Автожир (від — «сам» і — «коло») або гіроплан, гірокоптер, ротоплан, обігокрилОбігокрил, Німецький та український летунський словник, Берлін, 1939 — гвинтокрилий літальний апарат, важчий за повітря. Підіймальна сила створюється завдяки ротору, що розміщений над фюзеляжем і вільно обертається від дії зустрічного повітряного потоку (явище авторотації).
Загальний опис Поступальний рух автожира створюється звичайним повітряним гвинтом, що обертається з допомогою авіаційного двигуна. Автожири мають великий діапазон швидкостей (від 30 до 220 км/год), незначний розбіг при зльоті і майже нульовий пробіг при посадці.
Перший автожир створив у 1923 році іспанський інженер-авіатор Хуан де Ла Сієрва. Він активно розвивав конструкцію ротора, основного елемента конструкції автожира, і отримав кілька патентів (в основному вони стосувались шарнірного з'єднання лопастей ротора з віссю обертання).
Ротор автожиру забезпечує лише підйом в повітря, для переміщення у горизонтальній площині використовується додатковий рушій (повітряний гвинт, реактивний двигун). Для скорочення пробігу під час злету, ротор можуть розкручувати завдяки роботі двигуна, що забезпечує переміщення у горизонтальній площині.
Автожири витіснені з експлуатації досконалішими гвинтокрилими літальними апаратами — гелікоптерами. Знання, отримані при проектуванні й експлуатації автожирів, допомогли при створенні гвинтокрилів.
Презентація Автожир — це літальний апарат важчий за повітря, схожий на вертоліт. Апарат підтримується його головним вільним ротором, що обертається, диск ротора піднятий вперед, створює підіймальну силу. Автожир працює від гвинта, що приводиться в дію двигуном. Напрям забезпечується кермом і бічним нахилом площини ротора при повороті.
Ротор має свободу руху для забезпечення функціонування пристрою. Автожири вважаються дуже стабільними при польоті (гіроскопічна інерція ротора) за умови, що при їхньому пілотування дотримуються певних дозволених діапазонів маневрування. Їх пілотування відрізняється від пілотування літака.
Щоб злетіти, лопаті ротора можуть бути тимчасово підключені до двигуна, який зазвичай приводить в дію гвинт. Коли ротор досяг достатньо великої швидкості, система відключається, а потім ротор працює в режимі авторотації під дією відносного вітру, спричиненого швидкістю.
Автожири недовго використовувалися до розробки вертольота. Давно покинуті на користь вертольотів, оскільки автожир не міг летіти стаціонарно і потребува більше місця для зльоту, автожири були забуті. Вони були знову введені в 1950-х роках американцем російського походження Ігором БенсеномDr. Igor Bensen — gyroplanepassion.com , тоді як лише ентузіасти використовували ці пристрої для свого дозвілля.
Еволюція методик (композитні матеріали, потужні та легкі двигуни) сприяла реалізації автожирів. Вони повертаються завдяки їх маневренності, їх невеликому об'єму та низькій вартості, порівняно з вертольотом. Виробництво автожирів переходить від простої одномісної машини до військового прототипу, який може транспортувати велике навантаження. Вони в основному використовуються для спостереження та дозвілля.
Історичний очерк
Автожир був винайдений у 1923 році іспанським інженером Хуаном де ла Сірва. Перший рейс автожиру відбудеться в Іспанії в Гетафе 9 січня 1923. Першим трьом апаратам не вистачало стабільності. Вони занадто нахилялися під час зльоту і ламали лопаті. Його четверта модель автожир C-4 була більш вдосконаленою. 31 січня 1923 р., Пілотована Алехандром Гомесом Спенсером, з 4-ох кілометровим польотом, здійсненим за 3 хв 30 с.Le 31 janvier 1923 dans le ciel: Alejandro Gomez Spencer fait voler le C4 — Stéphanie Meyniel, Air Journal, 31 janvier 2015. Під час демонстрації в Англії в 1925 році перед групою офіцерів, він вразив своїми характеристиками та маневреністю. 18 вересня 1928 року Хуан де ла Сірва перетинає Ла Манш із CL8. У 1930 році автожир еволюціонує із системою зчеплення, щоб приводити в дію верхній гвинт: модель Чірва C.30 дозволяє вперше злетіти з нульовою швидкістю. Кілька десятків екземплярів будуть замовлені Королівськими військово-повітряними силами у Великобританії, а у Франції ВВС. Версія, побудована за ліцензією у Франції Ліоре та Олів'є (Лео С-30), оснащена двигуном Salmson 9NE, особливо надійним та ефективним, і буде покращена під назвою Leo C.301 та C.302.
У 1927 році француз Люсьєн Чав'єр конструює автожир, жироптер Chauvière.
У 1928 році Гарольд Піткерн, американець, придбав бізнес Сірви. Потім Піткерн використовує систему чотирьох лопатей для ротора і пропонує два двигуни, 300 або 420 к.с. для своїх автожирів PCA-2. Перший Піткерн-Сірва PCA-1 вперше летить в 1929 році і за ним побудована сильно вдосконалена версія: PCA-2. У квітні 1931 року PCA-2 став першим літальним апаратом з обертовим крилом, затвердженим для комерційного використання в США. Компанія Buhl Aircraft Company виробляє Buhl A-1, перший автожир для спостереження за повітрям з штовхальним гвинтом та заднім двигуном (двигун за пілотом оператором та камерою), розроблений французом Етьєнном Дормой. 15 грудня 1931 року Buhl A-1 здійснив свій перший рейс.
У 1931 році в Барселоні Маркіз Патерас-Пескара представляє вертоліт із тяговим гвинтом і який може працювати як автожир.
Після випробувань, проведених у Мурмелоні в 1934 році, у звіті французького генерал Трібу вважає, що «пристрій здатний виконувати артилерійські місії, які наразі довірені літакам та повітряним кулям. […] Здається, певним, що артилерійські місії будуть краще та легше виконані автожиром, ніж звичайним літаком»Une guerre des boutons avant la vraie guerre: la saga de l'aviation d'artillerie avant 1940-1er épisode, à l'origine d'une revendication — Blog de Pierre-Yves Hénin, SAM40, 13 décembre 2018..
Наприкінці 1930-х років автожир був ідеально завершеним; наприклад, саме Kellet KD.18, з 1939 року, забезпечував транспортування пошти між Філадельфією та Камденом. Військово-морський флот США використовував Pitcairn P.A. 35 для спостережних місій. Французька армія розгорнула близько п'ятдесяти Ліор та Олів'є Лео С-301. Ці пристрої мали швидкість від 30 до 210 км/год. З самого початку Другої світової війни автожир був покинутий: через повільність він був надто вразливим для винищувачів противника.
Focke-Achgelis FA 330-це невеликий пристрій (без двигуна), розбірний, вагою 73 кг. Цей апарат був зроблений у Німеччині під час Другої світової війни. Він був розроблений для забезпечення високої спостережної платформи для людини під час буксирування за підводним човном. Автожир прикріплений до підводного човна сталевим тросом. Пілот спостерігач розташовується на борту, екіпірований біноклем високої дальності, який дозволяє йому бачити в ясну погоду на 40 км та телефоном. Пілот буксирується підводним човном на висоті від 100 до 150 метрів. У разі небезпеки лопаті відкидаються (як і на Камов Ка-50 сьогодні), і спостерігач може здійснити стрибок з парашутом, підводний човен занурюється і підбирає пілота трохи пізніше, як тільки загроза минула.
У 1953 році Ігор Бенсен створив власну компанію з виробництва автожирів. Першим автожиром була модель B-7, представлена в 1955 році. У ньому було виготовлено трубчастий алюмінієвий фюзеляж із дерев'яними лопатями ротора. Він був моторизований двотактним двигуном 42 к.с., встановленим у штовхальному положенні за пілотом. Бенсен натхненний ротором, яким наділений вертоліт Bell 47, який є вільним дволопатевим ротором, що обертається лише навколо горизонтальної центральної осі. Цей пристрій вперше злетів 6 грудня 1955 року. За ним слідував 8 липня 1957 року перший B-8M (M = моторизований) та початок виробництва B-8M, 9 жовтня 1957 р. B-8M був обладнаний двигуном McCulloch 72 к. с. Він міг бути обладнаним двигуном McCulloch 90 к. с. та механічним контролем ротора, що дозволяє автожиру робити стрибки. Поплавкова версія B-8M була відома як «гідро-коптер». Виробництво автожира Бенсена тривало до 1987 року.
У 1957 році відбувся перший політ британського Faisy Rotodyne, прототип транспортного автожира із 48 місцями. Спеціально розроблений авіаційною компанією Fairey Aviation Company для міжміських сполучень та військового застосування, він був обладнаний двома короткими горизонтальними площинами та приводився в дію двома турбогвинтовими двигунами. На зльоті та посадці він набирав конфігурації вертольота, його ротор рухався за допомогою струменів направлених на кінці лопатей. Зліт і посадка були вертикальними. З крейсерською швидкістю 370 км/год, безпекою, значно вищою, ніж у вертольота, і меншим споживанням пального, його аеродинамічна якість була досить чудовою. Проект був припинений у 1962 році.
Починаючи з 1967 року, італієць Вітторіо Мані розробив повний спектр одно та двомісних автожирів. Фабрика Аутожири Мані розташована в Беснаті, Італія. Влітку 2018 року по всьому світу було продано понад 1150 автожирів МаніNewsletter MagniGyro: juillet/août 2018 — Site officiel ., що входили в діапазон чотирьох різних моделей, включаючи три двомісні та один одномісний. Успіх машин Мані відновив рух автожирів, і особливо двомісних пристроїв, з 1980-х років. Ці пристрої відрізнялися від інших зовнішнім виглядом, особливо від моделей Бенсена. Моделі Мані обтічні і набагато менш спартанські, ніж моделі Бенсена.
Надзвичайно м'який і стабільний, як літак, XenonXenon: La stabilité et le confort au prix de la vitesse — Philippe Tisserand, Vol Moteur, janvier 2010 (voir archive) . — нове покоління, побудоване з композиційних матеріалів, які роблять пристрій більш комфортним. Він також має центральну коробку, яка об'єднує всі елементи управління польотом. Привід здійснюється завдяки 4-х тактному двигуну Rotax 912, потужністю 122 к.с.
В Україні Перший український автожир КП-01 створений компанією «Київпром». Перший політ на ньому здійснили 31 серпня 2002 року.
Ще один автожир, збудований у Харківському клубі авіаційного конструювання імені Бараннікова, було піднято у небо в Дніпропетровську у 2008-у році. Використано двигун BMW K1200 RX і редуктор українського виробництва, що в результаті показало відмінні результати.
У 2009 році в Ужгородському міжнародному аеропорту розпочато регулярні польоти одного з перших приватних автожирів в Україні моделі AutoGyro MTOsport.
У 2021 році випробуваний автожир конструкції підприємства Мотор Січ, Запоріжжя.
Автожир і гелікоптер На відміну від вертольота, вільний ротор автожира не активується двигуном, а приводиться в дію відносним вітром, який надходить з передньої частини, вироблений швидкістю, коли пристрій знаходиться в русі. Пристрій штовхається гвинтом, що приводиться в дію невеликим двигуном, розміщеним на задній частині або на передній частині автожиру. Однак, коли автожир здійснює вертикальне самообертання, двигун працює на низьких обертах або навіть вимкнутий, відносний вітер рухає ротор, спричиняючи обертання необхідне для підйомної сили. Отже, аутожир не здатний до стаціонарного польоту, за винятком вітру понад 50/60 км/год, де, залежно від його ваги, можливо, використовуючи його гвинт і проти вітру, зробити нерухомий політ, це порівняно з землею а не з повітряною масою. Однак він може піднятися вгору і спуститися вниз майже вертикально і робити посадки та зльоти на дуже коротких відстанях.
Навантаження, що переноситься вертолітом, набагато вище, ніж автожиром, оскільки його ротор приводиться в дію двигуном.
Механіка польоту Автожир складається з трьох частин:
основний ротор; диск ротора повинен мати позитивний кут атаки, щоб забезпечити необхідний підйом; візок, який містить майже всю масу машини; гвинт, що приводиться в дію двигуном.
Маневренність Залежно від типу автожира існує три типи злету.
Традиційним методом без передзапуску, такими були перші автожири, до автожиру Бенсена. Автожир злітає як літак, тобто, він бере розбіг із землі, відносний вітер дозволяє ротору набирати швидкість, коли швидкість ротора наближається до 350 об/хв при приблизно 40 км/год, автожир злітає як літак на відносно великій дистанції.