Serial: Totul despre Girocopter

1. Istoria girocopterului

Indiscutabil, istoria girocopterului (denumit şi autogir) nu poate fi separată de cea a elicopterului. Pentru că, amândouă tipuri de aparate de zbor au avut un punct de plecare comun, „ruptura”, ce avea să conducă la formidabila maşină de zbor patentată de Juan de la Cierva, producându-se la puţin timp după ce elicopterul a căpătat o formă oarecum stabilă. Totuşi, deşi au o origine comună (este vorba de principiul de zbor reprezentat de elicea de sustentaţie, numită şi elice autoportantă), totuşi, părintele autogirului, Juan de la Cierva, al cărui proiect s-a constituit într-un precursor al girocopterelor de astăzi, a reuşit să dea o formă finală proiectelor sale graţie unei revelaţii caracteristică marilor pionieri ai aviaţiei, fiind primul pilot care a văzut aripa clasică a avionului într-o formă evoluată, ca elice autoportantă.

Autogirul este o aeronavă mai grea decât aerul, având un fuselaj echipat cu o elice de propulsie antrenată de un motor, şi o elice autoportantă care se roteşte liber. Primele modele de autogir păstrau şi aripile avioanelor, „vinovate” de producerea fenomenului de pierdere a portanţei, aducând ca element inovator elicea autoportantă care crea portanţa necesară în situaţia în care aripile o pierdeau în anumite faze ale zborului.

Primul pas l-a făcut genialul Leonardo da Vinci care, în 1483, a desenat o maşină zburătoare cu elice autoportantă, pusă în mişcare prin forţa musculară. Era doar un desen, dar nu o utopie. Ci un vis care a renăscut trei sute de ani mai târziu. Se petrecea pe 28 aprilie 1784, când fizicianul Bienvenu şi naturalistul Launoz aveau să experimenteze în faţa membrilor Academei de Ştiinţe din Paris macheta primului elicopter. În aceeaşi perioadă a renaşterii genialităţii davinciene, englezul George Cayley avea să construiască, în 1784, o machetă pe acelaşi principiu. Principiul fusese astfel demonstrat, lipsând doar posibilităţile tehnice necesare concretizării unui model zburător. Cercul genialităţii a fost încăs închis o sută de ani mai târziu, în 1887, când italianul Enrico Forlanini a experimentat o machetă de elicopter a cărui elice era pusă în mişcare de un motor cu abur.

În 1906,  francezul Paul Cornu a fost primul om care s-a înălţat de la sol cu un elicopter, iar un an mai târziu, fraţii Louis şi Jacques Breguet, împreună cu doctorul Charlet Richet construiesc giroplanul, o maşină de zbor cu patru rotoare.

În 1909, Igor Sikorski construieşte primul elicopter din şirul ce avea să impulsioneze lumea aviaţiei spre noi înălţimi, iar doi ani mai târziu românul Grigore Briscu execută prima machetă a elicopterului cu două elici coaxiale şi cu platou pentru variaţia ciclică a pasului elicei. În 1922, un alt român, emigrat în America, inginerul George de Bothezat, profesor de matematică la Dayton, transformă cele patru rotoare ale giroplanului construit de fraţii Breguet cu 15 ani mai devreme în rotoare portante având fiecare câte şase pale.

Pasul radical l-a făcut însă spaniolul Juan de la Cierva y Codorníu, constructorul primului avion spaniol BCD-I, avion cunoscut şi sub numele de „El Cangrejo” (Crabul roşu). În 1919, Cierva revoluţionează practic tot ceea ce se ştia până atunci despre aviaţie, fiind geniul care a văzut clasica aripă de avion într-un fel cu totul nou. Inspiraţia s-a produs după un accident de aviaţie în care a murit unul dintre bunii săi prieteni, pilotul căpitan Julio Rios Argieso care s-a prăbuşit după ce avionul său şi-a pierdut, în timpul unei manvere, portanţa.

Tulburat de fenomenul pierderii de viteză, Cierva a ajuns la concluzia că astfel de accidente pot fi evitate dacă aripa este mutată în mod independent faţă de fuselaj şi căpătă  caracteristica de a produce singură atât de necesara scurgere a fileurilor de aer a căror „rupere”, în cazul întreruperii bruşte a mişcării de înaintare a avionului, duceau la pierderea portanţei şi prăbuşirea avioanelor.

Cierva a creat astfel o „aripă” rotativă, independentă de fuselaj (păstrând însă şi aripa clasică a  avionului), ducând-o deasupra acestuia şi, cel mai important, dându-i forţa necesară generării fileurilor de aer, nu prin transmiterea puterii de la un motor, ci prin mişcrea liberă de auto-rotaţie. El a patentat noul aparat de zbor sub numele de autogir, păstrând fuselajul avionului clasic şi motorul de tractare, dar înlocuind rolul airpii plane cu o elice ce producea în mod liber, graţie micării de înaintare a fuselajului, rotirea liberă rezultată în urma mişcărilor fluxurilor de aer în sus.

În timp ce un elicopter are, în timpul zborului normal, rotorul antrenat de un motor, la un autogir rotorul este antrenat de forţele aerodinamice prin procesul de autorotaţie. O elice separată prevede fie tractarea (modelul Cierva), fie împingerea fuselajului spre înainte (modelul Bensen).

Principiul era cât se poate se simplu şi eficient. Atâta timp cât motorul de pe fuselaj asigura tracţiunea aeronavei, rotorul asigura portanţa şi mişcarea în sus, iar atunci când tracţiunea înceta, autogirul cobora uşor în timp ce debitul de aer venit de jos în sus asigura rotirea palelor elicei şi, împlicit, portanţa.

Juan de la Cierva a construit iniţial trei modele, dar toate erau instabile din cauza deficienţelor aerodinamice şi structurale ale rotoarelor şi nu au zburat (C1, C2 şi C3).

Primul zbor al unui autogir (modelul C 4) a avut loc pe 9 ianuarie 1923 pe aerodormul Getafe de lângă Madrid. Istorici consemnează însă ca prim zbor al unui autogir lansarea din 17 ianuarie 1923 când Gomez Spencer a zburat pe o distanţă de patru kilometri, la o înălţime constantă de 25 de metri. Autogirul avea o elice autoportantă cu un diametru de 10 metri, iar motorul de tractare montat pe fuselaj dezvolta 80 cp.

Deficienţele iniţiale, care nu au permis decolarea modelelor C1, C2 şi C3 Cierva, au fost rezolvate prin ataşarea lamelor de rotor prin intermediul unor balamele care permiteau fiecărei pale să se deplaseze independent în sus sau în jos pentru a compensa diferenţele de oscilaţie ascensionale dintre pale. Astfel, diferenţa de portanţă dintre palea de avans şi cea de recul, care se datora lipsei de simetrie a fluxului de aer întâlnit de elice şi care producea o oscilaţie pe linia de ruliu a aparatului, era rezolvată într-un mod igenios. În fapt, balamalele prin care se rezolva egalizarea diferenţelor de oscilaţie, constituiau prima articulaţie de oscilaţie folosită la un rotor de autogir. Această articulaţie permite palei de avans să se deplaseze ascendent, ceea ce îi diminuează incidenţa şi portanţa. În acelaşi timp, pala de recul poate coborî, graţie articulaţiei de oscilaţie, ceea ce îi măreşte incidenţa şi portanţa. Se obţine, astfel, un echilibru al portanţei generate de elice în cadrul mişcării sale de rotaţie, indiferent de viteza sa de deplasare pe orizontală.

De remarcat că inventarea articulaţiei de oscilaţie de la rotor, balamalele Cierva dintre pale şi rotor, în 1923, au permis şi realizarea, 15 ani mai târziu, a primului model de elicopter echilibrat.

Termenul de autogir a fost o marcă comercială a companiei „Autogiro Cierva”, iar cel de girocopter al companiei „Bensen”.

În acelaşi an, profesorul român Stan Mateescu a conceput şi construit un girocopter, acesta fiind echipat pe fuselaj cu elice de propulsie antrenată de un motor de 35 CP şi având două două rotoare portante care, spre deosebire de aeronava lui Cierva, erau acţionate direct de un motor de 80 cp.

Juan de la Cierva alege după aceste construcţii de început Anglia, unde, în 1925, înfiinţează compania „Cierva Autogiro Ltd.”, apoi, patru ani mai târziu, vinde drepturile şi tehnologia aparatului, mult îmbunătăţit între timp, către Harold Frederick Pitcairn. Acesta nu era un novice în domeniu, el fiind cadet de zbor încă din ultimele zile ale primului război mondial şi având un brevet de pilot semnat de către Orville Wright. Pitcairn a renunţat însă la avioane pentru autogir şi, după ce a comandat modelul C 8 Cierva şi a făcut câteva zboruri chiar cu geniul girocopterului nu s-a mai despărţit de această pasiune. Astfel, pe 18 septembrie 1928, C 8 Cierva (având, ca noutate, rotorul elicei îmbunătăţit cu balamele de legătură între pale şi butuc pentru a asigura compensarea mişcărilor de oscilaţie) a realizat prima traversare a Canalului Mânecii, urmată de un tur al Europei.

Pitcairn a cumpărat în cele din urmă atât tehnologia cât şi brevetele lui Cierva şi a înfiinţat la începutul anilor ’30 compania „Pitcairn Cierva Autogiro Company” (APC). Rezultatele asocierii cu geniul autogirului s-au văzut imediat. În acelaşi an, obţine trofeul pentru cea mai mare realizare a aviaţiei (prezentând C 8 W Cierva, îmbunătăţit, la Smithsonian) şi a lansat modelele proprii APC 1, APC 1 A şi APC 2 A.

La un girocopter, lamele elicei autoportante (de sustentaţie) funcţionează asemenea unei aripi de planor.

-Va urma-

Incoming search terms:

• girocoptere video (16)
• pilot autogir (4)
• principiul de zbor al elicopterului (3)
• viteza de zbor a unui autogir (2)
• Pasul elicei autogir (2)
• principiu functionare elice (1)
• motoare de autogir (1)
• girocopter wikipedia romana (1)
• elicoptere mod de functionare (1)
• Elicea autoportantă (1)