Циклолёт. Охота на слова

У этого летательного аппарата несколько названий: самолёт, колесный ортоптер, цикложир, коптер, циклокоптер, циклолёт. Первые попытки поднять его над землёй были сделаны в самом начале ХХ века

  Он имел три плоские поверхности и руль направления, задняя кромка одной из поверхностей могла искривляться, заменяя действие руля высоты. Подъемная сила и тяга должны были создаваться гребными колесами, состоявшими из 12 лопастей, установленных попарно под углом 120 градусов. Лопасти вогнутого профиля при помощи эксцентриков и пружин меняли установочный угол. В низу аппарата был установлен двигатель "Бюше" в 10 лошадиных сил. От двигателя шла ременная передача. Трехколесное шасси было сделано сбрасываемым и служило только для взлета. Каркас был выполнен из тонкостенных стальных труб и из бамбука со стальными струнами внутри, обтяжка - из сарпинки. Масса пустого аппарата - около 200 кг.

 "Самолет" был построен военным инженером Евгением Павловичем Сверчковым на средства Главного инженерного управления в Петербурге в 1909 году, демонстрировался на Выставке новейших изобретений и получил медаль. Но испытания прошли неудачно: аппарат  не только не оторвался от земли, но  даже не сдвинулся с места.


 Позднее в 1935 году  известный немецкий конструктор А. Рорбах выступил с весьма сходным проектом, названным  цикложиром, об этом аппарате были публикации в авиационных журналах.


В сети встретилась схема того, самого первого летательного аппарата столь оригинальной конструкции:

Самолет||"Самолет" Сверчкова
Год выпуска||1909
Двигатель, марка||"Бюше"
   мощность, л. с.||10
Масса пустого, кг||~200
Масса топлива+ масла||20
Масса полной нагрузки||100
Масса полетная||~300
Удельная нагрузка на мощность, кг/лс||30

Название аппарата  КОПТЕР образовано путём  сокращения нидердандско-английского слова helicopter (вертолет). Коптером называют беспилотное устройство, приводимое в движение посредством регулирования скорости вращения двигателей с пропеллерами.

Патент на цикложир вертикального взлета и посадки был получен американским изобретателем Томасом Шарпом 25 марта 1980 года. Как и многие другие конструкции, цикложир Шарпа так и не был построен, но одна из иллюстраций, приведенных Шарпом в патенте, очень наглядно демонстрирует принцип работы лопастей ротора. Лопатки не жестко укреплены на роторе, но изменяют свой угол в процессе вращения за счет дополнительного крепления к несоосному цилиндру, укрепленному на той же оси, что и ротор. Изменяющаяся геометрия позволяет лопаткам «захватывать» воздушный поток, пропускать его через ротор и выбрасывать с другой стороны, толкая цикложир вперед. Шарп прекрасно понимал, насколько сложно создать ротор, который обеспечивал бы как подъемную, так и реактивную силы, поэтому его цикложир имел крылья и хвостовое оперение. Что такое цикложир?  Цикложир — это самолет с винтами, напоминающими гребные колеса парохода. Вращаясь, лопасти «загребают» воздух и отбрасывают его назад, за счет этого создавая реактивную и подъемную силы, толкающие аппарат. Причем лопасти укреплены на роторе не жестко: они движутся относительно его оси по определенному закону, изменяя угол атаки. Прийти к идее цикложира было легко: как раз на колесные пароходы и ориентировались изобретатели. Но при проектировании нужно было учитывать значительную разницу в плотности воды и воздуха. Если мерно вращающееся гребное колесо легко продвигало корабль по водной глади вперед, то лопасти цикложира должны были не только толкать машину, но и удерживать ее в воздухе, что представлялось гораздо более трудной задачей.

Кстати, в 1909 году машина по проекту Сверчкова демонстрировалась в Санкт-Петербурге на выставке новейших технических достижений и получила медаль, до этого она  еще ни разу не испытывалась. Первый полет был назначен на ночное время. Публика, прослышав об этом, с вечера уже начала сборы, к  трём часам ночи собралось много желающих посмотреть на диковинную машину в работе. Полет не состоялся. Мощности  «гребных лопат» не хватило. Изобретателя обвинили  в растрате казенных средств, он бросил инженерию и ударился в политику. Но идеи не забыты.

Новейшие времена дали возможность получить новые технологии, новые материалы, а теперь и на старые идеи можно взглянуть по-новому.

На выставочной экспозиции ВНИИ ГОЧС посетителям Международного салона «Комплексная безопасность - 2021» представили летательный аппарат, который некоторые могли принять за образец наземного беспилотника. Однако то, что выглядит как колеса, на самом деле является циклическими движителями, благодаря которым машина способна летать и  получила название ЦИКЛОЛЕТ.

Каждый циклический движитель состоит из нескольких лопастей, которые установлены между боковыми дисками. Вращающиеся лопасти «загребают» воздух и отбрасывают его назад, создавая подъемную и движущую силы. При этом они могут изменять свой установочный угол, тем самым меняя общий и циклический шаг.

В  2017 году Фонд перспективных исследований (ФПИ) организовал конкурс «Свободный взлет», цель конкурса - поиск новых решений для обеспечения аэромобильности. Одну из заявок на конкурс подала ООО «Флэш-М», включавшая представителей творческой группы «Арей» и ученых Института теплофизики Сибирского отделения РАН (ИТ СО РАН). Специалисты предложили создать новый тип летательного аппарата – циклолет. И  уже в 2018 году в рамках проекта «Циклон», организованного ФПИ, начали создание образцов летательных аппаратов с циклическими движителями. Через  два года первый циклолет был создан и его показали на Международном форуме «Армия-2020».

Первые летные испытания показали, что циклолет массой 60 кг может переносить полезную нагрузку в 10-20 кг. При этом есть преимущества таких летательных аппаратов в сравнении с винтокрылыми.  Циклолет весьма компактен и работает гораздо тише и вертолета, и  квадрокоптера. Аэродинамика циклического движителя обеспечивает более низкий уровень шума по сравнению с воздушным винтом.  Висящий в воздухе аппарат звучит не громче заведенного автомобиля.

Зато сколько  преимуществ. Одно из них – способность менять вектор тяги на 360 градусов. Это позволяет ему передвигаться среди препятствий, причаливать к вертикальным поверхностям, взлетать и садиться  с наклонных поверхностей. Периферийная защита двигателей, в свою очередь, защищает их от разрушения при столкновении с препятствиями и исключает травмирование роторами находящихся рядом людей.

Циклолет уже сейчас относят к  перспективным средствам спасения. Только в Москве насчитывается 137 строений высотой более 100 метров. При этом строения выше 60 метров есть в 54-х субъектах России. Сегодня спасение пострадавших с верхних этажей зданий делается с помощью автолестниц и автоподъемников. Согласитесь, это не всегда удобно и для спасателей, и для спасаемых. К примеру, телескопический автоподъемник Bronto Skylift F 112 HLA, способный поднять пожарных на 112 метров, весит более 77 тонн. А сколько проблем возникает, чтобы эту технику доставить к месту, допустим, пожара, в условиях напряжённого движения по дорогам. А тут циклолёт подлетает быстро и сразу туда, где требуются его услуги.

В общем, у циклолёта большой объём работы в будущем. Намечено, что уже к 2024 году будет создан полноразмерный пассажирский аэромобиль с циклическими движителями «Циклокар» с грузоподъемностью в 600 килограммов. Такие характеристики, как заявляет разработчик, смогут обеспечить перевозку до 6 человек.