Чтение онлайн

"Хвост скорпиона"

Все первые шаги автожира связаны с Испанией: первые подлеты, первый полет, первый полет с двухшарнирным сочленением лопастей ротора. Теперь одним из этапов развития машины стал так называемый "хвост скорпиона", который был отработан на С-12 в Испании. Этот автожир был заказан фирме "Лоринг" в Мадриде в январе 1929 г., а в мае он был уже готов. С-12 представлял собой двухместный автожир с длинным фюзеляжем, имел крылья с отогнутыми вверх концами и независимые стойки шасси. На нем стоял девятицилиндровый двигатель "Райт Уирлуинд" мощностью 225 л. с. В начале горизонтальное оперение было расположено намного впереди вертикального. Киль и стабилизатор были очень маленькими, а руль высоты по сравнению с ними необычайно большим.

Ла Сьерва сам выполнил первый полет на С-12. Это произошло 23 мая 1929 г. Видимо, результаты испытаний по раскрутке ротора перед стартом были не совсем удовлетворительными, и конструктор с согласия заказчика обрезал фюзеляж и поставил хвостовое оперение коробчатого типа. В данном случае ла Сьерва считал, что "хвост скорпиона" поможет ему решить проблему раскрутки ротора перед стартом "таким элегантным образом".

Положение А

Положение б

Схема предварительной раскрутки ротора перед стартом с помощью хвостового дефлектора

Положение А — до раскрутки, положение Б — при раскрутке (1 — руль высоты, 2 — поворотный стабилизатор)

"Хвост скорпиона" представлял собой бипланное горизонтальное оперение, нижняя плоскость которого была вынесена вперед относительно верхней и в полете выполняла функцию стабилизатора, верхняя же — руля высоты. Перед раскруткой ротора стабилизатор ставился на кабрирование, а ручка управления бралась на себя. Таким образом, обе плоскости образовывали одну плоскость с углом примерно 75° к горизонту. Автожир ставили во взлетное положение и держали на тормозах. Затем давали газ. Струя от винта отклонялась дефлекторной плоскостью, ротор постепенно раскручивался и через минуту достигал скорости 85 об/мин. Пилот быстро ставил стабилизатор во взлетное положение, ручку в нейтральное, отпускал тормоза и начинал разбег. Такое приспособление позволяло сократить разбег вдвое, т. е. примерно до 100 м и взлетать на скорости 50–60 км/ч.

Автожир С-12 (модифицированный вариант). 1929 г.

Дефлекторный хвост модифицированного автожира С-12

В 1929 г. появился автожир С-19, который затем имел множество модификаций. Его появление означало новый этап в развитии автожира. С-19 проектировался как легкий двухместный аппарат и впервые без заимствования самолетных деталей. Его проектировало конструкторское бюро "Сьерва аутожайро компани", которое было специально создано для этого. Предполагалось, что С-19 должен уже выйти на рынок. На С-19 стояли лопасти нового типа. Бипланное хвостовое оперение оставалось аналогичным С-12, но в уменьшенном масштабе. Фюзеляж был коротким, концы крыльев отогнуты вверх, шасси имели тормоза. Первые три автожира, названные С-19 Мк I, были сделаны под мотор "Армстронг Сиддли Джент II" мощностью 80 л. с. После испытаний пришли к выводу о необходимости поставить более мощный двигатель. Последующие три автожира, построенные фирмой АВРО, имели двигатели "Дженет Мейджер 1В" мощностью 100 л. с. Эти автожиры получили название С-19 Мк II. С первым из построенных С-19 Мк II ла Сьерва должен был выехать в Америку для оказания технической помощи своей новой компании.

Сборка первого С-19 Мк II была закончена в 5 ч утра 13 августа 1929 г. Ла Сьерва выполнил десятиминутный полет, и автожир сразу же был разобран, упакован, перевезен в порт Саутгемптон и в 6 ч вечера уже погружен на пароход "Мажестик", на котором имел каюту и ла Сьерва. Через неделю оба "путешественника" прибыли в Филадельфию. Их встречал Питкерн. Он, как всегда, времени не терял: автожир был собран в день прибытия, ла Сьерва совершил на нем первый полет. Пресса не обошла молчанием появление создателя автожира в Америке, и "Филадельфия рекорд" сообщила своим читателям, что "Дон Кихот воздуха будет летать на аэроплане "ветряная мельница"". И действительно, во вторник 22 августа ла Сьерва показал С-19 Мк II на аэродроме Питкерн Филд. Американские остряки в отличие от европейских окрестили автожир "простофилей". Но, как отметил авиационный обозреватель газеты "Филадельфия рекорд", этот летательный аппарат не был неуклюжим. В горизонтальном полете его диапазон скоростей составлял от 40 до 140 км/ч, к тому же автожир осуществлял почти вертикальные снижения. Здесь же была продемонстрирована эффективность хвостового дефлектора для раскрутки ротора перед стартом.

Схематическое изображение автожира С-19 Мк III. 1929 г.

Недаром опытный Питкерн так торопил ла Сьерву с прибытием в Америку. Автожиру необходима реклама — и более подходящий момент для этого трудно было найти. С 24 августа по 2 сентября в Кливленде проходили авиационные гонки, в которых участвовало более 600 самолетов различных типов. Была открыта авиационная выставка. На ней демонстрировались около 60 новых самолетов, 30 двигателей и много другого оборудования. 27 августа ла Сьерва показывал возможности автожира десяткам тысяч американцев. Парашютирующие снижения и посадки без пробега были особенно впечатляющими. Пресса широко освещала появление автожира в американском небе и делала многообещающие выводы.

Между тем готовились к полетам и первые американские автожиры. Это были РСА-1, изготовленные компанией "Питкерн эркрафт" по заказу "Питкерн — Сьерва аутожайро компани оф Америка" (название PC А от начальных букв "Pitcairn — Cierva Autogiro Company of America"). Первый полет РСА-1 состоялся 8 октября 1929 г. Пилотировал его ла Сьерва. Это был трехместный автожир — два пассажира спереди и пилот сзади. При постройке машины максимально использовались элементы конструкции самолета "Мейлвинг". Но хвост был дефлекторный, коробчатого типа. Для погашения энергии удара при посадке шасси имели амортизаторы с большим ходом (584 мм).

Жизнь первого американского автожира была короткой. 13 октября при посадке он потерпел аварию (ла Сьерва, пилотировавший автожир, остался невредим). Остальные два РСА-1А и РСА-1В имели некоторые отличия от первенца — ферма фюзеляжа была изготовлена из алюминиевых труб, модифицировано шасси. Впервые использовались на колесах пневматики. На обоих стоял двигатель мощностью 225 л. с.

В США ла Сьерва пробыл несколько месяцев. Он давал практические рекомендации инженерам "Питкерн — Сьерва аутожайро компани", инструктировал пилотов и участвовал в показательных полетах. Кроме того, он выступал с докладами и старался всячески популяризировать свои идеи. Но самым важным результатом поездки ла Сьервы было завершение работы над теорией автожира. Он жил в доме Питкер-на, и тот удивлялся поразительной работоспособности своего гостя. По выражению друзей, ла Сьерва работал, "автожируя дни и ночи". Продуктом этого творчества были "Инженерная теория автожира" и практическое пособие по конструированию и аэродинамическому расчету автожира. В аэродинамической части расчет энергетических потерь выполнялся в соответствии с методом, разработанным ла Сьервой для лопастей. Работа содержала 94 страницы машинописного текста, 29 таблиц, 42 рисунка и три приложения. В конце года, уже находясь в Мадриде, ла Сьерва закончил четвертое приложение для своей теории. Эта работа не была опубликована, и с ней знакомились в основном только фирмы, покупавшие лицензии.

Пока ла Сьерва был в Америке, фирма АВРО завершила постройку двух других автожиров С-19 Мк II, которые получились более тяжелыми. Ввиду этого ла Сьерва по возвращении из Америки решил значительно увеличить длину и хорду лопастей. Доработанные таким образом автожиры получили название С-19 Мк III.

С-19 был первым автожиром, строившимся небольшой серией. Диаметр его ротора составлял 10,36 м, а взлетный вес — 635 кг. Первые автожиры этого типа летали уже летом 1930 г. В официальном отчете по испытаниям автожира, приобретенного министерством авиации Англии, указывалось, что его характеристики в горизонтальном полете и скороподъемность были ниже, чем у С-19 Мк I. Кроме того, отмечались трудности посадки при порывистом, особенно боковом, ветре. Когда лопасти еще продолжали вращаться, существовала опасность опрокидывания автожира. Однако ла Сьерва был не согласен с этими выводами и считал, что пилоты Фарнборо недостаточно хорошо освоили автожир. Тем не менее тогда С-19 Мк III не получил сертификата летной годности.

13 февраля 1930 г. ла Сьерва снова выступал в Королевском авиационном обществе в Лондоне. Это был своего рода отчет о результатах проделанной работы в период после его последнего выступления в октябре 1925 г. За это время он проделал огромную работу по отработке автожира, подвел теоретическую базу и наметил пути дальнейшего развития. В своем выступлении он отметил, что автожир уже является летательным аппаратом, который можно применять на практике, и что существующие автожиры могут по своим характеристикам приближаться к "эквивалентным" самолетам. Ла Сьерва имел в виду, что самолет, "эквивалентный" автожиру, имеет тот же самый вес и мощность двигателя и, кроме того, то же самое вредное сопротивление. Он привел сравнительные данные. Максимальная горизонтальная скорость автожира лишь на 5—10 % меньше. Правда, в скороподъемности автожир значительно уступал самолету — на 20 %, зато угол набора высоты был на 50 % больше, что является значительным преимуществом для преодоления различных препятствий при взлетах. Также большим преимуществом автожира была минимальная горизонтальная скорость, при которой возможен полет, — в три раза меньше самолетной. Характеристики посадки вообще сравниваться не могут: пробег автожира в штиль составлял несколько метров.

Затем ла Сьерва описал свои последние автожиры и ряд доработок, которые существенно улучшали характеристики машин. Затронув аэродинамические аспекты, он отметил, что реальные автожиры имеют лучшие соотношения подъемной силы к сопротивлению и подъемной силы к тяге винта, чем данные, полученные теоретически. Этим он хотел подчеркнуть сложность проблемы аэродинамики автожира и необходимость дальнейшего совершенствования теории. Одновременно ла Сьерва утверждал, что автожир имеет лучшие показатели на минимальных и максимальных скоростях. В доказательство он привел кривые потребной мощности для самолета и автожира. Никто теперь не сомневался в преимуществах автожира на малых скоростях, но к заявлению о том, что автожир может быть быстрее "эквивалентного" самолета, присутствующие отнеслись скептически. Однако изобретатель твердо отстаивал свои выводы. Он считал, что в первую очередь надо значительно уменьшить вредное сопротивление автожира, поэтому ла Сьерва обратился за помощью к авиаконструкторам, которые уже имели большой опыт в совершенствовании аэродинамических форм самолета.