Автожир

 

Автожир (франц. autogyre, от греческого autos — сам и gyros — круг, вращение), летательный аппарат тяжелее воздуха, отличающийся от самолёта тем, что основной несущей поверхностью служит воздушный винт-ротор, свободно вращающийся вокруг вертикальной оси под действием встречного потока воздуха. Такой винт называется «авторотирующим». Другое название автожира — гироплан (от англ. gyroplane). Горизонтальная скорость сообщается автожиру дополнительным винтом с горизонтальной продольной осью. Считается, что первый автожир построил испанский инженер Хуан де ла Сиерва в 1923 году. Основное развитие теория автожиров получила в 30-е годы XX века. С изобретением и массовым строительством вертолётов популярность автожиров сильно упала.

 

Свойства

 

Большинство автожиров (гиропланов) не могут взлетать вертикально, но им требуется гораздо более короткий разбег для взлёта (10—50 м) , чем самолётам. В некоторых автожирах мотор может раскрутить несущий винт (ротор) на несколько секунд, позволив совершить вертикальный взлёт. Это свойство (называемое «прыжковый взлёт») увеличивает вес, сложность и стоимость автожира. Различают три основные системы предварительной раскрутки ротора, по принципам их действия: гидравлическая, в которой крутящий момент от двигателя к ротору передаётся через гидронасос и гидромотор, электрическая (на втулке ротора установлен обычный электростартер) и механическая, в которой крутящий момент к ротору подводится гибким валом или карданной передачей. Практически все автожиры способны к вертикальной посадке, к тому же, эти аппараты способны висеть при сильном встречном ветре. Таким образом, по маневренности они находятся между самолётами и вертолётами, несколько уступая вертолётам и абсолютно превосходя самолёты.

Автожиры, в некотором отношении, превосходят самолёты и вертолёты по безопасности полёта. Это связано с несколькими особенностями полёта автожира. Самолёту опасна потеря скорости, он сваливается в штопор. Автожир при потере скорости начинает снижаться. Вертолёту опасно падение оборотов несущего винта (ротора), у автожира обороты несущего винта в обычном полете устанавливаются и поддерживаются автоматически. При отказе мотора автожир не падает, вместо этого он опускается (планирует), используя эффект авторотации. Пилот может в полной степени управлять направлением снижения, используя все системы управления автожиром. При посадке автожиру не требуется посадочная полоса, его можно посадить без малейшего пробега по земле, что тоже важно для безопасности полёта, особенно при вынужденной посадке в незнакомом месте.

Скорость автожира сравнима со скоростью лёгкого вертолёта и несколько уступает лёгкому самолёту. По экономичности они превосходят вертолёты, и сравнимы с лёгкими самолётами. Типичные автожиры летят со скоростью до 170 км/ч (рекорд 207,7 км/ч), а расход топлива составляет 15 л на 100 км при скорости 120 км/ч. Таким образом, по скорости и экономичности автожир напоминает автомобиль, с той разницей, что не застревает в пробках. К тому же, автожир использует автомобильный бензин.

Автожиры (гиропланы) являются одними из самых дешёвых летательных аппаратов. Они обычно продаются в виде наборов для сборки и стоят 20—30 тысяч долларов, что гораздо дешевле самолётов или вертолётов.

Ещё одним их преимуществом является широкий обзор и гораздо меньшая, чем в вертолётах, вибрация, что делает их очень удобными для аэрофотосъёмок, видеосъёмок и наблюдения.

Большинство автожиров одно- и двухместные; и в мире есть всего одна трёхместная модель — российский автожир «Охотник-3», серийно выпускающийся научно-производственным центром Аэро-Астра -Автожир. При скорости ветра более 8м/с взлетает с места, в штиль нужен разбег до 15 м.

Самый дорогостоящий узел автожира - механизм изменения угла атаки лопасти (для автожиров с прыжковым взлётом). Он может составлять до 60% от стоимости автожира. Однако такие автожиры можно пересчитать по пальцам, и в настоящее время они серийно не производятся. 

 

Специальные свойства

 

Некоторые автожиры (гиропланы) способны к прыжковому взлёту. При этом лопасти несущего винта ставятся горизонтально, винт раскручивается, а затем его лопасти поворачиваются. Накопившаяся кинетическая энергия позволяет автожиру (гироплану) взлететь вертикально. Однако такое свойство делает автожир (гироплан) более дорогим и тяжёлым, и почти никому не нужно, благодаря небольшой длине разбега автожира.

Фирма Carter Aviation Technologies разрабатывает гибрид автожира (гироплан) с самолётом CarterCopter. При низких скоростях подъёмную силу создаёт самовращающийся винт, а при высоких — крылья. Автожир этой фирмы, находящийся в стадии разработки, будет способен развивать скорость около 400 км/ч и лететь на высоте около 10 км. С другой стороны, он будет способен к почти вертикальному взлёту и приземлению.