(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Старые и новые идеи — автожир и судно на воздушной подушке

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 11-11-2013

Метки: , , ,

Автожир удивительный летательный аппарат. Это дитя компромисса между самолётом и вертолётом. Очень простой по конструкции, а потому и очень дешёвый в производстве, автожир на сегодня является самым безопасным видом воздушного транспортного средства. Его недостатки это продолжение его достоинств. Автожир нетороплив, его скорость меньше, чем у вертолёта (рекорд скорости 207,7 километров в час, а крейсерская скорость не превышает 150 километров в час). Он не способен подниматься в воздух вертикально, поэтому ему нужен разгон, как самолёту (правда, совсем небольшой). Наконец, он относится к простейшим летательным аппаратам, поэтому на автожире невозможно устроить комфортабельную кабину, как у вертолёта. А самый вместительный автожир способен поднять в воздух всего лишь трёх человек.

Изобрёл автожир испанский авиаконструктор и лётчик Хуан де ла Сиерва (годы жизни 1895-1936). Это произошло в 1919 году. Изобретение специалистам в области воздухоплавания настолько понравилось, что Сиерва был награждён золотой медалью Международной авиационной федерации и медалью Гуггенхеймов.

Автожир по устройству напоминает и самолёт, и вертолёт. Вместо крыла в нём используется свободно вращающийся винт простейшей конструкции (без механизма изменения угла атаки лопастей). Винт установлен горизонтально, как у вертолёта. Во вращение его приводит набегающий поток воздуха. Сечение лопастей (их обычно две) повторяет сечение самолётного крыла. При вращении винт работает подобно сплошному круглому крылу, создавая подъёмную силу. Поступательное движение автожиру обеспечивает толкающий винт (пропеллер) самолётного типа, приводимый двигателем внутреннего сгорания (небольшой мощности). За винтом установлено самолётное хвостовое оперения с рулём направления. Хвостовое оперение придаёт автожиру устойчивость и компенсирует инерцию вращающегося винта, препятствуя разворачиванию корпуса автожира. Рулём высоты на автожире служит сам винт, ось которого подвижна и соединена с рукояткой управления самолётного типа. Отклоняя несущий винт вперёд, лётчик снижает высоту полёта, отклоняя винт назад – увеличивает высоту.

Автожир не может взлетать вертикально. Перед полётом летчик (кабина у автожира обычно отсутствует вовсе) рукой раскручивает несущий винт и увеличивает обороты двигателя. Автожир разбегается и поднимается в воздух. Длина пробега обычно не превышает 50 метров.

При остановке двигателя в воздухе несущий винт продолжает вращаться, создавая подъёмную силу. Это явление называется авторотацией. В результате авторотации автожир не падает, а плавно снижается, как на парашюте. То есть если несущий винт не повреждён, разбиться на автожире просто невозможно. Посмотреть на автожир в действии можно во втором фильме австралийской фантастической трёхсерийной саги «Безумный Макс» с Мелом Гибсоном в главной роли. В этом фильме автожир едва ли ни одно из главных «действующих лиц». Похожий, но более совершенный (с открытой кабиной-обтекателем) летательный аппарат, кстати, выпускавшийся серийно, можно увидеть и в одном из ранних фильмов про Джеймса Бонда. Там автожир британского «агента 007» сумел выстоять против армады вертолётов.

Так почему же мы не видим в небе сотни и тысячи автожиров, если они так доступны и безопасны? Причина в перечисленных выше недостатках. К тому же они вовсе не исчезли, а продолжают выпускаться – для нужд спортсменов и энтузиастов воздухоплавания. Впрочем, были и попытки их более-менее масштабного производства и военного применения.

В 1940 году английский инженер Рауль Хафнер сконструировал ранцевый автожир-планер для заброски разведчиков и диверсантов в тыл врага. Вес аппарат составлял 22 килограмма. В 1942 году было построено два десятка «роташютов». На испытаниях аппарат с десантником буксировали за самолётом и на высоте в 1200 метров отцепляли. Десантник планировал на вращающемся винте, выбирая точку приземления. Испытания проводились до 1943 года, но затем разработка была закрыта. У «роташюта» не оказалось весомых преимуществ перед обычным парашютом, а буксировка в тыл противника была опасной и весьма непростой.

Примерно в те же годы немецкий авиаконструктор Фоккет построил небольшой одноместный автожир-змей. Он был задуман, как воздушный наблюдательный пункт подводных лодок – «летающий перископ». На борту корабля автожир хранился в разобранном виде, собирался за семь минут, перед взлётом винт раскручивался вручную, а затем автожир взлетал, удерживаемый буксирным канатом. Пилот бесшумного маленького автожира отслеживал боевую обстановку и докладывал её командиру корабля по телефону. В годы войны в Германии было построено около 200 таких автожиров, 60 из них применялись в боевых действиях на море.

Другому типу летательного аппарата повезло больше. Эти машины выпускаются до сих пор, достаточно широко применяются, но… Но это не летательные аппараты, а суда, которые можно назвать «полувоздушными» или «полулетательными». Речь о судах на воздушной подушке. Во время движения они парят над землёй на высоте в несколько сантиметров. Подъёмная сила создаётся вентилятором, который закачивает воздух под днище судна. С боков днище окаймляет резиновая ткань, которая препятствует свободному выходу воздуха. Получается воздушная подушка, которая и удерживает корабль на небольшой высоте (сантиметров десять, не больше). Этого хватает для того, чтобы свободно преодолевать дорожные препятствия на суше и волны на воде. Более того, эти суда способны передвигаться по любой ровной поверхности – снегу, песку, грунту, морской и речной воде. Поступательное движение судну придают маршевые двигатели, оснащённые пропеллерами и рулями поворота самолётного типа.

Недостатки у судна на воздушной подушке тоже есть. Плохая управляемость – судно не соприкасается с твёрдой поверхностью, поэтому движется по инерции прямолинейно даже с вывернутыми рулями. У этого типа судов отсутствуют надёжные тормоза. Остановить судно можно лишь выключив или включив на реверс пропеллеры (изменением угла атаки лопастей). На маленьких судах обычно устанавливают один двигатель. Он и нагнетает воздух под днище, создавая воздушную подушку, и придаёт горизонтальное движение – за счёт реактивной воздушной струи, которая вырывается из-под задней части гибкого резинового ограждения днища.

Первый патент на изобретение судна на воздушной подушке был выдан в Англии Джону Торникрофту в начале ХХ века. В 1955 году свою конструкцию судна запатентовал англичанин Кристофер Кокерелл. Испытание первого судна на воздушной подушке состоялось 30 мая 1959 года на острове Уайт (пролив Ла-Манш). Это был 4-тонный корабль, который в июне 1961 года установил первый рекорд скорости движения по воде для этого типа судов — 126 километров в час. Ныне действующий рекорд – 170,2 километра в час – установлен во время испытаний 25 января 1980 года американского 100-тонного военного судна «SES-1WB».

В июле – сентябре 1962 года была запущена первая пассажирская линия, обслуживавшаяся 24-местными судами на воздушной подушке «Виккерс-Армстронг». Она пролегала через устье реки Дее в Шотландии.

Самое большое в мире пассажирское судно на воздушной подушке — 305-тонный четырёхмоторный корабль британского производства «SRN 4MkIII». Он рассчитан на перевозку 418 пассажиров и 60 автомашин. Длина корабля 56 метров 38 сантиметров. Судно использовалось в качестве парома в проливе Ла-Манш.

А самое необычное судно на воздушной подушке ходит в Перу. Это паром «HM2», который курсирует с 1975 года по озеру Титикака, которое расположено на высоте в 3811 метров над уровнем моря. Этот корабль является самым «высотным» судном на воздушной подушке.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru