?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Долгие годы автожиры считались очень опасными летательными аппаратами. Да и сейчас 90% летающих полагают, что автожиры смертельно опасны. Самое популярное высказывание об автожирах: "Они соединяют в себе недостатки самолетов и вертолетов". Конечно же, это не так. Достоинств у автожиров достаточно. 
Так откуда же мнение о колоссальной опасности автожиров? 
Сделаем короткий экскурс в историю. Автожиры были изобретены в 1919 году испанцем де ла Сиервой. Сделать это, по легенде, его побудила гибель его друга в самолете. Причиной катастрофы стало сваливание (потеря скорости и потеря подъемной силы и управляемости). Именно желание сконструировать ЛА, не боящийся сваливания, и привела его к изобретению автожира. Выглядел автожир Ла Сиервы вот так: 

По иронии судьбы, Ла Сиерва сам погиб при крушении самолета. Правда, пассажирского.
Следующий этап связан с Игорем Бенсеном, американским изобретателем, который в 50-е годы придумал конструкцию, легшую в основу практически всех современных автожиров. Если автожиры Сиервы были, скорее, самолетами с установленным ротором, то автожир Бенсена был абсолютно другим: 


Как видим, тракторное расположение двигателя сменилось на толкающее, а конструкция радикально упростилась. 
Вот это радикальное упрощение конструкции и сыграло злую роль с автожирами. Они стали активно продаваться в виде китов (наборов для самостоятельной сборки), делаться "умельцами" в гаражах, активно облетываться без какого-нибудь инструктажа. Результат понятен. 
Смертность на автожирах достигла небывалых отметок (примерно в 400 раз выше, чем на самолетах - даю по английской статистике нулевых годов, в нее как раз попали ТОЛЬКО автожиры бенсеновского типа, различного рода самоделки). 
При этом особенности управления и аэродинамики автожира толком изучены не были, они оставались экспериментальными аппаратами в самом худшем смысле этого слова. 
В результате при их конструировании часто допускались серьезные ошибки. 
Посмотрите на этот аппарат:


Вроде бы, внешне похож на современные автожиры, фотографии которых я приводил в первом посте. Вроде бы, да не похож. 

Во-первых, у RAF-2000 не было горизонтального оперения. Во-вторых, линия тяги двигателя проходила значительно выше вертикального центра тяжести. Двух этих факторов хватало, чтобы сделать этот автожир "смертельной ловушкой", 
Позже, во многом благодаря катастрофам RAF, люди изучили аэродинамику автожира и нашли "подводные камни" этого, казалось бы. совершенного летательного аппарата. 
1. Разгрузка ротора. Автожир летает благодаря свободно вращающемуся ротору. Что произойдет, если автожир попадет в состояние временной невесомости (восходящий поток воздуха, верхняя точка "бочки", турбулентность и т.д.)? Обороты ротора упадут, вместе с ними упадет подъемная сила... Казалось бы, ничего страшного, ибо такие состояния длятся недолго - доли секунды, секунду максимум. 
2. Да, ничего страшного, если бы не высокая линия тяги, которая может привести к силовому кувырку (PPO - power push-over).
 

Да, это опять рисовал я ;)) На рисунке видно, что центр тяжести (CG) расположен значительно ниже линии тяги (thrust) и что сопротивление воздуха (drag) тоже приложено ниже линии тяги. В результате возникает, как говорят в авиации, пикирующий момент. Т.е., автожир норовит кувыркнуться вперед. В обычной ситуации ничего страшного - пилот не даст. Но в ситуации разгрузки ротора пилот уже не управляет аппаратом, и тот остается игрушкой в руках могучих сил. И кувыркается. Причем происходит это зачастую очень быстро и неожиданно. Только что летел и наслаждался видами, и вдруг БАЦ! и ты уже в неуправляемой жестяной банке с палками падаешь вниз. Без шансов восстановить управляемый полет - это тебе не самолет или дельталет. 
3. Кроме того, у автожиров есть еще диковинные штуки. Это PIO (pilot induced oscillations - спровоцированная летчиком продольная раскачка). В случае с нестабильными автожирами это очень вероятно. Дело в том, что автожир реагирует несколько замедленно. Поэтому может случиться ситуация, в которой пилот устроит этакую "раскачку" - пытаясь погасить колебания автожира, он на самом деле их усиливает. В результате колебания "вверх-вниз" нарастают, и аппарат переворачивается. Впрочем, на самолете тоже возможна PIO - простейшим примером будет известная привычка начинающих пилотов бороться с "козлом" резкими движениями ручки. В результате амплитуда "козла" только увеличивается. На нестабильных автожирах эта самая раскачка очень опасна. На стабильных лечится очень просто - нужно бросить "ручку" и расслабиться. Автожир сам вернется в спокойное состояние. 

RAF-2000 был автожиром с очень высокой линией тяги (HTL, high thrust line gyro - автожир с высоким прохождением линии тяги), бенсеновские - с низкой линией тяги (LTL, low thrust line gyro - автожир с низким прохождением линии тяги). И поубивали на пару очень, очень, очень много пилотов. 

4. Но даже на этих автожирах можно было бы летать, если бы не другая обнаруженная штука - оказывается, автожиры управляются совсем не как самолеты! В комментах к прошлому посту я описывал реакцию на отказ двигателя (ручку от себя). Так вот, в нескольких статьях я прочитал о прямо противоположном!!! В автожире при отказе двигателя нужно срочно подгрузить ротор, дав ручку НА СЕБЯ и УБРАВ ГАЗ. Надо ли говорить, что чем опытнее пилот самолета, тем мощнее в его подкорке сидит рефлекс: при отказе ручку от себя и газ на максимум. В автожире, особенно нестабильном (с высокой линией тяги), такое поведение может привести к тому самому силовому кувырку. 
Но это не все - у автожиров очень много разных особенностей. Все из них я не знаю, ибо сам еще не прошел курс обучения. Но многие известны - автожиры не так любят "педальки" на посадке (скольжение, с помощью которого "самолетчики" часто "травят высоту"), не переносят "бочки" и много чего еще. 
Т.е., на автожире жизненно важно учиться у грамотного и опытного инструктора! Любые попытки самостоятельно освоить автожир смертельно опасны! Что не мешает огромному количеству людей по всему миру строить и строить свои табуретки с винтом, самостоятельно их осваивать и регулярно на них биться. 

5. Обманчивая простота. Ну и крайний подводный камень. Автожиры очень просто и приятно управляются. Многие совершают самостоятельные вылеты на них через 4 часа обучения (я на планере вылетел на 12-м часу, раньше 10-ти это вообще редко бывает). Посадка гораздо проще, чем на самолете, трясет несравнимо меньше - вот и теряют люди чувство опасности. Думаю, эта обманчивая простота убила не меньше народу, чем кувырки с раскачками. 
У автожира есть свой "flying envelope" (летные ограничения), которые необходимо соблюдать. Ровно как и в случае с любым другим летательным аппаратом. 

Игры до добра не доводят: 

Ну вот и все ужасы. На каком-то этапе развития автожиров казалось, что все кончено, и автожиры так и останутся уделом энтузиастов. Но случилось совершенно обратное. Нулевые годы стали временем колоссального бума автожиростроения. Причем бума ФАБРИЧНЫХ автожиров, а не самодельных и полусамодельных китов.. Бума настолько сильного, что в 2011 году в Германии было зарегистрировано 117 автожиров и 174 ультралегких самолета/дельталета (соотношение, немыслимое еще в 90-е). Что особенно приятно, лшидеры этого рынка, возникшего лишь недавно, демонстрируют отличную статистику безопасности. 
Кто эти новые герои-автожиростроители? Что они такого придумали, чтобы компенсировать, казалось бы, огромные недостатки автожиров? Об этом в следующей серии ;)   

Comments

( 30 комментариев — Оставить комментарий )
eduardcrane
13 апр, 2012 15:24 (UTC)
Круто, очень интересно почитать такое, спасибо
andreysemenov
13 апр, 2012 15:30 (UTC)
Спасибо :) думаю, Вы один из немногих, кому эта тема интересна
(без темы) - eduardcrane - 13 апр, 2012 15:44 (UTC) - Развернуть
(без темы) - andreysemenov - 13 апр, 2012 15:50 (UTC) - Развернуть
(без темы) - raisner - 13 апр, 2012 15:57 (UTC) - Развернуть
(без темы) - andreysemenov - 13 апр, 2012 16:04 (UTC) - Развернуть
raisner
13 апр, 2012 15:24 (UTC)
Раньше, в посте про самолеты, вы писали что на них ставят системы спасения. Ставят ли такое на автожиры? Если главная опасность "силовой кувырок" и неконтролируемое падение после, то парашют, мне кажется, тут бы был в самый раз.
eduardcrane
13 апр, 2012 15:27 (UTC)
Для раскрытия парашюта нужно стабильное падение к тому же даже если предположить стабильное падение автожира, то будет нужна система отстрела лопастей
(без темы) - andreysemenov - 13 апр, 2012 15:30 (UTC) - Развернуть
andreysemenov
13 апр, 2012 15:29 (UTC)
Увы - нет ни одного случая применения спассистемы на автожире. Их начали недавно ставить на испанские ELA, но пока неизвестно, полезно ли это. Мешает вращающийся на огромной скорости ротор, который может просто перерубить стропы. Значит, надо его либо отстреливать, либо переворачивать автожир (а для этого надо сначала остановить ротор). Трудностей много и я не верю в успешность прдобных попыток в ближайшее время.
(без темы) - shamanzc - 16 апр, 2012 13:12 (UTC) - Развернуть
(без темы) - sawely3 - 11 дек, 2017 10:04 (UTC) - Развернуть
volantrabbit
6 авг, 2012 22:59 (UTC)
Тут уже другой косяк - аппарат так кувыркается, что этот парашют сможет стать только красивым саваном). Я, например, до сих пор слабо представляю, когда может понадобиться спассистема. Разве, что когда инструктор умер, а курсант или пассажир летать не умеют. Но пару дельталетчиков которых она спасла после разрушения аппарата знаю, если серьезно.
(без темы) - andreysemenov - 7 авг, 2012 03:44 (UTC) - Развернуть
shamanzc
13 апр, 2012 16:19 (UTC)
спасибо, интересно.
(без темы) - shamanzc - 16 апр, 2012 11:44 (UTC) - Развернуть
(без темы) - andreysemenov - 16 апр, 2012 11:50 (UTC) - Развернуть
(без темы) - shamanzc - 16 апр, 2012 12:09 (UTC) - Развернуть
(без темы) - andreysemenov - 16 апр, 2012 12:28 (UTC) - Развернуть
(без темы) - shamanzc - 16 апр, 2012 12:48 (UTC) - Развернуть
alni
15 апр, 2012 18:06 (UTC)
Немного непонятно, зачем при отказе двигателя убирать газ? Или в следующем предложении - при отказе газ на максимум. Что-то тут не сходится :)
Но в целом интересно.
В прошлом году наш знаменитый автожирщик своим ходом долетел до парамоторного слета в Михайловске из Екатеринбурга. И в дневную термичку там выписывал, когда мы все ждали вечернего молока. Это внушило. Но все равно, эти бешеные серпы над головой вызывают некоторые сомнения. Крылышко как-то привычнее и понятнее :)
andreysemenov
15 апр, 2012 18:13 (UTC)
Разные источники просто :) как правильно, не знаю :)
dobrosmel
18 июл, 2012 11:50 (UTC)
Интересная статья. Как раз задался вопросом: самолет, вертолет или автожир, плюсы и минусы. После потока похвал автожирам в инете, замечания этой статьи несколько отрезвляют.
volantrabbit
6 авг, 2012 22:55 (UTC)
При отказе двигателя убрать газ), а так, статья очень даже симпатичная, только больно страшная. На самом деле, очень сильно в авиационной и около нее среде лоббируется вопрос рефлексов. С самолета на дельталет нельзя - убьешься, так как обратное управление, на автожире ручку отдашь и т.д. Сам летаю на самолете и был период, когда летал и на самолете и на дельталете, и даже на свободном дельтаплане сейчас периодически полетываю - фигня все это, мозг не такая дурная штука как о ней принято думать). Он прекрасно может вбить в свое подсознание понятие о той хреновине, на котрой ты летишь и действовать в экстренной ситуации из правильной коробки. Иначе, по такой логике, должны быть чистые мотоциклисты и автомобилисты, а-то на машине можно случайно сцепление выжать поворотником, а скорость переключить педалью сцепления.

Edited at 2012-08-06 22:56 (UTC)
andreysemenov
7 авг, 2012 03:47 (UTC)
А что веселого в убирании газа при отказе? Это не так?
(без темы) - volantrabbit - 9 авг, 2012 19:07 (UTC) - Развернуть
(без темы) - andreysemenov - 9 авг, 2012 19:15 (UTC) - Развернуть
makulaturoman
3 сент, 2014 04:41 (UTC)
Сослался на Вашу статью в своей: makulaturoman.livejournal.com/6295.html
Сергей Костенко
22 май, 2016 15:51 (UTC)
"Подводные камни" автожира!
Очень полезная статья, с небольшими и не существенными неточностями!Смысл её в том, если неграмотно построить летательный аппарат и неправильно, без ограничений его эксплуатировать, то шансы убиться повышаются. Есть смысл ознакомиться и задуматься! Если несерьёзно изготавливать "ответственные" узлы, опять шансы убиться повышаются. Поэтому прежде чем строить надо чётко осознавать, что подобную технику нельзя браться строить "с разбега" или "на ура"! Но если всё сделать правильно, то автожир стоит того, хотя посложнее будет мотодельтаплана, но поустойчивей и надёжней. Что касается спас-системы, то смысл её установки, только в одном - если лопасти ротора разрушаются. Поскольку она выстреливается, можно попробовать её расположить где нибудь в хвостовой части вдоль продольной оси, с прочным фалом или тросом, так чтоб отстреливалась назад. Но такое решение по спас-системе конечно ещё нужно проверять и не раз испытывать! Если оправдает, такое вот решение, тогда и применять. Возможно и не так удобно будет приземляться, но более менее надёжно, а это главное! Против внезапного "кувырка" можно попробовать построить автожир с двумя роторами по схеме "Летающий Вагон", предполагаю такая схема хоть и сложнее, но будет устойчивей, и против раскачек тоже. Думаю, автожир для прогулочных полётов на расстояния до 300-а километров, вполне сгодится, он дешевле вертолёта и самолёта, а разбег и пробег у него небольшой. veter1366.
( 30 комментариев — Оставить комментарий )

Profile

Glastar
andreysemenov
andreysemenov

Latest Month

Июль 2017
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     

Метки

Разработано LiveJournal.com
Designed by Michael Rose