Может ли вертолет летать без мотора: инженерное чудо
Когда мы слышим слово «планер», мы представляем себе крылатый летательный аппарат, лишенный двигателя. Разгоняется планер, будучи прицепленным к самолету или грузовику, а затем летит по инерции. А теперь подумайте: можно ли построить безмоторный планер, создающий подъемную силу не с помощью крыла, а с помощью винта, как вертолет?
Оказывается, можно. Только взлетать он будет не как вертолет, а как автожир. Винт автожира в полете находится в состоянии авторотации, создавая подъемную силу; вперед же автожир движется за счет тянущего или толкающего пропеллера. А во время Второй мировой конструкторам немецкой фирмы Focke-Achgelis & Co пришло в голову снять с автожира двигатель, тем самым заставив его работать по принципу планера. Впрочем, обо всем по порядку.
Крутящиеся змеи
В русской авиационной терминологии нет устоявшегося обозначения безмоторного автожира — его именуют гиропланом (так иногда называют и оснащенные двигателем машины), винтовым змеем, гироглайдером. Последний термин, как менее всего пересекающийся с названиями других конструкций, будем использовать и мы.
Идея гироглайдера появилась задолго до того, как Хуан де ля Сиерва поднял в воздух первый автожир. Более того, испанский изобретатель еще не родился, когда в 1891 году шотландец Томас Энсборо получил патент US464412 на конструкцию, которую он сам назвал просто kite, «воздушный змей». Позже схожие патенты стали именоваться revolving kite, то есть «вращающийся воздушный змей». Система Энсборо представляла собой шестигранную конструкцию из реек, на которые была натянута парусина. Рейки располагались в несколько «этажей», насаженных на общую ось, и каждый слой мог вращаться относительно других. К основанию змея крепился канат. В воздухе парусиновые поверхности начинали крутиться, удерживая змей в полете за счет авторотации. Энсборо вдохновлялся ветряной мельницей: если ветер вращает ее огромные лопасти, почему он не может таким же образом удерживать в воздухе более легкую конструкцию? Принцип вертолета в конце XIX века уже был известен, хотя практической реализации еще не получил, а Энсборо случайно построил первый «пред-автожир» — гироглайдер. Впоследствии конструкции, продолжающие идею Энсборо, появлялись в патентных ведомствах разных государств.
Сумрачный немецкий гений
В Германии 1930−1940-х годов практически каждая интересная техническая идея реализовывалась или как минимум исследовалась. В 1942 году перед разработчиками ряда немецких авиастроительных компаний была поставлена задача повысить радиус разведки подводных лодок за счет легких летательных аппаратов. Идея заключалась в следующем: на подлодке должен был находиться в сложенном состоянии планер или самолет, который мог бы взлететь с палубы, «осмотреться» и вернуться обратно.
Специалисты Arado Flugzeugwerke сфокусировались на легком самолете — получился Arado Ar 231, оказавшийся по результатам испытаний слишком большим, неудобным, маломощным и плохо управляемым. А вот в Focke-Achgelis пошли другим путем и представили миру гироглайдер Focke-Achgelis Fa 330, получивший прозвище «Трясогузка».