DIY autogyro. Kresby, stručný popis práce. Autogyro - dobře zapomenuté staré autogyro-kluzáky - montážní návod
V minulé roky Nadšenci letectví z mnoha zemí projevují velký zájem o létání na domácích vírnících i samotných vírnících. Nenákladná, snadno vyrobitelná a snadno ovladatelná, tato letadla lze použít nejen pro sport, ale také jako výborný lék seznámení širokých kruhů mládeže s element vzduchu. Nakonec je lze úspěšně použít pro komunikaci. Ve 20. – 40. letech 20. století se v mnoha zemích stavěly vírníky. Nyní jsou k vidění pouze v muzeích: v konkurenci vrtulníků neobstály. Pro sportovní účely se však vírníky a zejména vlečné vírníky používají dodnes (viz obrázek).
U nás se návrhem a konstrukcí mikrovírníků zabývají především studentské konstrukční kanceláře leteckých univerzit. Nejlepší auta tato třída byla vystavena na výstavách technické tvořivosti mládeže ap. Čtenáři „Modelist-Constructor“ nás v mnoha dopisech žádají, aby nám řekli o konstrukci kluzáků-vírníků a mikrovírníků. Této problematice se svého času docela dobře věnoval na stránkách časopisu mistr sportu G. S. Malinovskij, který se ještě v předválečných letech účastnil experimentálních prací s průmyslově vyráběnými vírníky.
Tento článek je v podstatě stále aktuální, protože se dotýká zajímavé oblasti technické kreativity, kde mohou a měli by letečtí nadšenci dosáhnout velkého úspěchu. Článek si vůbec nečiní nárok na vyčerpávající pokrytí problematiky. Tohle je jen začátek velkého rozhovoru.
KONVERZACE ZAČÍNÁ „MOCHA“
Každý zná létající hračku známou jako Moucha. Jedná se o hlavní rotor (vrtule) namontovaný na tenké tyči. Jakmile dlaněmi roztočíte hůl, samotná hračka se vylomí z vašich rukou a rychle vyletí nahoru a poté, hladce rotující, spadne na zem. Pojďme pochopit povahu jeho letu. „Mukha“ vzlétl, protože jsme vynaložili určité množství energie na jeho propagaci – byl to vrtulník (obr. 1).
Nyní přivažme 3-5 m dlouhou nit na hůl, na které je namontován rotor, a pokusme se přitáhnout „Fly“ proti větru. Ona vzlétne a příznivé podmínky, rychle se točí, nabere výšku.
Tento princip je vlastní i vírníku: při rozjezdu po vzletové dráze se jeho hlavní rotor pod vlivem přibližujícího se proudění začne odvíjet a postupně vyvine vztlakovou sílu dostatečnou pro vzlet. V důsledku toho hlavní rotor - rotor - plní stejnou roli jako křídlo letadla. Ve srovnání s křídlem má však významnou výhodu: jeho dopředná rychlost při stejné zvedací síle může být mnohem menší. Díky tomu je vírník schopen klesat ve vzduchu téměř svisle a přistávat na malých plochách (obr. 2). Pokud během vzletu roztočíte listy rotoru pod nulovým úhlem náběhu a poté je prudce posunete do kladného úhlu, pak bude moci vírník vzlétnout vertikálně.
NA ČEM J. BENSEN LETIL?
Prototyp většiny amatérských větroňů-vírníků byl vůz Američana I. Bensena. Vznikl krátce po skončení 2. světové války a v mnoha zemích vzbudil velký zájem. Podle oficiálních údajů je v současné době vyrobeno a úspěšně létají přes několik tisíc zařízení tohoto druhu.
Vírník I. Bensena tvoří kovový rám A ve tvaru kříže, na kterém je pevně uchycen pylon B sloužící jako podpěra rotoru B s přímou ovládací pákou G. Před pylonem je sedadlo pilota D a na zadní straně rámu je jednoduchá svislá ocasní plocha, skládající se z kýlu E a směrovky G. Ta je lanky spojena s nožním pedálem umístěným v přední části rámu. Podvozek vírníku je tříkolový, s odlehčenou pneumatikou (boční kola mají rozměr 300×100 mm, přední, volant – 200×75 mm). Pod zadní částí rámu je přídavné opěrné kolečko z tvrdé pryže o průměru 80 mm. Rotor má kovový náboj a dvě dřevěné lopatky popisující kruh o průměru 6 m Tětiva lopatky je 175 mm, relativní tloušťka profilu je 11%, materiál je kvalitní dřevo, lepené překližkou a vyztuženo. se skelným vláknem. Lety vírníku Bensen byly prováděny ve vleku za autem (obr. 5). Následně byl na podobné stroje instalován motor o výkonu 70 koní s tlačnou vrtulí.
Polští konstruktéři Alexander Bobik, Czeslaw Yurka a Andrei Sokalsky vytvořili kluzák-vírník (obr. 4), který startuje z vody. Byl tažen motorovým člunem nebo motorovým člunem s výkonným přívěsným motorem (asi 50 k). Větroň je upevněn na plováku, tvarově a designově podobný tělu sportovního skútru juniorské třídy. Přímo ovládaný rotor je namontován na jednoduchém a lehkém pylonu, vyztuženém kabelovými vzpěrami k tělu plováku. To umožnilo dosáhnout minimální hmotnosti konstrukce s dostatečnou spolehlivostí. Technické údaje kluzáku-vírníku, který jeho autoři nazvali „virokluzák“, jsou následující: délka - 2,6 m, šířka - 1,1 m, výška -1,7 m, Celková váha konstrukce - 42 kg, průměr rotoru - 6 m Letové údaje: rychlost vzletu - 35 - 37 km/h, maximální přípustná - 60 km/h, přistání - 15 - 18 km/h, rychlost rotoru - 300 - 400. ot./min
Polští konstruktéři provedli na svém „virokluzáku“ mnoho úspěšných letů. Věří, že jejich auto má velkou budoucnost. Jeden z tvůrců „virokluzu“, Cheslav Yurka, napsal: „Při dodržení základních pravidel opatrnosti a vysoké disciplíny řidiče lodi a personálu údržby jsou lety na „virokluzech“ zcela bezpečné. Velké množství jezer, jejichž vodní plocha je vždy volná, umožní každému věnovat se tomuto vzrušujícímu sportu a rekreaci.“
KONTROLNÍ SYSTÉM
Pojďme přijít na to, jak je zajištěna ovladatelnost vozu. V letadle je to jednoduché - jsou tam výškovky, směrovka a křidélka. Jejich vychýlením správným směrem se provádí jakýkoli vývoj. Ale rotorová letadla, jak se ukázalo, taková kormidla nepotřebují: změna směru letu nastane okamžitě, jakmile osa rotoru změní svou polohu v prostoru. Pro změnu sklonu osy rotoru na kluzáku-vírníku se používá zařízení sestávající ze dvou ložisek; pevně uchycený v lících hlavy A a spojený s ovládací pákou B. Kulové ložisko A umožňuje vychýlení hřídele rotoru od hlavní polohy o 12° v libovolném směru, což poskytuje stroji podélnou a boční ovladatelnost.
Ovládací páka rotoru pevně spojená se spodním pouzdrem ložiska má příčku připomínající řídítka jízdního kola, kterou pilot drží oběma rukama. Pro vzlet, pro pohyb rotoru do velkého úhlu, se páka pohybuje dopředu; zmenšit úhel a uvést stroj do vodorovného letu - vzad; pro vytvoření role doprava (nebo odstranění levé role) se páka vychýlí doleva, s pravou rolí - doprava. Tato vlastnost ovládání vírníku vytváří určité potíže pro piloty létající s konvenčními kluzáky, letouny a vrtulníky (pohyby rukojetí všech těchto strojů jsou ve znaku přímo opačné).
Před létáním na vírnících s přímým řízením je proto nutné absolvovat speciální výcvik na trenažéru. Můžete však přistoupit k určité komplikaci konstrukce tím, že stroj vybavíte „normálním“ ovládáním letadla (znázorněno tečkovanou čarou na schématu vírníku Bensen, viz obr. 3),
NEŽ BUDETE STAVIT
Kluzák-vírník má podstatně méně dílů než běžné jízdní kolo. To ale neznamená, že se to dá nějak vyrobit, na jednom místě to svázat drátem a na druhé místo šroubu vložit hřebík.
Všechny díly musí být vyráběny, jak se říká, na nejvyšší letecké úrovni: na jejich kvalitě a spolehlivosti přece závisí lidský život. I když letíte nad vodou. Proto musíme okamžitě učinit následující rozhodnutí: pokud bude možné provést všechny práce kvalitně, postavíme virokluzák, pokud ne, odložíme stavbu na lepší časy.
Nejdůležitější a nejobtížnější částí při výrobě virokluzáku je samozřejmě rotor. Pokusy použít použité listy z vrtulníků vyráběných naším průmyslem pro instalaci na podomácku vyrobené vírníky nebyly úspěšné, protože jsou určeny pro jiné režimy. Proto by se v žádném případě neměly používat. Typické provedeníČepel je znázorněna na obrázku 6. K přilepení nosníku je třeba připravit rovné, dobře vysušené borovicové lišty a pečlivě je spojit dohromady. Jsou shromažďovány v balíku, jak je znázorněno na obrázku 7. Pásy skelných vláken třídy ASTT6, předem potažené epoxidovým lepidlem, musí být umístěny v mezerách mezi lamelami. Lamely by měly být také potaženy na obou stranách. Po nezbytné expozici je obal zalisován do zařízení, které zajišťuje přímost produktu podél široké i úzké strany obalu. Po zaschnutí je obal zpracován podle daného profilu a tvoří přední část („nos“) čepele. Zpracování musí být provedeno velmi pečlivě, pomocí ocelových protišablon. „Ocas“ čepele je vyroben z polystyrenových pěnových bloků třídy PCV-1 nebo PS-2, vyztužených řadou překližkových žeber. Lepení by mělo být provedeno ve speciální skluznici (obr. 8), aby byl zajištěn správný profil. Konečné zpracování čepele se provádí pilníkem a brusným papírem pomocí protišablony, po kterém je celá čepel pokryta tenkou tkaninou ze skleněných vláken s epoxidovým lepidlem, broušena, lakována Světlá barva a leští se nejprve pastami a poté leštící vodou.
Hotová čepel, umístěná na svých koncích na dvou podpěrách, musí odolat statickému zatížení minimálně 100 kg.
Pro připojení k náboji rotoru jsou ocelové desky zajištěny na každém listu šesti šrouby M6, jak je znázorněno na výkresu; tyto desky jsou zase připevněny k náboji dvěma šrouby M10. Trimmer D a protizávaží G jsou instalovány na kompletně dokončeném kotouči. Závaží je na tři šrouby M5, trimr je na pět nýtů o průměru 4 mm. Mezi překližkovými žebry je do „stopky“ čepele předem vlepen dřevěný nálitek pro nýtování trimru.
Kulové uložení hlavy rotoru u zahraničních provedení se volí v rozmezí od průměru 50x16x26 mm do průměru 52x25x18 mm; Mezi domácími ložisky tohoto typu lze použít č. 126 GOST 5720-51. Na schématu (obr. 4) je toto ložisko pro názornost znázorněno jako jednořadé. Spodní ovládací ložisko – č. 6104 GOST 831-54.
A – základna; B – háček; B – instalace zámku na větroně-vírníku (zaháknout); D – montáž zámku na vlečný člun (zavěšení)
Extrémní jednoduchost designu - charakteristický vírníky I. Bensen
Upevnění ovládací páky na pouzdro ložiska lze provést pomocí konzol, jak je znázorněno na obrázku 4 (umožňuje to rozebrat celou sestavu na jednotlivé prvky), nebo přivařením.
Základna („pata“) pylonu je v těle plováku připevněna k výztužnému žebru spojenému čtyřmi šrouby M6 s kýlem. Tyto šrouby současně zajišťují vnější kovové pero k tělu plováku. Kotevní lana spojující pylon s boky plováku je vhodné před oplétáním utáhnout silou 150 - 200 kg. Thunderbolty jsou letecké třídy, se závitovými tyčemi o tloušťce 5 mm.
Jak bylo uvedeno výše, hmotnost virokluzáku se musí udržovat v rozmezí 42 – 45 kg. Není to tak jednoduché, jak se na první pohled zdá. Je potřeba vybírat velmi pečlivě potřebné materiály, manipulujte a sestavujte správně, nepoužívejte těžké tmely a barvy. To platí zejména pro výrobu plováku. Jeho dřevěný rám by měly být sestaveny z dobře vysušených latěk z rovné, světlé (ne pryskyřičné) borovice. Nejlepší dřevo Pro výrobu plovákového rámu bude v požárních monitorech tzv. „letecká“ borovice, ale ta není všude a ne vždy se dá sehnat. Proto by se neměly zanedbávat možné náhražky: například dobrá kontejnerová deska nebo lamely řezané ze silné desky (deska je běl, nejpevnější část kmene; při správném řezání vytváří vynikající lamely požadovaného průřezu). Poměrně často se balí konzervy dobré krabice. Po shromáždění dvou nebo tří desítek těchto kontejnerových desek si z nich můžete vybrat to, co potřebujete pro svou práci. Každá kolejnice musí být před instalací na místo otestována na pevnost. Pokud se rozbije, nevadí, můžete nainstalovat další; ale budete mít plnou jistotu, že sada je vyrobena ze spolehlivého materiálu.
G. MALINOVSKÝ
Abyste mohli začít něco montovat vlastníma rukama, musíte pochopit základy. Co je to vírník? Jedná se o ultralehký letoun. Jedná se o letecký model s rotačním křídlem, který se za letu opírá o nosnou plochu volně rotující v režimu autorotace hlavního rotoru.
Autogyro: vlastnosti
Tento vynález patří španělskému inženýrovi Juanu de la Ciervovi. Toto letadlo bylo navrženo v roce 1919. Stojí za to říci, že v té době se všichni inženýři pokusili postavit vrtulník, ale přesně to se stalo. Konstruktér se samozřejmě svého projektu nerozhodl zbavit a v roce 1923 vyrobil první vírník na světě, který mohl létat díky autorotačnímu efektu. Inženýr dokonce vytvořil vlastní společnost, která se zabývala výrobou těchto zařízení. To pokračovalo, dokud nebyly vynalezeny moderní vrtulníky. V tomto okamžiku vírníky téměř úplně ztratily svůj význam.
DIY vírník
Kdysi stálice letadel, dnes se vírník stal reliktem historie, který lze sestavit vlastníma rukama doma. Stojí za to říci, že je to velmi dobrá volba pro lidi, kteří se opravdu chtějí „naučit létat“.
Ke konstrukci tohoto letadla není potřeba kupovat drahé díly. K sestavení navíc nebudete potřebovat speciální vybavení, velkou místnost apod. Sestavit jej můžete i v bytě, pokud je v místnosti dostatek místa a sousedům to nevadí. I když malý počet prvků vírníku bude ještě potřeba zpracovat na soustruhu.
Jinak je montáž vírníku vlastníma rukama poměrně jednoduchý proces.
Navzdory skutečnosti, že zařízení je poměrně jednoduché, existuje několik typů tohoto designu. Pro ty, kteří se ho rozhodnou vytvořit sami a poprvé, se však doporučuje začít s modelem, jako je vírník.
Nevýhodou tohoto modelu je, že k jeho zvednutí do vzduchu budete potřebovat stroj a kabel dlouhý cca 50 metrů a více, který lze připevnit na auto. Zde musíte pochopit, že výška letu na vírníku bude omezena délkou tohoto prvku. Jakmile je takový kluzák ve vzduchu, musí být pilot schopen uvolnit lano.
Po odpojení od vozidla bude letadlo pomalu klouzat dolů pod úhlem přibližně 15 stupňů. Tento nezbytný proces, protože umožní pilotovi rozvinout všechny potřebné pilotní dovednosti, než se vydá na skutečný volný let.
Základní geometrické parametry vírníku s podvozkem s příďovým kolem
Abyste mohli přejít ke skutečnému letu, musíte do vírníku vlastníma rukama přidat ještě jeden díl – motor s tlačnou vrtulí. Maximální rychlost zařízení s tímto typem motoru bude asi 150 km/h a maximální výška se zvýší na několik kilometrů.
Letecká základna
Takže výroba vírníku vlastníma rukama musí začít se základy. Klíčovými částmi tohoto zařízení budou tři duralové výkonové prvky. První dvě části jsou kýl a nosníky nápravy a třetí je stěžeň.
Ke kýlovému nosníku vpředu bude potřeba přidat řiditelné příďové kolo. Pro tyto účely můžete použít kolo ze sportovního mikroauta. Je důležité si uvědomit, že tato část musí být vybavena brzdovým zařízením.
Kola musí být také připevněna ke koncům nosníku nápravy na obou stranách. K tomu se docela hodí malá kolečka ze skútru. Namísto kol můžete namontovat plováky, pokud plánujete použít vírník jako prostředek k létání ve vleku za lodí.
Na konec kýlového nosníku je navíc nutné přidat ještě jeden prvek – vazník. Vazník je trojúhelníková konstrukce, která je tvořena duralovými rohy a poté vyztužena pravoúhlými plechy.
Můžeme dodat, že cena vírníku je poměrně vysoká a vyrobit si jej svépomocí je nejen proveditelné, ale také pomáhá ušetřit spoustu peněz.
Prvky kýlového nosníku
Účelem připevnění příhradového nosníku ke kýlovému nosníku je propojit zařízení a vozidlo pomocí kabelu. To znamená, že se nasazuje právě tato část, která musí být uspořádána tak, aby se pilot, když za ni zatáhne, mohl okamžitě uvolnit ze sevření lanka. Kromě toho tato část slouží jako platforma pro umístění nejjednodušších létajících nástrojů - ukazatele rychlosti vzduchu a ukazatele bočního snosu.
Pod tímto prvkem se nachází pedálová sestava s kabelovou kabeláží k volantu vozidla.
Podomácku vyrobený vírník musí být také vybaven ocasní plochou umístěnou na opačném konci kýlového nosníku, tedy vzadu. Ocas odkazuje na horizontální stabilizátor a vertikální, který je vyjádřen přes kýl s kormidlem.
Poslední zadní částí je bezpečnostní kolečko.
Rám pro vírník
Jak již bylo zmíněno dříve, rám domácího vírníku se skládá ze tří prvků - kýlu a axiálního nosníku a také stožáru. Tyto díly jsou vyrobeny z duralové trubky o průřezu 50x50 mm, tloušťka stěny by měla být 3 mm. Obvykle se takové trubky používají jako základ pro okna, dveře, výklady atd.
Pokud tuto možnost nechcete využít, můžete si postavit vírník vlastníma rukama pomocí krabicových nosníků z duralových rohů, které jsou spojeny pomocí argonového obloukového svařování. Nejlepší možnost materiál je považován za D16T.
Při nastavování značek pro vrtání otvorů musíte zajistit, aby se vrták pouze dotýkal vnitřní stěna, ale nepoškodil ji. Pokud mluvíme o průměru požadovaného vrtáku, pak by měl být takový, aby model šroubu MB zapadl do otvoru co nejtěsněji. Proveďte veškerou práci tím nejlepším způsobem elektrická vrtačka. Použití manuální možnost zde nevhodné.
Sestavení základny
Než začnete sestavovat základnu, je nejlepší nakreslit nákres vírníku. Při jeho skládání a následném spojování hlavních dílů je třeba počítat s tím, že stožár by měl být mírně nakloněn dozadu. Aby bylo dosaženo tohoto efektu, je základna před instalací mírně zpilována. To musí být provedeno tak, aby listy rotoru měly úhel náběhu 9 stupňů, když vírník prostě stojí na zemi.
Tento bod je velmi důležitý, protože zajištění požadovaného úhlu vytvoří potřebnou zvedací sílu i při nízké rychlosti tažení zařízení.
Umístění axiálního nosníku je napříč nosníkem kýlu. Upevnění se také provádí na kýlový nosník pomocí čtyř Mb šroubů a pro větší spolehlivost by měly být vybaveny zajištěnými dělenými maticemi. Navíc pro zvýšení tuhosti vírníku jsou nosníky navzájem spojeny čtyřmi výztuhami vyrobenými z úhlové oceli.
Záda, sedadlo a podvozek
Pro připevnění rámu k základně je třeba použít dva duralové rohy 25x25 mm vpředu, které se připevní ke kýlovému nosníku, a vzadu je připevněte ke stožáru pomocí ocelového rohového držáku 30x30 mm. Opěradlo je přišroubováno k rámu sedadla a ke stožáru.
Tato část je navíc opatřena kroužky, které jsou vyříznuty z pryžové duše kola. Nejčastěji se pro tyto účely používá duše kola nákladního automobilu. Na vrcholu těchto kroužků je umístěn pěnový polštář, která je svázána stuhami a potažena odolnou látkou. Na záda je nejlepší dát potah, který bude ze stejné látky jako sedák.
Pokud se budeme bavit o podvozku, přední vzpěra by měla vypadat jako vidlice, která je vyrobena z ocelového plechu, a také mít kolo motokáry, které se otáčí kolem svislé osy.
Rotor gyrokoptéry a cena
Velmi důležitým požadavkem pro stabilní provoz letadla je hladký chod rotoru. To je velmi důležité, protože porucha této části způsobí otřesy celého stroje, což výrazně ovlivní pevnost celé konstrukce, naruší stabilní provoz samotného rotoru a také naruší seřízení dílů. Aby se předešlo všem těmto problémům, je velmi důležité tento prvek správně vyvážit.
První metodou vyvažování je zpracovat prvek jako celek jako běžný šroub. K tomu je nutné velmi pevně zajistit lopatky k pouzdru.
Druhým způsobem je vyvážení každé čepele zvlášť. V tomto případě je nutné dosáhnout stejné hmotnosti od každé lopatky a také zajistit, aby těžiště každého prvku bylo ve stejné vzdálenosti od kořene.
Cena vírníku vyrobeného v továrně začíná od 400 tisíc rublů a dosahuje 5 milionů rublů.
Jako dítě je dítě vždy tázáno – kým chce být? Mnozí samozřejmě odpovídají, že chtějí být piloty nebo astronauty. Bohužel, s příchodem dospělosti se dětské sny vypařují, prioritou je rodina, vydělávání peněz a realizace dětských snů ustupuje do pozadí. Ale pokud opravdu chcete, můžete se cítit jako pilot - i když na krátkou dobu, a k tomu si zkonstruujeme vírník vlastníma rukama.
Vírník zvládne vyrobit každý, stačí jen trochu rozumět technologii, to stačí obecné myšlenky. Existuje mnoho článků na toto téma a podrobné návody, v textu rozebereme vírníky a jejich konstrukci. Hlavní je kvalitní autorotace při prvním letu.
Autovírníky - montážní návod
Autovírník stoupá k nebi pomocí auta a kabelu - design podobný létajícímu drakovi, kterého mnozí jako děti vypouštěli do nebe. Letová výška je v průměru 50 metrů, při uvolnění lanka je pilot na vírníku schopen nějakou dobu klouzat, přičemž výšku postupně ztrácí. Takové krátké lety vám dají dovednost, která se vám bude hodit při ovládání vírníku s motorem může nabrat výšku až 1,5 km a rychlost 150 km/h.
Autogyros - základ návrhu
Chcete-li létat, musíte to udělat kvalitní základ aby se na něj namontovaly zbývající části konstrukce. Kýl, axiální nosník a stěžeň z duralu. Vpředu je kolo převzaté ze závodní motokáry, které je připevněno k nosníku kýlu. ZE dvou stran kol koloběžky, přišroubovaných k nosníku nápravy. Na kýlovém nosníku je vpředu instalován vazník z duralu, sloužící k uvolnění lanka při tažení.
Existují také nejjednodušší vzduchové přístroje - měřič rychlosti a bočního snosu. Pod palubní deskou je pedál a od něj kabel, který vede k volantu. Na druhém konci kýlového nosníku se nachází stabilizační modul, směrovka a bezpečnostní kolečko.
- Farma,
- držáky na tažné zařízení,
- háček,
- rychloměr vzduchu,
- kabel,
- indikátor driftu,
- ovládací páka,
- list rotoru,
- 2 držáky pro hlavu rotoru,
- hlava rotoru od hlavního rotoru,
- hliníkový držák pro upevnění sedadla,
- stožár,
- zadní,
- ovládací knoflík,
- držák rukojeti,
- rám sedadla,
- váleček ovládacího lanka,
- držák pro upevnění stožáru,
- vzpěra,
- horní výztuha,
- vertikální a horizontální ocas,
- bezpečnostní kolečko,
- axiální a kýlový nosník,
- upevnění kol k nosníku nápravy,
- spodní výztuha z ocelového úhlu,
- brzda,
- podpěra sedadla,
- sestava pedálu.
Autogyros - proces provozu létajícího vozidla
Stožár je připevněn ke kýlovému nosníku pomocí 2 držáků v jeho blízkosti je sedadlo pilota - sedadlo s bezpečnostními popruhy. Na stožáru je instalován rotor, je také připevněn pomocí 2 duralových držáků. Rotor a vrtule se otáčejí v důsledku proudění vzduchu, čímž dochází k autorotaci.
Ovládací páka kluzáku, která je instalována v blízkosti pilota, naklání vírník v libovolném směru. Autovírníky jsou speciálním typem letecké dopravy, jejich systém ovládání je jednoduchý, ale jsou tu i některé zvláštnosti: pokud sklopíte rukojeť dolů, místo ztráty výšky ji naberou.
Na zemi se vírníky ovládají pomocí příďového kola a pilot mění jeho směr nohama. Když vírník přejde do režimu autorotace, je za řízení zodpovědné kormidlo.
Směrovka je tyč brzdového zařízení, která mění svůj axiální směr, když pilot přitlačí nohy na její strany. Při přistání pilot tlačí na desku, což vytváří tření o kola a snižuje rychlost – takový primitivní brzdný systém je velmi levný.
Autogyroskopy mají malou hmotnost, což vám umožní sestavit jej v bytě nebo garáži a následně dopravit na střeše auta na místo, kam potřebujete. Autorotace je to, čeho je třeba dosáhnout při navrhování tohoto letadla. Po přečtení jednoho článku bude těžké postavit ideální vírník, doporučujeme shlédnout video o sestavení každé části konstrukce zvlášť.
Většina lidí, kteří nejsou přímo zapojeni do letectví, když vidí toto letadlo v letu nebo stojí na zemi, si s největší pravděpodobností pomyslí: „ Jaký roztomilý vrtulník!- a okamžitě udělat chybu. Ve skutečnosti to vše končí vnější podobností. Faktem je, že pro let vírníku a vrtulníku se používají úplně jiné principy.
Proč vírník létá?
U vrtulníku zdvih a hnací síla jsou vytvářeny otáčením hlavního rotoru(jeden nebo více), stálý pohon, na který je přenášen z motoru přes komplexní systém přenosy. Kotouč mění rovinu rotující vrtule v požadovaném směru, poskytuje translační pohyb a manévrování a upravuje rychlost.
Příběh o jiném typu ultralehkého letadla – čtěte také na našem webu.
Nachází se příběh o motorovém padákovém kluzáku a padáku. Zjistěte, s jakými zařízeními existují měkké křídlo a tah na motor.
Konstrukce a princip fungování vírníku je zcela odlišný a pravděpodobně ještě více podobný letadlu (kluzáku, tříkolce).
Zvedací síla je zajištěna přicházejícím proudem vzduchu, ale volně rotující vrtule funguje jako křídlo(obvykle se nazývá rotor). Dopředný pohyb zajišťuje tažná nebo tlačná síla hlavního motoru umístěného před nebo za letadlem. A to, co dává rotaci rotoru, je právě přicházející proud vzduchu. Tento jev se nazývá autorotace.
Princip nepochybně navrhla sama příroda. Pozor si můžete dát na semena některých stromů (javor, lípa), která jsou vybavena jakousi vrtulí. Po vyzrání, vysušení a oddělení od větve neklesají svisle dolů. Odpor vzduchu roztáčí jejich „rotory“ a semena mohou být docela dlouho plánovat, odlétající od původního stromu na velmi značné vzdálenosti. Gravitace si samozřejmě vybírá svou daň a jejich přistání je nevyhnutelné. Ale to je úkol lidského génia: najít prostředky k ovládání takového letu.
Ve vírníku je výkon odebírán z motoru na rotor pouze v úplné počáteční fázi letu, aby mu byla dána rychlost otáčení potřebná pro vzlet. Dále - krátký náběh, stoupání - a je to, vstoupí v platnost zákon autorotace - rotor se otáčí zcela samostatně, až zařízení zcela přistane. Nachází se v určitém úhlu náběhu a vytváří vztlak nezbytný pro let.
Historie letadla
První osobou, která se vážně zabývala výzkumem a praktickou aplikací principu autorotace, byl španělský konstruktér Juan de la Cierva. Poté, co se začal zabývat konstrukcí letadel na samém úsvitu letectví, musel přežít katastrofu svého duchovního dítěte - třímotorového dvouplošníku a zcela přešel na zcela neprozkoumané odvětví letectví.
Po zdlouhavých testech v aerodynamickém tunelu formuloval a teoreticky zdůvodnil i princip autorotace. V roce 1919 byl první model vyvinut ve výkresech a v roce 1923 poprvé vzlétl vírník S-4. Konstrukčně se jednalo o běžné letadlové těleso, vybavené rotorem místo křídel. Po řadě úprav byla dokonce zahájena malá sériová výroba podobných zařízení ve Francii, Anglii a USA.
Sovětští letečtí konstruktéři postupovali téměř paralelně. Ve speciálně vytvořeném oddělení speciálních konstrukcí (OOK) TsAGI probíhal vývoj vlastních vírníků. Nakonec první sovětské zařízení KASKR-1 vzlétlo v roce 1929.
Vyvinula jej skupina mladých inženýrů, která zahrnovala Nikolaj Iljič Kamov, později - vynikající letecký konstruktér vrtulníků řady Ka. Je pozoruhodné, že Kamov se zpravidla vždy účastnil letových testů svého duchovního dítěte.
KASKR-2 byl již vyzrálejší a spolehlivější stroj, což bylo předvedeno reprezentativní vládní komisi na letišti Khodynka v květnu 1931.
Další výzkum a konstrukční vylepšení vedly k vytvoření produkčního modelu, který byl tzv R-7. Toto zařízení bylo vytvořeno podle návrhu okřídleného vírníku, což umožnilo výrazně snížit zatížení rotoru a zvýšit rychlostní charakteristiky.
N.I. Kamov svůj aparát nejen vyvíjel a zdokonaloval, ale také neustále hledal praktické využití. Již v těchto letech prováděly vírníky R-7 opylování zemědělské půdy.
Během záchranné operace s cílem odstranit Papaninovu první polární expedici z ledové kry v roce 1938 měl ledoborec Ermak připravený ke vzletu R-7. I když pomoc takových letadel na nosiči tehdy nebyla potřeba, samotný fakt hovoří o vysoké spolehlivosti vozidla.
Bohužel, Druhý Světová válka přerušil mnoho návrhářských iniciativ v této oblasti. Následné šílenství po vrtulníkové technice zatlačilo vírníky do pozadí.
Vírník je ve válce
Je zřejmé, že v první polovině minulého století, v tomto extrémně militarizovaném období, se uvažovalo o jakémkoli novém vývoji z hlediska jejich využití pro vojenské potřeby. Tomuto osudu neunikl ani vírník.
První bojové rotorové letadlo bylo stejné R-7. Vzhledem ke své schopnosti zvednout do vzduchu užitečné zatížení 750 kg byl vybaven 3 kulomety, fotografickým vybavením, komunikačním zařízením a dokonce i malou bombou.
Bojová letka vírníků A-7-ZA skládající se z 5 jednotek se zúčastnil bojů na Elninském výběžku. Bohužel naprostá převaha nepřítele na obloze v té době neumožňovala použití těchto nízkorychlostních vozidel ke skutečnému průzkumu během dne - sloužila pouze v noci, hlavně k rozmetání propagandistických materiálů nad nepřátelskými pozicemi. Je příznačné, že inženýrem perutě nebyl nikdo jiný než M.L. mil, budoucí designér vrtulníky řady Mi.
Naši soupeři nasadili i vírníky. Bezmotorové vozidlo bylo vyvinuto speciálně pro potřeby německé ponorkové flotily. Focke-Achgelis FA-330, v podstatě kite vírník. Byl smontován během pár minut, poté byl rotor násilně roztočen a vírník vzlétl do výšky až 220 metrů, tažen jedoucím letadlem. Plnou parou vpřed ponorka. Tato letová výška umožňovala pozorování v okruhu až 50 kilometrů.
Britové také podnikli odvážné pokusy. V rámci přípravy na nadcházející invazi do severní Francie obecně plánovali zkombinovat vírník s armádním bojovým džípem pro přistání z těžkého bombardéru. Je pravda, že i po poměrně úspěšných testech byl problém vynechán.
Výhody a nevýhody vírníku
Tvůrcům vírníku se podařilo vyřešit mnoho problémů s bezpečností a letovou efektivitou, které nelze implementovat do letadel nebo vrtulníků:
- Ztráta rychlosti, například, když selže hlavní motor, nevede k zastavení v „vývrtce“.
- Autorotace rotoru umožňuje provádět hladké přistání i při úplné ztrátě translačního pohybu. Tato vlastnost se mimochodem využívá i u vrtulníků – umožňují zahrnutí režimu autorotace v nouzových situacích.
- Krátký rozjezd a přistávací plocha.
- Necitlivé na tepelné toky a turbulence.
- Je ekonomický na provoz, snadno se staví a jeho výroba je mnohem levnější.
- Ovládání vírníku je mnohem jednodušší než u letadel nebo vrtulníků.
- Prakticky se nebojí větru: 20 metrů za sekundu jsou pro něj normální podmínky.
Je jich samozřejmě celá řada nedostatky, na jehož odstranění nadšení designéři neustále pracují:
- Zejména u modelů se slabým ocasem existuje možnost salta při přistání.
- Jev zvaný „mrtvá zóna autorotace“, který vede k zastavení rotace rotoru, nebyl plně prozkoumán.
- Lety na vírníku v podmínkách možné námrazy jsou nepřijatelné – to může vést k opuštění režimu autorotace rotoru.
Obecně, výhody výrazně převažují nad nevýhodami, což nám umožňuje klasifikovat vírník jako nejbezpečnější letadlo.
Existuje budoucnost?
Fanoušci tohoto typu mini-letectví jednomyslně odpovídají na takovou otázku, že „éra vírníků“ právě začíná. Zájem o ně ožil s novým elánem a nyní se sériové modely takových letadel vyrábějí v mnoha zemích světa.
Kapacitou, rychlostí a dokonce i spotřebou paliva vírník směle konkuruje konvenčnímu osobní automobily, převyšuje je svou všestranností a není připoután k silnicím.
Kromě čistě přepravní funkce najdou vírníky uplatnění při plnění úkolů při hlídkování lesů, mořských pobřeží, hor a frekventovaných dálnic, lze je dobře využít pro letecké snímkování, nahrávání videa nebo sledování.
Nějaký moderní modely jsou vybaveny „skokovým“ vzletovým mechanismem, jiné umožňují úspěšný vzlet z klidu za přítomnosti větru nad 8 km/h, což dále zvyšuje funkčnost vírníků.
Přední výrobce v moderní trh taková zařízení jsou německá společnost Autogyroskop, vyrábí až 300 vozů ročně. Rusové se také snaží držet krok – vyrábějí u nás celá řada sériové modely: „Irkut“ z Irkutského leteckého závodu, „Twist“ z létajícího klubu „Twister Club“, „Hunter“ z vědeckého a výrobního centra Aero-Astra a další.
Počet příznivců tohoto typu dobývání nebe neustále roste.
Fotogalerie vírníků
