Размещено на сайте 29.01.2009.

ПРЕДИСЛОВИЕ КАФЕДРЫ ПРОГНОЗОВ

Добрый день, уважаемые читатели!

Сегодняшний материал объединяет две статьи из моего любимого журнала «Популярная механика».

Первая рассказывает о том, как на вооружение русской армии была принята замечательная кавалерийская шашка, которая объединяла в себе возможности и колющего и рубящего оружия, но распространения не получила, потому что кавалерия как род войск стала развиваться медленнее из-за успехов других видов вооружений.

Вторая статья из этого же номера (по совпадению?) рассказывает о другом объединении альтернативных систем: самолётов и вертолётов – автожирах, которые даже в 50 годы оказались по технических характеристикам совершенно конкурентоспособными по цене по отношению к автомобилю, но тоже не получили развития.

Если внимательно относиться к истории техники, постоянно сопоставляя между собой сценарии развития разных семейств машин, то вдруг оказывается, что естественное и разумное желание получить систему с улучшенными свойствами на основе объединения альтернативных систем, как правило, рождает как бы «тупиковые ветки».

Тупиковые в том смысле, что, машины, построенные по принципам ЗОАС (закон объединения альтернативных систем), обязательно появляются в развитии техники, но по ряду причин существуют только одно поколение.

Образно выражаясь языком биологии – «гибриды потомства не дают».

Приведу только два примера намеренно из совершенно разных областей техники.

Слева гибрид из двух альтернативных технологий очистки табачного дыма: объединение папиросной гильзы и обычного фильтра от сигарет, а справа - один из «родителей» этого в целом очень хорошего технического решения – папироса.

Тираж ТС «папироса» и срок жизни несопоставимо выше, чем первой ТС , не смотря на то, что папиросы практически полностью вытеснены «подрывной технологией» - фильтрами.

Второй пример ближе к теме второй статьи и описывает поколение машин с двумя типами движителей: колесом и гусеницами.

Эта концепция конструирования потом многократно пыталась получить право на жизнь в танкостроении, но тоже развития не получила.

С огласитесь, что парусно-винтовое судно объективно ЛУЧШЕ, чем просто парусное или просто винтовое, однако, гибридные модели существуют как массовые, многотиражные решения ограниченное время и уходят в «карманы эволюции» , типа «спорт» или «игрушки» , уступая место машинам какого - то нового прогрессивного принципа.

Сформулирую это наблюдение иначе: чем ближе машина к совершенству, тем меньше у неё шансов на успех в продажах.

Получается, что в инноватике существует «парадокс идеальности»? Чем лучше, тем хуже? (Чем лучше ТТХ, тем меньше шансов на развитие семейства?)

Думаю, что никакого парадокса в этом наблюдении нет. В ЗРТС давно выявлен «закон неравномерности развития частей системы», который особенно ярко проявляется в своём сабтренде, исследованном Г.И Ивановым.

Назову его «примат развития РО»: наибольшую вероятность в развитии всегда имеет именно рабочий орган ТС.

Думаю, что именно это и объясняет приведённые наблюдения.

Но у закона «неравномерности развития частей ТС» есть, видимо ещё один, более высокий уровень проявления, который мы никогда не исследовали.

«Неравномерность развития ТС, входящих в состав техноценоза конкретной потребности». Перемещаться, питаться, развлекаться…

Одни технологии «подрывают» (вытесняют) другие, но по каким механизмам это происходит: никто на самом деле не знает. Модели кооперативной эволюции, которые могли бы отвечать на вопрос «кто кого победит» находятся пока в зачаточном состоянии.

Наверняка эти модели должны опираться на какие-то соображения типа «закона сохранения количества денег в карманах у покупателей», потому что именно за распределение этого ресурса происходит борьба машин за выживание.

Гибридные автомобили всех мастей пытаются вытеснить с рынка бензиновых и дизельных динозавров, но эта битва происходит на фоне осцилляций главного ресурса: «денег в карманах у покупателей», который в разные исторические отрезки времени – РАЗНЫЙ. В условиях кризисов, может быть, у «гибридников» даже больше шансов, чем у «моно принципных» машин.

Всё сложно, но очень интересно. Приятного чтения,

Ведущий рубрики Кафедра Прогнозов,

Юрий Даниловский.

Оружие

Идеальная шашка ( печатается с сокращениями)

Как выбирать

Александр Грек
Январь 2007 Постоянный адрес материала: http://www.popmech.ru/part/?articleid=1514&rubricid=7

По иронии судьбы кавалерия получила идеальное оружие тогда, когда оно уже было не нужно.

Шашка – оружие с клинком небольшой кривизны и эфесом с простой гардой или вовсе без нее. Отличительный признак – подвеска для ношения по-кавказски, лезвием назад

Рисунок 1. Чем более по касательной приходится удар, тем меньше угол поперечного сечения клинка

Рисунок 2. На восточной сабле (а) центр тяжести находится позади оси, проходящей через рукоять. На европейских клинках (б) рукоять изгибают к острию, что лучше для укола, но ухудшает баланс оружия

Рисунки 3 и 4

В Санкт-Петербургском военно-историческом артиллерийском музее хранятся три образца из той экспериментальной партии Федорова. Правда, какая из них была тем самым «номером шесть», никто не знает. Крайняя шашка справа – драгунская солдатская, экспериментальный образец 1900-х гг.

В детстве все мы играли в кавалеристов, и вас, наверное, как и меня, мучили разнообразные вопросы. Чем отличается сабля от шашки? Почему они кривые, а мечи и палаши прямые? Почему одни носят лезвием вверх, а другие – вниз? Почему на некоторых ножнах внизу металлические наконечники? Почему на одних шашках есть эфес, а на других – нет? Как правильно рубить? Ну и сакраментальный вопрос – какая шашка лучше всех в мире? Мы постарались ответить в этих материалах на эти детские вопросы, оказавшиеся совсем не детскими.

Несмотря на то, что человечество рубило друг друга не одно столетие, серьезных исследований, как должно выглядеть идеальное холодное оружие, как ни странно, в мире практически не проводилось. Большинство работ по холодному оружию были не чем иным, как историческими справочниками. Этим, наверное, объясняется и тот факт, что почти все музейные образцы оружия с военной точки зрения являются хламом. Пожалуй, за единственным исключением: холодное оружие Востока и сейчас остается лучшим оружием всадника. Этот парадокс первым подметил наш соотечественник и великий оружейник прошлого века Владимир Григорьевич Федоров. И ответил на большинство вопросов в своей книге «Холодное оружие», вышедшей в Санкт-Петербурге в 1905 году – как раз на закате эпохи этого легендарного вида оружия.

Менее процента

На самом деле эра холодного оружия закончилась гораздо раньше – уже в Крымскую войну 1853–1856 годов ранения холодным оружием составляли всего 1,5%-3% от общего числа. Чуть позже, во время русско-турецкой кампании, а точнее – к 1877 году, когда произошло сражение под Плевной, эта цифра упала уже до 0,99%. И так по всему миру, за исключением экспедиционных колониальных корпусов, ведущих войну с туземным населением: потери англичан от холодного оружия в Индии доходили до 20%, а в Египте – до 15%. Тем не менее и этот процент не сбрасывали со счетов, планируя перевооружение кавалерии к началу Первой мировой войны.

Рубить или колоть

Вот мы подошли к ответу на один из вопросов. Сабля и шашка – это изогнутое холодное оружие, предназначенное в первую очередь для рубки. Палаш – прямое оружие для укола. Вопрос, что более эффективно для действия кавалерии – рубящее или колющее оружие, – один из основных, занимавших военных теоретиков в XIX веке.

Приведем основные доводы сторонников колющего оружия – шпаг и палашей. Энергия удара пропорциональна массе и квадрату скорости (mv²/2), поэтому всаднику достаточно просто направить острие на противника, чтобы нанести ему страшную рану. В то же время поразить противника ударом гораздо труднее – нанесенный чуть раньше или позже, рубящий удар не имеет ни нужной точности, ни силы. К тому же удар требует двух раздельных движений – взмах и нанесение удара, а укол – одного. При ударе всадник раскрывает себя, а держа палаш для укола – напротив, закрывает. Доводы, заметим, очень убедительные, поэтому европейская кавалерия (особенно тяжелая: кирасиры и кавалергарды) и была в основном вооружена палашами. Ими вооружались драгуны и прочие виды легкой кавалерии, не говоря уже об артиллерийской прислуге. С 1711 года в России палаши полностью вытеснили сабли. Особый культ колющих клинков существовал во Франции, где они использовались в качестве дуэльного оружия и всякий уважающий себя человек просто обязан был владеть приемами фехтования шпагой. Оттуда мода распространялась и по всей Европе.

Восток – дело тонкое

В этих стройных рассуждениях есть только одна неувязка – кавалерия Востока. Монголо-татарские и арабские всадники легко расправлялись своими кривыми саблями как с легкой кавалерией, так и с тяжелобронированными рыцарями. Мало того, трофейные азиатские сабли ценились на вес золота, причем отнюдь не за свой внешний вид, а как раз за боевые качества. Ни один восточный воин не был замечен ни с двуручным мечом, ни с трофейным палашом. «На всем Востоке я не знаю ни одного народа, у которого было бы что-либо похожее на палаши, – писал известный российский военный теоретик XIX века генерал Михаил Иванович Драгомиров, – там, где противник не отказывался от свалки, а искал ее для употребления верхом, – рубящее оружие всегда предпочиталось колющему». А ведь Восток – родина кавалерии, и за столетия восточные сабли превратились в идеальное оружие, где каждая деталь продумана и проверена на практике. Заметим, что кавказские горцы и российские казаки, эти прирожденные рубаки, также всегда использовали рубящее оружие. Почему?

Первым доводом стала площадь поражения – у палаша это линия, описываемая острием, у сабли – плоскость, рассекаемая лезвием. Второй довод – преимущество сабли при небольшой скорости всадника, когда палаш становится практически бесполезным, а скорость сабли уменьшается ненамного.

Кривые сабли

Своей главной задачей Федоров считал не объяснение, почему Восток остановился на сабле, а почему она имеет такие характеристики. И в первую очередь – почему она кривая? Тут без элементарной геометрии не обойтись.

Производители клинков сталкиваются с проблемой: чем Уже лезвие и меньше угол заточки – тем легче оно проникает в ткань; но слишком острые клинки имеют высокую хрупкость, лезвие их легко повреждается при сильном ударе. Однако Федоров заметил, что при ударе важен не столько угол заточки реального лезвия, сколько угол поперечного сечения, причем чем под менее прямым углом к телу падает клинок, тем меньше «эффективный» угол поперечного сечения (рис. 1).

Из этого понятно, что для нанесения более эффективного удара прямым клинком необходимо наносить удары под углом. Для того чтобы сообщить клинку такую траекторию, следует, опуская руку, тянуть одновременно ее на себя – так называемый удар «с потягом». Потяг обеспечивает дополнительное действие клинка – двигаясь поперек ткани, он последовательно перерезает волокна, как пила или кухонный нож, что еще более способствует прониканию клинка в тело. Но на такое действие, замечает Федоров, тратится часть силы, отчего удары не могут быть столь действенными. А вот сильно искривленные сабли мамелюков, у которых наклон лезвия доходит до 450, при нанесении раны в 3–5 раз острее прямых клинков с аналогичным сечением. Попутно они и перерезают волокна, и наносят более длинные резаные раны.

Центр тяжести

Следующая тайна восточных клинков – расположение центра тяжести позади обуха. Для ее объяснения приведем в пример плотницкий топор. Если топор насадить просто на круглую палку, работать им будет чрезвычайно неудобно – центр тяжести будет находиться впереди оси, проходящей через рукоять. Поэтому топорища делают изогнутыми, относя центр тяжести назад (рис. 3). То же с клинками – если центр тяжести позади оси, проходящей через рукоятку, плоскость клинка идеально совпадает с направлением удара (рис. 2). Главный недостаток европейских сабель – изогнутая вперед рукоятка (это якобы удобнее для уколов), что автоматически исключает возможность правильной рубки, пишет Федоров. Заметим, что кавказские и казачьи шашки обладают прямыми рукоятями.

Рукояти

Еще один недостаток европейских сабель состоит в том, что их рукояти, как правило, покрыты различными желобками, да еще обмотаны проволокой, опять же якобы для удобства удержания оружия. В хороших восточных клинках все наоборот: их рукояти абсолютно гладкие – из рога, слоновой кости, твердого дерева, зачастую покрытые для удобства удержания замшей. Оно и понятно – опытные бойцы упражнялись с шашкой по нескольку часов в день, и рукояти с рубчиками быстро бы стесали ладонь в кровь. Федоров опять же приводит в пример плотницкие топоры с их идеально отполированными рукоятями.

Клин клином

Еще один аспект, которым напрочь пренебрегали европейские мастера, – поперечное сечение клинка. В большинстве европейских образцов оно имеет форму клина, а в некоторых у обуха даже делалось утолщение, как, например, у российских легкокавалерийских сабель начала XIX века. В итоге чем дальше проникает лезвие в плоть, тем сильнее сопротивление. У восточных же клинков наибольшее утолщение клинка располагается ближе к лезвию, и вся часть клинка за этим утолщением уже не встречает сопротивления (рис. 4).

Долы же на клинке не играют мифическую роль кровостока, а повышают сопротивление изгибу и уменьшают массу оружия. На восточных клинках все углы долов закруглены, а на европейских как сами долы, так и обух имеют резко очерченные углы, которые при ударе несколько задерживают проникновение клинка в тело.

Легковесные доводы

Другой камень преткновения – вес оружия. Традиционно в Европе считалось, что чем тяжелее клинок, тем эффективнее он в бою, – достаточно вспомнить легендарные двуручные мечи. Восточные сабли европейцы пренебрежительно называли легковесными. Тем не менее и тут восточные оружейники оказались правы – ведь сила удара, как мы уже писали, пропорциональна массе и квадрату скорости. Поэтому гораздо эффективнее увеличивать скорость удара, которая у более легких восточных клинков выше. Помимо увеличения скорости, более легкие клинки позволяли проделывать такие фехтовальные трюки, о которых строевые части с тяжелыми саблями и мечтать не могли. В частности, участники русско-кавказских войн отмечали, что, пока российский всадник делал взмах тяжелой саблей, кавказский воин успевал нанести удар в район локтя снизу и после этого обрушить смертельный удар по обезоруженному противнику.

Центр тяжести

Ну и последнее, на что обращает внимание Федоров, – это центр тяжести. Очевидно, пишет он, что для увеличения силы удара та часть клинка, которой наносится удар, и должна быть тяжелее всех других частей сабли, следовательно, центр тяжести надо сдвигать как можно сильнее к острию. Часть клинка, примыкающая к рукояти, служит исключительно для передачи силы удара – в топоре эту роль играет топорище. Следовательно, делать ее одной ширины и толщины с остальной частью клинка вовсе не обязательно. Тем не менее европейские клинки делаются практически одинаковой ширины по всей длине, иногда даже расширяясь к эфесу. Восточные же кривые сабли, наоборот, расширяются к концу, сужаясь к рукояти. Все это для одной цели – придать рабочей части клинка максимальную массу и облегчить остальную часть.

Кстати, у колющего оружия баланс должен быть совсем другим: чем ближе центр тяжести к эфесу, тем эффективнее укол. Хороший пример – французские шпаги.

Не нужно путать центр тяжести с центром удара, часто обозначаемым на восточных клинках особой зарубкой на обухе; в российской шашке образца 1881 года в этом месте заканчиваются долы. Когда через эту точку проходит направление удара, рука не получает никакого сотрясения.

Хотели как лучше

В 1881 году под руководством генерал-лейтенанта А.П. Горлова была проведена реформа вооружения с целью установления единого образца холодного оружия для всех родов войск. За образец для клинка был взят кавказский клинок, «имеющий на Востоке, в Малой Азии, между кавказскими народами и нашими тамошними казаками высокую известность как оружие, оказывающее необыкновенные достоинства при рубке». Кавалерийские, драгунские и пехотные сабли, а также кирасирские палаши тогда же были заменены на единые драгунские и казачьи шашки образца 1881 года. Это была первая попытка научно обосновать выбор холодного оружия. Проблема у этой шашки была одна – ее разрабатывали для двух взаимоисключающих целей: для рубки и уколов. Федоров пишет: «Необходимо признать, что наша шашка образца 1881 года и колет, и рубит плохо.
Наша шашка рубит плохо:
– вследствие незначительной кривизны, при которой теряются все преимущества кривых сабель;
– вследствие неправильной посадки рукояти. Для придания шашке колющих свойств средняя линия рукоятки направлена в острие – для этого пришлось несколько отогнуть рукоять по направлению от обуха к лезвию. Что и привело к утере некоторых хороших рубящих свойств оружия.
Наша шашка колет неудовлетворительно:
– для придания ей рубящих свойств делается искривленной, что задерживает ее проникание;
– вследствие значительного веса и отдаления центра тяжести от эфеса».

Оружие малорослых драгун

Какой же должна быть идеальная шашка? У профессиональных рубак – казаков и горцев – ответ на этот вопрос один: конечно, знаменитый кавказский «волчок». Так в XIX веке называли кавказские шашки из-за часто встречающегося на них клейма с изображением волка. Однако это оружие идеально именно для профессионалов, занимающихся выездкой и упражняющихся с шашкой с раннего детства по нескольку часов в день. То, что вытворяли со своими клинками казаки и горцы, строевому солдату повторить было не под силу. Для них требовалось простое и надежное оружие, своеобразный «сабельный автомат Калашникова», которым солдаты могли бы сносно и рубить, и колоть. Федоров разбил эту задачу на четыре подзадачи: правильно выбрать кривизну клинка и присадку рукояти, выверить положение центра тяжести и вес клинка.

1. Кривизна нашего клинка, писал Федоров, в точности повторяет кривизну знаменитых кавказских волчков – идеально приспособленную как для рубки, так и для укола. Вердикт был такой – кривизну оставить без изменения.

2. Генерал Горлов для обеспечения шашке образца 1881 года лучших колющих свойств придал рукояти наклон от обуха к лезвию, направив среднюю линию рукояти в острие. Действовать таким оружием стало неудобно. А вот шашки кавказского казачьего войска образца 1904 года такого наклона лишены. Было бы целесообразно отказаться от наклона во всех шашках.

3. В нашей шашке центр тяжести вынесен от нижней оконечности дужки на 21 см, тогда как во всех образцах иностранного холодного оружия он располагается на расстоянии 9–13 см от эфеса. Если мы возьмем в руку такие клинки и сравним с нашей шашкой, то сразу станет очевидным, насколько удобнее действовать первыми, насколько они легки и свободны в руке. Горлов принял расположение центра тяжести таким же, как в кавказских волчках, чем увеличил силу удара. Но не будем забывать, пишет Федоров, что горцам легко действовать таким оружием, так как они приучены владеть им сызмальства. Для строевых драгун при кратких сроках службы это недостижимо. Вывод такой: центр тяжести надо поднять ближе к эфесу. Причем при таком расположении наклон рукояти уже не имеет такого важного значения.

4. Клинок с эфесом русской шашки весит 1,025 кг. Несмотря на то, что европейские образцы имеют аналогичный вес, Федоров утверждает, что его следует признать значительным «для наших малорослых драгун». Интересно, что изначально спроектированная Горловым шашка имела значительно меньший вес, однако при массовом производстве на Златоустовском оружейном заводе вес увеличился почти на 400 г, так как завод не справлялся с поставленными требованиями по качеству клинков и ножен. Следовательно, необходимо вернуться к изначальным весовым характеристикам.

Идеальная шашка Федорова

Почти одновременно с выходом в 1905 году книги «Холодное оружие» Федоров написал доклад артиллерийскому комитету – «Об изменении шашки образца 1881 г.». В нем он выдвинул конкретные предложения по ее усовершенствованию.

На основе этих предложений было изготовлено несколько вариантов опытных шашек с различными положениями центра тяжести и измененной кривизной рукоятки. Вскоре опытные образцы этих шашек были переданы для испытаний в войсковые части, в частности – в Офицерскую кавалерийскую школу.

Ничего не зная о теоретических соображениях Федорова, кавалеристы должны были выбрать лучший образец путем практического испытания на лозе и чучелах его рубящих и колющих качеств.

Были представлены клинки с измененным центром тяжести (20 см, 17 см и 15 см взамен существовавших 21,5 см). При этом клинки были облегчены на 200 г и укорочены с 86 см до 81 см. Часть клинков была изготовлена со стандартными рукоятями, часть – с исправленным наклоном.

Все кавалеристы единогласно одобрили образец №6, с центром тяжести в 15 см от эфеса и измененной рукоятью. По этому образцу было изготовлено 250 клинков, ими вооружили эскадрон Офицерской кавалерийской школы и эскадрон 17-го Нежинского полка. «Ввиду объявления мировой войны означенные части выступили в поход с этим оружием. Испытания закончены не были», – написал Федоров впоследствии.

( перепечатано с сокращениями. КП)

Технологии

Самолеты без крыльев

Между планером и вертолетом

Николай Корзинов
Январь 2007 Постоянный адрес материала: http://www.popmech.ru/part/?articleid=1521&rubricid=4

Если вам случится встретить аппарат со смешным названием «автожир», отнеситесь к нему со всей серьезностью. Возможно, это именно ваш билет в небо.

Американские поклонники автожиров считают Игоря Бенсена патриархом. Русский эмигрант осуществил невозможное – сконструировал автожир, стоивший как обычный автомобиль

Благодаря Бенсену сбылась мечта тысяч небогатых романтиков: отныне и они могли стать владельцами летательного аппарата!

Дешево и просто: применение полусвободного несущего винта с двумя лопастями удешевляет конструкцию автожира. Управление осуществляется наклоном плоскости вращения несущего винта

1923, Испания. 10 января 1923 года пилот Гомес Спенсер впервые поднял автожир в воздух. Из-за реактивного момента тянущего винта автожир после взлета накренился влево и упал, но спустя неделю Гомес осуществил более успешный полет по прямой на высоте 2 метра дальностью 183 метра

1928, Англия-Франция. 18 сентября 1923 года Хуан де ла Сьерва и его друг Анри Буше, издатель французского журнала Aeronautique взлетели на автожире с лондонского аэропорта Кройдон и после двух посадок для дозаправки вечером прибыли в Париж. Впервые винтокрылый аппарат перелетел через Ла-Манш

1953, США. Русский эмигрант Игорь Бенсен основывает в США собственную компанию и начинает выпускать одноместные автожиры. За счет максимального упрощения и удешевления конструкции такие автожиры могли купить обычные небогатые люди. В небо вновь взмыли автожиры

2002, Великобритания. Отставной командир авиационного полка Кен Уоллис на автожирах собственной конструкции устанавливает рекорды: дальность полета – 905 км, максимальная скорость – 207,7 км/ч. Кстати, автожир Джеймса Бонда в фильме «Живешь только дважды» (1967) тоже работа Кена

2006, Россия. Российский двухместный автожир «Твист» – одна из наиболее доступных и безопасных моделей в нашей стране. Со 100-сильным авиационным мотором Rotax автожир летает на скоростях 26–145 км/ч. Продолжительность непрерывного полета – около 4,5 часа

Испания, лето 1919 года, на площадке аэродрома стоит молодой человек лет двадцати пяти и озабоченно наблюдает за летящим по небу гигантским трехмоторным аэропланом. Если очевидец этой сцены захотел бы узнать, почему испанский парень так напряженно следит за небесной машиной, то, скорее всего, был бы сражен ответом. Самолет, носившийся по небу, не только принадлежал молодому человеку, но был сконструирован и построен им самим. Молодой авиаконструктор Хуан де ла Сьерва построил аэроплан для участия в конкурсе военного министерства Испании на создание бомбардировщика. В то, что Хуан сможет победить в конкурсе, сперва не верил никто. Но молодому испанцу аристократического происхождения удалось найти богатого инвестора, на его и на свои деньги собрать коллектив специалистов и в ходе напряженной работы по собственным чертежам создать самый большой в Испании самолет. На предыдущем испытании нанятый Сьервой в качестве пилота капитан Риос смог поднять самолет в воздух и совершить несколько кругов. Поскольку во всей Испании никто, кроме Хуана, до сих пор не построил большого аэроплана, который мог служить бомбардировщиком, молодой испанец уже предчувствовал близкую победу. Внушительный денежный приз мог окупить часть вложенных средств, а главное – будущие военные заказы обещали самые радужные перспективы. Но судьба распорядилось иначе. Капитан Риос в ходе испытательного полета допустил снижение скорости ниже критической величины и свалил гигантскую машину в штопор. Каким-то чудом пилот остался жив, а от аэроплана ничего не осталось. Месяцы напряженной работы всего коллектива, огромные инвестиции – все пошло прахом.

Приручение штопора

Придя в себя после провала проекта, ла Сьерва стал задумываться о строительстве нового бомбардировщика. Его голова была занята одной мыслью: каким образом можно предотвратить сваливание самолета в штопор? Хуан изучил явление авторотации, когда самолет, попавший в штопор, начинает самопроизвольно вращаться из-за разного обтекания воздухом левой и правой половин его крыла, и пришел к оригинальной мысли. А что если заставить крыло постоянно крутиться в полете, превратив его в винт? Пусть себе «штопорит» на здоровье. В результате к фюзеляжу старого самолета с тянущим пропеллером и срезанными крыльями испанец прикрепил несущий винт, вращаемый встречным потоком воздуха. После преодоления ряда сложностей и строительства нескольких необычных прототипов – масштабных и в натуральную величину – полноразмерный автожир наконец совершил свой первый полет 10 января 1923 года. Этот полет стал возможным главным образом благодаря применению шарнирной подвески лопастей.

Ла Сьерва и практически все создатели одновинтовых вертолетов этого исторического периода применяли жесткую заделку лопастей несущего винта во втулке. Но из-за этого им не удавалось получить сцентрированную аэродинамическую результирующую подъемной силы. Первые автожиры ла Сьервы при взлете, подпрыгнув, заваливались набок. Объяснялось это тем, что подъемная сила лопастей винта, идущих навстречу потоку, была больше средней, тогда как лопасти, шедшие назад, создавали меньшую силу. Возникавшая асимметрия подъемной силы и становилась причиной заваливания набок. Хуан понимал физику процесса и первоначально пытался решить эту проблему изменением углов атаки лопастей. Он разработал систему, циклически менявшую углы атаки таким образом, чтобы подъемная сила каждой лопасти всегда оставалась постоянной. Но из-за эластичности лопасти закручивались воздушным потоком, и система работала неэффективно. К тому же возникла еще одна трудность: из-за жестко закрепленных лопастей ротор действовал как гироскоп и возникавшие гироскопические силы заставляли прикладывать значительные усилия для наклона ротора, что делало управление автожиром крайне сложным. Но ла Сьерва смог элегантно преодолеть проблему – в новой конструкции он закрепил лопасти не жестко, а на горизонтальных шарнирах. Шарнирное сочленение позволяло лопастям перемещаться в пределах воображаемого конуса. При увеличении подъемной силы лопасть поднималась, автоматически уменьшался ее угол атаки и соответственно подъемная сила, а при опускании лопасти угол атаки увеличивался. Это устраняло асимметрию подъемной силы.

В течение двух лет, последовавших за первым полетом, ла Сьерва не покладая рук совершенствовал конструкции своих машин, и 12 декабря 1924 года испанский пилот Хоакин Лорига совершил первый в истории винтокрылой авиации перелет на автожире. Взлетев с одного аэродрома, он преодолел более 10 км по воздуху и совершил посадку на другой летной площадке. Средняя скорость полета составила 77 км/ч. Зависти «вертолетчиков», аппараты которых летали еще слишком плохо, не было предела. Но именно наработки ла Сьервы вскоре помогли и этим аппаратам с приводом несущего винта от двигателя выйти из своей колыбели эволюции. Вертолеты заимствовали у автожиров принцип авторотации, который позволял не допускать стремительного падения машины при отключении двигателя, шарнирную подвеску лопастей, а в русском языке – еще и название. Да-да, первый советский винтокрылый аппарат – автожир КАСКР-1, созданный молодыми инженерами Николаем Камовым и Николаем Скржинским в 1929 году на основе публикаций о машинах ла Сьервы во французских авиационных журналах, был назван Камовым «Вертолет». Позже это имя закрепилось за советскими геликоптерами. А истинный вертолет продолжили называть смешным словом, пришедшим к нам из французского языка (autogire). Оно в свою очередь происходило от испанского autogiro, сконструированного де ла Сьервой из греческих слов – autos («сам») и giros («вращение»).

Второе рождение автожира

Как известно, вертолеты начали уверенно летать только в 1936 году в Германии – на десятилетие позже автожиров. Поэтому в конце 1920-х годов способности автожиров взлетать с небольшим разбегом, лететь на малой скорости и садиться почти вертикально высоко оценили современники и быстро нашли им применение. Их использовали для перевозки людей и почты в труднодоступные районы, для авиахимических работ. Особую популярность автожиры снискали у покорителей Северного полюса, а когда началась война, в Советском Союзе были созданы боевые автожиры A-7бис: они участвовали в обороне Смоленска.

Но после окончания Второй мировой автожиры стали встречаться все реже и реже, уступив небо вертолетам. Объяснялось это несколькими моментами. Во-первых, в декабре 1936 года в авиакатастрофе погиб де ла Сьерва – главная движущая сила в эволюции винтокрылой авиации той поры. Во-вторых, в отличие от вертолетов автожиры не отвечали жестким требованиям военных. И хотя уже появились аппараты с «прыжковым» взлетом, способные взлетать по-вертолетному, автожиры не могли «зависать» в воздухе и имели ограниченную грузоподъемность. Наконец, присутствовал и психологический момент: большинство людей не понимали, каким образом не имеющий никакого привода ротор поддерживал автожир в полете, и поэтому с бЧльшим доверием относились к вертолетам.

В конце 1940-х многим казалось, что автожир, став «этапным» аппаратом в истории, покинул нас навсегда. Но не тут-то было! В то время как выходец из Киева Игорь Сикорский творил вертолетную историю в Штатах, его тезка Игорь Бенсен, который тоже эмигрировал из России в США, задумал во второй раз подарить миру автожиры. Они вернулись к авиаторам в новом обличии. Прежде всего Бенсен отказался от шарнирной подвески лопастей, визитной карточки конструкции ла Сьервы. Дело в том, что будущими покупателями своих автожиров Игорь Бенсен видел небогатых энтузиастов авиации, которым давно хотелось обзавестись собственным летательным аппаратом.

И для такой аудитории полноценная втулка с тремя и более лопастями была слишком дорога. Поэтому Бенсен применил для своего аппарата наиболее дешевую схему – полусвободный несущий винт с двумя лопастями, жестко закрепленными на общем коромысле. В таком винте использовался принцип качания: когда одна лопасть поднималась вверх, противоположная опускалась вниз вокруг общего горизонтального шарнира. Вместо полноценного самолетного фюзеляжа, который применял Сьерва, автожиры Бенсена имели простую конструкцию из ферм и балок. За простоту и невзрачный вид умники прозвали конструкцию Бенсена «летающей табуреткой», но, несмотря на непритязательную внешность, она породила настоящий автожирный бум в Америке. Можно было не сомневаться: автожир наконец нашел свое призвание! С этих пор Игорь Бенсен стал столь же почитаем среди поклонников авторотирующего полета, как Жак Ив Кусто в мире любителей подводного плавания. А автожиры распространились по всему миру. К слову сказать, больше остальных автожирами заболели австралийцы, и сегодня по количеству этих аппаратов они, судя по всему, опережают даже американцев.

Покорители ветра

По данным Александра Ламеко, создателя популярного русскоязычного сайта об автожирах и президента «Твистер-клуба», в мире сейчас летает от 10 до 30 тысяч автожиров. Из них только крошечная доля приходится на Россию, историческую родину Бенсена. Но в ближайшие годы ситуация обещает измениться. Относительно недавно в нашей стране начали делать собственные автожиры (правда, в основном копируя американские аналоги), и у этих аппаратов появились новые поклонники. Вот если бы еще воздушное законодательство стало более-менее адекватным… Поклонники автожиров уверены, что уж тогда средний класс завоевал бы российское небо. Ведь в автожире есть все необходимое для счастливых полетов: небольшой разбег, позволяющий приспособить для полетов близлежащее поле; посадка без пробега; относительная легкость пилотирования; наконец, он крайне безопасен. Если на высоте заглохнет двигатель, автожир не сорвется в штопор, а начнет парашютировать, медленно спускаясь с высоты, как кленовое семечко.

При этом не слишком богатому энтузиасту полетов сложно найти автожиру достойную альтернативу. Вертолет стОит на порядок дороже. Самолеты недешевы и требуют длинных взлетных полос. А мотодельтапланы – пожалуй, главные конкуренты автожиров – проигрывают им по взлетно-посадочным характеристикам и по диапазону скоростей и маневренности. Но, пожалуй, главный довод в пользу автожира – его способность летать даже при достаточно сильном ветре (до 15 м/с). В Твистер-клубе, где обучение пилотированию является обязательным для новых членов, говорят, что курсанты, летавшие ранее на мотодельтапланах, поначалу отказывались летать в ветреную погоду. А когда инструктор все-таки усаживал их за ручку, полагали, что их разыгрывают. Но ветреная погода автожиру и правда не страшна, на быстровращающийся несущий винт ветер оказывает лишь незначительное влияние. К тому же летать на автожире можно практически круглый год, за исключением холодных дней, когда существует риск обледенения. Вот и наш ознакомительный полет пришлось отложить по той же причине. Но в скором времени мы проведем тест-драйв, и тогда поймем, есть ли шанс у этого самолета без крыльев стать самым популярным частным летательным аппаратом в нашей стране, как прогнозируют его поклонники...

Автожир против автомобиля

Из всех летательных аппаратов автожир похож на автомобиль больше всего. Давайте сравним эти две машины. Крейсерская скорость автожира примерно соответствует скорости движения автомобиля по трассе. Но из точки A в точку B автожир доберется быстрее, чем автомобиль, – за счет движения по кратчайшему маршруту и полного отсутствия светофоров, шлагбаумов и «пробок». Расход бензина у автожира примерно такой же, что у автомобиля, но пилотам заправляться придется вдвое чаще (средняя дальность полета – 300 км). К тому же у автомобиля на порядок больше ресурс и он куда практичнее (автожир обычно может взять на борт не более двух человек и минимум багажа). Но у автожира есть неотъемлемое достоинство: при стоимости автомобиля среднего класса он дарит его обладателю ни с чем не сравнимую радость полета.

ПОСЛЕСЛОВИЕ КП

Идеальная шашка как продукт гибридизации «опоздала» появиться и не получила больших тиражей,

А автожир как продукт гибридизации – «поспешил» появиться на свет, поэтому не получил больших тиражей. Моторы имели маленький моторесурс, конструкционных материалов не было, …

Другая гипотеза: автожир как товар массового спроса требует СЛИШКОМ БОЛЬШИХ надсистемных изменений: «Система аэродромчиков»( всё равно пробег необходим).

Т.е. всё-таки – «опоздал». Люди строили автомобильные дороги, а не аэродромы «подскока».Думаю, такой же будет и судьба этого «гибрида картинга и параплана»