Автожир Уилфорда

Автожир
Автожир с двигателем Cirrus, 1931 г.
Роль	экспериментальный автогио Тип самолета
Национальное происхождение	НАС
Производитель	(после 1933) Пенсильвания Эйркрафт
Дизайнер	Вальтер Риселер и Вальтер Крейслер
Первый полет	1931

Автожир Wilford был создан на основе немецкого автожира, впервые поднявшегося в воздух в 1926 году. После того как Э. Берк Уилфорд выкупил права и патенты, он разрабатывался в США до 1936 года.

Идея самовращающегося и самофлюгирующего ротора для того, что стало известно как автожиры, была разработана и запатентована в середине 1920-х годов в Германии Вальтером Ризелером и Вальтером Крейслером. Они построили бескрылый образец в 1926 году. Осенью 1928 года Э. Берк Уилфорд купил права на патент, и в марте 1930 года аналогичный бескрылый автожир с обычным хвостом был построен в США на заводе Uppercu в Кейпорте, штат Нью-Джерси, под руководством Ризелера и Крейслера. Оснащенный вертикальным двигателем Cirrus мощностью 85 л. с. (63 кВт) , этот амбициозный проект потерпел неудачу из-за выбора профиля профиля Göttingen 429 для четырех лопастей ротора. Следующая итерация добавила укороченные крылья и новые лопасти ротора секции USA 35B к более раннему фюзеляжу и двигателю. Он также имел переработанное шасси . Построенный в Паоли Пенсильванским синдикатом, этот самолет стал известен как Wilford Gyroplane. ^{[1] [2]}

Его ротор имел диаметр 25 футов (7,6 м), хотя широкие лопасти начинались примерно в 1 футе 3 дюйма (0,38 м) от их общей вертикальной мачты. Каждая лопасть имела площадь около 15 кв. футов (1,4 м2 ⁾ и соотношение сторон 8,4. ^[1] Противоположные пары лопастей были жестко закреплены вместе, но свободно вращались вокруг своей общей оси. Это позволяло лопастям изменять угол атаки по мере вращения: с осью лопасти впереди ее центра давления наступающая лопасть, двигаясь с более высокой скоростью воздуха, уменьшала свой угол атаки , тем самым увеличивая угол атаки отступающей лопасти, чтобы компенсировать ее более низкую скорость воздуха. Пока углы атаки лопастей изменялись только на небольшие углы, подъемные силы лопастей оставались в равновесии. Были испытаны различные механические способы гашения отклонений, такие как пружины или противовесы. ^[2] Как и на большинстве самолетов с автоматически вращающимся крылом , лопасти были прикреплены к ступице ротора, свободно вращающейся на вертикальной мачте. Эта ступица состояла из четырех коротких V-образных стоек, каждая с воротником, несущим вал лопасти. Валы встречались на центральном подшипнике, что позволяло противоположным парам вращаться независимо в небольшом угловом диапазоне. ^[1]

В 1930 году акцент был сделан на разработке устойчивого автожира, а поперечное и тангажное управление обеспечивалось традиционными поверхностями управления самолетом, адаптированными к низким скоростям. Крылья-коротышки, установленные на нижних лонжеронах фюзеляжа и подкрепленные V-образными стойками к верхним лонжеронам, несли полноразмерные, широкохордные сбалансированные элероны в качестве защиты, в то время как было разработано поперечное управление дифференциальным шагом ротора. Его прямолинейные хвостовые поверхности не отличались от поверхностей других современных небольших самолетов, с прямоугольным хвостовым оперением, установленным на верхней части фюзеляжа, несущим сбалансированный руль высоты с большим вырезом для движения руля направления. Киль был треугольным, сбалансированный руль направления — прямоугольным. ^[1]

Двигатель Cirrus автожира был установлен в носовой части с верхними цилиндрами, открытыми для охлаждения. Он летал из одноместной открытой кабины сразу за мачтой ротора; за ней плоский фюзеляж имел закругленную верхнюю палубу. ^[1]

Его фиксированное шасси было типа раздельной оси, центрально установленной на стойках от укороченных крыльев, но с необычно широкой колеей. Колеса и внешние оси были установлены на почти вертикальных V-образных стойках от укороченных крыльев. На крайней задней части фюзеляжа было большое подрессоренное хвостовое колесо. ^[1]

Машина 1931 года впервые поднялась в воздух в 1931 году Фрэнком Брауном, а в течение 1932 года около десяти часов летных испытаний пилотировал Пол Ховгаард. Эти полеты привели к серьезным изменениям, включая более мощный радиальный двигатель Kinner R-5 мощностью 155 л. с. (116 кВт) . Боковое управление по-прежнему делилось между ротором и элеронами, хотя они были уменьшены по площади. Управление тангажем теперь также делилось между ротором и рулем высоты. Устойчивость по курсу и управление рысканием по-прежнему обеспечивались гораздо более широким килем и рулем направления. К 1934 году он летал с пересмотренным шасси с колесами, независимо установленными на V-образных стойках с концов прямоугольной рамы, удерживаемой под фюзеляжем. ^[2]

В начале 1933 года Уилфорд заменил Pennsylvania Syndicate на Pennsylvania Aircraft. ^[3]

В 1935 году компания Pennsylvania Aircraft выпустила двухместную учебную версию Gyroplane, широко известную по названию ВМС США Pennsylvania XOZ-1 . В ней использовался фюзеляж учебного самолета Fleet 2 с двигателем Kinner K-5 ^[4] , хотя вертикальное оперение Fleet было заменено гораздо более широким хвостовым оперением Gyroplane 1934 года. Относительно небольшой треугольный хвостовой стабилизатор был установлен сверху фюзеляжа, неся приблизительно прямоугольные рули высоты . XOZ-1 имел обтянутые тканью крылья-укороченные стойки с деревянными лонжеронами и дюралюминиевыми нервюрами от нижней части фюзеляжа, укрепленными парами параллельных стоек к верхним лонжеронам с элеронами, аналогичными по площади таковым у обычных самолетов. Фюзеляж, обтянутый тканью поверх сварного стального трубчатого каркаса, имел две отдельные открытые кабины, одна прямо перед ступицей, но внутри ее опорного пилона, а другая над задней кромкой крыла . ^{[5] [6]}

Чтобы справиться с увеличением веса, диаметр диска был увеличен на 28%. План отдельных лопастей, за исключением кончиков и корней, был прямоугольным, а ступица была значительно упрощена и аккуратно закрыта. ^{[1] [6]}

Двухместный самолет сохранил шасси Fleet 2, с раздельными осями, с внешними концами осей на V-образных стойках от нижних лонжеронов фюзеляжа и центрально шарнирно закрепленными на пилоне стойки чуть ниже центральной линии фюзеляжа. Его колея составляла 67,5 дюймов (1,71 м). Он также летал как поплавковый самолет , с поплавками Edo , установленными на N-образных стойках от нижней части фюзеляжа. ^{[5] [6]}

После испытаний ВМС США вернули XOZ-1 компании Pennsylvania Aircraft, которая прекратила эксплуатацию самолета в 1936 году. ^[3]

Данные Aero Digest, апрель 1935 г. ^[5]

Общая характеристика

• Экипаж: двое, инструктор и ученик.
• Длина: 21 фут 4 дюйма (6,50 м)
• Размах крыльев: 27 футов 4 дюйма (8,33 м)
• Рост: 10 футов (3,0 м)
• Площадь крыла: 110 кв. футов (10 м ² )
• Масса пустого самолета: 1455 фунтов (660 кг)
• Вес брутто: 1985 фунтов (900 кг)
• Емкость топливного бака: 16 галлонов США (13 британских галлонов; 61 л)
• Силовая установка: 1 × Kinner R-5 пятицилиндровый радиальный , 155 л.с. (116 кВт) при 1975 об/мин
• Диаметр несущего винта: один × 32 фута (9,8 м)
• Площадь несущего винта: 804 кв. фута (74,7 м ² ) ометаемая. Четыре лопасти, каждая площадью 17,1 кв. фута (1,59 м ² )
• Винты: 2-лопастные металлические

Производительность

• Максимальная скорость: 107 миль/ч (172 км/ч, 93 узла)
• Крейсерская скорость: 90 миль/ч (140 км/ч, 78 узлов)
• Диапазон: 148 миль (238 км, 129 миль)
• Скорость посадки: 30 миль/ч (48 км/ч; 26 узлов)

На Викискладе есть медиафайлы по теме Wilford Gyroplane .