институте, состоят в следующем: я систематически исследовал гребные винты и нашел общие законы функционирования этого замечательного механизма. В этих исследованиях я не ограничился изучением области" пропеллеров, но захватил также область ветряных мельниц и область, в которой винты бросают жидкость по направлению движения,— это дало мне возможность получить очень полную картину явления. Добытые результаты я выразил при помощи нескольких простых формул, которые в настоящее время используются на практике. Мною были указаны основания вихревой теории винта и графический метод, в котором по осям координат непосредственно отлагаются отношения нулевого размера. Я изучил также опытно и теоретически винты, гребущие на месте и при боковом ветре; нашел и объяснил несколько любопытных явлений, имеющих большой теоретический интерес, как самовращение (курсив мой—Г. К.) тонких пластинок” [6,с.5].

Будем снисходительны к стилю изложения автора и персонализапии им всех институтских работ. Отметим только, что результаты исследования воздушных винтов и самовращения симметричной пластинки были опубликованы в 1909 г. в “Бюллетене” Кучинского института на французском языке. Учитывая тот факт, что ла Сьерва хорошо знал французский язык и в то время читал об авиации все, что могло попасть в его руки, не так уж невероятно, что он мог ознакомиться с “Бюллетенем”. В этом случае зерно могло упасть на давно подготовленную почву, искра могла вызвать огонь мысли.

После анализа уже накопленного человечеством опыта по изучению проблем орнитоптера и геликоптера ла Сьерва посчитал их довольно сложными в механическом и аэродинамическом планах. Он пришел к выводу, что проблему безопасности в значительной степени можно решить, если удастся создать систему крыльев, которые двигались бы относительно аппарата, будучи с ним конструктивно связанными, и, кроме того, поддерживали бы это относительное движение без необходимости применять двигатель. По утверждению некоторых биографов ла Сьервы, и в частности Хосе Варлеты, первоначальная идея исходила от детской игрушки — так называемой “китайской вертушки”. Наблюдая плавные снижения “вертушки”, ла Сьерва пришел к мысли, что существуют режимы, на которых винт может самовращаться (авторотировать) [7].

На практике же проблема состояла в том, чтобы результирующая подъемной силы каждого крыла задуманной системы одновременно побуждала бы его к движению относительно аппарата. Ла Сьерва изучил различные варианты и остановил свой выбор на системе крыльев, которые вращались бы вокруг почти вертикальной оси. Он назвал ее ротором. Ротор был предназначен для выполнения тех же функций, что и несущий винт вертолета, но в отличие от последнего ротор аппарата не приводился в движение двигателем, он свободно вращался под действием набегающего потока воздуха — авторотировал. Для поддержания авторотации необходимо, чтобы набегающий поток подходил к диску с некоторой составляющей, направленной кверху, т. е. диск всегда должен иметь положительный угол атаки по отношению к набегающему потоку. Для поступательного движения аппарат должен иметь двигатель с тянущим (или толкающим) винтом, как у обычного самолета. В набегающем потоке ротор способен поддерживать режим авторотации на углах атаки до 90°, т. е. при вертикальном снижении аппарата.

Конструктор геликоптеров Пескара * за несколько лет до этого запатентовал самовращающийся ротор, но с отрицательным шагом лопастей, т. е. как у обычной ветряной мельницы. Особенность открытия ла Сьервы состояла в том, что ротор с положительным углом установки лопастей в несколько градусов, будучи раскрученным, при поступательном движении аппарата продолжал вращаться в набегающем потоке и создавал подъемную силу. Набегающий поток побуждал ротор к вращению, но при этом в отличие от ветряной мельницы ротор вращался в другом направлении. Эффект авторотации ла Сьерва открыл, когда ему было 25 лет. Он сразу же его запатентовал и приложил максимум усилий, чтобы использовать этот эффект на практике.

Ла Сьерва поначалу назвал систему самовращающихся крыльев “аутохироптеро” (ауто — само, хиро — вращение), потом сократил это слово до “аутохиро” (“autogiro”), поскольку оно показалось ему “слишком греческим, слишком длинным и слишком тяжелым”. К нам же слово “автожир” пришло из французского (autogire).

АВТОЖИРные страницы    Авиамагазин

Copyright Mr.Twistair 2001