Ako dieťa sa dieťa stále pýta – kým chce byť? Samozrejme, mnohí odpovedajú, že chcú byť pilotmi alebo astronautmi. Bohužiaľ, ale s príchodom dospelý život, detské sny sa vytrácajú, prioritou je rodina, zarábanie peňazí a realizácia detského sna ustupuje do úzadia. Ale ak naozaj chcete, môžete sa cítiť ako pilot - aj keď na krátku dobu, a preto si skonštruujeme vírnik vlastnými rukami.
Vyrobiť vírnik zvládne každý, len treba trochu rozumieť technike, postačí všeobecné porozumenie. Existuje veľa článkov na túto tému a podrobných sprievodcov, v texte rozoberieme vírniky a ich dizajn. Hlavná vec je kvalitná autorotácia počas prvého letu.
Autovírniky - návod na montáž
Autovírnik stúpa k oblohe pomocou auta a kábla - dizajn podobný lietajúcemu šarkanovi, ktorého mnohí ako deti vypúšťali do neba. Výška letu je v priemere 50 metrov, po uvoľnení lana je pilot na vírniku schopný nejaký čas kĺzať, pričom výšku postupne stráca. Takéto krátke lety vám dajú zručnosť, ktorá sa vám bude hodiť pri ovládaní vírníka s motorom, dokáže nabrať výšku až 1,5 km a rýchlosť 150 km/h.
Autogyros - základ dizajnu
Na let musíte vytvoriť kvalitnú základňu, aby ste na ňu mohli namontovať zvyšné časti konštrukcie. Kýl, axiálny nosník a sťažeň z duralu. Vpredu je koleso prevzaté z pretekárskej motokáry, ktoré je pripevnené k nosníku kýlu. Z dvoch strán kolies kolobežky, priskrutkované k nosníku nápravy. Na kýlovom nosníku je vpredu inštalovaný nosník vyrobený z duralu, ktorý slúži na uvoľnenie lana pri ťahaní.
Existujú aj najjednoduchšie vzduchové prístroje - merač rýchlosti a bočného driftu. Pod palubnou doskou je pedál a od neho kábel, ktorý vedie k volantu. Na druhom konci kýlového nosníka sa nachádza stabilizačný modul, kormidlo a bezpečnostné koleso.
- farma,
- držiaky na ťažné zariadenie,
- háčik,
- vzduchový rýchlomer,
- kábel,
- indikátor posunu,
- ovládacia páka,
- list rotora,
- 2 držiaky pre hlavu rotora,
- hlava rotora z hlavného rotora,
- hliníkový držiak na upevnenie sedadla,
- stožiar,
- späť,
- ovládací gombík,
- držiak rukoväte,
- rám sedadla,
- valec ovládacieho lanka,
- držiak na upevnenie stožiara,
- vzpera,
- horná výstuha,
- vertikálny a horizontálny chvost,
- bezpečnostné koleso,
- axiálny a kýlový nosník,
- upevnenie kolies k nosníku nápravy,
- spodná výstuha z oceľového uhla,
- brzda,
- podpora sedadla,
- zostava pedálu.
Autogyros - proces prevádzky lietajúceho vozidla
Stožiar je pripevnený k nosníku kýlu pomocou 2 konzol, v blízkosti je sedadlo pilota - sedadlo s bezpečnostnými popruhmi. Na stožiar je inštalovaný rotor, je tiež pripevnený 2 duralovými konzolami. Rotor a vrtuľa sa otáčajú v dôsledku prúdenia vzduchu, čím dochádza k autorotácii.
Riadiaca páka klzáku, ktorá je inštalovaná v blízkosti pilota, nakláňa vírnik v ľubovoľnom smere. Autovírniky sú špeciálnym typom leteckej dopravy, ich riadiaci systém je jednoduchý, no má aj niekoľko zvláštností: ak sklopíte rukoväť dole, namiesto straty výšky ju naberú.
Na zemi sa vírniky ovládajú pomocou predného kolesa a pilot mení smer nohami. Keď sa vírnik dostane do režimu autorotácie, za riadenie je zodpovedné kormidlo.
Kormidlo je tyč brzdového zariadenia, ktorá mení svoj axiálny smer, keď pilot stlačí nohy na bokoch. Pri pristávaní pilot stlačí dosku, čím vznikne trenie o kolesá a zníži sa rýchlosť – takýto primitívny brzdný systém je veľmi lacný.
Autogyroskopy majú malú hmotnosť, čo vám umožňuje zostaviť ho v byte alebo garáži a následne ho dopraviť na streche auta na miesto, ktoré potrebujete. Autorotácia je to, čo je potrebné dosiahnuť pri navrhovaní tohto lietadla. Po prečítaní jedného článku bude ťažké postaviť ideálny vírnik, odporúčame pozrieť si video o montáži každej časti konštrukcie zvlášť.
Aby ste mohli začať niečo montovať vlastnými rukami, musíte pochopiť základy. Čo je to vírnik? Ide o ultraľahké lietadlo. Ide o letecký model s rotačným krídlom, ktorý sa počas letu opiera o nosnú plochu, voľne sa otáčajúcu v režime autorotácie hlavného rotora.
Autogyroskop: vlastnosti
Tento vynález patrí španielskemu inžinierovi Juanovi de la Ciervovi. Toto lietadlo bolo navrhnuté v roku 1919. Stojí za to povedať, že v tom čase sa všetci inžinieri pokúsili postaviť vrtuľník, ale presne to sa stalo. Konštruktér sa samozrejme svojho projektu nerozhodol zbaviť a v roku 1923 vyrobil prvý vírnik na svete, ktorý mohol lietať vďaka autorotačnému efektu. Inžinier si dokonca vytvoril vlastnú spoločnosť, ktorá sa zaoberala výrobou týchto zariadení. Toto pokračovalo, kým neboli vynájdené moderné helikoptéry. V tomto bode vírniky takmer úplne stratili svoj význam.
DIY vírnik
Vírnik, ktorý bol kedysi hlavnou oporou lietadiel, sa dnes stal relikviou histórie, ktorú si môžete zostaviť vlastnými rukami doma. Stojí za to povedať, že je to veľmi dobrá voľba pre tých ľudí, ktorí sa naozaj chcú „naučiť lietať“.
Na konštrukciu tohto lietadla nie je potrebné kupovať drahé diely. Navyše na jeho montáž nebudete potrebovať špeciálne vybavenie, veľkú miestnosť a pod. Zmontovať ho môžete aj v byte, ak je v izbe dostatok miesta a nevadí to susedom. Aj keď malý počet prvkov vírníka bude stále potrebné spracovať na sústruhu.
V opačnom prípade je montáž vírníka vlastnými rukami pomerne jednoduchý proces.
Napriek tomu, že zariadenie je pomerne jednoduché, existuje niekoľko typov tohto dizajnu. Pre tých, ktorí sa ho rozhodnú vytvoriť sami a prvýkrát, sa však odporúča začať s modelom, akým je vírnik.
Nevýhodou tohto modelu je, že na zdvihnutie do vzduchu budete potrebovať strojček a kábel dlhý cca 50 metrov a viac, ktorý je možné pripevniť na auto. Tu musíte pochopiť, že výška letu na vírniku bude obmedzená dĺžkou tohto prvku. Akonáhle je takýto vetroň vo vzduchu, pilot musí byť schopný uvoľniť lano.
Po odpojení od vozidla bude lietadlo pomaly kĺzať dole pod uhlom približne 15 stupňov. Ide o nevyhnutný proces, pretože umožní pilotovi rozvinúť všetky potrebné pilotné zručnosti pred tým, než sa vydá na skutočný voľný let.
Základné geometrické parametre vírníka s podvozkom s predným kolesom
Aby ste mohli prejsť na skutočný let, musíte k vírniku vlastnými rukami pridať ešte jeden diel - motor s tlačnou vrtuľou. Maximálna rýchlosť zariadenia s týmto typom motora bude asi 150 km/h a maximálna nadmorská výška sa zvýši na niekoľko kilometrov.
Letecká základňa
Takže výroba vírníka vlastnými rukami musí začať základmi. Kľúčovými časťami tohto zariadenia budú tri duralové výkonové prvky. Prvé dve časti sú kýl a nápravové nosníky a tretia je sťažeň.
Na nosník kýlu vpredu bude potrebné pridať ovládateľné predné koleso. Na tieto účely môžete použiť koleso zo športového mikroauta. Je dôležité poznamenať, že táto časť musí byť vybavená brzdovým zariadením.
Kolesá musia byť tiež pripevnené ku koncom nosníka nápravy na oboch stranách. Na to sú celkom vhodné malé kolesá zo skútra. Namiesto kolies môžete namontovať plaváky, ak plánujete použiť vírnik ako prostriedok na lietanie v závese za loďou.
Okrem toho treba na koniec kýlového nosníka pridať ešte jeden prvok – krov. Nosník je trojuholníková konštrukcia, ktorá je tvorená duralovými rohmi a následne vystužená obdĺžnikovými plechmi.
Môžeme dodať, že cena vírníka je pomerne vysoká a vyrobiť si ho svojpomocne je nielen realizovateľné, ale pomáha aj ušetriť veľa peňazí.
Prvky kýlového nosníka
Účelom pripevnenia nosníka ku kýlovému nosníku je spojiť zariadenie a vozidlo pomocou kábla. To znamená, že sa nasadzuje práve táto časť, ktorá musí byť usporiadaná tak, aby sa pilot, keď za ňu potiahne, okamžite vyslobodil zo zovretia lanka. Okrem toho táto časť slúži ako platforma na umiestnenie najjednoduchších lietajúcich nástrojov - indikátora rýchlosti vzduchu, ako aj indikátora bočného posunu.
Pod týmto prvkom sa nachádza pedálová zostava s káblovou kabelážou k volantu vozidla.
Podomácky vyrobený vírnik musí byť vybavený aj ostrohou umiestnenou na opačnom konci kýlového nosníka, teda vzadu. Chvost odkazuje na horizontálny stabilizátor a vertikálny, ktorý je vyjadrený cez kýl s kormidlom.
Posledným zadným dielom je bezpečnostné koleso.
Rám pre vírnik
Ako už bolo spomenuté, rám domáceho vírnika pozostáva z troch prvkov - kýlu a axiálneho nosníka, ako aj stožiara. Tieto diely sú vyrobené z duralovej rúry s prierezom 50x50 mm, hrúbka steny by mala byť 3 mm. Zvyčajne sa takéto rúry používajú ako základ pre okná, dvere, výklady atď.
Ak túto možnosť nechcete využiť, môžete si vírnik postaviť vlastnými rukami pomocou škatuľových nosníkov z duralových rohov, ktoré sú spojené argónovým oblúkovým zváraním. Najlepšia možnosť materiál sa považuje za D16T.
Pri nastavovaní značiek na vŕtanie otvorov musíte zabezpečiť, aby sa vrták dotýkal iba vnútornej steny, ale nepoškodil ju. Ak hovoríme o priemere požadovaného vrtáka, potom by mal byť taký, aby model skrutky MB zapadol do otvoru čo najtesnejšie. Najlepšie je vykonávať všetky práce s elektrickou vŕtačkou. Tu je nevhodné použiť manuálnu možnosť.
Zostavenie základne
Pred začatím montáže základne je najlepšie nakresliť nákres vírníka. Pri jeho zostavovaní a následnom spájaní hlavných častí je potrebné počítať s tým, že stožiar by mal byť mierne naklonený dozadu. Aby sa dosiahol tento efekt, základňa sa pred inštaláciou mierne vypiluje. To sa musí urobiť tak, aby lopatky rotora mali uhol nábehu 9 stupňov, keď vírnik jednoducho stojí na zemi.
Tento bod je veľmi dôležitý, pretože zabezpečenie požadovaného uhla vytvorí potrebnú zdvíhaciu silu aj pri nízkej rýchlosti ťahania zariadenia.
Umiestnenie axiálneho nosníka je cez nosník kýlu. Upevnenie sa vykonáva aj na kýlový nosník pomocou štyroch skrutiek Mb a pre väčšiu spoľahlivosť by mali byť vybavené zaistenými delenými maticami. Okrem toho, aby sa zvýšila tuhosť vírníka, nosníky sú navzájom spojené štyrmi výstuhami vyrobenými z uhlovej ocele.
Operadlo, sedadlo a podvozok
Na pripevnenie rámu k základni je potrebné vpredu použiť dva duralové rohy 25 x 25 mm, ktoré pripevníte k nosníku kýlu a vzadu ich pripevníte k stožiaru pomocou oceľovej rohovej konzoly 30 x 30 mm. Operadlo je priskrutkované k rámu sedadla a k stožiaru.
Táto časť je tiež vybavená krúžkami, ktoré sú vyrezané z gumovej duše kolesa. Najčastejšie sa na tieto účely používa duša kolesa nákladného automobilu. Na vrchu týchto krúžkov je umiestnený penový vankúš, ktorý je previazaný stuhami a potiahnutý odolnou látkou. Najlepšie je dať na chrbát poťah, ktorý bude vyrobený z rovnakej látky ako sedadlo.
Ak hovoríme o podvozku, predná vzpera by mala vyzerať ako vidlica, ktorá je vyrobená z oceľového plechu a tiež mať koleso motokáry, ktoré sa otáča okolo zvislej osi.
Rotor gyrokoptéry a cena
Veľmi dôležitou požiadavkou pre stabilnú prevádzku lietadla je hladký chod rotora. To je veľmi dôležité, pretože porucha tejto časti spôsobí trasenie celého stroja, čo výrazne ovplyvní pevnosť celej konštrukcie, naruší stabilnú prevádzku samotného rotora a tiež naruší nastavenie častí. Aby ste sa vyhli všetkým týmto problémom, je veľmi dôležité správne vyvážiť tento prvok.
Prvou metódou vyvažovania je spracovať prvok ako celok, ako bežná skrutka. Aby ste to dosiahli, je potrebné veľmi pevne pripevniť čepele k puzdru.
Druhým spôsobom je vyváženie každej čepele samostatne. V tomto prípade je potrebné dosiahnuť rovnakú hmotnosť z každej čepele a tiež zabezpečiť, aby ťažisko každého prvku bolo v rovnakej vzdialenosti od koreňa.
Cena vírnika vyrábaného v továrni začína od 400 tisíc rubľov a dosahuje 5 miliónov rubľov.
Väčšina ľudí, ktorí nie sú priamo zapojení do letectva, keď vidia toto lietadlo za letu alebo stojí na zemi, si s najväčšou pravdepodobnosťou pomyslí: „ Aký roztomilý malý vrtuľník!- a hneď sa pomýlite. V skutočnosti to všetko končí vonkajšou podobnosťou. Faktom je, že pre let vírníka a vrtuľníka sa používajú úplne iné princípy.
Prečo vírnik lieta?
Pri helikoptére zdvih a hnacia sila vznikajú otáčaním hlavného rotora(jeden alebo viac), stály pohon, na ktorý sa prenáša z motora cez zložitý prevodový systém. Kruhová doska mení rovinu otáčajúcej sa vrtule v požadovanom smere, poskytuje translačný pohyb a manévrovanie a upravuje rýchlosť.
Príbeh o inom type ultraľahkého lietadla – prečítajte si aj na našej stránke.
Nachádza sa príbeh o motorovom padákovom klzáku a padáku. Zistite, aké typy zariadení existujú s mäkkým krídlom a ťahom motora.
Konštrukcia a princíp činnosti vírníka je úplne iný a pravdepodobne ešte viac podobný lietadlu (vetroňu, trojkolke).
Zdvíhaciu silu zabezpečuje prichádzajúci prúd vzduchu, ale voľne sa otáčajúca vrtuľa pôsobí ako krídlo(zvyčajne sa nazýva rotor). Pohyb vpred je zabezpečený ťažnou alebo tlačnou silou hlavného motora umiestneného pred alebo za lietadlom. A to, čo dáva rotoru rotáciu, je práve prichádzajúci prúd vzduchu. Tento jav sa nazýva autorotácia.
Princíp nepochybne navrhla sama príroda. Môžete si dať pozor na semená niektorých stromov (javor, lipa), ktoré sú vybavené akousi vrtuľou. Po vyzretí, vysušení a oddelení od konára neklesajú kolmo nadol. Odpor vzduchu roztáča ich „rotory“ a semená môžu byť celkom dlho plánovať, odlietajúce od pôvodného stromu na veľmi značné vzdialenosti. Gravitácia si, samozrejme, vyberá svoju daň a ich pristátie je nevyhnutné. Ale toto je úlohou ľudského génia: nájsť prostriedky na ovládanie takéhoto letu.
Vo vírniku sa energia odoberá z motora na rotor iba v úplnej počiatočnej fáze letu, aby sa mu udelila rýchlosť otáčania potrebná na vzlet. Ďalej - krátky nábeh, stúpanie - a je to, vstúpi do platnosti zákon autorotácie - rotor sa otáča úplne samostatne, až kým zariadenie úplne nepristane. Nachádza sa pod určitým uhlom nábehu a vytvára vztlak potrebný na let.
História lietadla
Prvou osobou, ktorá sa vážne zaoberala výskumom a praktickou aplikáciou princípu autorotácie, bol španielsky dizajnér Juan de la Cierva. Keď sa začal venovať konštrukcii lietadiel na samom úsvite letectva, musel prežiť katastrofu svojho duchovného dieťaťa - trojmotorového dvojplošníka a úplne prešiel na úplne nepreskúmané odvetvie letectva.
Po siahodlhých testoch vo veternom tuneli sformuloval a teoreticky zdôvodnil aj princíp autorotácie. Do roku 1919 bol vyvinutý prvý model vo výkresoch a v roku 1923 prvýkrát vzlietol vírnik S-4. Podľa návrhu to bola bežná karoséria lietadla, vybavená rotorom namiesto krídel. Po niekoľkých úpravách sa dokonca rozbehla malá sériová výroba podobných zariadení vo Francúzsku, Anglicku a USA.
Sovietski leteckí konštruktéri postupovali takmer paralelne. V špeciálne vytvorenom oddelení špeciálnych štruktúr (OOK) TsAGI prebiehal vývoj vlastných vírnikov. Nakoniec prvé sovietske zariadenie KASKR-1 vzlietlo v roku 1929.
Vyvinula ho skupina mladých inžinierov, ktorá zahŕňala Nikolaj Iľjič Kamov, neskôr - vynikajúci letecký konštruktér vrtuľníkov série Ka. Je pozoruhodné, že Kamov sa spravidla vždy zúčastňoval letových testov svojho duchovného dieťaťa.
KASKR-2 bol už vyspelejším a spoľahlivejším strojom, čo bolo predvedené aj reprezentatívnej vládnej komisii na letisku Khodynka v máji 1931.
Ďalší výskum a konštrukčné vylepšenia viedli k vytvoreniu výrobného modelu, ktorý bol tzv R-7. Toto zariadenie bolo vytvorené podľa konštrukcie okrídleného vírnika, čo umožnilo výrazne znížiť zaťaženie rotora a zvýšiť rýchlostné charakteristiky.
N.I. Kamov svoj aparát nielen vyvíjal a zdokonaľoval, ale ho aj neustále hľadal praktické využitie. Už v tých rokoch vykonávali vírniky R-7 opeľovanie poľnohospodárskej pôdy.
Počas záchrannej operácie na odstránenie Papaninovej prvej polárnej expedície z ľadovej kryhy v roku 1938 mal ľadoborec Ermak pripravený na vzlet R-7. Hoci vtedy pomoc takýchto lietadiel na nosičoch nebola potrebná, samotná skutočnosť hovorí o vysokej spoľahlivosti vozidla.
bohužiaľ, Po druhé Svetová vojna prerušil mnohé dizajnérske iniciatívy v tejto oblasti. Následné šialenstvo po vrtuľníkovej technike zatlačilo vírniky do úzadia.
Vírnik je vo vojne
Je zrejmé, že v prvej polovici minulého storočia, počas tohto extrémne militarizovaného obdobia, sa uvažovalo o akomkoľvek novom vývoji z hľadiska ich využitia pre vojenské potreby. Tomuto osudu neunikol ani vírnik.
Prvé bojové rotorové lietadlo bolo rovnaké R-7. Vzhľadom na svoju schopnosť zdvihnúť do vzduchu užitočné zaťaženie 750 kg, bol vybavený 3 guľometmi, fotografickým vybavením, komunikačným zariadením a dokonca aj súpravou malej bomby.
Bojová letka vírnikov A-7-ZA pozostávajúce z 5 jednotiek sa zúčastnil bojov na Elninskom výbežku. Bohužiaľ, úplná prevaha nepriateľa na oblohe v tom čase neumožňovala použiť tieto nízkorýchlostné vozidlá na skutočný prieskum počas dňa - používali sa iba v noci, hlavne na rozhadzovanie propagandistických materiálov po nepriateľských pozíciách. Je príznačné, že inžinierom letky nebol nikto iný ako M.L. míľ, budúci dizajnér Vrtuľníky série Mi.
Naši súperi nasadili aj vírniky. Špeciálne pre potreby nemeckej ponorkovej flotily bolo vyvinuté nemotorové vozidlo. Focke-Achgelis FA-330, v podstate kite vírnik. Bol zmontovaný v priebehu niekoľkých minút, potom sa násilne roztočil rotor a vírnik vzlietol do výšky až 220 metrov, ťahaný ponorkou pohybujúcou sa plnou rýchlosťou. Táto letová výška umožňovala pozorovanie v okruhu až 50 kilometrov.
Briti tiež podnikli odvážne pokusy. V rámci prípravy na nadchádzajúcu inváziu do severného Francúzska vo všeobecnosti plánovali skombinovať vírnik s vojenským bojovým džípom na pristátie z ťažkého bombardéra. Je pravda, že aj po pomerne úspešných testoch sa problém vypustil.
Výhody a nevýhody vírníka
Tvorcom vírnika sa podarilo vyriešiť veľa problémov s bezpečnosťou a letovou efektívnosťou, ktoré nie je možné implementovať na lietadlách alebo vrtuľníkoch:
- Strata rýchlosti, napríklad pri zlyhaní hlavného motora, nevedie k zaseknutiu v „vývrtke“.
- Autorotácia rotora umožňuje mäkké pristátie aj pri Celková strata pohyb vpred. Mimochodom, táto vlastnosť sa používa aj vo vrtuľníkoch - poskytujú zahrnutie režimu autorotácie v núdzových situáciách.
- Krátky vzlet a pristávacia plocha.
- Necitlivé na tepelné toky a turbulencie.
- Prevádzka je hospodárna, ľahko sa stavia a jeho výroba je oveľa lacnejšia.
- Ovládanie vírníka je oveľa jednoduchšie ako u lietadiel alebo helikoptér.
- Prakticky sa nebojí vetra: 20 metrov za sekundu sú pre neho normálne podmienky.
Je ich, samozrejme, množstvo nedostatky, na ktorých odstránení nadšení dizajnéri neustále pracujú:
- Najmä pri modeloch so slabým chvostom existuje možnosť salta pri pristávaní.
- Fenomén nazývaný „mŕtva zóna autorotácie“, ktorý vedie k zastaveniu rotácie rotora, nebol úplne preskúmaný.
- Lety na vírniku v podmienkach možnej námrazy sú neprijateľné – to môže viesť k opusteniu rotora z režimu autorotácie.
Všeobecne, výhody ďaleko prevažujú nad nevýhodami, čo nám umožňuje klasifikovať vírnik ako najbezpečnejšie lietadlo.
Existuje budúcnosť?
Fanúšikovia tohto typu mini-lietadla jednomyseľne odpovedajú na otázku, že „éra vírnikov“ sa práve začína. Záujem o ne ožil s novým elánom a teraz sa sériové modely takýchto lietadiel vyrábajú v mnohých krajinách sveta.
Svojou kapacitou, rýchlosťou a dokonca aj spotrebou paliva vírnik smelo konkuruje bežným osobným autám, prekonáva ich vo svojej všestrannosti a nie je viazaný na cesty.
Okrem čisto dopravnej funkcie nachádzajú vírniky svoje uplatnenie pri plnení úloh hliadkovania v lesoch, morských pobrežiach, horách a rušných diaľniciach, dajú sa dobre využiť na letecké fotografovanie, nahrávanie videa alebo sledovanie.
Niektorí moderné modely sú vybavené „skokovým“ vzletovým mechanizmom, iné umožňujú úspešný vzlet z pokoja pri vetre s rýchlosťou nad 8 km/h, čo ešte viac zvyšuje funkčnosť vírnikov.
Popredným výrobcom takýchto zariadení na modernom trhu je nemecká spoločnosť Autogyroskop, vyrába až 300 áut ročne. Udržať krok sa snažia aj Rusi – u nás vyrábajú množstvo sériových modelov: „Irkut“ z Irkutského leteckého závodu, „Twist“ z leteckého klubu „Twister Club“, „Hunter“ z vedeckého a výrobného centra Aero-Astra a ďalšie.
Počet fanúšikov tohto typu dobývania oblohy neustále rastie.
Fotogaléria vírnikov
Ľahké autogyro DAS-2M.
Vývojár: V. Danilov, M. Anisimov, V. Smerchko
Krajina: ZSSR
Prvý let: 1987
Prvýkrát sa do vzduchu vzniesol vírnik DAS v bezmotorovej verzii, ťahaný automobilom Zhiguli. Stalo sa to na jednom z letísk poľnohospodárskeho letectva neďaleko Tuly. Trvalo však ďalšie roky, počas ktorých konštruktéri pracovali na motore, kým najskúsenejší skúšobný pilot LII V. M. Semenov po jedinom behu vzlietol DAS-2M do vzduchu. Táto udalosť bola neskôr oslávená na súťažiach SLA špeciálnou cenou od Mil Design Bureau. Zariadenie má podľa testovacieho pilota dobré letové vlastnosti a efektívne ovládanie.
Dizajn.
Trup je priehradovej, rúrkovej, skladacej konštrukcie. Hlavným prvkom trupu je rám pozostávajúci z horizontálnych a vertikálnych (pylonových) rúr s priemerom 75 x 1, vyrobený z ocele 30KhGSA. Je k nim pripevnené ťažné zariadenie so zámkom a prijímačom tlaku vzduchu, prístrojová doska, sedadlo pilota vybavené bezpečnostným pásom, ovládacie zariadenie, trojkolesový podvozok s riaditeľným predným kolesom, pohonná jednotka namontovaná na držiak motora s tlačnou vrtuľou, stabilizátor, kýl s kormidlom, guľový záves hlavného rotora. Pod kýlom je nainštalované pomocné chvostové koleso s priemerom 75 mm. Pylón spolu so vzperami s priemerom 38 x 2, dĺžkou 1260 mm, rúrkovými nosníkmi hlavných kolies s priemerom 42 x 2, dĺžkou 770 mm, vyrobenými z titánovej zliatiny VT-2, a výstuhami s priemerom 25 x 1, dĺžkou 730 mm z ocele 30KhGSA, tvoria priestorový napájací rám, v strede ktorého sa nachádza pilot. Pylón je spojený s vodorovnou trupovou rúrou a guľovým kĺbom hlavného rotora pomocou titánových styčníkov. V oblasti osadenia klinov sú v rúrach osadené bougie z duralu B95T1.
Pohonná jednotka je s tlačnou vrtuľou. Pozostáva z dvojvalcového protiľahlého dvojtaktného motora so zdvihovým objemom 700 cm3 s prevodovkou, tlačnou vrtuľou a elektrickým štartérom, trecou spojkou pre systém predtáčania rotora, 8-litrovou plynovou nádržou a elektronickým Systém zapaľovania. Pohonná jednotka je umiestnená za pylónom, na ráme motora.
Motor je vybavený redundantným elektronickým bezkontaktným zapaľovaním a vyladeným výfukovým systémom.
Tlačná drevená skrutka je poháňaná klinovou remeňovou prevodovkou, pozostávajúcou z hnacej a hnanej remenice a šiestich remeňov. Na zníženie nerovnomernosti krútiaceho momentu sú na prevodovke inštalované tlmiče.
Hlavný rotor s priemerom 6,60 m je dvojlistý. Lopatky, pozostávajúce zo sklolaminátového nosníka, penovej výplne a pokryté sklolaminátom, sú namontované jedným horizontálnym závesom na puzdro umiestnenom na pylóne. Na koncoch lopatiek sú nekontrolované trimre na nastavenie kužeľa hlavného rotora. Na osi hlavného rotora sú inštalované hnané ozubené koleso predradenia a snímač tachometra hlavného rotora. Prevodovka je poháňaná kardanovo-drážkovým hriadeľom, uhlovou prevodovkou namontovanou na pylóne a trecou spojkou umiestnenou na motore. Trecia spojka sa skladá z poháňaného gumového valčeka uloženého na osi kardanovo-drážkového hriadeľa a hnacieho duralového bubna umiestneného na osi motora. Trecia spojka sa ovláda pomocou páky namontovanej na ovládacej rukoväti.
Zmeny náklonu a sklonu sa vykonávajú pomocou rukoväte, ktorá ovplyvňuje polohu spodnej ovládacej vidlice, spojenej tyčami s hornou vidlicou, čo zase vedie k zmene sklonu roviny otáčania rotora.
Smerové ovládanie sa vykonáva pomocou smerového kormidla prepojeného káblovým vedením s pedálmi, ktoré ovládajú predné koleso. Na kompenzáciu otočného momentu je kormidlo vybavené kompenzátorom hornového typu. Kormidlo a kýl symetrického profilu sú vyrobené zo 16 preglejkových rebier hrubých 3 mm, borovicové výstuhy 5 x 5 mm, potiahnuté perkálom a potiahnuté nitro lakom. Plutva je namontovaná na vodorovnú trupovú rúrku pomocou kotevných skrutiek a dvoch káblových výstuh.
Podvozok vírnika je trojkolesový. Predné riadené koleso s rozmermi 300 x 80 mm je spojené s pedálmi pomocou reduktora s prevodový pomer 1:0,6, a je vybavená bubnovou parkovacou brzdou s priemerom 115 mm.
Prístrojová doska je umiestnená na nosníku ťažného zariadenia. Prístrojová doska je vybavená rýchlomerom, variometrom, výškomerom napojeným na prijímač tlaku vzduchu a tachometrami hlavnej a tlačnej vrtule. Na ovládacej rukoväti je prepínač núdzového zastavenia motora a ovládacia rukoväť trecej spojky. Ovládacie páky škrtiacej klapky karburátora a zariadenie na nútené vyradenie ozubených kolies prevodovky systému predtáčania sú namontované na sedadle pilota vľavo. Spínač zapaľovania je umiestnený vpravo. Naľavo od prístrojovej dosky je páka parkovacej brzdy. Všetky mechanizmy vírníka sú poháňané lankami s bowdenmi.
Priemer hlavného rotora, m: 6,60
Max. vzletová hmotnosť, kgf: 280
Hmotnosť prázdneho vírníka, kgf: 180
Hmotnosť paliva, kgf: 7
Špecifické zaťaženie, kgf/m2: 8,2
Power Point,
- výkon, hp: 52
- Max. otáčky vrtule, otáčky: 2500
-priemer skrutky, m: 1,46
Rýchlosť, km/h,
- vzlet: 40
- pristátie: 0
- plavba: 80
- maximálne: 100
Rýchlosť stúpania, m/s: 2,0.
Autogyroskop DAS-2M.
Tentoraz, priatelia a súdruhovia, navrhujem prejsť na iný prvok vozidiel - vzduch.
Napriek všeobjímajúcemu peklu a skaze na zemi nestrácame vy ani ja nádej a snívame o dobytí neba. A relatívne lacným prostriedkom na to bude zázračný kočík s vrtuľou, ktorého meno je vírnikom.
Autogyroskop(autogyro) - ultraľahké lietadlo s rotačným krídlom, za letu spočívajúce na nosnej ploche rotora voľne sa otáčajúceho v režime autorotácie.
Táto vec sa volá inak Vírnik(vírnik), Gyrocopter(gyrocopter) a niekedy Rotačný klzák(rotaplán).
Trochu histórie
Autogyros vynašiel španielsky inžinier Juan de la Cierva v roku 1919. Ako mnohí leteckí konštruktéri tej doby sa pokúsil vytvoriť lietajúci vrtuľník a ako to už býva, vytvoril ho, no nie to, čo pôvodne chcel. Táto skutočnosť ho však nijako zvlášť nerozrušila a v roku 1923 spustil svoj osobný prístroj, ktorý lietal vďaka autorotačnému efektu. Potom si založil vlastnú spoločnosť a pomaly nitoval svoje vlastné gyrokoptéry, až kým nezomrel. A potom bol navrhnutý plnohodnotný vrtuľník a záujem o vírniky zmizol. Hoci sa celý ten čas naďalej vyrábali, používali sa (a používajú) na úzke účely (meteorológia, letecké snímkovanie atď.).
technické údaje
Hmotnosť: od 200 do 800 kg
Rýchlosť: do 180 km/h
Spotreba paliva: ~15 l na 100 km
Dosah letu: od 300 do 800 km
Dizajn
Konštrukčne sa vírnik najviac približuje vrtuľníkom. V skutočnosti ide o vrtuľník, len s extrémne zjednodušeným dizajnom.
Samotný dizajn v skutočnosti obsahuje tieto kľúčové prvky: nosná konštrukcia - „kostra“ vozidla, ku ktorej je pripojený motor, 2 vrtule, sedadlo pilota, ovládacie a navigačné zariadenia, chvostová časť, podvozok a niektoré ďalšie prvky .
Priame ovládanie sa vykonáva pomocou dvoch pedálov a ovládacej páky.
Najjednoduchšie gyrokoptéry vyžadujú krátky prebeh 10 až 50 metrov, aby vzlietli. Táto vzdialenosť sa zmenšuje v závislosti od zvýšenia sily protivetra a stupňa rotácie hlavného rotora na začiatku rozbehu.
Zvláštnosťou vírníka je, že lieta tak dlho, kým prúdi vzduch na hlavný rotor. Tento prietok zabezpečuje malá tlačná skrutka. Práve pre tento vírnik je potrebný aspoň krátky prebeh.
Zložitejšie a drahšie vírniky, vybavené mechanizmom na zmenu uhla nábehu lopatky, sú však schopné vzlietnuť z miesta kolmo nahor (tzv. skok).
Zmena polohy vírníka v horizontálnej rovine sa dosiahne zmenou uhla sklonu celej roviny rotora.
Vírnik, rovnako ako helikoptéra, je schopný vznášať sa vo vzduchu.
Ak zlyhá motor vírníka, neznamená to istú smrť pilota. Ak je motor vypnutý, rotor vírníka prejde do režimu autorotácie, t.j. pokračuje v otáčaní z prichádzajúceho prúdu vzduchu, zatiaľ čo sa zariadenie pohybuje rýchlosťou smerom nadol. Výsledkom je, že vírnik skôr pomaly klesá, než by padal ako kameň.
Odrody
Napriek jednoduchosti dizajnu majú gyrokoptéry určitú konštrukčnú variabilitu.
Po prvé, tieto lietadlá môžu byť vybavené buď ťažnou alebo tlačnou vrtuľou. Prvé sú charakteristické pre historicky úplne prvé modely. Ich druhá vrtuľa je umiestnená vpredu, ako niektoré lietadlá.
Druhé majú skrutku na zadnej strane zariadenia. Vírnikov s tlačnou vrtuľou je prevažná väčšina, hoci obe konštrukcie majú svoje výhody.
Po druhé, hoci je vírnik veľmi ľahkým vzdušným dopravným prostriedkom, môže prepraviť ešte pár pasažierov. Prirodzene, na to musia existovať vhodné konštrukčné možnosti. K dispozícii sú vírniky s možnosťou prepravy až 3 osôb vrátane pilota.
Po tretie, vírnik môže mať úplne uzavretú kabínu pre pilota a pasažierov, čiastočne uzavretú kabínu alebo nemusí mať kabínu vôbec, ktorá je zatiahnutá z dôvodu nosnosti alebo lepšej viditeľnosti.
Po štvrté, môže byť vybavený ďalšími vychytávkami, ako je napríklad doska cykliky a podobne.
Bojové použitie
Účinnosť vírníka ako údernej zbrane je samozrejme nízka, ale podarilo sa mu byť nejaký čas v prevádzke s SA. Najmä na začiatku 20. storočia, keď celý svet zachvátila helikoptérová horúčka, armáda pozorovala vývoj v tomto odvetví. Keď ešte neexistovali plnohodnotné vrtuľníky, objavili sa pokusy využiť gyrokoptéru na vojenské účely. Prvý gyrocopter v ZSSR bol vyvinutý v roku 1929 pod názvom KASKR-1. Potom v priebehu nasledujúcich desiatich rokov vyšlo niekoľko ďalších modelov vírnikov, vr. vírniky A-4 a A-7. Posledný menovaný sa zúčastnil vojny s Fínmi ako prieskumné lietadlo, nočný bombardér a odťahový automobil. Hoci používanie vírníka malo určité výhody, vojenské vedenie celý čas pochybovalo o jeho nevyhnutnosti a A-7 sa nikdy nedostal do sériovej výroby. Potom začala vojna v roku 1941 a na to už nebol čas. Po vojne sa všetko úsilie venovalo vytvoreniu skutočného vrtuľníka, ale zabudli na vírnik.
Sovietsky vírnik A-7 bol vyzbrojený 7,62 guľometmi PV-1 a DA-2. Taktiež bolo možné pripevniť bomby FAB-100 (4 ks) a neriadené rakety RS-82 (6 ks)
História používania vírnikov v iných krajinách je približne rovnaká - zariadenia používali na začiatku 20. storočia Francúzi, Briti a Japonci, ale keď sa objavili vrtuľníky, takmer všetky vírníky boli vyradené z prevádzky.
Predmet a PA
Je asi jasné, prečo bol predmetom „techniky PA“ vírnik. Je veľmi jednoduchý, ľahký, manévrovateľný - s istou priamosťou rúk sa dá zložiť doma (zrejme odtiaľto pochádzajú príbehy o väzňoch a vrtuľníku z motorovej píly Družba).
Napriek všetkým jeho výhodám dostávame dobrú príležitosť dobyť vzdušný priestor vo veľmi zlých podmienkach prostredia.
Okrem banálneho pohybu vzduchom a prepravy väčšieho či menšieho nákladu získame dobrú bojovú jednotku, ktorú je možné taktne využiť pri prieskumných a hliadkových operáciách. Okrem toho je celkom možné inštalovať automatické zbrane, ako aj používať živé náboje na bombardovanie. Ako sa hovorí, potreba invencie je prefíkaná, keby existovala len túžba.
Poďme si to teda zhrnúť. Výhody predmetu som rozdelil na absolútne a relatívne. Relatívna - v porovnaní s inými lietadlami, absolútna - v porovnaní s vozidlami všeobecne, vr. a zem.
Absolútne výhody
Jednoduchosť výroby a opravy
Jednoduché použitie
Jednoduchosť riadenia
Kompaktnosť
Nízka spotreba paliva
Relatívne výhody
Vysoká manévrovateľnosť
Odolnosť proti silnému vetru
Bezpečnosť
Pristátie bez behu
Nízke vibrácie počas letu
Nedostatky
Nízka nosnosť
Nízka bezpečnosť
Vysoká citlivosť na námrazu
Pomerne hlasný hluk z tlačnej vrtule
Špecifické nevýhody (vyloženie rotora, salto, mŕtva zóna autorotácie atď.)
YouTube o tejto téme