Посадка с выключенным двигателем на автожире
Современные автожиры (гиро-роторы) являются самыми безопасными летательными аппаратами.
- им не страшны отказы двигателей, как, например, вертолётам (у автожиров несущий винт находится в постоянном режиме авторотации). Симуляция отказа двигателя практикуется в процессе обучения, входит в экзамен и не представляет опасности
- при отказе двигателя, автожир может пролететь ещё четыре – пять высот, т.е. с высоты 1 км. автожир может пролететь 4 — 5 км. и совершить посадку в удобном месте
- им не нужны посадочные полосы для аварийных посадок, как, например, самолётам (автожир способен садиться на площадку соизмеримую со своим размером)
- им не страшен ветер, как большинству летательных аппаратов (ЛА). Автожир способен летать при порывах ветра до 45 м/с. Например, скорость ветра от 20 м/с, это уже шторм. Ни один другой вид ЛА не может летать при таком ветре
- порывистый боковой ветер, вынуждающий пилота прервать посадку и зайти на второй круг, ни в коем случае не повлияет на безопасную посадку автожира
- внезапное одностороннее обрывание воздушного потока (штопор) которое чаще всего вызывает крушения самолетов, не заставит машину выйти из под контроля
- пилоты порадуются отсутствию «провалов» в турбулентных зонах, которая также обусловлено принципом полёта автожира.
На видео показаны полеты и демонстрационная посадка с выключенным двигателем серийного французского автожира Xenon.
За 3 года продаж по всему миру, автожиры компании CELIER Aviation имеют самую высокую степень надёжности и безопасности. По данным статистики компании:
– аварии со смертельным исходом составляют 0%,
– аварии сопровождающиеся травмами – 0%.
На сегодняшний день это лучший показатель в мире!
Модель XENON XL – трехместная, обычный XENON – двухместный. Расход бензина у них на километр пути как у среднего автомобиля. Средняя дальность полета составляет 650 км., или 5 – 6 часов полёта. При установке дополнительного бака (вместо одного из пассажиров), длительность полёта увеличивается до 11 часов, а дальность до 1400 км.
Для Xenon допускается эксплуатация в любое время суток и в любую погоду (у него отапливаемая кабина, имеется световое оборудование, тепловизор, АНО).
Ну и для любопытных – безопасными автожиры были не всегда. Было время, когда они бились поразительно часто. Потому что не было достигнуто понимание некоторых важных закономерностей в их, казалось бы, очень простой конструкции.
Во-первых, автожирный мир уяснил для себя важную концепцию – CLT. Или, иначе – Center Line Thrust (центральное прохождение линии тяги). Так называют автожиры, у которых линия тяги проходит через вертикальный центр тяжести. Для многих этот самый CLT стал просто иконой. Очевидно, что если тяга проходит через центр тяжести, то автожир даже при разгрузке ротора не будет переворачиваться, а спокойно продолжит лететь, куда летел. Если, конечно, загрузка вернется. А она возвращается довольно быстро. “Магни” и другие современные автожиры не являются в чистом виде CLT, они все HLТ, но довольно близки к этому (по разным оценкам, центр тяжести у них сантиметров на 10 ниже линии тяги).
Во-вторых, Витторио Магни с подачи Юкка Тервамаки снабдил все свои автожиры мощным горизонтальным стабилизатором. Постепенно все поняли важность такого стабилизатора для автожира – это тем более забавно, что в принципе автожир может летать вообще без горизонтального стабилизатора. Но сейчас абсолютно все современные автожиры имеют довольно большое горизонтальное оперение, вынесенное довольно далеко от центра масс – чтобы демпфирующий момент (он же кабрирующий в нормальной ситуации) был больше. Это не дает автожиру клевать носом вперед, разгружая несущий винт.
Ну и, в-третьих, вот как выглядит ротор Магни в разрезе:
Хорошо виден грузик в носке лопасти для ее утяжеления. Для большинства лопастей аэродинамический фокус (это точка, к которой приложены аэродинамические силы – иначе, центр давления) находится примерно на 25% хорды от носка. Так вот – лопасть ротора Магни сделана таким образом, чтобы ее центр масс находился впереди аэродинамического фокуса (а не позади, как получится, если лопасть сделать просто из алюминиевого профиля). Ради этого итальянцы даже идут на излишнее утяжеление ротора.
Зато такой ротор при порывах ветра не склонен вызывать раскачку аппарата. Управление становится вязким, замедленным – зато пилот может просто бросить штурвал, и автожир будет надежно лететь прямо, с некоторым набором высоты или снижением в зависимости от тяги мотора.
Хотите маневренности – покупайте немецкие автожиры МТО:
Они, кстати, самые популярные в мире, продаются буквально тысячами. Но они более нервные и опасные в пилотировании.
На каком-нибудь итальянце Magni Gyro М16 вы сможете полететь самостоятельно буквально через 4 часа практики с нуля – настолько он прост и надежен в пилотировании.
Ну и специально для неверующих фом – вот вам вертикальная посадка на автожире:
https://youtu.be/pbOupFXq2qU
Заметьте – никакого автомата перекоса лопастей там нет. Там нет даже регулируемого шага винта. И несмотря на это – аппарат уверенно садится вертикально.
Но товарищ Половинкин чуть было не забыл про горизонтальный стаб. Потом приделал – но площадь маловата.
Тогда в чем преимушества вертолета？
Вертикальный взлет. Возможность зависания на месте.
Первое не очень существенно, потому что для автожира с винтом изменяемого шага так называемый “прыжковый” взлет реализуется очень просто – лопасти ставятся в нулевой шаг, ротор раскручивается вспомогательным приводом, затем резко добавляется шаг – ротор по инерции продолжает вращаться, поднимая (буквально подбрасывая) аппарат вертикально вверх, и пока ротор теряет обороты – основной мотор уже успевает разогнать автожир горизонтально до скорости, достаточной для полета.
А вот зависание для автожира невозможно. Только очень кратковременное и только путем размена горизонтальной скорости на вертикальную.
Но по факту зависание почти и не нужно.
На самом деле главной причиной, почему автожиры на каком-то этапе програли вертолету – были нерешенные проблемы с их режимами полета. Я же там написал – было время, когда автожиры бились вовсю, и никак не могли понять, что же с ними не так.
Классический автожир Сиервы выглядел вот так:
http://img.fruugo.com/product/8/51/14550518_max.jpg
Это обычный самолет, у которого вместо крыла установлен свободный ротор.
Автожир совершил первый полёт в 1932 году. В августе 1934 года экспонировался на авиационной выставке в Копенгагене. Начиная с 1934 года фирма «Авро» на своём заводе в Манчестере построила в общей сложности 148 С30А.
Американский Kellett K-2 полетел на год раньше. Он еще более похож на самолет:
Так вот – никаких проблем у этих аппаратов не было, они успешно решили задачу, для которой создавались – добиться полета с очень низкой горизонтальной скоростью, при которой у классических самолетов наблюдался срыв потока с крыла и штопор.
Но то, что эти аппараты имели развитые горизонтальные поверхности – своевременно учтено не было. Оптимизаторы решили, что это всё не нужно, можно летать на одном несущем винте, как у вертолета.
Вот тебе, например, серийный британско-канаццкий Rotary Air Force RAF 2000:
Их бодро выпустили около 500 штук – и куча народу на них убилась. Хотя аппарат выглядит как настоящий. Но конструктор Bernard J. Haseloh оказался лох. Наверное, хохол какой-то. Он не учел ряда важных нюансов.
Ну там у вертушки ще и манёвренность.
Ты внимательно посмотрел заглавное видео? Видел, какой у Ксенона радиус циркуляции и за сколько времени он делает разворот?
При этом управлять автожиром в разы проще, чем самолетом (и на порядок проще, чем вертолетом). В простом случае у автожира даже не делают канал крена – только тангаж и направление. Понимаешь – самолет приходится поворачивать, креня элеронами, чтобы избежать срыва потока с крыла при боковом скольжении. А для автожира этого эффекта нет – потому, что у него ротор и так крутится. Рулем направления ты просто поворачиваешь фюзеляж автожира на оси ротора – после чего тяговый мотор начинает давить ротор с другой стороны, и он движется в другую сторону. Ротор, в отличие от крыльев, нельзя быстро накренить – гироскопический эффект чудовищен, изменение наклона оси ротора в любую сторону происходит с огромным замедлением.
Простите, сразу не дошло что ротор там используется в качестве крыла и гироскопа.
В английском он так и называется – ГИРОкоптер. А во французском – АвтоГИР.
А я думал ЖИР это потому что его надо жиром обмазывать чтоб летал.
Жирокоптер. А украинской постройки – САЛОкоптер. АвтоСАЛ.
… гироскопический эффект – это да.
Даже простенькая “болгарка” со стальным диском повернуть в пространстве – и та – упирается.
Но иногда возникает идея на группе гироскопов заделать движитель для невесомости. Хотя я чётко понимаю, что законы Ньютона не об@бёшь. Но желание – то возникает …
На спутниках силовые гироскопы широко применяются для ориентации спутника в пространстве. В том числе есть трехосевые силовые гироскопы – они представляют из себя полую сферу, подвешенную в магнитном поле в вакууме. Сфера раскручивается асинхронными приводами, расположенными по трем перпендикулярным осям. В сочетании с плазменными двигателями это стандартное решение для долгоживущих спутников.
Йа вот тут подумал — а еси автогиру разнести толкающие винты?
Под углом друг к другу их вкрячеть? Иле ваще — на закраинах плоскостей?
Так в порятке бреда.
Посадка на авторотации один из обязательных нормативов для получения всяких там допусков и классности пилотов вертолетов.
Я вот чего не понял – девайс на нижнем видео – как он будет садиться при ненулевой горизонтальной скорости со свободно болтающейся лыжей в качестве передней опоры? Мне кажется шансы “клюнуть” ненулевые..
А он и не собирается садиться с ненулевой скоростью. Лыжа ему нужна только для взлета.
Только гравицаппа. Только хардкор. В яшмовые врата эти недовертолёты.
Заглавное видео подтверждает мои слова – автожир с отказавшимся двигателем садится по самолётному. Посадка получается почти в точку как у STOL , но заметьте, что он контролирует тангаж горизонтальным оперением и пикированием конвертирует высоту во вращение винта и горизонтальную скорость.
Будь на его месте тяжёлый вертолёт, без перекоса винта он не смог бы контролировать ни крен ни тангаж. Даже оперение, если таковое было бы, не решило бы проблему с контролем положения тяжёлой машины на малых горизонтальных скоростях. Т.е. пришлось бы создавать горизонтальную скорость, чтобы плоскости оперения начали работать, и садиться по самолётному. Это если хватит времени и высоты на это. Ненадёжно без перекоса в случае отказа.
Совсем плохой стал, моск не включается даже изредка. На втором видео что тебе показано? Или пока первый ролик смотрел – от выхлопа очки запотели?
На втором видео как я понял посадка с работающим двигателем. Даже если без двигателя вертикальная посадка – контроль положения осуществляется горизонтальным оперением, без которого, как ты сам сказал, автожиры убиваются.
А теперь представь, каких размеров оперение понадобится тяжёлому вертолёту если у него не будет автомата перекоса в момент отказа обоих двигателей, чтобы удержать машину в нужном положении… Вот я о чем.