Создатель автожира Хуан де ла Сьерва (1895-1936)

Схематическое изображение автожира С-19 Мк III. 1929 г.

Недаром опытный Питкерн так торопил ла Сьерву с прибытием в Америку. Автожиру необходима реклама — и более подходящий момент для этого трудно было найти. С 24 августа по 2 сентября в Кливленде проходили авиационные гонки, в которых участвовало более 600 самолетов различных типов. Была открыта авиационная выставка. На ней демонстрировались около 60 новых самолетов, 30 двигателей и много другого оборудования. 27 августа ла Сьерва показывал возможности автожира десяткам тысяч американцев. Парашютирующие снижения и посадки без пробега были особенно впечатляющими. Пресса широко освещала появление автожира в американском небе и делала многообещающие выводы.

Между тем готовились к полетам и первые американские автожиры. Это были РСА-1, изготовленные компанией "Питкерн эркрафт" по заказу "Питкерн — Сьерва аутожайро компани оф Америка" (название PC А от начальных букв "Pitcairn — Cierva Autogiro Company of America"). Первый полет РСА-1 состоялся 8 октября 1929 г. Пилотировал его ла Сьерва. Это был трехместный автожир — два пассажира спереди и пилот сзади. При постройке машины максимально использовались элементы конструкции самолета "Мейлвинг". Но хвост был дефлекторный, коробчатого типа. Для погашения энергии удара при посадке шасси имели амортизаторы с большим ходом (584 мм).

Жизнь первого американского автожира была короткой. 13 октября при посадке он потерпел аварию (ла Сьерва, пилотировавший автожир, остался невредим). Остальные два РСА-1А и РСА-1В имели некоторые отличия от первенца — ферма фюзеляжа была изготовлена из алюминиевых труб, модифицировано шасси. Впервые использовались на колесах пневматики. На обоих стоял двигатель мощностью 225 л. с.

В США ла Сьерва пробыл несколько месяцев. Он давал практические рекомендации инженерам "Питкерн — Сьерва аутожайро компани", инструктировал пилотов и участвовал в показательных полетах. Кроме того, он выступал с докладами и старался всячески популяризировать свои идеи. Но самым важным результатом поездки ла Сьервы было завершение работы над теорией автожира. Он жил в доме Питкер-на, и тот удивлялся поразительной работоспособности своего гостя. По выражению друзей, ла Сьерва работал, "автожируя дни и ночи". Продуктом этого творчества были "Инженерная теория автожира" и практическое пособие по конструированию и аэродинамическому расчету автожира. В аэродинамической части расчет энергетических потерь выполнялся в соответствии с методом, разработанным ла Сьервой для лопастей. Работа содержала 94 страницы машинописного текста, 29 таблиц, 42 рисунка и три приложения. В конце года, уже находясь в Мадриде, ла Сьерва закончил четвертое приложение для своей теории. Эта работа не была опубликована, и с ней знакомились в основном только фирмы, покупавшие лицензии.

Пока ла Сьерва был в Америке, фирма АВРО завершила постройку двух других автожиров С-19 Мк II, которые получились более тяжелыми. Ввиду этого ла Сьерва по возвращении из Америки решил значительно увеличить длину и хорду лопастей. Доработанные таким образом автожиры получили название С-19 Мк III.

С-19 был первым автожиром, строившимся небольшой серией. Диаметр его ротора составлял 10,36 м, а взлетный вес — 635 кг. Первые автожиры этого типа летали уже летом 1930 г. В официальном отчете по испытаниям автожира, приобретенного министерством авиации Англии, указывалось, что его характеристики в горизонтальном полете и скороподъемность были ниже, чем у С-19 Мк I. Кроме того, отмечались трудности посадки при порывистом, особенно боковом, ветре. Когда лопасти еще продолжали вращаться, существовала опасность опрокидывания автожира. Однако ла Сьерва был не согласен с этими выводами и считал, что пилоты Фарнборо недостаточно хорошо освоили автожир. Тем не менее тогда С-19 Мк III не получил сертификата летной годности.

13 февраля 1930 г. ла Сьерва снова выступал в Королевском авиационном обществе в Лондоне. Это был своего рода отчет о результатах проделанной работы в период после его последнего выступления в октябре 1925 г. За это время он проделал огромную работу по отработке автожира, подвел теоретическую базу и наметил пути дальнейшего развития. В своем выступлении он отметил, что автожир уже является летательным аппаратом, который можно применять на практике, и что существующие автожиры могут по своим характеристикам приближаться к "эквивалентным" самолетам. Ла Сьерва имел в виду, что самолет, "эквивалентный" автожиру, имеет тот же самый вес и мощность двигателя и, кроме того, то же самое вредное сопротивление. Он привел сравнительные данные. Максимальная горизонтальная скорость автожира лишь на 5—10 % меньше. Правда, в скороподъемности автожир значительно уступал самолету — на 20 %, зато угол набора высоты был на 50 % больше, что является значительным преимуществом для преодоления различных препятствий при взлетах. Также большим преимуществом автожира была минимальная горизонтальная скорость, при которой возможен полет, — в три раза меньше самолетной. Характеристики посадки вообще сравниваться не могут: пробег автожира в штиль составлял несколько метров.

Затем ла Сьерва описал свои последние автожиры и ряд доработок, которые существенно улучшали характеристики машин. Затронув аэродинамические аспекты, он отметил, что реальные автожиры имеют лучшие соотношения подъемной силы к сопротивлению и подъемной силы к тяге винта, чем данные, полученные теоретически. Этим он хотел подчеркнуть сложность проблемы аэродинамики автожира и необходимость дальнейшего совершенствования теории. Одновременно ла Сьерва утверждал, что автожир имеет лучшие показатели на минимальных и максимальных скоростях. В доказательство он привел кривые потребной мощности для самолета и автожира. Никто теперь не сомневался в преимуществах автожира на малых скоростях, но к заявлению о том, что автожир может быть быстрее "эквивалентного" самолета, присутствующие отнеслись скептически. Однако изобретатель твердо отстаивал свои выводы. Он считал, что в первую очередь надо значительно уменьшить вредное сопротивление автожира, поэтому ла Сьерва обратился за помощью к авиаконструкторам, которые уже имели большой опыт в совершенствовании аэродинамических форм самолета.

Другим критическим замечанием в адрес автожира было ограничение скорости полета при приближении скорости конца лопасти к скорости звука. Автожир с соотношением скорости конца лопасти к максимальной скорости полета 1,5 должен столкнуться с этой проблемой уже при скорости полета в 480 км/ч. Ла Сьерва парировал это замечание тем, что такие скорости намного выше тех, на которых будут использоваться автожиры на практике.

В своем выступлении изобретатель также коснулся вопроса вертикального снижения автожира, которое на практике никогда не имело места, поскольку центр тяжести у него находился впереди оси ротора. Это было сделано для того, чтобы автожир даже, при отказе двигателя имел поступательную скорость и чтобы самолетные органы управления сохраняли свою эффективность. Теперь творческая мысль изобретателя шла дальше — к упразднению самолетных органов.

Оценивая пути развития автожира в ближайшем будущем, ла Сьерва наметил два направления развития: автожир-самолет и автожир-вертолет. Первый должен был достигать высоких скоростей, не теряя присущих автожиру качеств. Второй, с низким соотношением вес/мощность, — выполнять то, что ожидалось от несуществующего практического вертолета.

Как правило, одной из основных задач авиаинженеров является скорейшая отработка всех элементов конструкции в экспериментальных полетах, чтобы потом с меньшими проблемами выпустить в серию летательный аппарат для его практического использования.