جایروکوپتر چگونه ساخته شد!
 

یک جایروکوپتر یا «هواچرخ» ( gyrocopter) در نگاه نخست شبیه به یک هلی کوپتر ابتدایی است، چون پره‌های روتور هر دوی آنها در وضعیت افقی قرار دارند. اما تفاوت آن با هلی کوپتر (بالگرد) در این است که روتورهای آن بدون نیاز به موتور حرکت می کنند. نیروی رانشی آن از پروانه ای که در جلو یا در عقب آن قرار دارد تأمین می شود.
چرخش پره‌های روتور در اثر هجوم هوا از میان آنها میسر می شود که نیروی بالابرنده هواچرخ را فراهم می آورند و تعادل آن را حفظ می کنند. این طرح با این که غیر عادی است، بسیار مورد توجه خلبان‌های پروازهای تفریحی قرار گرفته و بسیار مناسب پرواز کم سرعت است. در واقع، واکنش ایرودینامیک کلی روتور سبب بلند شدن جایروکوپتر از زمین می شود و یک پروانه مجزا آن را به جلو می راند.
با توجه به این که جایروکوپتر باید نسبت به هوای اطرافش رو به جلو حرکت کند تا هوا را به درون روتور در بالای خود هدایت کند، معمولاً توانایی برخاست عمودی از زمین را ندارد؛ مگر این که باد شدیدی در حال وزیدن باشد. انواعی از جایروکوپترها از جمله مدل Air & Space 18Aقابلیت نشست و برخاست کوتاه را دارند.
هدایت جایروکوپتر به کمک قسمت‌های مختلفی انجام می شود که سه بخش اصلی عبارت هستند از: دسته کنترل، پدال‌های سکان و دریچه‌ ساسات. وظیفه دسته کنترل که به آن «سیکلیک» نیز می گویند، کج کردن جایروکوپتر در جهت مورد نظر است تا چرخش به دور محور طولی (غلت زدن) و محور عرضی (گشتاور) امکان پذیر شود. پدال‌های سکان از انحراف وسیله جلوگیری می کنند و ساسات قدرت موتور را کنترل می کند.
بخش‌های ثانویه هدایت کننده جایروکوپتر شامل گام متغیر(collective pitch) و کلاچ جعبه دنده روتور است که وقتی درگیر می شود، روتور را پیش از برخاست وادار به چرخش می کند.
مخترع هواچرخ یک مهندس اسپانیایی علاقه مند به هوانوردی به نام «خوان دِلا سیِربا» بود. او در سال ۱۹۲۱ در مسابقه طراحی بمب افکن برای ارتش اسپانیا شرکت کرد. دِلا سیِربا یک هواپیمای سه موتوره طراحی کرد، اما به دنبال پرواز آزمایشی بمب افکن او از حرکت ایستاد و سقوط کرد. این شکست منجر به ساخت موفقیت آمیز نخستین «روتورکرافت» شد که او در سال ۱۹۲۳ نام آن را «جایروکوپتر» (Autogyro ) گذاشت. او جایروکوپتر خود را با استفاده از بدنه یک هواپیما، یک پروانه و یک موتور تعبیه شده در جلو، به علاوه روتوری که روی یک دیرک نصب شده بود و دو پایدارکننده افقی و عمودی که نقش دم را داشتند ساخت. این هواگرد در واقع جد هلیکوپترهای امروزی به حساب می آید.
سه جایروکوپتر اولی که دِلا سیِربا ساخت مدل‌هایC1, C2 و C3 بودند که به دلیل نقص در ایرودینامیک و ساختار روتورشان تعادل لازم را نداشتند. جایروکوپتر چهارم او C4، با پرواز خود در ۱۷ ژانویه ۱۹۲۳ در مادرید اسپانیا نخستین پرواز ثبت شده یک جایروکوپتر را رقم زد. دِلا سیِربا روی روتور C4 لولای تاشو نصب کرده بود تا هر یک از پره‌های روتور را به توپی چرخ متصل کند. لولاهای تاشو به بالا و پایین رفتن هر پره کمک می کردند؛ بدین ترتیب برخاست نامتقارن جایروکوپتر به هنگام حرکت به جلو که آن را متمایل به سمت چپ یا راست می کرد اصلاح شد.
دِلا سیِربا جایروکوپتر مدل C6 را با حمایت مالی هوانوردی ارتش اسپانیا ساخت، چون همه سرمایه خود را برای ساخت پنج مدل قبلی خرج کرده بود. C6 نخستین پرواز موفقیت آمیز خود را در فوریه ۱۹۲۵ با پیمودن ۵ر۱۰ کیلومتر در عرض ۸ دقیقه به انجام رساند. این برای هر روتورکرافتی در آن زمان یک عملکرد عالی محسوب می شد.
جایروکوپتر مدل C8دِلا سیِربا نخستین روتورکرافتی بود که پس از یک تور در اروپا از کانال مانش عبور کرد. مدل‌های بعدی همواره امکاناتی بیش از نسخه‌های پیشین خود داشتند تا سرانجام مدل C30ساخته شد. در سال ۱۹۳۴، مدل C30نخستین روتورکرافتی بود که می توانست روی عرشه کشتی نشست و برخاست کند. این مدل آزمایش‌های پروازی خود را روی هواپیمای دریایی «دِدالو» (Dédalo)متعلق به نیروی دریایی اسپانیا در آب‌های سواحل والنسیا به انجام رساند.
مدتی بعد نیروی هوایی سلطنتی انگلستان از جایروکوپتر مدل «آورو روتا» (Avro Rota)که نسخه نظامی مدل C30 بود به منظور کالیبره کردن ایستگاه‌های رادار ساحلی در طول نبرد بریتانیا و پس از آن استفاده کرد.
پس از جنگ جهانی دوم در ساخت جایروکوپترها رستاخیزی به وجود آمد. این زمانی بود که یک مهاجر روسی به نام دکتر « ایگور بِنسِن» در ایالات متحده یک «جایرو گلایدر» (gyroglider) متعلق به زیردریایی به غنیمت گرفته شده آلمان را دید و شیفته ویژگی‌های آن شد. او که حرفه اش بررسی و ارزیابی جایرو گلایدرها بود از طرح جایرو گلایدر آلمانی الهام گرفت و سرانجام در ۱۹۵۵ مدل Bensen B-7خود را ساخت. در دهه ۱۹۶۰ در انگلستان، «کِن والیس» یک جایروکوپتر مینیاتوری ساخت و سال‌های بعد جایروکوپترهایی با طراحی مشابه هواچرخ والیس ساخته و عرضه شدند. جایروکوپترهایی که از روی طرح‌های کِن والیس ساخته شدند در موارد مختلف از جمله آموزش‌های نظامی، عملیات شناسایی پلیس و تحقیقات جانورشناسی مورد استفاده قرار گرفتند.
در حال حاضر، در قرن بیست و یکم بیش از ۱۰۰۰ جایروکوپتر در ارتش و عملیات‌های مربوط به اجرای قانون در کشورهای مختلف به پرواز در می آیند. تا سال ۲۰۱۹ جایروکوپتر یکی از آخرین هواگردها بود که هنوز موفق به پیمودن دور تا دور سیاره زمین نشده بود. سفر «گلوبال ایگل» نخستین تلاش برای دور زدن زمین با یک جایروکوپتر بود. این سفر علی رغم نیمه کاره ماندن، رکورد طولانی ترین پرواز با جایروکوپتر را بر فراز آب‌ها شکست که از مسقط، پایتخت کشور عمان آغاز شد و در کراچی پاکستان به پایان رسید. علت رها کردن آن پس بدی آب و هوا بود.
در سال ۲۰۱۵ اخترفیزیک دانی به نام «دوناتلا ریچی» با جایروکوپتری به نام «Magni Gyro M16» در ونیز از زمین بلند شد تا رکورد جهانی پرواز در بالاترین ارتفاع را از آن خود کند. او توانست رکورد جهانی خلبانان زن جایروکوپتر که تا ۸۴ سال متعلق به «امیلیا ایرهارت» بود را به نام خود ثبت کند.

code

نسخه مناسب چاپ