Автожир своїми руками: креслення, опис. Саморобні автожири. Автожир – літальний засіб своїми руками Креслення автожиру з моделіст конструктор

Більшість людей, які не мають прямого відношення до авіації, побачивши це літальний апарат у польоті або стоять на землі, швидше за все подумають: « Який кумедний маленький гелікоптер!»- і відразу зроблять помилку. Зовнішня схожість, по суті, все й закінчується. Справа в тому, що для польоту автожиру та вертольота використовуються зовсім різні принципи.

Чому автожир літає

У вертольота підйомна та рушійна силастворюються обертанням несучого гвинта(одного або кількох), постійний привід на який передається від двигуна через складну системутрансмісії. Автомат перекосу змінює площину гвинта, що обертається в потрібному напрямку, забезпечуючи поступальний рух і маневрування, регулюючи швидкість.

Розповідь про інший вид літального апаратунадлегкої авіації - , читайте також на нашому сайті.

Розповідь про мотопараплан і аерошут знаходиться. Дізнайтесь які бувають апарати з м'яким криломта тягою на двигуні.

Конструкція та принцип дії автожиру зовсім інший, і, напевно, більш схожий навіть із літаком (планером, мотодельтапланом).

Підйомна сила забезпечується зустрічним потоком повітря, а ось у ролі крила виступає гвинт, що вільно обертається.(його прийнято називати ротором). Поступальний рух забезпечується зусиллям маршового двигуна, що тягне або штовхає, розташованого, відповідно, попереду або ззаду літального апарату. А що ж надає обертання ротору - лише зустрічний повітряний потік. Це явище називається авторотацією.

Без сумніву, принцип був підказаний самою природою. Можна звернути увагу на насіння деяких дерев (клена, липи), які мають своєрідний пропелер. Дозрівши, висохнувши і відокремившись від гілки, вони не падають вертикального вниз. Опір повітря розкручує їх «ротори», і насіння може достатньо довгий часпланувати, відлітаючи від рідного дерева на дуже значні відстані. Сила тяжіння, звісно, ​​бере своє, і приземлення їх неминуче. Але в тому полягає завдання людського генія, щоб знайти засоби керувати подібним польотом.

У автожиру відбір потужності від двигуна на ротор проводиться тільки в початковій фазі польоту, для надання йому необхідної для зльоту частоти обертання. Далі – короткий розбіг, підйом – і все, набирає чинності закон авторотації – ротор обертається абсолютно самостійно, аж до повної посадкиапарату. Розташований під певним кутом атаки, він створює необхідну для польоту підйомну силу.

Історія літального апарату

Першим, хто всерйоз зайнявся дослідженнями та практичним застосуванням принципу авторотації, був іспанський інженер-конструктор Хуан де ла Сієрва. Який почав займатися літакобудуванням на зорі авіації, йому довелося пережити катастрофу свого дітища - тримоторного біплана, і він повністю переключився на зовсім не досліджений розділ повітроплавання.

Ним же був, після тривалих випробувань в аеродинамічній трубі, сформульовано та теоретично обґрунтовано принцип авторотації. До 1919 перша модель була розроблена в кресленнях, а 1923 року автожир С-4 вперше піднявся у повітря. За конструкцією це був звичайний літаковий корпус, замість крил, оснащений ротором. Після низки доробок було навіть налагоджено невеликий серійний випуск подібних апаратів у Франції, Англії, США.

Майже паралельним курсом йшли і радянські авіаконструктори. У спеціально створеному відділі спеціальних конструкцій (ООК) ЦАГІ велася розробка власних автожирів. В підсумку перший радянський апарат КАСКР-1 піднявся у повітря 1929 року.

Розроблено він був групою молодих інженерів, до складу якої входив Микола Ілліч Камов, Пізніше - видатний авіаконструктор вертольотів серії «Ка». Примітно, що Камов, як правило, завжди брав участь у льотних випробуваннях свого дітища.

КАСКР-2був уже більш доведеною та надійною машиною, що було продемонстровано представницькою урядовою комісією на Ходинському аеродромі у травні 1931 року.

Подальші дослідження та конструкторські доопрацювання призвели до створення серійної моделі, яка отримала назву Р-7. Цей апарат створили за схемою крилатого автожиру, що дозволяло значно знизити навантаження на ротор, підвищити швидкісні якості.

Н.І. Камов як розробляв і вдосконалював свій апарат, а й постійно шукав йому практичне застосування. Вже в ті роки з автожирів Р-7 проводилось запилення сільськогосподарських угідь.

Під час рятувальної операції зі зняття з крижини першої полярної експедиції Папаніна 1938 року, на криголамні «Єрмак» стояв готовий до зльоту Р-7. Хоча допомога подібної палубної авіації тоді не знадобилася, сам факт говорить про високої надійностімашини.

На жаль, Друга Світова війна перервала багато конструкторських починань у цій галузі. Пізніше повальне захоплення вертолітною технікою відсунуло автожири на задній план.

Автожир воює

Зрозуміло, що у першій половині минулого століття, у цей надзвичайно мілітаризований період, будь-які нові розробки розглядалися у площині застосування їх для військових потреб. Не уникнув цієї долі й автожир.

Першою бойовою гвинтокрилою машиною став той самий Р-7. Враховуючи його здатність піднімати в повітря корисне навантаження 750 кг, на нього ставили 3 кулемети, фотоапаратуру, засоби зв'язку і навіть невеликий бомбовий комплект.

Бойова ескадрилья автожирів А-7-ЗАу складі 5 одиниць брала участь у боях на Єльнінському виступі. На жаль, повне на той момент панування супротивника в небі не дало можливості використати ці тихохідні апарати для справжнього ведення розвідки вдень – вони використовувалися лише у нічний час, переважно – для розкидання агітаційних матеріалів над ворожими позиціями. Знаменний той факт, що інженером ескадрильї був ніхто інший, як М.Л. миль, майбутній конструктор вертольотів серії «Мі».

Використовували автожири та наші противники. Спеціально для потреб підводного флоту Німеччини було розроблено безмоторний апарат "Фокке-Ахгеліс" ФА-330, По суті - автожир-змій. Збирався він за лічені хвилини, потім примусово розкручувався ротор, і автожир злітав на висоту до 220 метрів, що буксирується. повному ходусубмариною. Така висота польоту дозволяла вести спостереження у радіусі до 50 кілометрів.

Сміливі спроби були й у англійців. Готуючись до майбутнього вторгнення у Північній Франції, вони взагалі планували поєднати автожир із бойовим армійським джипом для десантування з борту важкого бомбардувальника. Щоправда, навіть після досить успішних випробувань питання було знято.

Переваги та недоліки автожиру

Творцям автожиру вдалося вирішити безліч питань безпеки та економічності польотів, які не вдається втілити на літаках чи вертольотах:

• Втрата швидкості, наприклад, при виході маршового двигуна з ладу не призводить до звалювання в «штопор».
• Авторотація ротора дозволяє здійснити м'яку посадкунавіть за повної втрати поступального руху. До речі, ця властивість використовується і на вертольотах – там передбачено включення режиму авторотації в аварійних ситуаціях.
• Мала довжина злітного розбігу та майданчика приземлення.
• Малочутливий до термічних потоків та турбулентності.
• Економічний в експлуатації, простий у будівництві, виробництво його значно дешевше.
• Управління автожиром набагато простіше, ніж у літаків або у гелікоптерів.
• Практично не боїться вітру: 20 метрів за секунду для нього – нормальні умови.

Є звичайно, і ряд недоліків, над усуненням яких постійно працюють конструктори-ентузіасти:

• Існує ймовірність «перекидання» при посадці, особливо у моделей зі слабким хвостовим оперенням.
• Не до кінця досліджено явище, що називається "мертва зона авторотації", що призводить до припинення обертання ротора.
• Неприпустимі польоти на автожирі за умов можливого заледеніння – це може призвести до виходу ротора з режиму авторотації.

В цілому ж, переваги значно переважують недолікищо дозволяє віднести автожир до розряду найбезпечніших літальних апаратів.

Чи є майбутнє?

Шанувальники цього виду міні-авіації на подібне питання дружно відповідають, що «ера автожирів» лише починається. Інтерес до них відродився з новою силою і зараз у багатьох країнах світу випускаються серійні моделі таких літальних апаратів.

За своєю місткістю, швидкістю і навіть витратою палива автожир сміливо конкурує зі звичними легковими автомобілями, перевершуючи їх у своїй багатофункціональності та не прихильністю до доріг.

Крім чисто перевізної функції, автожири знаходять своє застосування, виконуючи завдання з патрулювання лісових масивів, морських узбереж, гір, жвавих автострад, цілком можуть застосовуватися для проведення аерофотозйомок, відеозапису або спостереження.

Деякі сучасні моделіоснащуються механізмом "стрибкового" зльоту, інші дозволяють здійснити успішний зліт з місця за наявності вітру більше 8 км/год, що ще більше підвищує функціональність автожирів.

Провідним виробником на сучасному ринкутаких апаратів є німецька компанія «Autogyro»що випускає до 300 машин на рік. Намагаються не відстати і росіяни – у нашій країні виробляють цілий рядсерійних моделей: "Іркут" Іркутського авіазаводу, "Твіст" аероклубу "Твістер-клуб", "Мисливець" НВЦ "Аеро-Астра"та інші.

Число шанувальників такого виду підкорення піднебіння постійно зростає.

Фотогалерея автожирів

Для того, щоб почати збирати щось своїми руками, необхідно розібратися з основами. Що таке автожир? Це літальний апарат, який відрізняється надлегкістю. Він є гвинтокрилою повітряною моделлю, яка при польоті спирається на поверхню, що несе, вільно обертається в режимі авторотації несучого гвинта.

Автожир: характеристики

Цей винахід належить іспанському інженеру Хуану де ла Сієрва. Сконструйовано цей літальний апарат у 1919 році. Варто сказати, що на той час усі інженери намагалися побудувати гелікоптер, але вийшло саме це. Звичайно, конструктор не вирішив позбавитися свого проекту, а в 1923 році випустив перший у світі автожир, який міг літати за рахунок ефекту авторотації. Інженер навіть утворив власну фірму, яка займалася виробництвом цих апаратів. Так тривало доти, доки були винайдені сучасні вертольоти. У цей момент автожири втратили актуальність практично повністю.

Автожир своїми руками

Коли колись основним літальним апаратом, сьогодні автожир перетворився на пережиток історії, який можна зібрати своїми руками у себе вдома. Це дуже непоганий варіант для тих людей, хто дуже хоче "навчитися літати".

Щоб сконструювати цей літальний апарат, не потрібно купувати дорогі деталі. До того ж, для його збирання не знадобиться спеціальне обладнання, велике приміщення і т.д. Зібрати його можна навіть у квартирі, якщо в кімнаті достатньо місця та сусіди не проти. Хоча невелика кількість елементів автожиру все ж таки потребуватиме обробки на токарному верстаті.

В іншому ж, збирання автожиру власноруч - це досить простий процес.

Незважаючи на те, що апарат є досить простим, існує кілька видів цієї конструкції. Однак, для тих, хто наважився створювати його самостійно та вперше, рекомендується почати з такої моделі як автожир-планер.

Недоліком цієї моделі стане те, що для його підйому у повітря знадобиться машина та трос, довжиною близько 50 метрів або більше, який можна буде закріпити на автомобілі. Тут слід розуміти, що висота польоту на автожирі буде обмежена довжиною цього елемента. Після того, як такий планер буде піднятий у повітря, пілот повинен мати можливість скинути трос.

Після від'єднання від автомобіля літальний апарат почне повільно планувати вниз під кутом приблизно 15 градусів. Це необхідний процесТак як він дозволить пілоту виробити всі необхідні навички пілотування, перш ніж вирушити у справжній, вільний політ.

Основні геометричні параметри автожиру, що має шасі з носовим колесом

Для того, щоб перейти до справжнього польоту, до автожиру своїми руками необхідно додати ще одну деталь - двигун з гвинтом, що штовхає. Максимальна швидкість апарату з таким типом двигуна становитиме близько 150 км/год, а максимальна висота збільшиться до кількох кілометрів.

Основа літального апарату

Отже, виготовлення автожиру власноруч необхідно починати з основи. Ключовими деталями цього пристрою будуть три дюралюмінієві силові елементи. Перші дві деталі - це кільова та осьова балки, а третій - це щогла.

До кільової балки спереду потрібно буде додати кероване носове колесо. Для цього можна використовувати колесо від спортивного мікроавтомобіля. Важливо, що ця деталь має бути оснащена гальмівним пристроєм.

До кінців осьової балки по обидва боки також потрібно прикріпити колеса. Для цього цілком підійдуть невеликі колеса від моторолера. Замість коліс можна монтувати поплавці, якщо планується використовувати автожир як засіб для польоту на буксирі за катером.

Крім цього, до кінця кільової балки потрібно додати ще один елемент – ферму. Фермою називають трикутну конструкцію, що складається з дюралюмінієвих куточків, а потім посилюється прямокутними листовими накладками.

Можна додати, що ціна автожиру досить висока, а його виготовлення своїми руками не тільки реально, а й допомагає заощадити.

Елементи кільової балки

Призначення кріплення ферми на кільову балку - це з'єднання апарату та автомобіля за допомогою троса. Тобто він одягається саме на цю деталь, яка має бути облаштована так, щоб пілот, коли смикне за неї, міг одразу звільнитися від зчеплення з тросом. Крім цього, ця деталь є платформою для розміщення на ній найпростіших літальних приладів - індикатора повітряної швидкості, а також індикатора бічного знесення.

Під цим елементом розташовується педальний вузол з тросовою проводкоюдо керма керування засобом.

Саморобний автожир також має бути оснащений оперенням, що розташовується на протилежному кінці кільової балки, тобто позаду. Під оперенням розуміють горизонтальний і вертикальний стабілізатор, який виражений через кіль з кермом управління.

Остання хвостова деталь – це запобіжне колесо.

Рама для автожиру

Як говорилося раніше, рама саморобного автожиру складається з трьох елементів - кільової та осьової балки, а також із щогли. Ці деталі виготовляються з дюралюмінієвої труби, з перетином 50х50 мм, а товщина стінок повинна бути 3 мм. Зазвичай такі труби використовуються як основа для вікон, дверей, вітрин магазинів і т.д.

Якщо не хочеться використовувати цей варіант, можна сконструювати автожир своїми руками за допомогою коробчатих балок з дюралюмінієвих куточків, які з'єднуються за допомогою аргонодугового зварювання. Найкращим варіантомматеріалу вважається Д16Т.

При установці розмітки для свердління отворів необхідно стежити, щоб свердло тільки торкнулося внутрішньої стінки, але не пошкодило її. Якщо говорити про діаметр необхідного свердла, то він повинен бути таким, щоб модель болта Мб входила в отвір якомога щільніше. Проводити всі роботи найкраще електричним дрилем. Використати ручний варіанттут недоречно.

Складання основи

Перш ніж приступити до збирання основи, найкраще скласти креслення автожиру. При його складанні та подальшому з'єднанні основних деталей необхідно враховувати, що щогла має бути трохи відхилена назад. Для того, щоб досягти цього ефекту, перед встановленням у неї трохи підпилюють основу. Це необхідно зробити для того, щоб лопаті несучого гвинта мали кут атаки 9 градусів, коли автожир просто стоїть на землі.

Цей момент дуже важливий, оскільки забезпечення потрібного кута створить необхідну підйомну силу навіть за невеликої швидкості буксирування апарата.

Розташування осьової балки - поперек кільової. Кріплення здійснюється також до кільової балки за допомогою чотирьох болтів Мб, а для більшої надійності вони повинні бути забезпечені законними розрізними гайками. Крім цього, для збільшення жорсткості автожиру балки з'єднуються між собою чотирма розкосами. сталевого куточка.

Спинка, сидіння та шасі

Для того, щоб прикріпити раму до основи, необхідно використовувати два дюралюмінієві куточки 25х25 мм спереду, прикріпивши їх до кільової балки, а ззаду кріпити до щогли за допомогою кронштейна зі сталевого куточка 30х30 мм. Спинка пригвинчується до рами сидіння та до щогли.

На цю деталь також надягають кільця, які вирізаються із гумової камери колеса. Найчастіше для цього використовується камера колеса вантажного транспорту. Зверху на ці кільця накладається поролонова подушка, яка прив'язується тасьмами і обшивається міцною тканиною. На спинку найкраще натягнути чохол, який буде виконаний із тієї ж тканини, що й сидіння.

Якщо говорити про шасі, то передня стійка повинна мати вигляд вилки, яка виконана з листової сталі, а також мати колесо від карти, що повертається навколо вертикальної осі.

Ротор автожиру та ціна

Дуже важливою вимогоюДля стабільної роботи літального апарату є плавна робота ротора. Це дуже важливо, так як збій у роботі цієї деталі викличе тряску всієї машини, що сильно вплине на міцність всієї конструкції, заважатиме стабільній роботі самого ротора, а також порушуватиме регулювання деталей. Щоб уникнути всіх цих проблем, дуже важливо правильно збалансувати цей елемент.

Перший спосіб балансування у тому, що елемент обробляється цілком, як звичайний гвинт. Для цього потрібно дуже жорстко закріпити лопаті на втулці.

Другий спосіб – це балансування кожної лопаті окремо. У такому разі необхідно досягти однакової ваги від кожної лопаті, а також досягти того, щоб центр ваги кожного елемента знаходився на однаковій відстані від кореня.

Ціна автожиру, виготовленого на заводі, починається від 400 тисяч рублів і сягає 5 мільйонів рублів.

Креслення автожиру Hornet. 1997 рік – дата розробки. У конструкції використовується двигун потужністю понад 45 кінських сил. Використовується будь-який тип двигуна, наприклад: човновий; мотоциклетний; снігоход. У разі виходу з ладу двигуна включається аварійне самостійне обертання несучого гвинта, і посадка виконується, що забезпечує високу безпеку пілота.

Технічні характеристики автожиру (використовуваний на моделі двигун Rotex 447):
- ротор (діаметр), мм – 7320;
- пропелер, мм – 152;
- Висота, мм - 2280;
- ширина, мм – 1830;
- підйомна вага, т – 0,280;

Маса, т - 0,160;
- максимальна швидкість, км/год – 102;
- Робоча швидкість, км/год – 80;
- Місткість бака, л - 20;
- Дальність польоту, км - 90.

Автожир утримується в повітрі завдяки гвинту (несучому). Гвинт рухається потоком зустрічного повітря, а не двигуном. Горизонтальний рух конструкції здійснюється додатковим гвинтом, насадженим на горизонтальну вісь обертання.
Гіроплан – інша назва літальної конструкції. Злетіти вертикально можуть далеко не всі моделі автожирів. Більшості моделей потрібна злітна смуга завдовжки не більше 30 метрів.

Як зробити автожир своїми руками? Цим питанням, швидше за все, ставилися ті люди, які дуже люблять чи хочуть літати. Варто зауважити, що, можливо, про цей пристрій чули не всі, оскільки воно не надто поширене. Вони широко використовувалися лише до того часу, поки винайшли вертольоти у вигляді, як вони є зараз. З моменту виходу в небо таких моделей літальних апаратів автожири відразу втратили актуальність.

Як побудувати автожир своїми руками? Креслення

Створити такий літальний апарат не складе великої працітому, хто захоплюється технічною творчістю. Особливих інструментів або дорогих будівельних матеріалівтакож не знадобиться. Місце, яке доведеться виділити на збирання, мінімальне. Варто відразу додати, що збирання автожиру своїми руками заощадить колосальну кількість грошей, оскільки покупка заводського зразка вимагатиме величезних. фінансових витрат. Перш ніж приступати до процесу моделювання цього пристрою, потрібно подбати про наявність усіх інструментів та матеріалів під руками. Другий крок - це створення креслення, без якого зібрати конструкцію, що стоїть, не представляється можливим.

Основна конструкція

Відразу варто сказати, що побудувати автожир своїми руками досить просто, якщо це планер. З рештою моделей буде дещо складніше.

Отже, для початку робіт потрібно мати серед матеріалів три дюралюмінієві силові елементи. Один з них буде служити кілем конструкції, другий відіграватиме роль осьової балки, а третій послужить як щогла. До кільової балки відразу можна прикріпити кероване носове колесо, яке має бути забезпечене гальмівним пристроєм. Кінці осьового силового елементатакож мають бути оснащені колесами. Можна використовувати невеликі деталі від моторолера. Важливий момент: якщо своїми руками автожир збирається для польотів за катером на буксирі, колеса замінюються на керовані поплавці.

Встановлення ферми

Ще один з основних елементів – це ферма. Монтується ця деталь також на передньому кінці кільової балки. Цей пристрій є трикутною конструкцією, яка склепується з трьох дюралюмінієвих куточків, а після цього посилюється листовими накладками. Призначення цієї конструкції - кріплення буксирного гака. Пристрій автожиру своїми руками з наявністю ферми має бути зроблено так, щоб пілот, смикнувши за шнур, міг будь-якої миті відчепитися від буксирного троса. Крім того, ферма необхідна і для того, щоб на неї можна було встановити найпростіші прилади аеронавігації. До них можна віднести пристрій стеження за швидкістю польоту, а також механізм бічного знесення.

Ще один основний елемент – це монтаж педального вузла, що встановлюється безпосередньо під фермою. Дана деталь повинна мати тросове підведення до керма управління літальним апаратом.

Рама для агрегату

При складанні автожиру своїми руками дуже важливо приділити належну увагу його рамі.

Як говорилося раніше, для цього потрібно три дюралюмінієві труби. Ці деталі повинні мати переріз 50х50 мм, а товщина стінок труби повинна дорівнювати 3 мм. Подібні елементи часто використовують при монтажі вікон або дверей. Оскільки необхідно свердлити отвори в цих трубах, потрібно запам'ятати важливе правило: при проведенні робіт свердло не повинне пошкодити внутрішню стінку елемента, воно повинне тільки торкнутися його і не більше. Якщо говорити про вибір діаметра, то він повинен бути підібраний так, щоб болт типу Мб міг якомога щільніше зайти в отриманий отвір.

Ще одне важливе зауваження. При складанні креслення автожиру власноруч потрібно врахувати один нюанс. При складанні апарату щогла повинна бути відхилена трохи назад. Кут нахилу цієї деталі дорівнює приблизно 9 градусів. При складанні креслення цей момент слід врахувати, щоб потім не забути. Основне призначення цієї дії полягає в тому, щоб створити кут атаки лопатей автожиру в 9 градусів навіть тоді, коли він просто стоїть на землі.

Складання

Складання рами автожиру своїми руками продовжується тим, що необхідно закріпити осьову балку. Вона кріпиться до кіля впоперек. Для надійного кріплення одного елемента основи до іншого необхідно використовувати 4 болти Мб, а також додати до них законтрені гайки. Крім цього кріплення потрібно створити додаткову жорсткість конструкції. Для цього використовують чотири розкоси, які з'єднують дві деталі. Розкоси мають бути виконані із сталевого куточка. На кінцях осьової балки, як згадувалося раніше, потрібно закріпити колісні осі. Для цього можна використовувати парні обойми.

Наступним кроком у складанні автожиру своїми руками буде виготовлення рами та спинки сидіння. Для того, щоб зібрати цю невелику конструкцію, найкраще також використовувати дюралюмінієві труби. Для збирання рами відмінно підходять деталі від дитячих розкладачок або колясок. Для кріплення каркаса сидіння спереду використовуються два дюралюмінієві куточки з розмірами 25х25 мм, а ззаду він кріпиться до щогли за допомогою кронштейна, зробленого зі сталевого куточка 30х30 мм.

Перевірка автожиру

Після того як буде готова рама, зібрано та прикріплено сидіння, готова ферма, встановлені навігаційні прилади та інші важливі елементиавтожиру, необхідно перевірити, як працює готова конструкція. Робити це потрібно до того, як буде встановлено та розроблено ротор. Важливо: перевіряти працездатність літального апарату необхідно на тому майданчику, з якого плануються подальші польоти.