Вертолет, автожир – одно и то же?

Всем хорошо известен такой летательный аппарат, как вертолет (геликоптер): машина, поднимающаяся в воздух благодаря образуемой винтами воздушной «воронке». Однако многие помнят, что в начале ХХ века гораздо чаще употребляли другое слово, имеющее отношение к машинам, у которых подъемная сила образуется винтом. Это автожир. У этого аппарата есть и другие, официальные названия: гироплан или гирокоптер. Стоит добавить – слово «автожир» произошло от греческого «ауто», что значит «сам», и «жирос» – круг. Так что же общего у вертолета с этим аппаратом и в чем различия?

Как работает автожир

С геликоптером все понятно: пилот запускает двигатель, который раскручивает винт (или два, если схема соосная), благодаря чему машина поднимается в воздух. С автожиром дело обстоит немного по-иному. Чтобы ему взлететь, тоже нужен винт, только угол его наклона выставляется в пределах от нуля до шести градусов. Чтобы набрать нужные обороты, автожиру требуется небольшой разгон в 10-15 м. В современных аппаратах (их обычно выпускают в одно- либо двухместном исполнении) предусмотрен дополнительный двигатель, раскручивающий лопасти. Это можно делать и вручную, либо использовать электрическую, даже гидравлическую установку.


Принцип передвижения в воздушном пространстве в том, что винт находится в состоянии авторотации, т. е. крутится сам от набегающих потоков и действия аэродинамических сил. Именно они гарантируют вертикальный подъем аппарата. А чтобы заставить его двигаться в горизонтальной плоскости, используется движок с толкающим (иногда тянущим) винтом.

Отличия от вертолета

Для последнего авторотационный режим не является постоянным и применяется только в аварийных ситуациях. В то время, как автожир использует такой способ перемещения для обычного, штатного полета. Разница тут в установке угла наклона винтов. У вертолета, он изначально нулевой, чтобы обеспечить строго вертикальный подъем машины (потом винт и фюзеляж наклоняются немного вперед).


Автожир имеет лопасти, наклоненные под углом в 6° назад, и поэтому он после разбега взлетает по диагонали. Энергия для раскручивания винтов берется не от силового агрегата, как у вертолета, а от набегающего воздуха.


Управление полетом в автожире классического типа осуществляется, как на самолете: посредством рулей высоты. Однако в современных моделях используется устройство, изменяющее угол наклона плоскости винта. Такая технология дает возможность не только подниматься выше или опускаться, но и садиться без пробега.

Из истории автожиров

Его изобретателем считается испанец Хуан де ла Сиерва. Построенный им аппарат С-4 впервые поднялся в воздух 31.01.1923 года. Более-менее активно «автожиростроение» развивалось в 30-е. Однако с появление вертолетов разработки совершенно забросили, переключившись, как тогда считалось, на более перспективный вид воздухоплавания.


Интерес к автожирам возобновился спустя почти четверть века – в 50-60-е годы. В то время американский конструктор Игорь Бенсен сумел популяризировать идею постройки легких одно- и двухместных недорогих машин, продавая их в виде «кит-наборов». Любой покупатель мог самостоятельно собрать свой собственный летательный аппарат. Из наиболее популярных автожиров того времени, выпускавшихся серийно – Umbaugh 18A, McCulloch J-2. Еще были прототипы Avian 2/180, так и не вставшие на конвейер, но летающие и сегодня! Вот технические характеристики этого аппарата:

✅ диаметр основного винта – 11,28 м
✅ длина и высота фюзеляжа – 4,92 и 2,95 м
✅ масса пустого (максимальная взлетная) – 0,59 (0,862 т)
✅ крейсерская и наивысшая скорость – 179 и 193 км/ч
✅ высота и дальность – 4,28 и 640 км

Роль двигателя играет силовой поршневой агрегат Lycoming LO-360, развивающий 150 кВт. На борту помещается пилот и один пассажир.

Автожиры в СССР и РФ

Первый летательный аппарат подобного типа назывался «Красный инженер» и он поднялся в воздух осенью 1929 года. В конструировании машины и ее испытании принимал участие известный в будущем вертолетостроитель Камов. Позже он разработал автожир А-7, который применяли для опыления сельхозкультур на Памире. В 1936-м обсуждалась идея доставки полярников на дрейфующие льдины-станции «СП» с помощью этих машин. По предложению сына знаменитого комдива Аркадия Чапаева, автожиры предполагалось привешивать к крыльям самолетов- транспортников. Но идею не поддержали.


В современной России разработкой и постройкой этих летательных аппаратов занимаются узкоспециализированные организации, предприятия. Например, Группа компаний «МРТ» спроектировала и построила автожиры для патрулирования, туризма, выявления очагов лесных пожаров.


Фирма «Аэро-Астра» продемонстрировала свою машину «Охотник», а «Авиа-Мастер» – модель «Инспектор».

Что нужно для управления автожиром

Поскольку он относится к сверхлегким летательным аппаратам, потребуются специальные «права». Для этого необходимо пройти курсы по теоретической и практической подготовке. Не менее 128-ми академических часов.


Будущий пилот должен иметь четкое представление о конструкции машины, знать, как действовать в той или иной экстремальной ситуации. А также понимать основы авиаметеорологии. В курсы входит обучению навыкам оказания первой медпомощи, способы устранения неисправностей.

Где можно летать

В Сети, открытом доступе имеются карты зон, где разрешается перемещаться в воздушном пространстве без согласований. Например, в России таких территорий – абсолютное большинство (примерно 90 %).

Достоинства автожиров

Один из наиболее серьезных плюсов – гораздо меньшая стоимость (из-за простоты конструкции) производства по сравнению с вертолетами или сверхлегкими самолетами. К тому же управлять автожиром гораздо проще: эту процедуру можно освоить за несколько занятий. К плюсу необходимо отнести и почти отсутствие вибрации. Однако самое важное достоинство – безопасность по сравнению с любым иным летательным аппаратом:

✅ автожир не входит в штопор
✅ может мягко приземлиться даже с отказавшим двигателем
✅ мало чувствителен к термическим потокам, в отличие от, например, параплана
✅ почти не зависим от турбулентности

Соответственно, стоимость технического обслуживания у автожиров несравненно меньше, чем у любого самолета ультралайт-класса или небольшого вертолета. Но есть и недостатки.

Минусы автожира

Один из них заключается в небольшом КПД используемого силового агрегата. Это связано с наклоном винта назад, что вызывает большое сопротивление воздушного потока. А значит, увеличивается расход горючего. Несмотря на безопасность полетов, существуют весьма рискованные режимы управления, приводящие к, например, кувырку. В основном это связано с неправильным расположением центра тяжести, неверно рассчитанной конструкции.


Но еще большую опасность представляют полеты автожира при низкой температуре, когда возникает риск обледенения. В такой ситуация режим авторотации перестает функционировать, что чревато падением.

Перспективы

Вопрос сложный: машины этого типа, несмотря ни на что, все равно строят – значит, это кому-то надо, и, возможно, не только для развлечений. Другой вопрос – малая эффективность автожиров в плане, например, коммерческих перевозок. Правда, недавно, благодаря популяризации идеи «летающих такси» появилась мысль об использовании принципа авторотации для взлета. Ведь поставить пару лопастей на машину гораздо быстрей, чем приспособить или развернуть крылья. Впрочем, время покажет!