Dlaczego wiatrakowiec lata? Co to jest wiatrakowiec lub wiatrakowiec? Podstawowe parametry geometryczne wiatrakowca posiadającego podwozie z kołem przednim
Jak zrobić wiatrakowiec własnymi rękami? To pytanie najczęściej zadawały osoby, które naprawdę kochają lub chcą latać. Warto zaznaczyć, że być może nie każdy słyszał o tym urządzeniu, gdyż nie jest ono zbyt powszechne. Były szeroko stosowane dopiero do czasu wynalezienia helikopterów w formie, w jakiej istnieją obecnie. Od chwili, gdy takie modele samolotów wzbiły się w niebo, wiatrakowce natychmiast straciły na znaczeniu.
Jak zbudować wiatrakowiec własnymi rękami? Plany
Stworzyć jeden samolot dla zainteresowanych nie będzie to trudne twórczość techniczna. Narzędzia specjalne lub drogie materiały budowlane też nie będzie potrzebne. Przestrzeń, którą trzeba będzie przeznaczyć na montaż, jest minimalna. Warto od razu dodać, że złożenie wiatrakowca własnymi rękami pozwoli zaoszczędzić kolosalną sumę pieniędzy, gdyż zakup modelu fabrycznego będzie wymagał ogromnych wydatki finansowe. Zanim rozpoczniesz proces modelowania tego urządzenia, musisz upewnić się, że masz pod ręką wszystkie narzędzia i materiały. Drugim krokiem jest stworzenie rysunku, bez którego nie da się zmontować konstrukcji stojącej.
Podstawowy wygląd
Warto od razu powiedzieć, że zbudowanie wiatrakowca własnymi rękami jest dość proste, jeśli jest to szybowiec. W przypadku innych modeli będzie to nieco trudniejsze.
Aby rozpocząć pracę, będziesz musiał mieć wśród materiałów trzy duraluminiowe elementy mocy. Jeden z nich będzie pełnił funkcję stępki konstrukcji, drugi będzie pełnił rolę belki osiowej, a trzeci będzie służył jako maszt. Do belki kilowej można od razu przymocować sterowane koło przednie, które musi być wyposażone w urządzenie hamujące. Końce osiowego elementu siłowego muszą być również wyposażone w koła. Możesz użyć małych części ze hulajnogi. Ważny punkt: jeśli własnoręcznie zmontujesz wiatrakowiec do latania za holowaną łodzią, wówczas koła zostaną zastąpione sterowanymi pływakami.
Instalacja w gospodarstwie
Kolejnym ważnym elementem jest gospodarstwo. Ta część jest również zamontowana na przednim końcu belki kilowej. Urządzenie to ma konstrukcję trójkątną, która jest nitowana z trzech narożników duraluminium, a następnie wzmocniona nakładkami z blachy. Celem tej konstrukcji jest zabezpieczenie haka holowniczego. Konstrukcja wiatrakowca typu „zrób to sam” z kratownicą musi być wykonana w taki sposób, aby pilot pociągając za linkę mógł w każdej chwili odczepić się od liny holowniczej. Ponadto kratownica jest również niezbędna, aby można było na niej zainstalować najprostsze przyrządy nawigacji lotniczej. Należą do nich urządzenie do śledzenia prędkości lotu, a także mechanizm dryfu bocznego.
Kolejnym głównym elementem jest montaż zespołu pedałów, który instaluje się bezpośrednio pod kratownicą. Ta część musi mieć połączenie kablowe ze sterem statku powietrznego.
Rama urządzenia
Montując wiatrakowiec własnymi rękami, bardzo ważne jest, aby zwrócić szczególną uwagę na jego ramę.
Jak wspomniano wcześniej, będzie to wymagało trzech rur duraluminiowych. Części te powinny mieć przekrój 50x50 mm, a grubość ścianek rury powinna wynosić 3 mm. Podobne elementy często wykorzystuje się przy montażu okien czy drzwi. Ponieważ konieczne będzie wywiercenie otworów w tych rurach, musisz pamiętać ważna zasada: podczas wykonywania pracy wiertło nie powinno uszkodzić wewnętrznej ścianki elementu, powinno jedynie jej dotykać i nic więcej. Jeśli mówimy o wyborze średnicy, należy ją wybrać tak, aby śruba typu MB jak najściślej pasowała do powstałego otworu.
Jeszcze jedna ważna uwaga. Rysując rysunek wiatrakowca własnymi rękami, należy wziąć pod uwagę jeden niuans. Podczas montażu aparatu maszt należy lekko odchylić do tyłu. Kąt nachylenia tej części wynosi około 9 stopni. Rysując rysunek, należy wziąć pod uwagę ten punkt, aby nie zapomnieć później. Głównym celem tego działania jest wytworzenie kąta natarcia łopat wiatrakowca wynoszącego 9 stopni nawet wtedy, gdy stoi on na ziemi.
Montaż
Montaż ramy wiatrakowca własnymi rękami wiąże się z koniecznością zabezpieczenia belki osiowej. Jest przymocowany do stępki w poprzek. Aby bezpiecznie przymocować jeden element bazowy do drugiego, należy użyć śrub 4 MB, a także dodać do nich nakrętki zabezpieczające. Oprócz tego mocowania konieczne jest zapewnienie dodatkowej sztywności konstrukcji. Aby to zrobić, użyj czterech stężeń łączących obie części. Stężenia muszą być wykonane ze stali kątowej. Na końcach belki osi, jak wspomniano wcześniej, należy zabezpieczyć osie kół. Aby to zrobić, możesz użyć sparowanych klipów.
Kolejnym krokiem w montażu wiatrakowca własnymi rękami jest wykonanie ramy i oparcia siedzenia. Aby zmontować tę niewielką konstrukcję, najlepiej użyć również rur duraluminiowych. Do montażu stelaża świetnie nadają się części z łóżeczek dziecięcych czy wózków. Do mocowania ramy siedziska z przodu stosuje się dwa narożniki duraluminiowe o wymiarach 25x25 mm, a z tyłu mocuje się ją do masztu za pomocą wspornika wykonanego z narożnika stalowego 30x30 mm.
Sprawdzanie wiatrakowca
Po przygotowaniu ramy, zmontowaniu i zamocowaniu siedziska, przygotowaniu kratownicy, zamontowaniu przyrządów nawigacyjnych i innych ważnych elementów wiatrakowca, należy sprawdzić działanie gotowej konstrukcji. Należy to zrobić przed zainstalowaniem i zaprojektowaniem wirnika. Ważna uwaga: należy sprawdzić osiągi samolotu w miejscu, z którego planowane są dalsze loty.
Wiatrakowiec A-002 jest statkiem powietrznym latającym poza lotniskiem, łączącym w sobie właściwości samolotu i helikoptera. Podobnie jak helikopter, posiada swobodnie obracający się wirnik główny, który napędzany jest nie silnikiem, lecz napływającym strumieniem powietrza i pełni funkcję skrzydła, tworząc siłę nośną. W odróżnieniu od skrzydła samolotu, wirnik główny wiatrakowca nie posiada trybów przeciągnięcia, co zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwo samolotów.
Wiatrakowiec przeznaczony jest do zastosowań wielofunkcyjnych. Może wykonać start „skokowy” (bez rozbiegu pod kątem 50-70° do horyzontu) oraz lądowanie pionowe na ograniczonej powierzchni proporcjonalnej do wielkości samego urządzenia. Opcja podstawowa Wiatrakowiec A-002, opracowany przez projektantów OKB lekkie lotnictwo IAPO, dopuszcza możliwość modyfikacji i różnych konfiguracji wymiennych i załączniki w zależności od wymagań Klienta.
Wiatrakowiec A-002 wyposażony jest w zamkniętą, wygodną, ogrzewaną kabinę. W zależności od rodzaju silnika jako paliwo można stosować następujące gatunki benzyny: AI-95, B-91/115, 100 i 100L. Do przechowywania i serwisowania wiatrakowca można wykorzystać garaż samochodowy. Wymiary gabarytowe wiatrakowca w położeniu do przechowywania i transportu - mm: 5180 x 2750 x 2450. Holowanie wiatrakowca po ziemi odbywa się za pomocą samochodu osobowego.
Cechy wiatrakowca:
- „skokowy” start i lądowanie bez biegania;
- duży zakres prędkości lotu poziomego;
-zamykana ogrzewana kabina;
-konstrukcja modułowa;
-małe wymiary;
-podwójna kontrola.
Problemy do rozwiązania:
- funkcje administracyjne i komunikacyjne;
-kontrola ekologiczna i radiacyjna;
-transport ładunków lekkich;
- akcje poszukiwawczo-ratownicze;
-rozpoznanie meteorologiczne i lodowe;
-pilny opieka zdrowotna w trudno dostępnych miejscach;
- monitorowanie stanu linii energetycznych, rurociągów naftowych i gazowych;
-Fotografia lotnicza;
-szkolenie i szkolenie pilotów.
Wydajność i ekonomia:
- koszt lekkiego wiatrakowca jest 2-3 razy niższy niż śmigłowca tej samej klasy o prawie identycznych charakterystykach lotu;
-możliwość bazowania pozalotniskowego;
- łatwość konserwacji;
-możliwość wykorzystania garażu samochodowego do przechowywania;
-użycie benzyny silnikowej;
-niski koszt eksploatacji.
Właściwości wiatrakowca charakteryzujące jego bezpieczeństwo:
- prostota i niezawodność konstrukcji;
- brak trybu przeciągnięcia i możliwość bezpiecznego lądowania w przypadku awarii silnika;
-mała wrażliwość na turbulencje atmosferyczne;
- nie wymaga sterowania wiatrakowcem wysoce wykwalifikowany załoga pokładowa.
Start „skokowy” wiatrakowca:
Wykonywane w przypadku konieczności startu z ograniczonego obszaru.
Wstępny obrót rotora.
Odłączenie przekładni, zwiększenie całkowitego skoku głównego wirnika i oderwanie się od podłoża.
Zmniejszenie całkowitego nachylenia głównego wirnika i przyspieszenie do prędkości wznoszenia (wysokość 4-8 metrów).
Wspinać się.
Lądowanie wiatrakowca bez biegu:
Wykonywane w przypadku konieczności lądowania na ograniczonym obszarze.
Zejście ze spadochronem.
Zwiększanie całkowitego skoku głównego wirnika (dla stromych trajektorii i pionowego opadania).
Zmniejszenie prędkości pionowej i lądowania.
Pierwszy lot eksperymentalnego wiatrakowca A-002 odbył się 6 lipca 2002 roku, a 4 sierpnia 2005 roku rozpoczęto testy seryjnego wiatrakowca i rozpoczęto prace nad uzyskaniem „certyfikatu typu” dla wiatrakowca A-002M zgodnie z Lotnictwem Zasady AP-27.
Projekt.
Konstrukcja wiatrakowca A002M przewiduje zakwaterowanie dla 3 osób w kabinie według schematu 2 z przodu i 1 z tyłu. Pilot znajduje się po prawej stronie. Wiatrakowiec wyposażony jest w podwójne sterowanie do lotów szkolnych.
Wiatrakowiec A002M przeznaczony jest do użytkowania w dzień, zgodnie z przepisami lotu z widocznością, w normalnych warunkach atmosferycznych. Loty w przestrzeni powietrznej kategorii G mogą być realizowane z wykorzystaniem systemu powiadamiania.
A002M może być używany jako samolot wielozadaniowy.
Moduł kabiny. Rama nitowanego modułu kabiny wykonana jest w formie ramy nośnej z przymocowanymi do niej poszyciami wodochłonnymi, drzwiami i systemowymi elementami mocującymi. Rama obciążeniowa zapewnia percepcję ogólnych obciążeń lotu i obciążeń awaryjnych konstrukcji.
Elementy montażowe zespołów i systemów umieszczone są na ramie nośnej kabiny.
Główny wirnik. Dwułopatkowy wirnik główny wykonany jest na przegubie Cardana z wewnętrznym sterowaniem wałkiem. Gdy obraca się wirnik główny i działają elementy sterujące, nie następuje ruch montażowy łopaty w pojedynczym zawiasie poziomym; obrót odbywa się w zawiasie wzdłużnym ramy przegubu, co zapewnia prostotę konstrukcji i jej wysoki zasób. Sprzęgło zębate do wstępnego obracania jest wbudowane w obudowę piasty wirnika głównego. Nieobrotowa część piasty śmigła jest przykryta owiewką.
Łopaty wirnika głównego wykonane są z materiałów kompozytowych. Łopata mocowana jest do piasty wirnika głównego za pomocą dwóch śrub. Demontaż piór możliwy jest przy pylonie złożonym do pozycji transportowej.
Moduł ogonowy zawiera belkę ogonową, płetwę ze sterem, regulowany stabilizator z podkładkami końcowymi oraz wspornik ogona.
Ster wyposażony jest w kompensator serwa. Wysięgnik ogonowy i kil mają konstrukcję nitowaną. Panele steru i stabilizator wykonane są z materiałów kompozytowych.
Podwozie wiatrakowca wykonane jest w konstrukcji trójkołowej z kołem przednim. Podwozie przednie jest samoorientujące, wyposażone w amortyzator cierny typu Shimmy i sprężynową blokadę położenia neutralnego. Główne koła to koła hamulcowe. Pneumatyka podwozia głównego wynosi 400 x 150, podparcie nosa 300 x 125. Układ podwozia głównego jest piramidalny. Amortyzatory podwozia przedniego i głównego posiadają komplety gumowe płyty, które są elementami pochłaniającymi energię. Podwozie wiatrakowca zostało zaprojektowane z myślą o dużych prędkościach pionowych podczas lądowania.
Układ hamulcowy. Układ hamulcowy kół jest zamknięty, hydrostatyczny, z napędem na koła główne (bez dodatkowych źródeł energii). Układ hamulcowy zapewnia:
- hamowanie wiatrakowca w czasie ruchu na ziemi;
- utrzymywanie kierunku ruchu wiatrakowca podczas startu i dobiegu, podczas kołowania dzięki oddzielnemu hamowaniu kół;
- hamowanie postojowe podczas wstępnego rozkręcania wirnika głównego przed startem.
Kołki hamulcowe montowane są na pedałach prawego pilota. Główne hamulce kół to hamulce tarczowe. Hamulce sterowane są za pomocą cylindrów hydraulicznych połączonych z podnóżkami na pedałach.
Hamowanie postojowe odbywa się poprzez jednoczesne naciśnięcie stopni hamulca i przekręcenie zatrzasku na desce rozdzielczej. Hamulec postojowy zwalnia się poprzez jednoczesne naciśnięcie stopni hamulca.
W układzie hamulcowym zastosowano płyn AMG-10.
Układ paliwowy wiatrakowca służy do dostarczania paliwa do silnika i składa się z dwóch połączonych ze sobą zbiorników paliwa o łącznej pojemności 150 litrów. Zbiorniki paliwa umieszczone są pod dolną ścianą przeciwpożarową komory silnika. Lewy zbiornik paliwa zawiera szyjkę wlewu z filtrem wlewu i czujnikiem poziomu paliwa. Układ paliwowy posiada zbiornik zasilający z wbudowanym siatkowym filtrem dolotowym. Pompa paliwa jest elektryczna, zamontowana, zainstalowana w jednym urządzeniu z dokładnym filtrem paliwa. Ilość dostępnego paliwa wyświetlana jest na wskaźniku poziomu paliwa na desce rozdzielczej.
Sterowanie wiatrakowcem obejmuje:
- sterowanie wirnikiem głównym - podwójne pokrętła regulacji skoku cyklicznego oraz pokrętło regulacji skoku zbiorczego (przepustnicy krokowej) z pokrętłem korekcji nachylenia przelotowego;
- sterowanie sterem kierunku i przednim podwoziem - pedały nożne;
- kontrola przemieszczania stabilizatora;
-sterowanie systemem efektów trymowania w kanałach roll i pitch;
-sterowanie hamulcem - podnóżki na pedałach i flaga blokady hamulca postojowego na desce rozdzielczej;
- sterowanie hamulcem wirnika głównego;
- sterowanie sprzęgłem zębatym wstępnego obrotu wirnika głównego.
Na dźwigniach sterujących wiatrakowca znajdują się równoległe przyciski sterujące zaworem sprzęgła ciernego do wstępnego obrotu wirnika głównego oraz joysticki do sterowania systemem efektu trymowania.
Sprzęt oprzyrządowania. Urządzenia PNO i monitorujące silnik:
-wariometr VR-10Mk;
-wysokościomierz VD-10Mk;
-elektryczny wskaźnik położenia RCA26-AK ze wskaźnikiem poślizgu (kulka);
-wskaźnik prędkości ZIMA 6221;
- wskaźnik prędkości obrotowej wirnika VDO 333035143;
-wskaźnik poziomu paliwa UMA 18-260-1C1;
- wskaźnik prędkości obrotowej silnika VDO 333035017;
- wskaźnik ciśnienia doładowania VDO 150015001;
-woltomierz VDO 332010003;
-amperomierz;
- zegar pokładowy AChS-1M;
-kompas magnetyczny PAI 700.
Uwaga: można instalować podobne urządzenia innej marki.
Odbiór ciśnienia całkowitego i statycznego zapewnia podgrzewany odbiornik PVD-6M, na którym zamontowany jest profilowany pierścień redukujący poprawki.
Sygnalizacja świetlna. Na tablicy rozdzielczej znajdują się następujące tablice sygnalizacyjne i lampki:
- lampka „sieć” świeci na zielono;
-lampka „Brake NV” świeci na czerwono;
- lampka „NV prędkość jest niska” świeci na czerwono;
-tablica „Paliwo 15 min.” czerwony;
- lampka „NV jest wysoka” świeci na czerwono;
- wyświetlacz „Ciśnienie oleju” ma kolor czerwony;
- lampka „Awaria generatora” świeci na czerwono.
Sprzęt łączności radiowej.
System komunikacji radiowej wiatrakowca obejmuje lotniczą stację radiową Garmin Apollo SL40 oraz interkom Flyghtcom 403mc z 3 zestawami słuchawkowymi.
Kabina wiatrakowca nie jest szczelna. Aby wejść do kabiny, po lewej stronie znajdują się 2 drzwi przednie i 1 drzwi tylne. Drzwi wyposażone są w system otwierania awaryjnego.
Fotele wyposażone są w pasy bezpieczeństwa. Materiał tapicerki siedzeń to skóra winylowa. Powierzchnie kabiny wyłożone są materiałami wygłuszającymi i pokryte welurem. Miejsce na bagaż lub ładunek znajduje się pod tylnym siedzeniem. Ogrzewanie kabiny odbywa się za pomocą pokładowego podgrzewacza cieczy zasilanego z układu chłodzenia silnika. Wentylacja kabiny odbywa się za pomocą nagrzewnicy przy zamkniętym kranie oraz za pomocą nawiewników umieszczonych na szybie drzwi. W kabinie zainstalowana jest pokładowa gaśnica halonowa, dostępna dla każdego członka załogi i przeznaczona do gaszenia pożaru w kabinie.
System zasilania wiatrakowca.
Układ elektryczny wiatrakowca jest zasilany prądem stałym o napięciu 14 woltów.
Źródła energii:
- Generator prądu stałego montowany na silniku o mocy 1 kW (14V, 70A);
- Akumulator Topla EcoDry 55R o pojemności nominalnej 55 AH, montowany w dziobie kabiny pod zdejmowaną klapą. Akumulator jest uszczelniony zaadsorbowanym elektrolitem i nie wymaga żadnej konserwacji poza ładowaniem.
Akumulator zapewnia testowanie urządzeń elektrycznych i rozruch silnika wielokrotnego użytku, a także awaryjne zasilanie odbiorców energii na około 15 minut lotu.
Zabezpieczenie antykorozyjne wiatrakowca, jego zespołów, podzespołów i części przeprowadza się w procesie produkcyjnym poprzez nakładanie odpowiednich powłok galwanicznych, nakładanie podkładów i emalii. Zewnętrzne malowanie samolotu wykonane jest błyszczącymi emaliami poliuretanowymi o dużej wytrzymałości mechanicznej.
Powłoki ochronne zastosowane na wiatrakowcach zapewniają jego długoletnią pracę w każdej strefie klimatycznej Rosji.
Modyfikacja: A-002M
Średnica głównego wirnika, m: 10,74
Średnica głównego śmigła, m: 1,92
Długość, m: 6,26
Wysokość, m: 3,32
Waga (kg
-pusty: 420
-maksymalny start: 1060
Typ silnika: 1 x PD STA-250
-moc, KM: 1 x 250
Maksymalna prędkość, km/h: 210
Prędkość przelotowa, km/h: 140
Minimalna prędkość, km/h: 35-40
Praktyczny zasięg, km: 530
Zasięg z maks. obciążenie, km: 350
Szybkość wznoszenia, m/min: 420
Praktyczny sufit, m: 2400
Załoga, osoby: 1
Ładowność: 2 pasażerów lub 350 kg ładunku.
Wiatrakowiec A-002 na parkingu.
Wiatrakowiec A-002 kołuje na start.
Wiatrakowiec A-002 w locie.
Wiatrakowiec A-002 w locie.
Przez wiele lat wiatrakowce uchodziły za bardzo niebezpieczne statki powietrzne. Nawet teraz 90% osób latających uważa, że wiatrakowce są zabójcze. Najpopularniejsze powiedzenie o wiatrakowcach brzmi: „Łączą w sobie wady samolotów i helikopterów”. Oczywiście nie jest to prawdą. Wiatrakowce mają wiele zalet.
Skąd więc opinia o kolosalnym niebezpieczeństwie wiatrakowców?
Wybierzmy się na krótką wycieczkę do historii. Autogyros zostały wynalezione w 1919 roku przez Hiszpana de la Cierva. Według legendy skłoniła go do tego śmierć przyjaciela w samolocie. Przyczyną katastrofy było przeciągnięcie (utrata prędkości oraz utrata siły nośnej i sterowności). To właśnie chęć zaprojektowania samolotu, który nie bałby się przeciągnięcia, doprowadziła go do wynalezienia wiatrakowca. Wiatrakowiec La Ciervy wyglądał tak:
Jak na ironię, sam La Cierva zginął w katastrofie lotniczej. To prawda, pasażerze.
Kolejny etap wiąże się z działalnością Igora Bensena, amerykańskiego wynalazcy, który w latach 50-tych stworzył projekt, który stał się podstawą niemal wszystkich współczesnych wiatrakowców. Jeśli wiatrakowce Siervy były raczej samolotami z zainstalowanym wirnikiem, to wiatrakowiec Bensena był zupełnie inny:
Jak widać układ silnika ciągnika zmienił się na pchający, a konstrukcja została radykalnie uproszczona.
To właśnie to radykalne uproszczenie konstrukcji odegrało złą rolę w wiatrakowcach. Zaczęto je aktywnie sprzedawać w postaci zestawów (zestawów dla samodzielny montaż), zostańcie „rzemieślnikami” w garażach, aktywnie latajcie bez żadnych instrukcji. Wynik jest jasny.
Śmiertelność na wiatrakowcach osiągnęła niespotykany dotychczas poziom (około 400 razy wyższa niż na samolotach - według angielskich statystyk z początku XXI w. obejmowała TYLKO wiatrakowce typu Bensen, różnego rodzaju wiatrakowce własnej roboty).
Jednocześnie nie zbadano odpowiednio właściwości sterowych i aerodynamicznych wiatrakowca, pozostając urządzeniami eksperymentalnymi w najgorszym tego słowa znaczeniu.
W rezultacie podczas ich projektowania często popełniano poważne błędy.
Spójrz na to urządzenie:
Z wyglądu przypomina współczesne wiatrakowce, których zdjęcia przytoczyłem w pierwszym poście. Wydaje się, że tak, ale tak nie jest.
Po pierwsze, RAF-2000 nie miał poziomego ogona. Po drugie, linia ciągu silnika przebiegała znacznie powyżej pionowego środka ciężkości. Te dwa czynniki wystarczyły, aby wiatrakowiec stał się „śmiertelną pułapką”
Później, głównie dzięki katastrofom RAF-u, ludzie badali aerodynamikę wiatrakowca i, jak się wydawało, odkryli jego „pułapki”. doskonały samolot.
1.Rozładunek rotora
. Wiatrakowiec lata dzięki swobodnie obracającemu się wirnikowi. Co się stanie, jeśli wiatrakowiec wejdzie w stan chwilowej nieważkości (prąd wznoszący, szczyt lufy, turbulencja itp.)? Zmniejszy się prędkość obrotowa wirnika, a wraz z nią siła nośna... Wydawać by się mogło, że nie ma w tym nic złego, bo takie stany nie trwają długo - ułamek sekundy, maksymalnie sekunda.
2. Tak, nie ma problemu, gdyby nie linia wysokiego ciągu, do której może prowadzić salto siłowe
(PPO - przepychanie mocy).
Tak, narysowałem to jeszcze raz;)) Rysunek pokazuje, że środek ciężkości (CG) znajduje się znacznie poniżej linii ciągu i że opór powietrza (opór) również działa poniżej linii ciągu. Rezultatem jest, jak mówią w lotnictwie, moment nurkowy. Oznacza to, że wiatrakowiec próbuje wykonać salto do przodu. W normalnej sytuacji jest w porządku – pilot tego nie da. Jednak w sytuacji, gdy wirnik zostanie rozładowany, pilot nie kontroluje już urządzenia, a pozostaje ono zabawką w rękach potężnych sił. I upada. A to często dzieje się bardzo szybko i niespodziewanie. Po prostu leciałem i cieszyłem się widokami i nagle BAM! i już straciłeś kontrolę puszka z kijami upadniesz. Bez szansy na przywrócenie kontrolowanego lotu nie jest to samolot ani lotnia.
3. Poza tym wiatrakowce mają inne dziwne rzeczy. Ten PIO (oscylacje wywołane pilotem - wahania wzdłużne wywołane przez pilota
). W przypadku niestabilnych wiatrakowców jest to bardzo prawdopodobne. Faktem jest, że wiatrakowiec reaguje nieco wolno. Może więc dojść do sytuacji, w której pilot tworzy swego rodzaju „huśtawkę” – próbując wytłumić drgania wiatrakowca, w rzeczywistości je wzmacnia. W rezultacie wzrastają oscylacje w górę i w dół, a urządzenie się przewraca. Jednak PIO jest możliwe także w samolocie – najprostszym przykładem może być dobrze znany zwyczaj początkujących pilotów, którzy walczą z „kozą” gwałtownymi ruchami drążka. W rezultacie amplituda „kozy” tylko wzrasta. Na niestabilnych wiatrakowcach samo to kołysanie jest bardzo niebezpieczne. Na stabilnych leczenie jest bardzo proste - należy puścić „rączkę” i zrelaksować się. Wiatrakowiec sam powróci do stanu spokojnego.
Wiatrakowiec RAF-2000 był wiatrakowcem o bardzo dużej linii ciągu (HTL, żyroskop linii wysokiego ciągu), natomiast wiatrakowce Bensena - o linii niskiego ciągu (LTL, żyroskop linii niskiego ciągu). I zabili wielu, bardzo wielu pilotów.
4. Ale i te wiatrakowce dałoby się latać, gdyby nie kolejne odkrycie – okazuje się Wiatrakowce radzą sobie inaczej niż samoloty
! W komentarzach do ostatniego posta opisałem reakcję na awarię silnika (pozbądź się tego). Tak więc w kilku artykułach przeczytałem o czymś zupełnie przeciwnym!!! W wiatrakowcach w przypadku awarii silnika należy pilnie obciążyć wirnik poprzez wysunięcie rączki i USUNIĘCIE gazu. Nie trzeba dodawać, że im bardziej doświadczony jest pilot samolotu, tym silniejszy jest odruch w jego podkorze: gdy odmawia, odsuń drążek i maksymalnie dokręć przepustnicę. W wiatrakowcach, zwłaszcza niestabilnych (z dużą linią ciągu), takie zachowanie może doprowadzić do bardzo silnego salta.
Ale to nie wszystko – wiatrakowce mają mnóstwo różne funkcje. Nie wszystkich znam, bo sama jeszcze nie ukończyłam szkolenia. Ale wiele osób wie, że wiatrakowce nie przepadają za „pedałami” podczas lądowania (ślizganie, za pomocą którego „samoloty” często „zyskują wysokość”), nie tolerują „beczek” i wielu innych.
Oznacza to, że na wiatrakowcach jest to niezwykle ważne uczyć się od kompetentnego i doświadczonego instruktora
! Wszelkie próby samodzielnego opanowania wiatrakowca kończą się śmiercią! Co nie przeszkadza ogromna liczba ludzie na całym świecie budują i budują własne stołki za pomocą śruby, sami je opanowują i regularnie w nie biją.
5. Zwodnicza prostota
. Cóż, ostateczna pułapka. Wiatrakowce są bardzo łatwe i przyjemne w sterowaniu. Wiele osób wykonuje na nich samodzielne loty po 4 godzinach szkolenia (ja wystartowałem na szybowcu o godzinie 12; rzadko zdarza się to przed godziną 10). Lądowanie jest znacznie łatwiejsze niż w samolocie, drgania są nieporównywalnie mniejsze – dlatego ludzie tracą poczucie zagrożenia. Myślę, że ta zwodnicza prostota zabiła tyle samo ludzi, co salta z huśtawkami.
Wiatrakowiec ma swoją własną „obwiednię lotu” (ograniczenia lotu), której należy przestrzegać. Dokładnie tak jak w przypadku każdego innego statku powietrznego.
Gry nie są dobre:
Cóż, to wszystko okropności. Na pewnym etapie rozwoju wiatrakowców wydawało się, że wszystko się skończyło, a wiatrakowce pozostaną licznymi entuzjastami. Ale stało się dokładnie odwrotnie. Lata 2000. to czas kolosalnego rozkwitu produkcji wiatrakowców. Co więcej, boom na wiatrakowce FACTORY, a nie na wieloryby domowej roboty i pół-domowe... Boom jest tak silny, że w 2011 roku w Niemczech zarejestrowano 117 wiatrakowców i 174 ultralekkie samoloty/brokaty (stosunek nie do pomyślenia jeszcze w latach 90-tych). ). Co jest szczególnie miłe, to ci, którzy dopiero niedawno pojawili się na tym rynku, wykazują doskonałe statystyki dotyczące bezpieczeństwa.
Kim są ci nowi bohaterowie wiatrakowców? Co wymyślili, żeby zrekompensować pozornie ogromne wady wiatrakowców? Więcej o tym w następnym odcinku ;)
Treść: Wstęp. Głównym elementem: 1 Historieczeskaodniesienie. 2 Właściwości wiatrakowców. 3.Zalety wiatrakowców. 4. Autorytatywna opinia.
Wniosek.
Źródła.
Czy kiedykolwiek latałeś? Wielu z nas odpowie na to pytanie twierdząco. W dzisiejszych czasach pasażerskie podróże lotnicze już dawno przestały być egzotyczne. A co powiesz na osobiste pilotowanie samolotu? Odpowiedź brzmi „Tak”, tylko nieliczni dadzą. Jednak teraz stało się to bardziej dostępne niż kiedykolwiek!
Ci, którzy znają lotnictwo z pierwszej ręki, wiedzą, że nadszedł punkt zwrotny, podobny do pojawienia się masowo produkowanego samochodu Henry Ford sto lat temu. Nadszedł czas na lekkie i niedrogie samoloty, które mogą stać się transportem osobistym. Wielogodzinne korki we współczesnych miastach już dawno stały się normą, a transport naziemny osiągnął szczyt nasycenia. Ale jest wyjście! Ultralekkie samoloty - wiatrakowce - mogą nas uratować z planetarnego korka!
Historiaczeskaodniesienie.Wiatrakowiec to zmotoryzowany statek powietrzny utrzymywany w powietrzu za pomocą głównego wirnika napędzanego nadlatującym strumieniem. Ta zasada wykorzystania samoobrotowego wirnika głównego nazywa się „autorotacją”. Dodatkowe śmigło o poziomej osi wzdłużnej nadaje wiatrakowiec prędkość poziomą.
Historia wiatrakowców sięga czasów, gdy młody wynalazca z Hiszpanii Juan de la Cierva w 1919 roku po serii niepowodzeń w testach bombowców poważnie myślał o stworzeniu samolotu, który nie wpadłby w korkociąg w przypadku silnik uległ awarii. Nie wiedząc od czego zacząć budowę wiatrakowca, dokładnie przestudiował zjawisko autorotacji. Na genialny pomysł zastąpienia skrzydła samolotu samoobrotowym śmigłem wpadł Juan de la Cierva. W ten sposób po raz pierwszy pojawił się samolot z odciętymi skrzydłami i ciągnącym śmigłem, do którego kadłuba przymocowano wirnik, obracający się pod wpływem napływających strumieni powietrza. Hiszpański konstruktor samolotów musiał przez kilka lat ciężko pracować nad udoskonaleniem modelu, zanim pełnowymiarowy wiatrakowiec odbył swój pierwszy lot 10 stycznia 1923 roku. Juan de la Cierva kontynuował rozpoczętą pracę i już w grudniu 1924 roku hiszpański pilot Joaquin Loriga za sterami wiatrakowca przeleciał 10 km w powietrzu i bezpiecznie wylądował na innym lotnisku. Był to prawdziwy przełom w historii lotnictwa wiropłatowego. Następnie rozwój Ciervy utorował drogę do stworzenia
śmigłowiec. Efekt autorotacji i przegubowe zawieszenie łopat, zapożyczone z wiatrakowca, zapobiegały gwałtownemu opadaniu pojazdu przy wyłączonym silniku.
W ZSRR w 1929 r. Radzieccy inżynierowie Kamov i Skrzhinsky stworzyli pierwszy wiropłat KASKR-1, który później otrzymał nazwę „helikopter”. Zewnętrznie wiatrakowiec był podobny do wczesnego modelu Sierra S-8 Mk-III. Podczas prac rozwojowych wykorzystano silnik M-2 o mocy 120 KM. oraz kadłub samolotu U-1 z zespołem ogonowym. Skrzydła zaprojektowano w kształcie tacy, a podwozie przeprojektowano pod kątem bardzo szerokiego rozstawu kół. Na czworościennej piramidzie zamontowano wirnik główny, którego łopatki posiadały przeguby poziome i pionowe połączone ze sobą kablami z obciążnikami, co umożliwiało tłumienie drgań w płaszczyźnie obrotu. Łopaty wiatrakowca nie posiadały w dolnej części ograniczników i w stanie spoczynku utrzymywane były w pozycji poziomej na zawieszeniach z amortyzacją gumową linką u góry.
Nikołaj Kirillowicz Skrzhinsky Nikołaj Iljicz Kamov
Wiatrakowiec samochodowy KASKR-1
Następnie w ciągu dziesięciu lat w ZSRR powstało 15 typów i modyfikacji wiatrakowców, zbudowanych w większości w TsAGI przez tych samych inżynierów, którzy pracowali przy helikopterach.
W początkowych typach wiatrakowców przed startem obracano wirnik główny ręcznie poprzez obracanie lub za pomocą śmigła ciągnika, a jego prędkość zwiększała się podczas kołowania i startu. Później wyposażano specjalne napędy głównego wirnika z silnika wiatrakowca.
W celu skonstruowania rozwiązania konstrukcyjnego wiatrakowców konsekwentnie opracowano trzy podstawowe schematy:
1) skrzydlaty – z niesterowanym wirnikiem głównym i ze sterowaniem jak w samolocie; lotki i ogon; skuteczność kontroli zależała od prędkości postępowej aparatu;
2) bezskrzydłowy – ze sterowaniem wirnikiem głównym bez lotek i bez ogona poziomego, ale z ustnikiem pionowym, przy czym sterowanie odbywa się poprzez przechylenie osi wirnika głównego połączonej z drążkiem sterującym aparatu poprzez przekładnię dźwigniową;
3) wiatrakowiec z startem bezpośrednim („skokowym”) bez rozbiegu, w którym łopaty wirnika napędzane silnikiem zmieniają kąt sekwencyjnie, począwszy od kąta zerowego wznoszenia przy maksymalnej liczbie obrotów (1,5-1,6 prędkość lotu), po osiągnięciu którego kąt ustawienia łopatek jest przenoszony przez specjalny mechanizm na kąt lotu. Urządzenie po otrzymaniu nadmiernego ciągu do góry „odbija się” na wysokość kilku metrów, po czym pod wpływem ciągu wirnika ciągnika i składowej poziomej ciągu wirnika głównego otrzymuje ruch do przodu i przełącza się na tryb wspinaczki.
Właściwości wiatrakowców.
Wiatrakowiec to statek powietrzny latający poza lotniskiem, który łączy w sobie właściwości samolotu i helikoptera. Podobnie jak helikopter ma wirnik główny, jednak napędzany jest nie silnikiem, a napływającym strumieniem powietrza i pełni funkcję skrzydła, tworząc siłę nośną. Główny wirnik (wirnik) jest zmuszony do obracania się pod wpływem sił aerodynamicznych. Zjawisko to znane jest jako autorotacja.
Siła nośna wiatrakowca uzyskiwana jest poprzez napływający strumień powietrza, powodujący obrót głównych łopat wirnika, które jednocześnie pełnią funkcję skrzydła. Efekt autorotacji, dzięki któremu pojazd może wylądować bez użycia silnika, można porównać do sterowania spadochronem.
Większość wiatrakowców nie może wystartować w pionie, ale wymagają one znacznie krótszego rozbiegu (10-50 m, z systemem pre-spin) niż samoloty. Prawie wszystkie wiatrakowce potrafią lądować bez rozbiegu lub z przebiegiem zaledwie kilkumetrowym, a ponadto urządzenia te potrafią zawisać przy silnym, przeciwnym wietrze. Zatem pod względem zwrotności plasują się pomiędzy samolotami a helikopterami, nieco gorsze od helikopterów i absolutnie lepsze od samolotów.
Wiatrakowce pod pewnymi względami przewyższają samoloty i helikoptery pod względem bezpieczeństwa lotu. Samolotowi grozi utrata prędkości, ponieważ wpada w korkociąg. Wiatrakowiec zaczyna opadać w momencie utraty prędkości. W przypadku awarii silnika wiatrakowiec nie spada, lecz opada (szybuje), korzystając z efektu autorotacji (wirnik główny śmigłowca w przypadku awarii silnika również zostaje przełączony w tryb autorotacji, ale powoduje to stratę kilku sekund, które są ważne podczas przymusowego lądowania). Pilot może w pełni kontrolować kierunek zniżania wykorzystując wszystkie systemy sterowania wiatrakowca. Wiatrakowiec podczas lądowania nie potrzebuje lądowiska, co jest istotne także ze względu na bezpieczeństwo lotu, szczególnie w przypadku przymusowego lądowania w nieznanym miejscu.
W przeciwieństwie do helikopterów wiatrakowiec jest w znacznie mniejszym stopniu zależny od silnika, ponieważ wirnik – „wielka śruba na górze” – pełni w swojej konstrukcji rolę skrzydła, a nie urządzenia napędowego. Jeśli dla śmigłowca autorotacja jest trybem awaryjnym i możliwym wybawieniem, to dla wiatrakowca jest to normalny tryb lotu, a awaria silnika nie jest śmiertelna. Jeśli tak się stanie, urządzenie po prostu zaplanuje. W przypadku przegrzania silnika można go wyłączyć i latać w autorotacji do czasu jego ostygnięcia, co nie jest możliwe w śmigłowcach, których wielkość wirnika w stosunku do płatowca jest zauważalnie mniejsza. Jedynym sposobem na wypadek na prawidłowo zaprojektowanym wiatrakowcu jest rażące naruszenie zasad lotu i eksploatacji oraz całkowicie „kawaleryjski” start lub lądowanie.
Niektóre wiatrakowce potrafią startować ze skoków. W tym przypadku łopaty wirnika głównego ustawione są poziomo (w małym skoku zbiorczym), śmigło rozkręcane jest do prędkości przekraczających nominalną prędkość lotu, następnie jego łopaty obracane są do skoku lotu. Start odbywa się pionowo ze względu na zgromadzoną energię śmigła. Realizacja takiego schematu wymaga znacznego skomplikowania konstrukcji piasty wirnika, dlatego wiatrakowce ze startem skokowym nie są zbyt powszechne.
Wiele wiatrakowców jest wyposażonych w wirnik wstępnie obracający się. W tym przypadku wirnik rozkręca się jeszcze przed startem wiatrakowca (poprzez przekładnię z silnika głównego lub z oddzielnego napędu). Wstępne rozkręcenie znacznie skraca długość rozbiegu wiatrakowca, a przy wietrze czołowym start następuje niemal „z postoju”.
Wirnik, wał i silnik wiatrakowca VPM M-16
Autowiatrakowce różnią się także od żyrodynamiki i wiropłatów, które zazwyczaj posiadają dodatkowy napęd od silnika do wirnika, co pozwala im na wykorzystanie zarówno autorotacji, jak i lotu helikopterem. Przy dużych prędkościach układ ich wirników działa w sposób podobny do wiatrakowca (w trybie autorotacji pochylenia), zapewniając jedynie siłę nośną, ale nie ciąg. Można powiedzieć, że wiropłaty zajmują pozycję pośrednią, łącząc w sobie cechy wiatrakowców i helikopterów.
Zalety wiatrakowców .
Wiatrakowiec jest dziś najbezpieczniejszym środkiem transportu powietrznego. Można go łatwo kontrolować we wszystkich trybach lotu, w tym z prędkością zerową. Nawet w przypadku awarii silnika urządzeniem można w pełni sterować, planując odpowiednie miejsce lądowania bez konieczności pokonywania dodatkowych kilometrów. Wiatrakowiec może wystartować nawet przy bezwietrznej pogodzie z platformy, której średnica jest zaledwie dwukrotnie większa od średnicy samego wirnika. Zwrotność w locie i podczas zakrętów, brak wibracji i przeciągnięcia, występowanie szerokiego zakresu prędkości lotu poziomego (od 25 do 185 km/h), krótki rozbieg (do 50 m), wszystkie te wskaźniki wskazują na znacząca przewaga wiatrakowca nad innymi statkami powietrznymi. W przypadku samolotów i śmigłowców loty na małych wysokościach 3-30 metrów w zakresie prędkości 30-120 km/h i przy prędkościach wiatru czołowego do 20 m/s uważane są za niebezpieczne, natomiast wiatrakowiec w podobnym trybie lotu jest całkowicie bezpieczny . Przy umiejętnym i rozsądnym sterowaniu wiatrakowcem ryzyko podczas lotu jest minimalizowane.
Aby lepiej zrozumieć i ocenić zalety wiatrakowców, rozważmy charakterystykę osiągów statków powietrznych różnych klas. Wiatrakowce MTO Sport i Calidus.
Zalety wiatrakowców MTO Sport i Calidus w porównaniu z konwencjonalnymi stałopłatami:
-minimalne narażenie na turbulencje podczas lotu; - minimalna długość startu (zwykle od 10 do 70 m); -bardzo krótki dystans do przejechania;
Szeroki zakres prędkości (25-200 km/h).
Charakterystyka osiągów wiatrakowca Calidus 09 MTO Sport
Długość wiatrakowca, m 5,08 4,80
Pojemność zbiornika paliwa, l 34 (68) 45 (90)
Silnik Rotax912 ULS/914 Rotax 912 ULS/914S
Moc, l. Z. 100/115 100/115 Paliwo A-95 A-95 Prędkość, km/h - maksymalnie 185 185 - przelotowe 110-165 110-165 - minimum 30 30 Prędkość wznoszenia, m/s 5 5 Bieg, m 10-70 10-70 Bieg, m 0-15 0-15 Zasięg lotu, km 560 750Helikopter Robinson R44 Raven.
Robinson R44 Raven to prosty i niezawodny helikopter z silnikiem tłokowo-gaźnikowym. Charakterystyki lotu są porównywalne z drogimi helikopterami wyposażonymi w silniki turbinowe.
Dane lotu
V maks., km/h 240
V rejs, km/h 210
Punkt mocy Liczba silników 1 Model silnika Lycoming O-540 Typ silnika tłokowy przeciwny (6 cylindrów) Układ zasilania: jeden gaźnik Benzyna paliwowa B 91/115 (100 LL) Moc przelotowa, KM 195 Moc startowa, KM 210 Moc maks., KM 220 Zużycie paliwa, l/godz. 50
Wymiary Długość kadłuba, m 9,07 Długość ze śrubą, m 11,76 Średnica wirnika głównego, m 10,06 Średnica wirnika ogonowego, m 1,47 Wysokość, m 3,28 Rozstaw podwozia, m 2,16
Ciężar, masa Całkowita masa startowa, kg 1089
Uzupełnij zbiorniki Pojemność zbiornika paliwa, l 185 Pojemność miski olejowej, l 5,7
Rowerek trójkołowy „ŻHUK-42”
Wydajność lotu
Model: Rowerek rekreacyjny treningowy "ZHUK-42"
Pojemność 2 osoby
waga całkowita do 220 kg Zasięg lotu 200 km Maksymalna prędkość 100 km/h Prędkość przelotowa 85 km/h Prędkość startowa 60 km/h Benzyna paliwowa AI-95 Silnik ROTAX lub VAZ 2124 Rozpiętość skrzydeł 10,5 m Maks. masa startowa 495 kgPo przestudiowaniu charakterystyk lotu tych samolotów można od razu zrozumieć, jakie zalety mają wiatrakowce i dlaczego są atrakcyjne.
Kolejną zaletą wiatrakowców jest szeroki widok i znacznie mniej wibracji niż w helikopterach, co czyni je bardzo wygodnymi do wykonywania zdjęć lotniczych, filmowania i obserwacji.
Analiza porównawcza Charakterystyka współczesnych lekkich statków powietrznych (samolotów, śmigłowców, lotni, wiatrakowców, paralotni) pozwala wyróżnić następujący szereg zalet wiatrakowców:
· krótki start i lądowanie;
· prostota konstrukcji, niska złożoność produkcji i eksploatacji;
· możliwość wykonania urządzenia w klasie samolotów ultralekkich, lekkich lub średnich z zamkniętym kokpitem;
· wysoki zwrot masy (0,4...0,65);
· bezpieczeństwo lotu – w przypadku zatrzymania silnika w locie i utraty prędkości wiatrakowiec nie wpada w korkociąg;
· wydajność - godzinowe zużycie paliwa jest porównywalne z lekkimi samolotami i lotniami, a znacznie niższe niż w przypadku helikopterów. średni koszt wiatrakowce są ~10 (!) razy tańsze niż koszt helikopterów, około 2 razy niższe niż koszt samolotów i porównywalne z kosztem zawieszonych samolotów. Koszt jednej godziny lotu wiatrakowca nie przekracza kosztu lekkiego statku powietrznego i lotni.
Wiatrakowiec to najbezpieczniejszy pojazd powietrzny. Dzięki temu cieszy się obecnie ogromną popularnością i świetnymi perspektywami na przyszłość.
Wiatrakowce to najbezpieczniejsze statki powietrzne:
-nie boją się awarii silników jak np. helikopterów (w wiatrakowcach wirnik główny znajduje się w trybie ciągłej autorotacji)
-symulacja awarii silnika jest ćwiczona podczas szkolenia, wchodzi w skład egzaminu i nie stwarza zagrożenia
-w przypadku awarii silnika wiatrakowiec może wznieść się na kolejne cztery do pięciu wysokości, tj. z wysokości 1 km. wiatrakowiec może przelecieć 4 - 5 km. i wyląduj w dogodnym miejscu
-nie potrzebują lądowisk lądowania awaryjne jak np. samoloty (wiatrakowiec jest w stanie wylądować na platformie odpowiedniej do jego wielkości)
-nie boją się wiatru, jak większość samolotów. Wiatrakowiec może latać w porywach wiatru do 45 m/s. Na przykład wiatr o prędkości 20 m/s to już burza. Żaden inny typ samolotu nie może latać przy takim wietrze
- porywisty wiatr boczny, zmuszający pilota do przerwania lądowania i odwrócenia się, w żaden sposób nie wpłynie na bezpieczne lądowanie wiatrakowca
-nagłe jednostronne przerwanie przepływu powietrza (korkociąg), które najczęściej powoduje katastrofy lotnicze, nie spowoduje wymknięcia się samochodu spod kontroli
- piloci będą zadowoleni z braku „zapadów” w strefach turbulentnych, co wynika również z zasady lotu wiatrakowca.
Wiatrakowce nie wymagają lotnisk ani specjalnie przygotowanych miejsc. Potrafią startować z małych platform. Ponadto do ich obsługi nie jest wymagany żaden specjalny sprzęt. Do tankowania używa się zwykłej benzyny AI-95 lub AI-98.
Do obsługi wiatrakowców nie są potrzebni specjalnie przeszkoleni specjaliści, ponieważ... obsługa wiatrakowców przebiega podobnie jak obsługa samochodów i nie wymaga specjalnej wiedzy.
Wiatrakowce mogą startować i lądować z nieprzygotowanych miejsc.
Wiatrakowiec zaliczany jest do samolotów ultralekkich (UL) i lekkich. Do jego obsługi nie jest potrzebny profesjonalny pilot. Wystarczy posiadać certyfikat pilota.
W ostatnich latach dotkliwym problemem są korki i zatory na drogach zlokalizowanych nie tylko w miastach, ale także na trasach międzymiastowych. Szczególnym problemem pozostaje wypadkowość pojazdów. Jedyne rozwiązanie Problemem jest odchodzenie od korzystania z dróg i przechodzenie na korzystanie z samolotów. Lepszą opcją mogą być wiatrakowce. Zastosowanie wiatrakowców zapewnia zarówno korzyści czasowe (lot w linii prostej znacznie zmniejsza odległość, a co za tym idzie, czas lotu i zużycie paliwa), jak i Korzysci ekonomiczne(zużycie gazu jest takie samo jak przeciętnego samochodu).
Zdaniem ekspertów i właścicieli wiatrakowców, wiatrakowiec jest jedyną alternatywą dla samochodu podczas wycieczek prywatnych, wyjazdów i wyjazdów służbowych. Wiatrakowce ze względu na swoje bezpieczeństwo, bezpretensjonalność i szerokie zastosowanie zyskują coraz większą popularność.
Autożyroskopy są ekonomicznie znacznie bardziej opłacalne niż helikoptery (helikoptery), ze względu na niski koszt samego urządzenia i jego niedrogą konserwację, porównywalną z kosztami utrzymania zwykłego samochodu. Dzięki temu wiatrakowce nie stanowią konkurencji dla innych typów statków powietrznych.
Wiatrakowce to niezawodny środek transportu pozwalający na szybkie przemieszczanie się w powietrzu. Na całym świecie wiatrakowce wykorzystywane są do wypraw, polowań, wędkarstwa, lotów widokowych i reklamy. Ogrzewana i wentylowana kabina pozwala na komfortowe loty nawet przy temperaturze na ziemi -20°C, a noktowizor (opcja) pozwala na poruszanie się w przestrzeni kosmicznej nocą bez konieczności używania świateł lądowania. Istnieje możliwość umieszczenia dodatkowego sprzętu do raportowania lotniczego w czasie rzeczywistym
Świetnie sprawdziły się podczas patrolowania przez policję i służby bezpieczeństwa różnych służb. W wielu krajach jest używany przez policję, służby ratownicze i inne siły bezpieczeństwa.
Główną wadą wiatrakowców jest mniejsza wydajność zespołu napędowego, dlatego przy jednakowej masie lotu i prędkości wiatrakowiec wymaga silnika o większej mocy niż samolot, lotnia czy helikopter. Wiatrakowiec posiada kilka specyficznych niebezpiecznych trybów lotu (odciążenie wirnika, salto), których nie można dopuścić w trakcie lotu, aby uniknąć upadku. Salto charakterystyczne jest głównie dla pojazdów z nieprawidłowo położonym względem siebie środkiem ciężkości i wektorem ciągu śmigła, a także ze słabo rozwiniętym ogonem.
Nazywanie wiatrakowca samochodem sportowym może być tylko nadużyciem, ponieważ główną cechą samochodu sportowego jest zwrotność. Samolot może wznieść się jak świeca w niebo, przewrócić się, wykonać przewrót, wykonać inne manewry akrobacyjne, a wszystko to robi na duże prędkości. Helikopter może zatrzymać się w dowolnym momencie lotu, zawisnąć i niczym mucha zmienić trajektorię, zacząć poruszać się w górę, w dół, do tyłu, w prawo lub w lewo. Nawiasem mówiąc, może zacząć poruszać się w nowym kierunku, nie zmieniając pozycji ciała. Ruch ogona do przodu jest szczególnie wyraźny. Możliwości wiatrakowca na tym tle są bardzo skromne. Limitem dla niego jest poślizg o 30 stopni, nie może się przewrócić, przewrócić ani wykonać żadnego innego manewru akrobacyjnego. Nie może unosić się w powietrzu, lecieć ogonem do przodu ani na boki. Co prawda nie jest wrażliwy na ekran naziemny i łatwo go pilotować na małych wysokościach, może przelecieć pod mostem. Wszechstronnie ruchomy kil pozwala mu zawracać w miejscu, niemniej jednak należy przyznać, że pod względem manewrowości znacznie ustępuje samolotowi i helikopterowi.
A mimo to wiatrakowce są moim zdaniem bardzo atrakcyjnym i niezbędnym środkiem transportu lotniczego wśród wszystkich statków powietrznych. Te miniaturowe asystentki mogą przydać się tam, gdzie nie jest możliwe lub wskazane użycie ich dużych odpowiedników.
Autorytatywna opinia
Mkrtich Titoyan ma duże doświadczenie w lataniu na tego typu urządzeniach – od 1997 roku pracuje jako starszy instruktor-pilot na SLA (ultralekkim samolocie) w MGS ROSTO. Oto, co powiedział na ten temat Trud:
- Miłośnicy Rosji, wykorzystując skonstruowane przez siebie miniwiatrakowce, wielokrotnie brali udział w zbiorowych lotach z Moskwy do Smoleńska, Orela i Biełgorodu. A ja sam próbowałem pilotować ten samochód i robiłem to z przyjemnością. Jest bardzo łatwy w zarządzaniu i obsłudze. Początkującemu łatwiej jest nauczyć się latać niż samolotem lub helikopterem. Słowo „wiatrakowiec” wciąż brzmi w Rosji dość nietypowo, ale na Zachodzie urządzenie to jest dość popularne wśród miłośników lotnictwa ultralekkiego. Ale teraz jest całkiem logiczne, że będziemy mieć coraz więcej tych urządzeń latających i masowo produkowanych na skalę przemysłową. Elektronika stała się bardzo lekka, kompaktowa i dość tania. Za 500-600 euro można kupić komplet wyposażenia, dzięki któremu nawet pilot niskiej klasy poczuje się pewnie i w miarę bezpiecznie podczas długich i trudnych lotów warunki pogodowe. A sam samolot – całkiem niezawodny – można kupić za cenę samochodu. Jestem pewien, że w Rosji w nadchodzących latach flota samolotów ultralekkich znacznie się zwiększy.
Pilot Konstantin Lange ma duże doświadczenie w lataniu ultralekkimi samolotami zarówno w Europie, jak i w Europie Ameryka Południowa:
- W Niemczech 10 lat temu latało mnóstwo wiatrakowców (tak Niemcy zwykle nazywają wiatrakowce) - zarówno rzemieślniczych, jak i produkcji przemysłowej. W Europie tego typu urządzenia nadal postrzegane są bardziej jako rozrywka. Chociaż sam miałem okazję je pilotować. Nawet fotografowanie natury z góry i opryskiwanie winnic. Jeśli obiektywnie porównamy to z samolotami i helikopterami, wiatrakowce są znacznie łatwiejsze w sterowaniu podczas startu i lądowania. Początkujący czują się pewniej korzystając z nich. Pewne trudności pojawiają się podczas lotów długodystansowych, kiedy otwarte przestrzenie często zmieniają obszary leśne, ląd przeplata się z wodą, a góry z równinami. Na granicach tych terytoriów na skutek nierównomiernie wznoszących się przepływów powstają strefy turbulencji. Nie powiem, że jest to zabójcze, ale przy małych prędkościach wymaga dobrych umiejętności pilotażu. A trudności rosną wraz ze wzrostem temperatury powietrza. Rosja jest jednak w przeważającej mierze krajem zimnym. A na mrozie wiatrakowiec zachowuje się bardzo niezawodnie, nawet w temperaturach do -30. Ponadto sama zasada działania wiatrakowca opiera się na tym, że rolę siły nośnej, a nie skrzydła, pełni swobodnie obracające się śmigło. Zatem w razie wypadku urządzenie to nie spada jak kamień, lecz powoli opada w trybie autorotacji. Mniej więcej tyle samo, co puszyste pióro z gęsiego brzucha.
Wniosek.
W świecie lotnictwa zawsze zachodziły duże zmiany. Pojawiły się nowe samoloty, które były lepszej jakości niż poprzednie, dlatego zaprzestano projektowania i tworzenia tych ostatnich. Jednak stare pomysły nadal mogą być bardzo obiecujące. Należą do nich wiatrakowce, które mają ciekawą i dość długą historię. Nie należy lekceważyć wartości tych urządzeń. Historia wszystkich wiropłatów w naszym kraju rozpoczęła się od wiatrakowców, które stanowią ważną część historii lotnictwa krajowego i są jednym z możliwe opcje obiecujący transport przyszłości.
autożyro, samolot cięższy od powietrza, w którym w odróżnieniu od samolotu siłę nośną wytwarza wirnik obracający się wokół osi pionowej. Podczas całego lotu wirnik obraca się swobodnie pod wpływem napływającego strumienia powietrza. Ruch postępowy uzyskuje się za pomocą silnika z konwencjonalnym śmigłem samolotowym. Główne części wiatrakowca, z wyjątkiem wirnika, czyli jego kadłub, podwozie, usterzenie ust i sterowanie, nie różnią się zbytnio od części samolotu. Na ryc. 1 przedstawia schemat wiatrakowca A-4, gdzie a to silnik, b to śmigło, c to mechaniczny rozrusznik wirnika, d to piasta wirnika, d to łopaty wirnika, f to usztywnienia międzyłopatowe , g to wsporniki, h to stępka, i to obrót steru, k - ster wysokości, l - stabilizator, m - skrzydło z lotką, n - podwozie. Przy ukośnym dmuchaniu śmigła prędkość obwodowa ostrza poruszającego się wzdłuż ruchu jest dodawana do prędkości lotu, a prędkość ostrza poruszającego się przeciwnie do ruchu jest równa różnicy tych prędkości. Ze względu na wynikającą z tego różnicę sił nośnych łopatek umieszczonych w różnych położeniach kątowych pojawia się moment poprzeczny, zmierzający do przewrócenia śmigła. Moment ten występuje we wszystkich śmigłach, które mają sztywne mocowanie łopatek do piasty (większość śmigieł helikopterów). W wiatrakowcach, aby wyeliminować ten moment, łopaty wirnika mocuje się przegubowo do piasty tak, aby pod wpływem sił zewnętrznych mogły swobodnie poruszać się w górę i w dół w pobliżu zawiasu z osią poziomą.
Aby wyeliminować naprężenia dźwigara łopaty od zginania w płaszczyźnie obrotu, w mocowaniu łopaty do tulei wprowadza się zawias o osi pionowej, względem którego łopata może swobodnie obracać się w płaszczyźnie obrotu. W każdym ten moment Podczas lotu łopaty są ustawione zgodnie z wypadkową sił nośnych i odśrodkowych. Przegubowe mocowanie łopatek eliminuje również występowanie momentów żyroskopowych na wirniku. Małe skrzydło wiatrakowca przy małych prędkościach przejmuje 7-8% siły nośnej, a przy dużych prędkościach aż do 30% całkowitej siły nośnej. Jego głównym celem jest przenoszenie lotek, za pomocą których odbywa się boczne sterowanie urządzeniem. Najnowsze wiatrakowce, które w odróżnieniu od pokazanego na ryc. 1 sterowanie odbywa się nie za pomocą zwykłych organów samolotu, ale poprzez przechylenie osi obrotu wirnika w kierunku wzdłużnym i poprzecznym (tzw. Sterowanie bezpośrednie) w ogóle nie mają skrzydła.
Fabuła . Wiatrakowiec został wynaleziony przez hiszpańskiego inżyniera Joao de la Cierva w 1920 roku. Główną ideą wynalazców było stworzenie samolotu, dla którego utrata prędkości i późniejszy korkociąg nie byłyby straszne. Zbudował kilka nieudanych urządzeń, wirniki niektórych miały różną liczbę łopatek i konstrukcję, aż w 1923 roku wprowadzono przegubowe mocowanie łopat wirnika do piasty, co zapewniło udane loty wiatrakowca. Po zbudowaniu kilku wiatrakowców, w 1928 roku Sierva wykonał lot z Paryża do Londynu i wykonał lot okrężny wokół Anglii na wiatrakowcu C-8. Pod koniec 1928 roku firma Sierva zbudowała wiatrakowiec S-19 MII, który posiadał urządzenie do rozkręcania wirnika przed lotem, co w poprzednich konstrukcjach wymagało długiego kołowania przed startem. Urządzenie to składało się ze specjalnej dwupłatowej jednostki ogonowej. Kiedy ster i stabilizator zostaną odchylone do góry, powstaje skrzynka - „deflektor”, odbijający strumień wyrzucany przez śmigło w górę na łopaty wirnika. Następny pojazd, S-19 M-IV, posiada już mechaniczny rozrusznik wirnika przed startem z silnika, który później całkowicie zastąpił deflektor. Do 1933 roku, czyli w ciągu 10 lat istnienia, zbudowano 130 wiatrakowców, które przeleciały około 30 000 godzin, przewożąc dziesiątki tysięcy pasażerów i pokonując ponad 4 000 000 km. W 1933 roku firma Sierva zbudowała i przetestowała bezskrzydły dwumiejscowy wiatrakowiec z bezpośrednim sterowaniem S-30, który w 1934 roku został zbudowany przez zakłady de Haviland (Anglia) seryjnie pod marką S-30R (ryc. 2). W Związku Radzieckim pierwszy wiatrakowiec został zbudowany w 1929 roku przez inżynierów N.I. Kamov i N.K. Skrzhinsky na koszt Osoaviakhima. Urządzenie to wyposażone jest w silnik Titan o mocy 230 KM. Z. wykonał szereg udanych lotów, wykazując prędkość do 110 km/h na wysokości 450 m.
Po szeregu prac teoretycznych i eksperymentalnych w 1931 r. TsAGI zbudował wiatrakowiec 2-EA, który wykazał dane nie gorsze od zagranicznych: prędkość maksymalna 160 km/h, prędkość minimalna 55 km/h, pułap 4200 m. Pod koniec W 1932 roku Dział Specjalny projektami TsAGI wyprodukował dwumiejscowy wiatrakowiec A-4 z silnikiem M-26 o mocy 300 KM. s., który został wyprodukowany w małej serii w 1933 r. (ryc. 3).
W tym samym roku wypuszczono dwumiejscowy wiatrakowiec A-6 z silnikiem o mocy 100 KM. s., posiadający wspornikowy wirnik z trzema łopatkami. Wiatrakowiec A-6 jest bardzo mobilny, jego skrzydła i wirnik łatwo się składają (rys. 4).
Wiatrakowiec ten, podobnie jak A-4, wyposażony jest w mechaniczny rozrusznik i hamulec wirnika. W 1933 roku wyprodukowano wiatrakowce A-7 z silnikiem o mocy 100 KM. Z. oraz A-8 - urządzenie eksperymentalne z silnikiem o mocy 100 KM. s., który oprócz zwykłego sterowania posiada także sterowanie poprzez przechylenie głowicy rotora. Poniżej przedstawiamy dane projektowe najbardziej typowych wiatrakowców (patrz tabela).
Projekt wiatrakowca. Na ryc. 5, A, B, C podano główne szczegóły wiatrakowca S-30; na ryc. 5, A to widok wiatrakowca, gdzie a to wał startowy, b to zbiornik benzyny, c to sprzęgło i skrzynia biegów, d to przepustnica, d to wspólne zwalnianie koła startowego i hamulca, f to blokada dźwigni sterującej, g i h to regulacja sterowania poprzecznego i wzdłużnego, oraz - hamulec koła, załączenie i hamulec wirnika, k - regulacja kąta zacięcia; na ryc. 5, B przedstawia kontrolowaną tuleję, gdzie a i b to pionowe i poziome przeguby lemiesza, c to uchwyt sterujący, d i e to wzdłużne i poprzeczne sprężyny regulacyjne, e to koło zębate, g to sterowanie hamulcem , h to przegub poprzeczny, oraz - mechaniczna tuleja rozrusznika, k - mechaniczna rolka rozrusznika, l - amortyzator cierny; na ryc. 5, B przedstawia: sprzęgło włączające a, koło zębate b wraz z rolką c, sprężynę włączającą d i dźwignię włączającą d.
Łopaty wirnika (rys. 5, A) mają zwykle rurowy dźwigar wykonany ze stali hartowanej chromowo-molibdenowej, na którym zamontowane są drewniane lub metalowe żebra. Przednia krawędź pokryta jest sklejką lub duraluminium, tylna krawędź jest utworzona przez metalową podłużnicę. Wierzch łopatek pokryty płótnem i lakierowany. W Anglii lite ostrza wykonuje się również z jasnego drewna balsy, przy czym drzewce pozostają w formie rurki. Usztywnione łopaty wirnika (rys. 1) podczas postoju na ziemi są podparte za pomocą linek przymocowanych do słupa zamontowanego na piaście, przy czym kąt nawisu w dół wynosi 5-7°. Są one połączone ze sobą „linkami międzyłopatkowymi”, które zawierają gumowe amortyzatory i są przymocowane do łopatek za pomocą amortyzatorów ciernych.
Kable międzyłopatkowe mają za zadanie zapewnić równomierny rozkład momentu obrotowego na wszystkie łopatki podczas rozruchu mechanicznego i innych niestabilnych warunków pracy. W odróżnieniu od wirnika usztywnionego, wirnik wspornikowy (rys. 5) [np. A-6 (rys. 4), S-30R (rys. 2)] nie posiada linek nośnych, które zastąpiono ogranicznikiem u nasady łopatki oraz linek międzyłopatkowych zastąpionych ciernymi l lub inne amortyzatory przy zawiasie pionowym A, ograniczając i łagodząc ruchy łopatek w płaszczyźnie obrotu (ryc. 5, B). Bardzo ważne jest prawidłowe działanie tych amortyzatorów, a także położenie złącza pionowego względem osi obrotu duża rola w zapewnieniu płynnej pracy rotora. Dzięki mocowaniu przegubowemu główną siłą działającą na łopatę jest siła odśrodkowa (około 10-krotność siły udźwigu łopaty), która jest siłą obliczeniową dla żeber i podłużnic. Przypadek obliczeniowy dźwigarów łopaty obejmuje przypadek zgięcia podczas upadku i uderzenia w ogranicznik w wyniku przypadkowego zadmuchu wiatru na ziemię oraz przypadek skręcenia od sił bezwładności w locie. Niewystarczająca sztywność skrętna łopaty, oprócz niepożądanego wzrostu kąta skręcenia, powoduje drgania i bicie wirnika w locie. Aby zapewnić płynną pracę wirnika, konieczne jest zachowanie całkowitego podobieństwa w położeniu masy nie tylko wzdłuż, ale także w poprzek łopatek. Piasta wirnika, obracająca się wokół osi przymocowanej do dzika, ma uszy z łożyskami kulkowymi lub konwencjonalnymi, w które włożone są sworznie poziomych zawiasów końcówek łopatek. Tuleja ma zwykle dwa łożyska promieniowe i jedno podporowe, które przenoszą całe obciążenie. Materiał tulei to wysokiej jakości stal. Na ryc. 6 przedstawia piastę radzieckiego wiatrakowca A-7, a FIG. 5, B - tuleja sterowana wiatrakowca S-30R.
Ten ostatni posiada 2 wzajemnie prostopadłe zawiasy a i b, wokół których może się obracać. Pozycja tulei z dźwignią sterującą w pozycji neutralnej V regulowane za pomocą specjalnych sprężyn G I D, które jednocześnie ułatwiają i upraszczają sterowanie urządzeniem. Obwód sterujący pokazano na rys. 7.
Podwozie ma szeroki rozstaw kół, co zapewnia większą stabilność samolotu podczas lądowania przy bocznych wiatrach. Stosuje się amortyzację olejową o dużym skoku (120-150 mm) i koła balonowe. Kąt podwozia, zwłaszcza dla wiatrakowców ze sterowaniem bezpośrednim, jest bardzo duży (do 30°). Pożądany jest kąt lądowania wynoszący co najmniej 13°. Kula, która przejmuje duże obciążenia podczas stromego lądowania, jest zwykle wykonywana w postaci koła na stojaku z amortyzacją olejową. Aby poprawić zwrotność na ziemi, co jest ważne w nieprzygotowanych warunkach miejsca lądowania, staje się to możliwe do opanowania.
Upierzenie. Ze względu na obecność wirnika ogon pionowy wiatrakowca charakteryzuje się małą wysokością, a jednocześnie niską sprawnością w zakresie stateczności toru. Problem ten często rozwiązuje się instalując małe boczne stateczniki na stabilizatorze lub instalując pionowy ustnik dwupłatowca. Poziomy ogon wiatrakowca różni się od samolotu jedynie procentowym stosunkiem sterów do całkowitej powierzchni ogona. W przypadku wiatrakowca odsetek ten sięga 55. W przypadku wiatrakowca bezskrzydłowego całkowita powierzchnia poziomego ogona jest nieco większa, aby zapewnić wystarczającą boczną stabilność statyczną.
Skrzydło. Jego powierzchnia jest wybierana z warunków stałej prędkości wirnika w locie i nie powinna przekraczać 0,8 rzeczywistej powierzchni łopatek. Aby zapewnić odpowiednią stateczność wzdłużną wiatrakowca, skrzydło musi być wycentrowane w granicach 25-85% średniej cięciwy aerodynamicznej. W najnowszych wiatrakowcach wyeliminowano zagięcia na końcach skrzydeł (rys. 1), które służyły zwiększeniu bocznej stateczności statycznej i przeciwdziałaniu poślizgowi bocznemu, a ich działanie kompensowano zwiększeniem poprzecznego V skrzydeł do 8-10°. Skrzydło jest cofnięte do planu, być może korzystne konstrukcyjnie. przydatne ze względu na stabilność wzdłużną i poprzeczną. Wszystkie pozostałe elementy wiatrakowca (kadłub, grupa śmigła) nie różnią się znacząco od elementów samolotu.
Aerodynamika. We wszystkich trybach lotu prędkość wirnika pozostaje prawie stała (dla konwencjonalnych konstrukcji 150-160 obr./min). Ze względu na obrót wirnika, nawet przy dużych kątach natarcia, mierzonych pomiędzy przepływem a płaszczyzną prostopadłą do osi obrotu, sekcje łopatek pracują przy małych kątach natarcia. Stosunek prędkości postępowej do prędkości obwodowej końcówki łopatki λ waha się od 0 podczas opadania pionowego do wartości 0,5-0,7 przy prędkościach maksymalnych. Więc. przyr. nawet przy maksymalnej prędkości lotu zewnętrzna połowa łopaty poruszająca się do tyłu znajduje się w normalnych warunkach przepływu. Ustawione w danym momencie zgodnie z wypadkową wszystkich sił, łopatki wykonują ruch trzepoczący względem osi zawiasu poziomego. Stożek opisywany przez ostrza, tzw. „tulipan”, jest symetryczny tylko podczas pionowego opadania. Podczas ruchu wiatrakowca do przodu asymetria prędkości w płaszczyźnie obrotu (prędkość względna łopaty podążającej za ruchem urządzenia jest większa niż prędkości łopaty poruszającej się przeciwnie do ruchu) powoduje asymetrię sił. Oś stożka przechyla się do tyłu i na bok. To. Całkowita reakcja aerodynamiczna wirnika składa się z 3 składowych: ciągu skierowanego wzdłuż osi obrotu, siły wzdłużnej prostopadłej do niej i leżącej w kierunku ruchu oraz siły bocznej skierowanej w stronę przedniej łopaty. Aby to skompensować, w konstrukcjach wiatrakowców oś wirnika jest lekko pochylona w przeciwnym kierunku (o 1-2,5°). Aby zidentyfikować przyczynę autorotacji wirnika, rozważmy siły działające na element łopaty (rys. 8) podczas opadania pionowego wiatrakowca.
Rzeczywista prędkość zbliżania się elementu pod kątem natarcia α jest wypadkową prędkości obwodowej i prędkości przepływu powietrza przez tarczę wirnika. Jak wiadomo, całkowita reakcja aerodynamiczna R zostanie odchylona z powrotem od prostopadłej do prędkości rzeczywistej o kąt γ = arc tg (Q/P), czyli o kąt odwrotności profilu. Jak widzimy z rys. 8, siła R rzucona na oś obrotu daje siłę P 1 - elementarny ciąg, a w płaszczyźnie obrotu - siłę L, która powoduje obrót ostrza zbieżnie do przodu. Stały obrót występuje, gdy siła R jest skierowana wzdłuż osi obrotu. Jednakże przy stałym autorotacji wirnika, pozycja ta występuje tylko w jednej części łopaty, znajdującej się w przybliżeniu w pozycji 2R/3. Na odcinkach wewnętrznej części ostrza wypadkowa jest nachylona do przodu i wytwarza moment obrotowy, który jest absorbowany przez zewnętrzną część ostrza, gdzie wypadkowa jest odchylana do tyłu. Jeśli element będący w stanie stałej autorotacji ulegnie spowolnieniu, to w wyniku spadku prędkości obwodowej zwiększa się kąt natarcia, w wyniku czego następuje przechylenie do przodu i pojawia się element przywracający rotację. W ten sam sposób, gdy obrót przyspiesza, powstaje siła hamowania, przywracając stan autorotacji w stanie ustalonym. Kąt ustawienia łopatki określa kąt natarcia danego profilu w warunkach ustalonej autorotacji. Autorotacja jest możliwa tylko przy wąskim zakresie dodatnich kątów montażu łopat, których górna teoretyczna wartość dla profilu Getyngi wynosi 429 Ɵ = 7°. Na ryc. 9 pokazuje właściwości aerodynamiczne wirnika; Dla porównania naniesiono charakterystykę skrzydła.
Wszystkie współczynniki dla wirnika nie są związane z rzeczywistą powierzchnią łopatek, ale z powierzchnią tarczy, którą zamiatają. Tymczasem widzimy, że maksymalna wartość współczynnika siły nośnej C dla wirnika jest zbliżona do wartości dla skrzydła. Jeśli C y odnosi się do rzeczywistej powierzchni łopatek, wówczas jego maksymalna wartość będzie 8-10 razy większa niż wartość skrzydła. Wirnik nie posiada trybu przeciągnięcia, który występuje w pobliżu skrzydła przy kątach natarcia 15-17° i powoduje wirowanie. Całkowity współczynnik siły wirnika stale rośnie wraz ze wzrostem kąta natarcia. Przechodząc do dużych kątów natarcia (20-30°), wiatrakowiec spokojnie wchodzi w strome zniżanie przy małych prędkościach.
Maksymalna jakość wirnika wynosi około 8-10 (w zależności od kąta montażu i współczynnika wypełnienia k, czyli stosunku rzeczywistej powierzchni łopatek do powierzchni zamiatanej), a jakość jest wprost proporcjonalna do pierwszego i odwrotnie proporcjonalna do drugiego. Maksymalna jakość występuje przy małych kątach natarcia, a co za tym idzie, przy małych wartościach C y, czyli w warunkach maksymalnej prędkości (ryc. 10).
Przy rozpiętości skrzydeł równej średnicy wirnika moc wydatkowaną na pokonanie oporu indukcyjnego obu, a także szkodliwego oporu wiatrakowca i statku powietrznego, można uznać za równą. Jak wiadomo, moc zużyta na pokonanie oporu profilowego skrzydła jest proporcjonalna do sześcianu prędkości (N p = C p ϱSV 3), a moc wydana na pokonanie oporu profilowego wirnika, ze względu na prawie całkowita stałość liczby jego obrotów przy wszystkich prędkościach, to tylko pierwsza potęga prędkości. To. należy założyć, że przy niewielkim obciążeniu mocy silnika, czyli przy pomocy aparatu szybkobieżnego, wiatrakowiec przy jednakowej masie i mocy silnika będzie miał większą prędkość maksymalną niż samolot. Sytuację tę ilustrują te pokazane na ryc. 11. Krzywe Penoda wiatrakowca i samolotu.
Charakterystyka lotu wiatrakowca z niego wypływać właściwości aerodynamiczne: wysoki współczynnik siły nośnej umożliwia loty poziome przy bardzo małych prędkościach rzędu 30-40 km/h, będąc jednocześnie wiatrakowcem o niewielkim obciążeniu 1 litra. Z. nie ustępuje samolotowi pod względem prędkości maksymalnej. Zakres prędkości wiatrakowca sięga 5-6 zamiast 2,5-3 dla samolotu. Możliwa jest bardzo stroma trajektoria zniżania, aż do zniżania pionowego, którego prędkość mierzona w próbach w locie wynosi 10 m/s. Ponadto wiatrakowiec ma możliwość szybowania płasko, podobnie jak samolot. Przy odpowiednim obrocie wirnika przed startem wiatrakowiec ma bardzo krótki rozbieg (około 25-40 m lub mniej), a rozbieg wiatrakowca S-30 ze sterowaniem bezpośrednim wynosi 11 m. Warunek ten łącznie z możliwością lądowania bez rozbiegu, niezwykle zmniejsza wielkość wymaganego lotniska, umożliwiając działanie wiatrakowca w warunkach nieprzygotowanych lądowisk. Ponieważ jakość wirnika jest gorsza od jakości skrzydła, wiatrakowiec ma gorszą (o około 15%) prędkość wznoszenia i niższy sufit niż samolot. Jednak pod względem kąta startu nie ustępuje, a czasem nawet przewyższa samolot, gdyż wiatrakowiec ma znacznie mniejszą prędkość trajektorii. Bezpieczeństwo wiatrakowca charakteryzuje Ch. przyr. brak możliwości wykonania korkociągu, brak zjawiska utraty prędkości, zerowa prędkość lądowania. W wzburzonym powietrzu jest bardziej stabilny niż samolot ze względu na bezwładność obracających się łopatek. Sterowanie wiatrakowcem łatwiej zarządzać samolot; jakość ta jest szczególnie wyraźna w przypadku bezskrzydłego wiatrakowca z bezpośrednim sterowaniem. Dobrą zwrotność wiatrakowca określił Ch. dzięki temu szeroki zakres prędkości, płynniejsze przenoszenie obciążenia na korpus i niski moment bezwładności urządzenia względem osi pionowej. Należy zauważyć, że wszystkie specyficzne cechy wiatrakowca znalazły swój najbardziej uderzający wyraz w wiatrakowcu ze sterowaniem bezpośrednim. Ten ostatni ma: krótszy przebieg startu ze względu na wzrost kąta natarcia wirnika podczas detonacji; większe bezpieczeństwo przed wywróceniem się pod wpływem bocznych wiatrów podczas lądowania dzięki możliwości szybkiego wytłumienia siły nośnej wirnika poprzez odpowiednie jego przechylenie; pełna sterowność przy małych prędkościach, gdzie konwencjonalne sterowanie samolotem jest nieskuteczne; możliwość całkowicie pionowego zniżania, co nie jest możliwe w przypadku konwencjonalnego wiatrakowca o dowolnym ustawieniu oraz szereg innych zalet. Przyszłość należy do tego typu wiatrakowców.
Aplikacja. Nie konkurując z samolotem we wszystkich obszarach zastosowań, wiatrakowiec odkryje szereg nowych obszarów niedostępnych dla zwykłego samolotu. Szeroki zakres prędkości oraz wyjątkowe właściwości startu i lądowania pozwalają wiatrakowcom dobrze spisywać się w bardzo nierównym terenie. Możliwość lądowania na zaoranej ziemi, start z niewielkiego trawnika i łatwość obsługi sprawią, że będzie to cenne urządzenie dla lotnictwa komitetu wykonawczego. W fotografii lotniczej wiatrakowiec otwiera nowe perspektywy dzięki możliwości latania z małymi prędkościami. On mógłby. z powodzeniem stosowany również do siewu aerozolowego i zwalczania szkodników Rolnictwo. W Stanach Zjednoczonych wiatrakowce służą do gaszenia pożarów lasów, w celach turystycznych i w służbie policji. Wojskowe wykorzystanie wiatrakowców ma również bardzo szerokie perspektywy: zastąpienie balonów latawcowych wiatrakowcami do celów obserwacyjnych i kierowania ogniem, do celów eskortowania statków powietrznych i rozpoznania bliskiego zasięgu, do eskortowania okrętów wojskowych i zwalczania okrętów podwodnych. Ponadto istnieje prawdopodobna możliwość wykorzystania wiatrakowca jako szybkiej i zwrotnej maszyny w roli myśliwca.