Autogiro

Autogiro (del griego αὐτός  "yo" + γῦρος  "círculo"; autogiro , girocóptero ) es un avión de ala giratoria similar a un helicóptero que utiliza un rotor principal que gira libremente en modo de autorrotación para crear sustentación .

Características

La fuerza de sustentación de un autogiro, como la de un helicóptero, es creada por el rotor principal  , que, sin embargo, en un autogiro gira libremente en modo autorrotación , bajo la influencia de fuerzas aerodinámicas . El empuje de traslación requerido para esto, que le da al autogiro velocidad horizontal, lo proporciona una hélice separada de tracción (ubicada en la parte delantera del fuselaje) o de empuje (ubicada en la parte trasera del fuselaje).

Un rotor principal libre de un autogiro es posible con un esquema simplificado, sin cambiar el paso común . Solo crea sustentación y en vuelo se inclina hacia atrás contra la corriente, similar a un ala fija con un ángulo de ataque positivo (en un helicóptero, por el contrario, la hélice (junto con el cuerpo) se inclina en la dirección del movimiento [1 ] , creando una fuerza de elevación y propulsión [2]) al mismo tiempo).

Una posición intermedia entre un autogiro y un helicóptero está ocupada por un giroavión , que tiene una unidad de rotor principal enchufable desde el motor y se diferencia de un autogiro en que puede usar no solo el modo de autorrotación, sino también el modo de vuelo del helicóptero. A altas velocidades , el sistema de rotor de un giroavión funciona de manera similar a la de un autogiro (en modo de autorrotación), proporcionando solo sustentación, pero no empuje. Podemos decir que el helicóptero combina las cualidades de un autogiro y un helicóptero.

Los primeros autogiros de rotor no oscilante se dirigieron con timones aerodinámicos , por lo que el aterrizaje vertical era incontrolable y generalmente se consideraba un modo de emergencia. Los sistemas modernos para controlar la inclinación del plano del rotor principal (el buje tiene dos grados de libertad ) permiten aterrizar sin correr, ya que la controlabilidad del dispositivo no depende de su velocidad aerodinámica. Para implementar un lanzamiento vertical (salto), es posible hacer girar previamente el rotor principal con paso cero en el suelo (desde el motor), luego deshabilitar su accionamiento y establecer el paso de trabajo de la hélice .

Historia

Los autogiros fueron inventados por el ingeniero español Juan de la Sierva en 1919, su autogiro C-4realizó su primer vuelo el 31 de enero de 1923.

El principal desarrollo de la teoría de los autogiros fue en la década de 1930. Con la invención y la construcción masiva de helicópteros, el interés en el uso práctico de los autogiros cayó tanto que se interrumpió el desarrollo de nuevos modelos. Una nueva fase de interés en los autogiros comenzó a fines de la década de 1950 y principios de la de 1960. En ese momento, Igor Bensen [3] en los Estados Unidos promovió activamente dispositivos de su propio diseño: autogiros ligeros de un solo asiento, que se vendían en forma de kits para autoensamblaje. Además, a principios de la década de 1960 en los Estados Unidos y Canadá, se desarrollaron y recibieron certificados de tipo tres modelos de autogiros de despegue de salto biplaza :

De estos tres modelos, los dos primeros fueron producidos en masa. Varios de estos modelos todavía vuelan hoy. Avian 2/180 se construyó en una serie de prototipos de diferentes configuraciones, pero no se produjo en masa. El único avión sobreviviente (no volador) de este modelo ahora es de propiedad privada en California , y el propietario cambió su nombre a Pegasus.

Propiedades

Entre las deficiencias de un autogiro (en comparación con un avión ligero con la misma potencia de motor), se puede mencionar un consumo de combustible significativamente mayor debido a la alta resistencia del rotor principal, así como una serie de modos peligrosos inherentes a este dispositivo: pérdida de control de cabeceo (salto mortal) y oscilación sinusoidal, lo que condujo a una serie de accidentes de autogiros en 1970-2000.

La mayoría de los autogiros son simples o dobles. También hay modelos de tres plazas: el autogiro ruso Okhotnik -3, producido por el centro de investigación y producción Aero- Astra-Avtogyro [4] , y el autogiro A002, producido en masa por IAPO Irkut [5] . Con una velocidad del viento superior a 8 m/s despega de un lugar, en calma necesita un recorrido de despegue de hasta 15 m.

Desde 2003, la producción de estos dispositivos ha aumentado rápidamente y ahora asciende a más de 300 máquinas por año [6] .

Clasificación

Según la ubicación de la hélice principal, los autogiros se dividen en 2 tipos: con hélice de tracción (históricamente los primeros vehículos) y con hélice de empuje (los más comunes en la actualidad). Ventajas del esquema de hélice de tracción: mejor refrigeración del motor debido al soplo de la hélice y algo más de seguridad en caso de accidente con impacto de proa (en un esquema de hélice de empuje, en tal accidente, el motor ubicado detrás de la cabina puede caer hacia delante y lesionar al piloto). Al mismo tiempo, en un esquema con hélice de empuje, la visibilidad desde la cabina es mejor. Ambos esquemas tienen otras ventajas y desventajas inherentes.

Propiedades especiales

Algunos autogiros son capaces de despegar con salto. En este caso, las palas del rotor principal se colocan horizontalmente (en un paso colectivo pequeño), la hélice gira hasta una velocidad superior a la velocidad de vuelo nominal y luego sus palas giran en un paso de vuelo. El despegue se produce verticalmente debido a la energía acumulada de la hélice. La implementación de tal esquema requiere una complicación significativa del diseño del cubo del rotor y la ponderación de las palas, por lo que los autogiros con despegue de salto no son muy comunes.

Desarrollado por el entusiasta estadounidense Jay Carter, el autogiro de seis asientos CarterCopter con despegue en salto tiene una capacidad única para ralentizar la rotación del rotor principal a altas velocidades, mientras que la fuerza de carga la proporciona un ala pequeña, la diferencia en la fuerza de sustentación de las palas hacia adelante y hacia atrás se vuelve irrelevante. Debido a esto, es posible acelerar a velocidades de 600 km/h, que son únicas para giroaviones. Primer vuelo 24/09/1998, accidente 17/06/2005. El proyecto ha sido renombrado como Carter Personal Air Vehicle.

Ventajas

Desventajas

La principal desventaja de los autogiros es la menor eficiencia en el uso de la planta de energía, por lo que, con el mismo peso y velocidad de vuelo, un autogiro necesita un motor más potente que un avión o un ala delta .

Un autogiro con un rotor principal de dos palas tiene varios modos de vuelo peligrosos específicos (descarga del rotor, salto mortal, zona muerta de autorrotación, etc.), que no deben permitirse durante el vuelo para evitar caídas. El salto mortal es típico principalmente para vehículos con un centro de gravedad y un vector de empuje de la hélice ubicados incorrectamente entre sí, así como con una unidad de cola insuficientemente desarrollada.

Volar en un autogiro en condiciones de formación de hielo es un gran peligro, porque cuando el rotor se congela, abandona rápidamente el modo de autorrotación, lo que provoca una caída.

Desarrollo de autogiros en la URSS y Rusia

El primer autogiro soviético KaSkr-1 "Red Engineer" desarrollado por N. I. Kamov y N. K. Skrzhinsky despegó el 25 de septiembre de 1929 . El autogiro fue pilotado por I. V. Mikheev, y su creador N. I. Kamov estaba en la cabina trasera.

Después de eso , se crearon una serie de modelos en la Oficina de Diseño de Kamov . El autogiro A-7 pasó las pruebas de vuelo para su uso en trabajos químicos aéreos, incluida la polinización en las estribaciones del Pamir .

En 1936, en una reunión de una comisión especial del Politburó del Comité Central del Partido Comunista de los Bolcheviques de toda la Unión, que supervisó la creación de la primera estación a la deriva en el Océano Ártico , opciones para llevar exploradores polares al témpano de hielo. se discutieron. El hijo de V. Chapaev Arkady Chapaev (1914-1939) propuso hacer autogiros. Deberían haber sido colgados debajo de las alas de un avión de transporte pesado. La idea no funcionó. [7]

Actualmente, varios grupos y empresas se dedican al desarrollo de autogiros en Rusia:

En septiembre de 2011, durante los ejercicios estratégicos Center-2011 en el campo de entrenamiento de Chebarkul, el copropietario de MRT-AVIA, Roman Putin , presentó el último modelo del autogiro de su empresa a Dmitry Medvedev [9] .

Notas

  1. ↑ Helicóptero . // Enciclopedia militar soviética, 1976. T. 2., p. 108.
  2. ↑ Fuerza de propulsión (diccionario)
  3. ↑ "Cómo los homónimos de un emigrante ruso elevaron a Estados Unidos por los aires"
  4. ↑ Autogiro "Hunter-3" Copia de archivo del 17 de junio de 2013 en Wayback Machine en el sitio web del fabricante.
  5. ↑ IAPO Irkut A-002
  6. ↑ Über uns Archivado el 28 de mayo de 2014 en Wayback Machine  (alemán)
  7. ↑ Kommuna.ru - Portal de información de Voronezh y la región de Voronezh Archivado el 7 de octubre de 2011.
  8. ↑ Siloviki prepara un autogiro. El sobrino del primer ministro quiere proporcionar a la policía y al Ministerio de Situaciones de Emergencia un avión inusual // Periódico Kommersant . - 2011. - 4 de agosto.
  9. ↑ Comandante Supremo. En Chebarkul, Medvedev probó un avión diseñado por un ingeniero español. El presidente logró entrar en la cabina con gran dificultad // URA.RU. - 2011. - 27 de septiembre.

Literatura

Enlaces

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