Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гироптер Папен и Руилли
Дизайн монокоптера по патенту Альфонса Папена и Дидье Руйи от 1914 года.

Monocopter или gyropter является винтокрылым , который использует один вращающееся лезвие. Концепция похожа на вращающиеся семена вертолета, которые падают с некоторых деревьев. Название гироптер иногда применяется к монокоптерам, в которых весь самолет вращается вокруг своего центра масс во время полета. Название «монокоптер» также применялось к личному реактивному ранцу, сконструированному Андреасом Петцольдтом. [1]

История [ править ]

Папен- Руийи Жироптер [ править ]

Гироптер, изображенный в датском журнале 1914 года. Подпись гласит: «Схема, показывающая части гироптера: A. Крыло. B. Центральная часть машины. C. Воздушные каналы. D. Двигатель. E & F. Масляный бак. J. Гондола, в которой находится летчик сидит. К. Антенна, которая заканчивается отверстием L, I. Тело в форме линзы, которое создает подушку. G. Отверстие для излучателя для воздушного потока из крыла. Подпись на втором снимке гласит: «Летящий бумеранг машина или автожир ".

Gyroptère был разработан в 1913-1914 годах по Альфонса Папена и Didier Rouilly во Франции, вдохновленный семян клена . Папен и Руийи получили французские патенты 440 593 и 440 594 на свое изобретение, а позже получили патент США 1 33660 в 1915 году. [2] Gyroptère был охарактеризован в современном французском журнале La Nature в 1914 году как un boomerang géant (гигантский бумеранг). [3]

"Жироптер" Папена и Руйи весил 500 кг (1100 фунтов), включая поплавок, на котором он был установлен. Он имел единственную полую лопасть площадью 12 квадратных метров (130 квадратных футов), уравновешенную вентилятором, приводимым в движение роторным двигателем Le Rhone мощностью 80 л.с., вращающимся со скоростью 1200 об / мин, который производил мощность чуть более 7 кубических метров (250 кубических метров). футов) воздуха в секунду. Вентилятор также прогонял воздух через полую лопасть, из которой он выходил через L-образную трубу со скоростью 100 м / с (330 футов / с). Управление по направлению должно было достигаться с помощью небольшой вспомогательной трубки, через которую пропускалась часть воздуха и которую можно было направлять в любом направлении, которое пожелает пилот. Место пилота располагалось в центре тяжести между лопастью и вентилятором.

Испытания были отложены из-за начала Первой мировой войны и не проводились до 31 марта 1915 года на озере Серси в Кот-д'Ор . Из-за сложности балансировки корабля скорость ротора составляла всего 47 об / мин вместо 60 об / мин, которые были рассчитаны как необходимые для взлета. Кроме того, используемый роторный двигатель был недостаточно мощным; Первоначально планировалось использовать автомобильный двигатель мощностью 100 л.с., что оказалось невозможным. К сожалению, самолет стал нестабильным, и пилот был вынужден покинуть его, после чего он затонул. [4] [5]

Bölkow Bo 103 [ править ]

Основная статья: Bölkow Bo 103

Bölkow Bo 103 был сверхлегкий вертолет предназначен для разведки и командно-контрольных целей и построен Bölkow Entwicklungen KG в 1961 году в рамках заказа исследований по немецкому Федеральному министерству обороны. Он имел моноблочный ротор диаметром 6,66 м (21,9 фута), изготовленный из стеклопластика в виде единой детали, включающей противовес. Был построен единственный прототип, но работы были остановлены в 1962 году из-за отсутствия интереса со стороны западногерманских вооруженных сил. [6]

VJ-1X [ править ]

VJ-1X был сверхлегкий вертолет одного лезвия на питание от ротора монтажа пульсирующий воздушно-реактивный двигатель . [7] Windspire, Inc. включила эти планы в свою книгу « Как построить реактивный вертолет» . [8]

БПЛА [ править ]

RoboSeed Nano управляемый monocopter БЛА

Моноколеты, в которых весь самолет вращается вокруг своего центра масс во время полета, представляют для конструктора преимущества и проблемы, как беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Как высокоцентростремительные машины, ими нельзя управлять.

Первые из этих monocopters были построены доктор Чарльз У. Маккатчен и питание от возвратно - поступательного движения модели самолета двигателей [9] в 1952 г. Он доставил их в Лейк - Плэсиде и назвал их « Харибда машиной». Другими ранними экспериментаторами были Уильям Фошаг и Джо Картер.

Эти типы монокоптеров прижились в мире авиамоделистов, особенно в Восточной Европе , где модели, устанавливающие рекорды свободного полета, были сконструированы Джорджем Хорватом из Венгрии, Сергеем Ворабьевым [10] и В. Найдовским из России и Штеффаном Пэрис из Румынии . Исключением из отсутствия энтузиазма США были «Buzzcopter» Фрэнсиса Борэхэма 1964 года [11] и «Роторизатор» Кена Уилларда 1984 года. [12] В 2002 году Рон Джесме сделал первый успешный монокоптер с электрическим винтом. [13] Компания Daedalus Research из Логана, штат Юта, также изготовила комплект для монокоптера «Кленовое семя» с использованием двигателя модели 0,049.

Гордон Манделл из MIT Model Rocket Society спроектировал монокоптер с ракетным двигателем, который он назвал «турбокоптер», и опубликовал концепцию конструкции в своей колонке «своенравный ветер» в журнале Model Rocketry Magazine в 1969 году. в Массачусетском технологическом институте в 1980 году. [14] Этот проект побудил Кори Клайна, одного из первых членов Триполиской ассоциации ракетостроителей, разработать свои собственные моноколеты с ракетными двигателями, которые летают на модельных ракетных двигателях с длительным горением. Их демонстрировали на различных мероприятиях по запуску ракет в 1980-х годах толпе, которая была в восторге от их выступления. [15] Некоторые из них производились в то время как комплекты Ace Rocketry.

Кори Клайн очень мало публиковал информацию о моноколетах, ракетах и ​​т. Д., И поэтому к 1990-м годам монокоптер исчез из поля зрения. Эдвард Миллер из Пенсильвании снова начал экспериментировать с ними в конце 1990-х годов, а также Фрэнсис Грэм, профессор физики из Кентского государственного университета , Огайо. К 1999 году оба летали на ракетных моноколетах. Фрэнсис Грэм написал книгу, Monocopters , [16] с некоторой теории их летно -техническим характеристикам, в 1999 году было продано Апогей Компоненты Колорадо - Спрингс. Эд Миллер построил самые большие из когда-либо летавших ракетных монокоптеров большой мощности [17] [18].с 8-футовыми деревянными крыльями, покрытыми стекловолокном, а также продает их. Чак Руди управлял большим монокоптером с гибридным ракетным двигателем, работающим на твердом и жидком топливе. [19] Фрэнсис Грэм продолжал продвигать монокоптеры и организовал небольшую конференцию, состоявшуюся в Вашингтоне, штат Пенсильвания, в 2001 году. Он также представил доклад на эту тему на конференции Century-of-Flight 2003 года, спонсируемой AIAA в Дейтоне. [20]

Джозеф Пеклич из компании Martin's Ferry уменьшил размеры монокоптера до комплекта с использованием небольших моделей ракетных двигателей [21] [22] и продал многие из них частным лицам и школам. Его наборы до сих пор доступны и широко продаются. В 2008 году Art Applewhite из Керрвилля, штат Техас, также начал продавать популярную линейку комплектов для монокоптеров с ракетными двигателями.

Полностью вращающиеся монокоптеры не имели практического применения до 2003 года, но отчасти благодаря книге Грэма это изменится. Патент 7 104 862 [23] был присужден в 2006 году Майклу А. Даммару из Vera-Tech Aero RPV Corp. из Эдины, Миннесота, на военное разведывательное устройство-монокоптер с дистанционным управлением и короткими выдержками. Другой монокоптер с дистанционным управлением, который может летать в помещении на электродвигателе и который использует магнитное поле Земли в качестве эталона, был разработан Вуди Хобургом и Джеймсом Хоутоном из Массачусетского технологического института в 2007–2008 годах.

См. Также [ править ]

  • Наконечник форсунки

Примечания [ править ]

  1. ^ "Проект личного летающего костюма Андреаса (" Монокоптер ")" . Technologie-Entwicklung Baumgart. Архивировано 6 сентября 2008 года.
  2. ^ Патент США № 1,133,660 , Альфонс Папен и Дидье Руйи, вертолет , 30 марта 1915 г.
  3. ↑ Fournier, Люсьен (23 мая 1914 г.). "Un Boomerang géant: Le Gyroptere A Papin et D. Rouilly" . La Nature . Париж: Masson et Co. (2139).[ мертвая ссылка ]
  4. ^ Ламбермонт, Поль Марсель; Энтони Пири (1970). Вертолеты и автожиры мира . Барнс. п. 445.
  5. ^ Карбонель, Жан-Кристоф (февраль – март 2006 г.). "Le gyroptère de Papin et Rouilly". Журнал Air . Париж: ТМА (30).
  6. ^ "Bölkow Bo 103" . История авиации . EADS NV Архивировано из оригинала на 2007-09-29.
  7. ^ Строительство малого реактивного вертолета . Фоллстон, Мэриленд: Vortech, Inc., 1966.
  8. ^ "Самодельные реактивные двигатели" . Windspire, Inc. Архивировано из оригинала на 2008-09-24.
  9. ↑ McCutchen, CW, 1954, "Летающие машины Чарльза Маккатчена" Aeromodeller , 19, 222, стр.350 и далее.
  10. ^ Воробьёв, S., 1959, Postroika я Regulirovka Modelei Вертолетов переводится частично в Aeromodeller , сентябрь 1959 года.
  11. ^ Boreham, Фрэнсис Г., 1964, "Вертолеты Fun" Aeromodeller апреля, 1964, стр. 197–199
  12. ^ Уиллард, Кен, 1985, "Проект 4: Роторизатор" в проектах 1 / 2A . Издатель не известен.
  13. ^ Джесме, Рональд. "Электрический проект семян клена" . Робототехнические проекты . TCRG.
  14. ^ Trip Барбер, Спорт Rocketry Технический Библиография 1959-1999
  15. ^ Anon., 1984, "Кори Kline Monocopters" California Rocketry 4 , 1 р. 22
  16. ^ Грэм, Фрэнсис Г., 1999, Монокоптеры , распространяемые Apogee Components, Колорадо-Спрингс.
  17. ^ Миллер, Эдвард, 2002, "Monocopters" Экстремальные Rocketry , № 19, июль, 2002, p.36-38
  18. ^ Миллер, Эдвард, 2005, "3J Monocopter" High Powered РАКЕТНОЙ 36,1, январь 2005 г., стр. 41-47
  19. ^ Rudy, Чарльз, 2007, "Гибридные Monocopter" Ракета 2, 2, июнь, 2007, стр. 36-39.
  20. ^ Грэм, Фрэнсис Г., 2003, "Обзор истории и динамики монокоптеров" Международный авиационный и космический симпозиум и выставка AIAA / ICAS. 14–17 июля 2003 г., AIAA Paper 2003-PP8498
  21. ^ Peklicz, Джозеф, 2001, "Постройте Monocopter" Спорт РАКЕТНОЙ 44,2 март-апрель, 2001 р 34
  22. ^ Ходж, Джон, 2000, "Monocopter C6 MII Обзор" Cosrocketeer , 12, 4, июль-август, 2000 р. 4-5
  23. ^ Патент США № 7,104,862 , Майкл А. Даммар, Винтокрылый аппарат с ограниченной видимостью и метод управления полетом винтокрыла с ограниченной видимостью , 12 сентября 2006 г.