Винтокрыл

Винтокрыл (гелиплан, гиродин) — винтокрылый летательный аппарат, несущий(-е) винт(ы) которого на режимах взлета, висения, посадки и на части диапазона скоростей горизонтального полета работает(-ют) за счет мощности силовой установки, а горизонтальный полет обеспечивается, в основном, за счет крыла и, обычно, воздушного винта(-ов), независимого от системы несущего винта(-ов).

Винтокрыл относится к типу винтокрылых летательных аппаратов, сочетающих в своей конструкции приводной несущий винт вертолётного типа, крыло и отдельные движители для создания горизонтальной тяги по типу самолётов. С помощью несущих винтов реализуются вертикальные взлёт и посадка (хотя основными могут считаться взлёт с разбегом и посадка с пробегом). В горизонтальном режиме полёт осуществляется за счёт пропульсивных движителей, а несущие винты обычно работают только на создание подъёмной силы и могут значительно разгружаться за счёт крыла. Кроме того, в русском языке винтокрылом может быть назван любой винтокрылый летательный аппарат без акцентирования на его конкретном типе – в том числе вертолёт классической схемы и даже в официальных документах.

В англоязычных источниках в определении комбинированного вертолёта (англ. compound helicopter) в настоящее время крыло является необязательным элементом . В этих же источниках комбинированный вертолёт иногда отождествляется с конвертопланами.

Особенности конструкции

Винтокрыл, обладая несущим винтом, может производить вертикальный взлёт и посадку, как вертолёт. В полёте наличие крыла и дополнительных движителей (чаще всего воздушных винтов), как у самолёта, позволяет ему развивать достаточно большую скорость по сравнению с аналогичным вертолётом, что является основным преимуществом. В горизонтальном полёте несущий винт винтокрыла работает в режиме авторотации (или очень близким к нему), как у автожира.

Несмотря на сходство винтокрыла на различных режимах полёта с вертолётом, самолётом и автожиром, его отличают:

• от вертолёта — наличие «самолётного» крыла и дополнительных движителей, как следствие — более высокая скорость горизонтального полёта;
• от самолёта — наличие «вертолётного» несущего винта, как следствие — возможность вертикального взлёта, посадки и висения;
• от автожира — прежде всего наличие «вертолётного» привода несущего винта (возможность постоянной передачи больших мощностей), как следствие — возможность висения на месте, вертикального набора высоты и снижения.

Объединение в винтокрыле систем различных летательных аппаратов привело к появлению специфических недостатков такой конструкции:

• на вертолётных режимах (висение, вертикальный набор высоты и снижение, полёты на малых скоростях) — не используются дополнительные движители, а крыло не только неэффективно, но и создаёт дополнительное сопротивление потоку от несущего винта;

• на самолётных режимах (полет с крейсерской скоростью) — несущий винт работает в режиме авторотации, при этом создаёт дополнительное сопротивление.

Такое применение элементов, которые задействованы только на отдельных режимах полёта, приводит к усложнению конструкции и снижению весовой эффективности винтокрыла. Также система управления винтокрылом является компромиссом между системами управления вертолёта и самолёта.

Классификация

Ввиду незначительного выпуска отдельных моделей винтокрылов и строительства преимущественно экспериментальных экземпляров, классификация винтокрылов не производилась.

Международной федерацией аэронавтики все винтокрылы относятся к классу E-2.

История развития

До Второй Мировой войны

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Среди массы самых разных гибридных конструкций, появившихся на заре авиации, как винтокрыл можно выделить летательный аппарат построенный в 1908 году мотоциклистом Бертином (Bertin) и механиком Булином (Boulline) во Франции. Их аппарат сочетал в себе пару разнесённых бипланных коробок с несущим винтом диаметром 2 м, который работал в разрыве между ними. Тянущий винт диаметром 2,2 м раскручивался вместе с несущим при помощи двигателя мощностью 150 л. с. Необычный аппарат совершал прыжки высотой около метра, но не обладал достаточной устойчивостью для управляемого полёта.

До Второй Мировой войны единственными устойчиво летавшими винтокрылыми летательными аппаратами были автожиры. Изобретатель автожира Сиерва, последовательно совершенствуя конструкцию своего детища, сумел добиться от него устойчивого вертикального (прыжкового) взлёта и посадки. Однако такие режимы не считались достаточно безопасными, а чтобы иметь возможность зависания требовалось реализовать подвод тяги к несущему винту непосредственно в полёте. Сам Сиерва считал полноценный вертолёт слишком сложным только ради вертикального взлёта-посадки, и видел дальнейшее развитие своего аппарата в оснащении его приводом кратковременного действия – механическим или реактивным. К сожалению, Сиерва погиб в 1936 году не осуществив своего замысла, но его идеи нашли продолжение в конструкции некоторых винтокрылов уже после войны.

В 1934 году под руководством И. П. Братухина начата разработка гибридного аппарата ЦАГИ 11-ЭА с концепцией «геликожира» (геликоптер+автожир) и оригинальной конструкцией. Первая модификация построенная в 1936 году имела приводной несущий винт и большое крыло с двумя рулевыми винтами – при взлёте или зависании мощность почти полностью отдавалась на несущий винт, а в горизонтальном полёте поток мощности плавно переводился на крыльевые винты. Однако, аппарат вышел перетяжелённым, а работа крыла и рулевых винтов в потоке от несущего винта создавали массу сложностей. На этапе наземных испытаний и подлётов на привязи выяснили, что в первую очередь следует отработать вертикальные режимы. Для этого в 1938 году крыло заменили (согласно В. Б. Шаврову, временно) на лёгкую трубчатую ферму с соосными рулевыми винтами вынесенными по обе стороны фюзеляжа за плоскость несущего винта. Изменённую машину назвали ЦАГИ 11-ЭАПВ – пропульсивный вариант, так как фактически была утрачена способность летать в режиме авторотации. В 1940 году начались лётные испытания, которые, несмотря на положительные результаты, пришлось прервать из-за изношенности двигателя. Продолжить испытания не удалось из-за начала войны, так как с эвакуацией ЦАГИ 11-ЭА был разобран и больше в воздух не поднимался.

1953—1990 годы

В 1953 году FAI выделило винтокрылы в самостоятельный класс, отделив их от вертолётов.

В 1950-х—1960-х годах в СССР и за рубежом начали активно проводиться работы по созданию летательных аппаратов подобной схемы. Схема винтокрыла в силу конструктивной простоты в то время представляла наибольший интерес для реализации тяжёлого аппарата с вертикальными взлётом и посадкой.

Получил известность винтокрыл Fairey Rotodyne, который был построен в конце 1950-х английской фирмой «Фейри». Этот аппарат имел один несущий винт с реактивным приводом лопастей и два тянущих воздушных винта. Его полётная масса составляла 17,7 т, скорость полёта до 312 км/ч.
В 1959 году в ОКБ им. Н. И. Камова (СССР) был разработан транспортный винтокрыл Ка-22, работы над опытной серией которого велись до 1964 года, а серийное производство так и не было организовано.
В 1967 году фирмой Lockheed (США) был разработан проект боевого винтокрыла Lockheed AH-56 Cheyenne. Была построена опытная серия из 10 машин.

После 1990 года

В 2010 году фирмой Eurocopter построен опытный гибридный вертолёт Eurocopter X³, который может быть отнесён к винтокрылам.

См. также

• Ка-22
• Fairey Rotodyne
• Фокке-Ахгелис Fa-269
• Вессерфлюг P.1003

Ссылки

• [bse.sci-lib.com/article005218.html Винтокрыл] в Большой советской энциклопедии
• [www.tm-magazin.ru/rubriki_tm/247/1855 Техника молодёжи. Винтокрылы]

Отрывок, характеризующий Винтокрыл

– Je crois que non, – отвечал офицер, ощупывая себя, – mais je l'ai manque belle cette fois ci, – прибавил он, указывая на отбившуюся штукатурку в стене. – Quel est cet homme? [Кажется, нет… но на этот раз близко было. Кто этот человек?] – строго взглянув на Пьера, сказал офицер.
– Ah, je suis vraiment au desespoir de ce qui vient d'arriver, [Ах, я, право, в отчаянии от того, что случилось,] – быстро говорил Пьер, совершенно забыв свою роль. – C'est un fou, un malheureux qui ne savait pas ce qu'il faisait. [Это несчастный сумасшедший, который не знал, что делал.]
Офицер подошел к Макару Алексеичу и схватил его за ворот.
Макар Алексеич, распустив губы, как бы засыпая, качался, прислонившись к стене.
– Brigand, tu me la payeras, – сказал француз, отнимая руку.
– Nous autres nous sommes clements apres la victoire: mais nous ne pardonnons pas aux traitres, [Разбойник, ты мне поплатишься за это. Наш брат милосерд после победы, но мы не прощаем изменникам,] – прибавил он с мрачной торжественностью в лице и с красивым энергическим жестом.
Пьер продолжал по французски уговаривать офицера не взыскивать с этого пьяного, безумного человека. Француз молча слушал, не изменяя мрачного вида, и вдруг с улыбкой обратился к Пьеру. Он несколько секунд молча посмотрел на него. Красивое лицо его приняло трагически нежное выражение, и он протянул руку.
– Vous m'avez sauve la vie! Vous etes Francais, [Вы спасли мне жизнь. Вы француз,] – сказал он. Для француза вывод этот был несомненен. Совершить великое дело мог только француз, а спасение жизни его, m r Ramball'я capitaine du 13 me leger [мосье Рамбаля, капитана 13 го легкого полка] – было, без сомнения, самым великим делом.
Но как ни несомненен был этот вывод и основанное на нем убеждение офицера, Пьер счел нужным разочаровать его.
– Je suis Russe, [Я русский,] – быстро сказал Пьер.
– Ти ти ти, a d'autres, [рассказывайте это другим,] – сказал француз, махая пальцем себе перед носом и улыбаясь. – Tout a l'heure vous allez me conter tout ca, – сказал он. – Charme de rencontrer un compatriote. Eh bien! qu'allons nous faire de cet homme? [Сейчас вы мне все это расскажете. Очень приятно встретить соотечественника. Ну! что же нам делать с этим человеком?] – прибавил он, обращаясь к Пьеру, уже как к своему брату. Ежели бы даже Пьер не был француз, получив раз это высшее в свете наименование, не мог же он отречься от него, говорило выражение лица и тон французского офицера. На последний вопрос Пьер еще раз объяснил, кто был Макар Алексеич, объяснил, что пред самым их приходом этот пьяный, безумный человек утащил заряженный пистолет, который не успели отнять у него, и просил оставить его поступок без наказания.
Француз выставил грудь и сделал царский жест рукой.
– Vous m'avez sauve la vie. Vous etes Francais. Vous me demandez sa grace? Je vous l'accorde. Qu'on emmene cet homme, [Вы спасли мне жизнь. Вы француз. Вы хотите, чтоб я простил его? Я прощаю его. Увести этого человека,] – быстро и энергично проговорил французский офицер, взяв под руку произведенного им за спасение его жизни во французы Пьера, и пошел с ним в дом.
Солдаты, бывшие на дворе, услыхав выстрел, вошли в сени, спрашивая, что случилось, и изъявляя готовность наказать виновных; но офицер строго остановил их.
– On vous demandera quand on aura besoin de vous, [Когда будет нужно, вас позовут,] – сказал он. Солдаты вышли. Денщик, успевший между тем побывать в кухне, подошел к офицеру.
– Capitaine, ils ont de la soupe et du gigot de mouton dans la cuisine, – сказал он. – Faut il vous l'apporter? [Капитан у них в кухне есть суп и жареная баранина. Прикажете принести?]
– Oui, et le vin, [Да, и вино,] – сказал капитан.


Французский офицер вместе с Пьером вошли в дом. Пьер счел своим долгом опять уверить капитана, что он был не француз, и хотел уйти, но французский офицер и слышать не хотел об этом. Он был до такой степени учтив, любезен, добродушен и истинно благодарен за спасение своей жизни, что Пьер не имел духа отказать ему и присел вместе с ним в зале, в первой комнате, в которую они вошли. На утверждение Пьера, что он не француз, капитан, очевидно не понимая, как можно было отказываться от такого лестного звания, пожал плечами и сказал, что ежели он непременно хочет слыть за русского, то пускай это так будет, но что он, несмотря на то, все так же навеки связан с ним чувством благодарности за спасение жизни.
Ежели бы этот человек был одарен хоть сколько нибудь способностью понимать чувства других и догадывался бы об ощущениях Пьера, Пьер, вероятно, ушел бы от него; но оживленная непроницаемость этого человека ко всему тому, что не было он сам, победила Пьера.
– Francais ou prince russe incognito, [Француз или русский князь инкогнито,] – сказал француз, оглядев хотя и грязное, но тонкое белье Пьера и перстень на руке. – Je vous dois la vie je vous offre mon amitie. Un Francais n'oublie jamais ni une insulte ni un service. Je vous offre mon amitie. Je ne vous dis que ca. [Я обязан вам жизнью, и я предлагаю вам дружбу. Француз никогда не забывает ни оскорбления, ни услуги. Я предлагаю вам мою дружбу. Больше я ничего не говорю.]
В звуках голоса, в выражении лица, в жестах этого офицера было столько добродушия и благородства (во французском смысле), что Пьер, отвечая бессознательной улыбкой на улыбку француза, пожал протянутую руку.
– Capitaine Ramball du treizieme leger, decore pour l'affaire du Sept, [Капитан Рамбаль, тринадцатого легкого полка, кавалер Почетного легиона за дело седьмого сентября,] – отрекомендовался он с самодовольной, неудержимой улыбкой, которая морщила его губы под усами. – Voudrez vous bien me dire a present, a qui' j'ai l'honneur de parler aussi agreablement au lieu de rester a l'ambulance avec la balle de ce fou dans le corps. [Будете ли вы так добры сказать мне теперь, с кем я имею честь разговаривать так приятно, вместо того, чтобы быть на перевязочном пункте с пулей этого сумасшедшего в теле?]
Пьер отвечал, что не может сказать своего имени, и, покраснев, начал было, пытаясь выдумать имя, говорить о причинах, по которым он не может сказать этого, но француз поспешно перебил его.
– De grace, – сказал он. – Je comprends vos raisons, vous etes officier… officier superieur, peut etre. Vous avez porte les armes contre nous. Ce n'est pas mon affaire. Je vous dois la vie. Cela me suffit. Je suis tout a vous. Vous etes gentilhomme? [Полноте, пожалуйста. Я понимаю вас, вы офицер… штаб офицер, может быть. Вы служили против нас. Это не мое дело. Я обязан вам жизнью. Мне этого довольно, и я весь ваш. Вы дворянин?] – прибавил он с оттенком вопроса. Пьер наклонил голову. – Votre nom de bapteme, s'il vous plait? Je ne demande pas davantage. Monsieur Pierre, dites vous… Parfait. C'est tout ce que je desire savoir. [Ваше имя? я больше ничего не спрашиваю. Господин Пьер, вы сказали? Прекрасно. Это все, что мне нужно.]
Когда принесены были жареная баранина, яичница, самовар, водка и вино из русского погреба, которое с собой привезли французы, Рамбаль попросил Пьера принять участие в этом обеде и тотчас сам, жадно и быстро, как здоровый и голодный человек, принялся есть, быстро пережевывая своими сильными зубами, беспрестанно причмокивая и приговаривая excellent, exquis! [чудесно, превосходно!] Лицо его раскраснелось и покрылось потом. Пьер был голоден и с удовольствием принял участие в обеде. Морель, денщик, принес кастрюлю с теплой водой и поставил в нее бутылку красного вина. Кроме того, он принес бутылку с квасом, которую он для пробы взял в кухне. Напиток этот был уже известен французам и получил название. Они называли квас limonade de cochon (свиной лимонад), и Морель хвалил этот limonade de cochon, который он нашел в кухне. Но так как у капитана было вино, добытое при переходе через Москву, то он предоставил квас Морелю и взялся за бутылку бордо. Он завернул бутылку по горлышко в салфетку и налил себе и Пьеру вина. Утоленный голод и вино еще более оживили капитана, и он не переставая разговаривал во время обеда.
– Oui, mon cher monsieur Pierre, je vous dois une fiere chandelle de m'avoir sauve… de cet enrage… J'en ai assez, voyez vous, de balles dans le corps. En voila une (on показал на бок) a Wagram et de deux a Smolensk, – он показал шрам, который был на щеке. – Et cette jambe, comme vous voyez, qui ne veut pas marcher. C'est a la grande bataille du 7 a la Moskowa que j'ai recu ca. Sacre dieu, c'etait beau. Il fallait voir ca, c'etait un deluge de feu. Vous nous avez taille une rude besogne; vous pouvez vous en vanter, nom d'un petit bonhomme. Et, ma parole, malgre l'atoux que j'y ai gagne, je serais pret a recommencer. Je plains ceux qui n'ont pas vu ca. [Да, мой любезный господин Пьер, я обязан поставить за вас добрую свечку за то, что вы спасли меня от этого бешеного. С меня, видите ли, довольно тех пуль, которые у меня в теле. Вот одна под Ваграмом, другая под Смоленском. А эта нога, вы видите, которая не хочет двигаться. Это при большом сражении 7 го под Москвою. О! это было чудесно! Надо было видеть, это был потоп огня. Задали вы нам трудную работу, можете похвалиться. И ей богу, несмотря на этот козырь (он указал на крест), я был бы готов начать все снова. Жалею тех, которые не видали этого.]