ВерТолёТоМаниЯ

Компания "Gyrodyne Company of America" была создана в 1946 году для разработки перспективных моделей вертолётов. Работа специалистами компании была начата с разработки вертолёта Model J, ранее разработанного американской компанией "Helicopters Inc. (Bendix)".

Разработанная модель получила обозначение Gyrodyne Model 2 (GCA-2), имела два двухлопастных соосных несущих винта. Это был цельнометаллический аппарат соосной схемы с фюзеляжем округлой формы и двумя вертикальными стабилизаторами в хвостовой части. Вместо рулевого винта этот пятиместный вертолёт имел двухкилевое оперение, а также оснащался неубираемым трехопорным шасси и звездообразным двигателем Pratt & Whitney R-985-B4 Wasp Junior, установленным в хвостовой части фюзеляжа.

Первый полёт CGA-2 (N74101) состоялся в 1947 году. После успешных испытаний Model 2 конструкторы приступили к созданию вертолёта модели Model 7 Helidyne (GCA-2A), имевшего крыло небольшого размаха, на концах которого устанавливались по одному двигателю Avco Lycoming мощностью 375 л. с.

Двигатели работали на несущие винты и толкающие воздушные винты — получался своего рода винтокрыл, способный совершать полёт как в «вертолётном», так и в «самолётном» режимах. Опытный образец был создан на базе планера вертолёта Model 2, на него установили два двигателя Avco Lycoming и два тянущих воздушных винта для отработки концепции. В этом виде вертолёт совершил первый полёт 30 ноября 1949 года.

В 1952 году была построена последняя версия вертолета Gyrodyne GCA-2C.

Единственный экземпляр (N6594K) поднялся в воздух 25 апреля 1952 года.

В последующем работы по этим двум вертолётам были прекращены, но они подтвердили работоспособность и высокую эффективность разработанной компанией системы соосных несущих винтов противоположного вращения. Данная же система была применена на вертолетах XRON-1 и YRON-1 Rotorcycle — две и 13 таких машин, соответственно, были приобретены ВМС и КМП США для проведения оценочных испытаний.

На базе данного вертолёта был создан беспилотный противолодочный вертолет QH-50, который строился в немалом количестве для ВМС и Армии США до конца 1960-х годов. Часть таких машин эксплуатировалась вплоть до 1980-х годов.

Лётно-Технические Характеристики GCA-2:

• Диаметр несущего винта: 14.63 м;
  - Высота: 4.37 м;
  - Масса: пустого 1633 кг; - максимальная взлетная 2449 кг;
  - Тип двигателя 1 ПД Pratt & Whitney R-985-B4 Wasp Junior
  - Мощность: 1 х 336 кВт;
  - Максимальная скорость: 180 км/ч;
  - Крейсерская скорость: 143 км/ч;
  - Практическая дальность: 435 км;
  - Практический потолок: 2135 м;
  - Экипаж: 2 чел;

- Полезная нагрузка: до 3 пассажиров.

В статье использованы фото автора: https://igor113.livejournal.com/ из музея: https://igor113.livejournal.com/899815.html

источник статьи: https://vk.com/@-223685751-v-odnom-oblichii-i-soosnik-i-vint...

Вероятнее всего, "однолопастный винт" или скорее его "аналог" известен с незапамятных времён: достаточно взглянуть на кленовое "семечко-крылатку", которое наилучшим образом «авторотирует» при падении с высоты.

Поэтому неудивительно, что "однолопастный винт" пробовали применять в авиации достаточно давно.  Так или иначе, однолопастный пропеллер выпускался и применялся на самолётах - например, "винт Эверелла", выпускавшийся в США в 1930-х-40 годах.

Винт этот был деревянный, с металлическим грузом - противовесом вместо противоположной лопасти. Естественно положение этого противовеса в известных переделах регулировалось (что позволяло точно отбалансировать винт). Винт предлагался к установке на лёгкие самолеты типа Piper Cub и подобные. На сколько известно, работал он вполне прилично, пилотажные характеристики самолёта не изменялись, а вибрации были даже меньше обычных. Большой популярности, однако, эта схема не приобрела.

Некоторое применение однолопастный винт нашел в авиамоделизме.

Значительно позже, по-видимому, с 1980-х годов, однолопастный винт нашёл некоторое применение на мотопланерах. Речь идёт о машинах с убирающимся винтом, где колонка выдвигается из фюзеляжа на время моторного полёта, а затем - убирается для снижения сопротивления. В силу того, что моторный полёт применяется только для набора высоты, а основное время приходится на парение, такая схема оказалась довольно удобной, за счёт малых габаритов.

Было бы удивительно, если б такой винт не попытались поставить и на вертолёт. Попытки были. Вот, по видимому- первая: французский "жироптер", или, лучше сказать - "монокоптер" Папена и Руилли, названный Chrysalide. Это был реактивный вертолёт с одной пустотелой лопастью, длиной пятнадцать метров, в полость которой - сжатый воздух подавался от компрессора, приводимого 80- сильным двигателем. Двигатель был и противовесом. Вырываясь из сопла, воздух приводил лопасть в движение вокруг центральной гондолы. А для управления служила поворотная труба, также работающая как газовый руль - на сжатом воздухе. Монтировалось всё это на поплавке.

В ходе испытаний в 1917 году, аппарат не смог подняться в воздух, перевернулся и затонул.

В начале 1960-х, немецкие конструкторы создают лёгкий одноместный экспериментальный вертолёт Во-103.

Главной его особенностью был новый несущий винт, который состоял из одной единственной лопасти (был конечно у неё и противовес).
Он не плохо летал кстати. Правда в 1962 году, после ряда испытаний проект свернули....
Лётно-Технические характеристики Bo-103:
Экипаж: 1 чел,
Силовая установка: 1 x ILO мощностью 37 кВт,
Диаметр несущего винта: 6.57м,
Взлётный вес: 400кг,
Вес пустого: 268 кг,
Максимальная скорость: 140км/ч,
Крейсерская скорость: 114км/ч,
Дальность полета: 450км.

Также стоит добавить, что авиаконструктор Евгений Глухарёв, занимавшийся ранцевыми вертолётами, тоже обратил внимание на эту схему.

Вертолёт испытывался на привязи, летал неплохо.

Однолопастный рулевой винт ставился на некоторые экспериментальные вертолёты.

В 60-е - 90- е годы "монокоптеры" строили авиамоделисты в СССР, в США, в Венгрии и добились немалых успехов.

Так, что вот Вам и ответ... Да вертолёт может летать с одной лопастью, но конечно же если это предусмотрено конструкцией...

источник: https://ext-6468156.livejournal.com/

В середине сороковых годов прошлого столетия - летательный аппарат под наименованием - "хеликоптер", он же "вертолёт" начал постепенно набирать популярность и доказывать свои возможности, как в военной, так и в гражданской сфере.
До того, как одновинтовая схема (с одним несущим и хвостовым винтами) была практически повсеместно принята в вертолётостроении (в настоящее время большая часть вертолётов имеет именно такую схему), у некоторых изобретателей по всему миру возникла идея установить импульсные (или реактивные двигатели) на законцовки лопастей несущего винта. Всё это дело было связанно с простотой конструкции, в отличии от других вертолётов различных схем.

В длинный список компаний, опробовавших это решение, входит и швейцарская компания Contraves (эта компания была основана в Эрленбахе в 1936 году), построившая в 1950-х годах одноместный прототип с нестандартной системой управления. Этот вертолёт долгое время оставался малоизвестным и "окутанным завесой тайны". Удалось собрать в этой статье немногочисленные сведения об этом вертолёте.

Начиная с 1955 года, эта компания приступила к разработке одноместного прототипа, под руководством инженера Сленцеля (который позже переехал в США), проектировался он для военных целей, как вертолёт разведки и связи.

Задумывался этот вертолёт, как "быстро складывающийся" и транспортируемый в автомобиле, в частности в военном джипе. По замыслу конструктора, для управления этой моделью не требовалось практически никакого лётного опыта.

Вертолёт (который, по-видимому, так и не получил официального обозначения) имел 6-метровый двухлопастный несущий винт, приводимый в движение двумя импульсными реактивными двигателями, разработанными этой же компанией Contraves. Двигатели имели диаметр около 80 мм и создавали тягу около 15 кг каждый. Ротор вращался со скоростью около 600 об/мин.

Импульсные реактивные двигатели были установлены на отдельных стержнях с профилем крыла, расположенном перпендикулярно лопастям на расстоянии около 1,50 м от втулки несущего винта (смотри фото выше, то есть не на самих лопастях, такого я не видел ни в одной подобной схемы, довольно оригинально и вполне разумное решение, на мой взгляд).

Топливо подавалось к импульсным реактивным двигателям с помощью двойного поршневого насоса, который находился в 30-литровом топливном баке, а сам бак служил опорой для кресла пилота.
С помощью двух рычагов пилот регулировал подачу топлива и, соответственно тем самым увеличивал или уменьшал мощность. Расход топлива оценивался примерно: 60 литров в час.
Металлические лопасти были оснащены гидравлическими амортизаторами, и они соединялись со втулкой несущего винта с помощью шарниров.
Втулка несущего винта устанавливалась сверху металлической конструкции. Также имелся баллон со сжатым воздухом, который использовался для запуска импульсных реактивных двигателей.

Имелась у вертолёта и приборная панель, на которой были установлены некоторые важные элементы управления и приборы: - прибор, измеряющий скорость вращения НВ; - манометр, показывающий давление воздуха в баке; - двойной индикатор расхода топлива, индикатор запаса топлива (топливомер); - клапан, закрывающий подачу топлива, - и электрический выключатель.

Описать каким образом управлялся этот аппарат мне будет сложно, но я постараюсь, надеюсь Вы поймете как это работало....

Вертолёт имел нетрадиционную систему управления, основанную на простом смещении центра тяжести.
(Среди пионеров, выдвинувших эту идею, был авиационный инженер Чарльз Хортон Циммерманн (1908-1996), который в 1930-х годах пришёл к выводу, что обычного балансирования человека достаточно для управления небольшим летательным аппаратом.
Его теории были окончательно подтверждены, когда в начале 1950-х годов была построена летающая платформа Hiller VZ-1 Pawnee. Эта концепция, названная Циммерманом "кинестетическим управлением").
В прототипе Contraves сиденье пилота было установлено над баком и могло перемещаться вперёд и назад. Перемещая свой вес (а значит, и центр тяжести), пилот, пристегнутый страховочным ремнем к трубе перед грудью, мог выбирать, в каком направлении двигаться. Перемещая своё тело влево или вправо, так он получал боковое управление.

Передвигая правой рукой ручку вверх-вниз, пилот управлял углом наклона лопастей (то есть рычаг коллективного или же общего шага). Поворотом ручки пилот управлял подвижным стабилизатором (изготовленного из лёгкого алюминиевого сплава). Несущая труба стабилизатора крепилась к опоре втулки несущего винта.
У вертолёта было небольшое обычное полозковое шасси с колеёй около 100 см.
Вес пустого аппарата составлял около 30 кг, а максимальный взлётный вес оценивался в 140 кг.

Лётные испытания проводились в сельской местности близ городка Делемон. Испытания проводились на привязи, под управлением пилота - испытателя Г. Янотти. Во время одного такого испытательного полёта, летательный аппарат упал и был повреждён, восстановлению не подлежал, пилот при этом не пострадал, отделавшись незначительными ушибами.

Попытки воссоздать проект и оснастить его обычным бензиновым двигателем была отклонена, а впоследствии проект окончательно был свёрнут и забыт.
Это всё, что мне удалось найти об этом причудливом летательном аппарате...

Да ещё в дополнение сама компания Contraves начала свою деятельность в середине 1930-х , и основным её направлением было - разработка и создание зенитного оружия, каким образом она занялась проектированием вертолёта, для меня остаётся загадкой.....

источник: https://dzen.ru/a/ZlV6U00nSm24FWpa?share_to=link

Всякому вертолёту нужен двигатель - для приведения во вращение несущего винта, а также и хвостового винта. Или двух несущих винтов, в зависимости от схемы машины (соосной, продольной и поперечной).

Двигатель этот может быть поршневым или газотурбинным. В обоих случаях привод от двигателя на винт осуществляется через редуктор. Связано это с тем, что обороты двигателя значительно выше нужных оборотов несущего винта. Понижающий редуктор необходим. Но этот агрегат очень дорогой и тяжёлый.

Кроме того, одним редуктором обойтись тоже не удаётся - ведь хвостовой винт имеет свой диапазон оборотов. Приходится ставить ещё один, а то и два редуктора. Трансмиссия вертолёта - сложная конструкция, состоящая из силовых установок, редукторов, валов, а также и системы управления несущим и хвостовым винтами... Это целый комплекс деталей и агрегатов требующих трепетного обслуживания....

Идея радикально упростить конструкцию витала в воздухе. Действительно, уже издавна известны такие инженерные изобретения как турбина Герона, или фейерверочное колесо. Поэтому- не поставить ли небольшой реактивный двигатель прямо на лопасть?

Каковы преимущества такого решения:

- Во- первых, при таком приводе не возникает реактивного момента, и соответственно, сразу отпадает нужда в хвостовом (рулевом) винте и его трансмиссии;

- Понижающий редуктор также не нужен;

- Вертолёт становится очень лёгким и простым, из-за радикального упрощения конструкции.

Идея приобрела популярность еще с 1950-х годов. Вертолеты с реактивным приводом несущего винта строились и испытывались десятками. Как сверхлёгкие одноместные, так и тяжёлые.

Двигатели были разного типа: классические турбореактивные, пульсирующие, прямоточные, даже ракетные на перекиси водорода. Основными проблемами, которые обнаружились сразу, были прочностные: - центробежная сила, стремящаяся оторвать двигатель на рабочих оборотах, подача топлива через лопасть, тепловые нагрузки и высокий расход горючего. Да и ночью они выглядели впечатляюще:

Поэтому опробовали и другую схему, в которой газовая турбина стояла, традиционно, в корпусе вертолёта, а горячий газ от неё разводился по лопастям, так называемый "привод горячего цикла".

Ещё более удачной оказалась схема, где газотурбинный двигатель приводил воздушный компрессор с последующим разведением сжатого воздуха по лопастям к выходным патрубкам. По этой схеме строился единственный серийный реактивный вертолёт- французский "Джинн" - лёгкая машина общего назначения, первый полёт в 1953, построено 180 вертолетов.

Почему же вертолёты с реактивным приводом не стали распространенными?

В первую очередь, из-за высокого расхода топлива в сравнении с обычной схемой, и соответственно, малой дальности полёта. Впрочем, схема не изжила себя, а за прошедшие полвека стали доступны новые технологические решения и материалы. Энтузиасты продолжают строить!

В 1939 году в компании Société Nationale de Constructions Aéronautiques du Sud-Est (SNCASE) начались работы над многоцелевым автожиром. Проект, получивший обозначение SE-700, возглавил инженер Пьер Мерсье (Pierre Mercier).

Работы по проектированию многоцелевого автожира, предназначенного в первую очередь для обеспечения связи, начались в концерне SNCASE сразу после завершения немецкой оккупации (Немецкая оккупация затормозила развитие проекта. Но к 1945 году прототип был готов).

Конструкция аппарата была деревянной, но его внешний облик иначе как футуристическим не назовешь.

Фюзеляжу автожира придали наиболее аэродинамически выгодную форму с наименьшим количеством выступающих деталей. Впервые в практике вертолетостроения использовали убираемое шасси: носовая стойка убиралась в фюзеляж, основные колеса почто полностью закрывались высокими и тонкими обтекателями, которые одновременно служили дополнительными килями. Кабина была рассчитана на одного пилота и двух пассажиров. Для автожира планировался рядный двигатель Bearn 6D-07, но получить его в срок оказалось невозможным и на опытном экземпляре установили мотор Renault (двигатель Renault 6Q-01, мощностью 220 л.с.), недостатка в которых не ощущалось.

Первый прототип автожира SE.700 был построен в менее чем за год и уже 25 мая 1945 года он совершил свой первый полёт на аэродроме в Мариньяне, управлял автожиром пилот Стакенбург. Замена двигателя повлияла на характеристики автожира не самым лучшим образом (Испытания выявили проблемы с охлаждением двигателя, но также показали, что у SE-700 хорошие лётные характеристики), но даже с ним у SE.700 были большие перспективы. Испытания автожира неожиданно завершились 6 января 1946 года, когда при неудачной посадке аппарат был сильно поврежден. Его решили не восстанавливать и сосредоточить усилия на доводке улучшенного SE.700А, однако по причине неготовности двигателя Bearn 6D-07 второй прототип так никогда и не взлетел. Программу SE.700 решили закрыть, посчитав, что с функциями связи отлично справятся обычные лёгкомоторные самолёты и вертолёты, которых с каждым годом становилось всё больше.

Лётно-технические характеристики SE.700:

- Диаметр несущего винта: 12.50 м;

- Длина: 6.55 м; - Высота: 3.80 м;

- Масса: максимальная взлётная 1535 кг;

- Тип двигателя: 1 ПД Renault 6Q-01, мощностью: 1 х 220 л.с.;

- Максимальная скорость: 266 км/ч; Крейсерская скорость: 159 км/ч;

- Практическая дальность: 660 км; - Практический потолок: 4500 м;

- Экипаж: 3 чел.

Все фото и материалы взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

источник: https://dzen.ru/a/Zins5FTbFFutPLpT?share_to=link