Хуан де ла Сьерва и Кодорниу, 1-й граф Ла-Сьерва ( [ˈxwan de la ˈθjeɾβaj koðoɾˈni.u] ; 21 сентября 1895 г. — 9 декабря 1936 г.) — испанский инженер-строитель , пилот и авиационный инженер-самоучка. Его самым известным достижением стало изобретение в 1920 году винтокрылого аппарата [1] [2] под названием Autogiro , [3] однороторного типа летательного аппарата, который в английском языке стал называться автожиром . В 1923 году, после четырех лет экспериментов, Де ла Сьерва разработал сочлененный ротор, что привело к первому в мире успешному полету устойчивого винтокрылого самолета с его прототипом C.4 .
Хуан де ла Сиерва родился в богатой аристократической испанской семье, и некоторое время его отец был военным министром. [4] В возрасте восьми лет он тратил свои карманные деньги с друзьями на эксперименты с планерами в одном из рабочих сараев своего отца. В подростковом возрасте они построили самолет из обломков, которые купили у французского летчика, разбившего самолет. В последнем самолете для пропеллера использовалась древесина от испанской барной стойки. [4] В конце концов он получил степень инженера-строителя и, построив и испытав первый успешный автожир, переехал в Соединенное Королевство в 1925 году, где при поддержке шотландского промышленника Джеймса Г. Вейра основал компанию Cierva Autogiro .
В начале гражданской войны в Испании Де ла Сиерва поддержал силы коалиции националистов, помогая мятежникам получить самолет De Havilland DH-89 «Dragon Rapide» , на котором генерал Франко перелетел с Канарских островов в испанское Марокко . Его брат был казнен республиканской армией в Паракуэльос-дель-Харама .
Де ла Сиерва начал строить самолеты в 1912 году. В 1914 году он спроектировал и построил трехмоторный самолет, который был принят испанским правительством. [4] В 1919 году он начал рассматривать возможность использования ротора для создания подъемной силы на низкой скорости полета и устранения риска сваливания .
Чтобы добиться этого, он использовал способность подъемного ротора к авторотации , при которой при подходящем шаге ротор будет продолжать вращаться без механического привода, поддерживаемый крутящим моментом равновесия подъемной силы и силы сопротивления, действующих на лопасти. В автожире Де ла Сьервы ротор тянулся по воздуху с помощью обычного пропеллера , в результате чего ротор создавал достаточную подъемную силу для поддержания горизонтального полета, подъема и спуска.
Прежде чем это удалось удовлетворительно реализовать, Де ла Сьерва испытал несколько неудач, связанных в первую очередь с несбалансированным вращательным движением, возникающим при попытке взлета из-за асимметрии подъемной силы между наступающими и отступающими лопастями. Эта главная проблема была решена введением махового шарнира. В 1923 году первый успешный автожир Де ла Сьервы был запущен на аэродроме Хетафе в Испании лейтенантом Гомесом Спенсером. [4]
Эта новаторская работа была выполнена в родной Испании Де ла Сьервы. В 1925 году он привез свой C.6 в Великобританию и продемонстрировал его Министерству авиации в Фарнборо, Хэмпшир . Эта машина имела четырехлопастной ротор с маховыми шарнирами, но полагалась на обычные самолетные средства управления для тангажа , крена и рыскания . Она была основана на фюзеляже Avro 504K , начальное вращение ротора достигалось быстрым разматыванием троса, пропущенного вокруг упоров на нижней стороне лопастей.
Демонстрация в Фарнборо имела большой успех и привела к приглашению продолжить работу в Великобритании. Как прямой результат и при содействии шотландского промышленника Джеймса Джорджа Вейра в следующем году была образована компания Cierva Autogiro Company, Ltd. С самого начала Де ла Сиерва сосредоточился на проектировании и производстве роторных систем, полагаясь на других известных производителей самолетов для производства планеров, в основном на компанию AV Roe Company .
Построенный Avro C.8 был усовершенствованным C.6 с более мощным 180-сильным радиальным двигателем Lynx , и было построено несколько C.8. C.8R включал в себя шарниры сопротивления, поскольку маховое движение лопасти вызывало высокие напряжения основания лопасти в плоскости вращения ротора; эта модификация привела к другим проблемам, таким как резонанс земли, для которого были установлены демпферы шарниров сопротивления.
Разрешение этих фундаментальных проблем с ротором открыло путь к прогрессу, уверенность быстро росла, и после нескольких перелетов по стране C.8L4 был заявлен на участие в гонках Kings Cup Air Race 1928 года . Хотя C.8L4 был вынужден сняться с соревнований, впоследствии он совершил тур протяженностью 4800 км (3000 миль) по Британским островам. Позже в том же году он совершил перелет из Лондона в Париж , став первым самолетом с вращающимся крылом, пересекшим Ла-Манш . Впоследствии тур был расширен, включив в него Берлин , Брюссель и Амстердам .
Главной проблемой автожира было управление ротором перед взлетом. Было испробовано несколько методов в дополнение к системе спирального троса, которая могла поднять скорость ротора до 50% от требуемой, после чего для достижения скорости полета требовалось движение по земле, при этом ротор наклонялся для установления авторотации.
Другой подход заключался в наклоне хвостового стабилизатора для отклонения потока воздуха двигателя вверх через ротор. Наиболее приемлемое решение было в конечном итоге достигнуто с C.19 Mk.4 , который производился в некоторых количествах; был установлен прямой привод от двигателя к ротору, с помощью которого ротор мог разгоняться до нужной скорости. Затем система была расцеплена перед выполнением разбега.
По мере того, как автожиры Де ла Сьервы добивались успеха и признания, другие начали следовать за ними, и с ними пришли дальнейшие инновации. Наиболее важным было развитие прямого управления ротором посредством циклического изменения шага, достигнутого первоначально путем наклона втулки ротора, а затем Раулем Хафнером путем применения механизма паука, который действовал непосредственно на каждую лопасть ротора. Первым серийным автожиром с прямым управлением был C.30 , выпускавшийся в больших количествах компаниями Avro, Liore et Olivier и Focke-Wulf . Эта машина позволяла изменять движение в любом направлении — вверх, вниз или вбок — путем наклона горизонтальных роторов, а также обеспечивала минимизацию некоторых элементов управления, используемых в более традиционных самолетах того периода. [5] Развитие циклического изменения шага также было под влиянием голландского пионера вертолетостроения Альберта Джиллиса фон Баумхауэра , который принял принцип автомата перекоса в своих конструкциях и, вероятно, повлиял на Сьерву на их встрече в 1928 году. [6]
Введение прыжкового взлета стало еще одним важным улучшением возможностей. Ротор разгонялся в режиме без подъемной силы до тех пор, пока не достигалась скорость ротора, необходимая для полета, а затем отключался. Потеря крутящего момента заставляла лопасти качаться вперед на угловых шарнирах сопротивления, что приводило к увеличению общего шага, заставляя самолет подпрыгивать в воздухе. Теперь, когда вся мощность двигателя подавалась на прямоточный толкающий винт, стало возможным продолжать полет вперед с ротором в режиме авторотации.
C.40 был первым серийным автожиром с прыжковым взлетом .
Автожиры строились во многих странах по лицензиям Де ла Сьервы, включая Францию, Германию, Японию, Россию и США.
Мотивацией Де ла Сьервы было создание самолета, который не будет сваливаться, но ближе к концу своей жизни он принял преимущества, предлагаемые вертолетом, и начал начальную работу в этом направлении. В 1936 году компания Cierva Autogiro Company, Ltd. отреагировала на спецификацию британского Министерства авиации на вертолет Королевского флота с гиродином .
Утром 9 декабря 1936 года он сел на голландский DC-2 авиакомпании KLM на аэродроме Кройдон , направляясь в Амстердам . После задержки, вызванной сильным туманом , авиалайнер вылетел около 10:30 утра, но немного отклонился от курса после взлета и взорвался, врезавшись в дом на пологой возвышенности к югу от аэропорта, в результате чего погибли 15 человек, среди которых был и де ла Сьерва. [7]
Работа Хуана де ла Сьервы по динамике роторно-крыльевого аппарата сделала возможным создание современного вертолета, чье развитие как практического средства полета было остановлено из-за отсутствия понимания этих вопросов. Понимание, которое он установил, применимо ко всем самолетам с роторно-крыльевым аппаратом; хотя и не имеет возможности истинно вертикального полета, работа над автожиром формирует основу для анализа вертолета. [8]
Смерть Де ла Сьервы в авиакатастрофе в декабре 1936 года помешала ему выполнить свое недавнее решение построить полезный и надежный самолет, способный к истинному вертикальному полету для Королевского флота, но именно его работа над автожиром была использована для достижения этой цели. Технология, разработанная для автожира, была использована при разработке экспериментального вертолета Fw 61 , на котором в 1936 году летал лицензиат Cierva Autogiro Company Фокке-Ахгелис . Его новаторская работа также привела к разработке третьего типа винтокрылого аппарата , гиродина , концепции его бывшего технического помощника и преемника на посту главного технического директора Cierva Autogyro Company, доктора Джеймса Аллана Джеймисона Беннета.
В 1966 году Хуан де ла Сьерва был включен в Международный зал аэрокосмической славы за его инновации в технологии лопастей ротора, использование их для создания подъемной силы и точного управления положением самолета. [9] Стипендия Хуана де ла Сьервы от Министерства науки Испании названа в его честь. [10]