Первый автожир С-1
Решив применить принцип авторотации на летательном аппарате, ла Сьерва, как и все его предшественники, пытавшиеся создать геликоптер, столкнулся с Проблемами асимметрии ротора в горизонтальном полете. Известно, что лопасть, которая идет вперед навстречу набегающему потоку, при том же угле атаки создает большую подъемную силу, чем та, которая идет назад, в силу чего появляется опрокидывающий момент поперечной плоскости в сторону лопасти, идущей по потоку. Чтобы избежать асимметрии, ла Сьерва принял обычную для того времени схему двух соосных роторов, вращающихся в противоположных направлениях.
1
июля 1920 г. ла Сьерва подал заявку на получение патента “Новый авиационный аппарат”. Патент № 74322 был выдан 27 августа 1920 г. Он охватывал основные принципы свободно вращающегося ротора для создания подъемной силы. В черновике к этому патенту есть слово “автожир”, однако в окончательной редакции оно было опущено. Уже после нескольких успешных полетов автожира ла Сьерва направил 10 февраля 1923 г. запрос на регистрацию слова “автожир” — “чтобы отличать летательные аппараты с вращающимися крыльями”. Сертификат № 49038 был выдан 7 ноября 1923 г. [7, р. 28].Для первого автожира, названного С-1, использовали фюзеляж от старого моноплана “Депердюссен”, который ла Сьерва раздобыл в школе гражданских пилотов в Хетафе. На него поставили ротативный двигатель “Рон” мощностью
60 л. с. Крылья сняли, а над фюзеляжем установили два четырехлопастных ротора, лопасти которых имели “жесткую” заделку во втулке. Диаметр роторов составлял 6 м. Верхний должен был вращаться по часовой стрелке, если смотреть сверху, нижний — в противоположном направлении. Роль элеронов должна была выполнять вертикальная плоскость, расположенная над роторами, которая могла поворачиваться влево и вправо и давать при поступательном движении момент относительно продольной оси симметрии. Хвост был оставлен в первоначальном виде. Вес аппарата составлял 350 кг.
*
Итальянец Рауль Патерас Пескара Аусон (1886—1966) в начале 20-х годов работал в Барселоне над созданием геликоптера. Проблемами использования самовращающегося ротора с отрицательным шагом лопастей применительно к вертолету на случай аварийной ситуации еще ранее занимался соотечественник Пескары Крокко [4, vol. 6, p. 644—647; vol. 2, p. 1311—1314].
С-1 был готов к испытаниям в октябре
1920 г. Аппарат имел такой необычный вид, что только фанатик неба, жаждущий летать на чем угодно, или родственник, спасающий честь семьи от насмешек, мог взяться за его испытания. Капитан Фелипе Гомес-Асебо был и тем и другим. Он приходился Хуану шурином и за несколько дней до испытаний получил звание пилота первоначального обучения. И в дальнейшем ла Сьерве — фанатику винтокрылой авиации — везло на таких преданных авиации людей. Испытания проходили на мадридском аэродроме Хетафе. Мелькающие лопасти раскрученных роторов создавали впечатление уличной драки, за что аэродромные остряки и прозвали аппарат “ла бронка” (“потасовка”). После первоначальной раскрутки ротора Гомес-Асебо прорулил по полю и начал пробежку. Оба ротора вышли в режим авторотации в ожидаемых направлениях, однако нижний вращался намного медленнее верхнего. Изобретатель предвидел этот эффект,
Автожир С-1. 1920 г.
однако не предполагал, что скорость нижнего ротора будет почти на треть меньше расчетной. Таким образом, суммарная подъемная сила левой стороны роторов была больше правой и вызывала тенденцию к опрокидыванию.
Из-за поломки двигателя было проведено только одно испытание, однако оно уже давало возможность сделать по крайней мере два вывода:
1) авторотация — это факт; 2) для компенсации смещения аэродинамической результирующей требуется новое решение.Разумеется, ла Сьерва мог бы добиться вращения роторов с одинаковой скоростью за счет применения зубчатой передачи, но эту идею он отверг, считая, что система получится громоздкой. Кроме того, циклическое изменение аэродинамических сил, прикладываемых к высоко вынесенному верхнему ротору, потребовало бы, по мнению ла Сьервы, значительного усиления конструкции и как следствие увеличения ее веса. Так он пришел к выводу, что целесообразнее применить один ротор.