O personalitate interesantă, ale cărei cercetări şi realizări tehnice au revoluţionat construcţia de aeronave în perioada de pionierat a fost inginerul spaniol Juan de la Cierva, inventatorul autogirului.
C. s-a născut la Murcia, în 1895, fiind fiul politicianului Juan de la Cierva. Deşi iniţial se hotărâse pentru cariera de inginer în construcţii civile, pasionat şi influenţat de noutatea aparatelor de zbor, cu care a intrat prima oară în contact la expoziţia specializată de la Barcelona, din 1910, C . a luat decizia de a se dedica zborului.
Prima sa realizare a fost modificarea unui avion Sommer. De fapt, el a construit, împreună cu doi prieteni, un nou avion, cu un alt motor şi multe alte îmbunătăţiri faţă de modelul de plecare. Proiectul, terminat în 1912, a primit numele BCD-1 El Cangrejo (Crabul) şi este considerat primul avion construit în Spania şi se pare că zbura destul de bine. Ceea ce l-a încurajat pe C. să persevereze, creând, în 1913, BCD-2, un mic monoplan care, însă, nu era la fel de bun ca primul avion. Nu s-a lăsat învins de cele două căderi ale lui BCD-2 şi a pornit la lucru pentru al treilea (şi ultimul) său avion, botezat C-3, un biplan mare, cu trei motoare, pe care l-a înscris într-o întrecere organizată de armata spaniolă în 1919. Cu toate că aparatul avea bune calităţi de zbor, în timpul unui test pilotul a redus prea mult viteza şi s-a angajat, prăbuşindu-se. Omul nu a suferit răni importante, dar C. s-a orientat către căutarea unor modalităţi de a zbura chiar şi cu viteze foarte mici.
Prima experienţă a fost … aruncarea unei machete de la balconul părinţilor săi. Era un fel de aeronavă cu elice portantă, al cărei comportament în zbor a fost studiat cu atenţie de C. Direcţia de lucru era clară: va construi un fel de avion cu elice portantă, care avea să se numească „autogiro”.
Prima realizare a fost C.1, un aparat cu două rotoare contrarotative, al căror rol era să asigure portanţa, dar să elimine cuplul. Aparatul avea o suprafaţă de control deasupra rotoarelor, pentru a asigura controlul lateral, iar mişcarea în jurul celorlalte axe era dirijată cu ajutorul ampenajului montat pe o coadă convenţională.
C.1 nu a putut zbura niciodată, pentru că rotorul superior avea o viteză de rotaţie mai mare decât cel inferior, din cauza interacţiunilor dintre ele. Din acest motiv, aparatul se înclina pe o parte.
Cu toate defectele sale, însă, C.1 a demonstrat că ideea lui C. este buna, o astfel de aeronava putea zbura.
Al doilea „autogiro” urma să fie C.2. C. a inceput lucrul la acesta, care trebuia să fie cu un singur rotor, cu cinci pale. Dar, pentru că nu a putut găsi duraluminiul pentru confecţionarea lonjeroanelor, C. a abandonat pentru un timp proiectul, trecând la C.3, aparatul cu un rotor cu trei pale, cu pas variabil. Prototipul, realizat în 1921, nu a putut decola, reuşind doar salturi scurte. Apoi a revenit la C.2, pe care l-a terminat în 1922; aparatul a putut realiza salturi de câţiva metri, dar tot nu a putut zbura.
Cercetătorul a înţeles repede care era defectul acestor prime trei prototipuri: rotorul, care era rigid. Se creau două probleme: mai întâi că aparatul se înclina imediat ce se ridica de la sol datorită efectului giroscopic. A doua era portanţa neechilibrată. În timpul rotaţiei elicei portante, o parte se mişca în aceeaşi direcţie cu aparatul, mărind viteza relativă a curentului de aer, iar cealaltă parte se mişca în senul opus înaintării aparatului, micşorând viteza relativă a curentului. Partea cu o viteză relativă a aerului mai mare se va ridica mai mult decât partea cu viteza relativă a aerului mai mică, şi astfel aparatul se va înclina. C. a găsit o rezolvare posibilă a acestor probleme în timp ce asista la un spectacol de operă. Pe scenă, decorul cuprindea o moară de vânt cu aripile roţii articulate, montate cu balamale, iar C. s-a gândit să folosească şi el balamale pentru rotoarele sale, ceea ce ar fi permis palelor să se ridice sau coboare în funcţie de sensul în care se mişcau. Palele care se deplasau în sensul de mişcare al aparatului se ridicau, micşorând şi unghiul de atac, iar celelalte coborau, mărind unghiul de atac. Combinaţia acţiunii de ridicare şi coborâre, cunoscută sub numele de „flapping” şi creşterea/descreşterea unghiului de atac ajutau la echilibrarea portanţei pe fiecare parte a aeronavei. Palele prinse cu balamale eliminau şi efectul giroscopic al rotorului rigid.
Proiectul C.4 prezenta acest rotor cu balamale. Acest aparat a executat primul test la 17 ianuarie 1923. Era primul zbor controlat din istorie al unui autogir. La numai trei zile după acest prim zbor, aparatul aflat la o altitudine de 30 de picioare a suferit o pană de motor, care, la un avion, ar fi fot fatală, dar C.4 a putut coborî lin pe sol, fără nici un fel de stricăciune.
Un eveniment asemănător a avut loc în 1926, când aparatul C.6 a rămas fără motor la 200 de picioare, dar pilotul a putut ateriza în siguranţă.
În 1925, C . s-a mutat în Marea Britanie, unde a înfiinţat Cierva Autogiro Company, prin care şi-a continuat experimentele. Dar de abia în 1931 a început să îşi comercializeze aparatele.
O altă problemă a autogirului era pornirea rotorului şi aducerea lui la o turaţie suficientă pentru a asigura portanţa. Acest lucru se făcea în diferite moduri: rotirea cu mâna, dacă aparatul era destul de mic, sau cu ajutorul unor cai, al unui automobil. Nevoia aceasta de ajutor extern limita independenţa aeronavei, capacitatea acesteia de a opera din orice loc si în orice situaţie. C. s-a gândit să adauge nişte flapsuri la coadă, pentru a devia curentul de aer produs de elicea propulsivă (coadă de scorpion).
Prima dată a fost aplicată această soluţie la C.19, în 1929. Totuşi, coada nu devia destul curent, ceea ce făcea necesară o scurtă rulare pe sol pentru a ajuta la mărirea vitezei de rotaţie.
O altă rezolvare ar fi fost conectarea rotorului la motorul aeronavei, soluţie aplicată la C.11, pentru o modificare în 1930, dar mecanismul necesar era mult prea greu[1].
Pentru că unul dintre scopurile urmărite de C. era decolarea verticală, el a început o nouă experienţă în 1933, cu proiectul C.30. Este vorba de procedeul de decolare prin salt. La început, rezultatele nu au fost satisfăcătoare, datorită vibraţiilor produse prin învârtirea rotorului la sol, dar, în 1934, la 28 octombrie, C.30 a reuşit prima decolare verticală din istorie.
O altă inovaţie adusă de C.30 a fost controlul direct, realizat de pilot prin înclinarea rotorului, în loc să folosească eleroane şi cârme.
Datorită acestor calităţi, C.30 a devenit foarte popular, fiind construit într-un număr de 180 de unităţi. Multe dintre soluţiile constructive găsite de C. au fost, apoi, preluate de către Bréguet, pentru elicopterul său Bréguet-Dorand 314, realizat în 1935, şi de către Igor Sikorsky.
Juan de la Cierva a murit la 19 decembrie 1936, într-un accident de avion în apropierea Londrei.
[1] Sistemul a fost dezvoltat de Harold Pitcairn, în aprilie 1931 pe aparatul PCA-2, construit după licenţă în Statele Unite.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu