Техника - молодёжи 1986-05, страница 57

ЛЕТИТ И ВЕРТИТСЯ, ВЕРТИТСЯ И ЛЕТИТ

Если «Циклокран» и не является самым необычным летательным аппаратом в мире, он, несомненно, кандидат на это звание. Удивительный гибрид сочетает в себе характерные черты аэростата и самолета, вертолета и дирижабля. Идея канадца Артура Кримминса оказалась на редкость удачной.

По словам одного из создателей летательного аппарата нового типа, Ви-лларда Хаунсчайлда, «Циклокран» обладает нейтральной «плавучестью». Это означает, что наполненный гелием корпус-баллон полностью уравновешивает вес конструкции и примерно половину веса подвешиваемого груза, а остальная часть подъемной силы создается за счет крыльев, увенчивающих четыре лопасти. Последние смонтированы на корпусе и вращаются вместе с ним относительно продольной оси аппарата. Именно этот необычный движитель придает конструкции и экзотичность, и несомненные достоинства.

Принцип работы и управления аппаратом можно уяснить по приведенным рисункам (см. 4-ю стр. обложки) и фотографии. Основу конструкции создают продольная осевая ферма и крестообразно расположенные силовые балки, связанные расчалками и Помещенные внутри корпуса, который оснащен продольным цилиндрическим баллонетом. К внешним узлам силовых балок радиально прикреплены лопасти, как бы являющиеся их продолжением, плоскость вращения которых перпендикулярна оси корпуса. Они создают продольную силу тяги. На концах лопастей закреплены крылья; над двумя из них, расположенными диаметрально, на пилонах установлены двигатели с 4-лопастными пропеллерами для

раскрутки и поддержания вращения корпуса. Естественно, кабина-гондола и элементы подвески грузов не вращаются. Они подвешены с помощью тросов и шарнирных узлов к носовой и кормовой точкам фермы. Угол установки лопастей может изменяться и циклически, подобно несущему винту вертолета. Таким путем пилот управляет силой тяги по направлению, при этом воздушный корабль может разворачиваться буквально на месте. Одновременное изменение угла установки всех лопастей из кабины пилота позволяет регулировать частоту вращения системы, а следовательно, и поступательную скорость. Изменяя углы установки и лопастей, и крыльев, пилот заставляет «Циклокран»» двигаться в любую сторону — вверх, вниз, вперед, назад и даже боком.

Кольцевое хвостовое оперение обеспечивает стабилизацию аппарата при полете и когда он не находится в специальном ангаре (эллинге), а прикреплен к причальной мачте на открытом воздухе. Кстати, самый первый образец «Циклокрана» был разрушен в 1982 году штормовым ветром именно в то время, когда его оставили вне ангара. Считается, что к аварии привела недостаточная эффективность Y-образ-ного оперения, которым был оснащен 42-метровый корпус корабля.

Новый, 54-метровый, «Циклокран» уже выполняет задания лесничих. Но его возможности еще далеко не раскрыты, поскольку на нем установлены только два двигателя вместо четырех, предусмотренных проектом. Это было сделано для того, чтобы максимально облегчить аппарат и упростить его конструкцию. Так что мощности силовой установки хватило, чтобы раскрутить корпус не до расчетной угловой

панорама

скорости—13 об/мин, а только до 10 об/мин₍ что, естественно, привело к снижению скорости обтекания лопастей и крыльев воздушным потоком до 72 км/ч вместо расчетных 96 км/ч. Как известно, аэродинамическая подъемная сила прямо зависит от квадрата скорости набегающего воздушного потока, поэтому у «Циклокрана» она меньше, чем могла бы быть. Правда, он смог Оторвать от земли «фольксваген» (см. фото), но это все же не 2 т, на которые рассчитывали проектировщики.

Следующим шагом, как заявили создатели «Циклокрана», будет разработка серийной модели. Они считают, что с помощью подобных аппаратов удастся повысить до 90% долю воздушных перевозок леса, заготавливаемого на западе Канады, там, где строительство автомобильных дорог обходится чрезвычайно дорого. Серийный 102-метровый корабль, по расчетам, будет способен часами находиться в воздухе и поднимать 16 т груза. Обладая дальностью полета свыше 4800 км, он в ряде случаев может оказаться куда выгоднее тяжелых вертолетов.

Как сложится дальнейшая судьба этого экзотического летательного аппарата — покажет будущее.

По материалам зарубежной печати

Вся хитрость аэродинамики «Циклокрана» заключается во взаимном положении системы крыльев и лопастей. Для того чтобы воздушный корабль завис (1), крылья с переменным углом атаки устанавливают ■ нейтрально* положение — параллельно горизонтальной оси. При переходе от висения к полету два поршневых двигателя мощностью по 150 л. е., установленные на концах противоположных лопастей, приводят корпус и закрепленные на нем лопасти во вращение против часовой стрелки (2). После разгона до максимальной скорости вращение прекращается, лопасти устанавливаются в полетное положение (3). Причем крылья создают подъемную силу, как на обычном самолете.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Техническое воплощение оригинального и достаточно сложного летательного аппарата само по себе является большим достижением воздухоплава тельной и авиационной техники. Однако особо необходимо выделить практическое осуществление нового принципа перемещения несущих поверхностей, в данном случае крыльев и лопастей, определяющего облик необычного летательного аппарата. Ведь аэростатический баллон является, по существу, увеличенной втулкой винта и в принци

пе может быть исключен. Предложенная авторами система вращающихся лопастей и крыльев позволяет непосредственно получить практически все силы и моменты для изменения положения аппарата в пространстве по всем шести степеням свободы. Все это удовлетворяет самым современным представлениям об оптимальном управлении летательным аппаратом и, естественно, сообщает «Ииклокрану» прекрасные летные качества при проведении кра^ово-транспортных операций. К сожалению, трудно по имеющимся материалам оценить летно-техничес-кие характеристики аппарата, так как они зависят от степени совершенства элементов системы управления изменением углов атаки крыльев и лопастей,

их кинематических параметров и надежности.

Несомненно, что немалые трудности возникают при хранении и обслуживании аппарата на земле, да и его воздухоплавательные свойства оцениваются чересчур оптимистично, что вызвано, видимо, рекламными целями. Необходимо помнить о возможности воздействия на аппарат сил, возникающих из-за эффекта Магнуса, так как размеры и угловая скорость вращения корпуса значительны. Все это, однако, лишь подчеркивает оригинальность нового летательного аппарата, принципы «летания» которого, вероятно, получат даль-игйшее развитие.

Владимир УЧВАТОВ, кандидат технических наук

55