Кіріспе

{|Инфоқаптама ұшақ түрі
|түрі=Эксперименталдық күрделі автожир
|өндіруші=Carter Aviation Technologies
|алғашқы ұшу=1998 жылдың 24 қыркүйегі
|саны=1
|статусы=2005 жылдың 17 маусымында құлап, келесі ұшуда қайта құлады. Оны Carter Personal Air Vehicle алмастыруда.

Жобалау және әзірлеу

CarterCopter – қанаттары және екі бағаналы құйрығы бар, итеру конфигурациялы автогиро, ол прототип және технологиялық демонстратор ретінде жобаланған. Роторы – әр ұшында таусылған уранмен салмақталған екі лопасты конструкция, ол бұрылатын тіреуге орнатылған, бұл қанаттың барлық жылдамдықтарда оптималды тиімділігін сақтауға мүмкіндік береді. Корпусы 0,69 барға дейін қысымдалған. Трицикл шассиы жиналмалы, ал қону кезінде 20 фут/сек жылдамдықпен секірмей қонуға мүмкіндік беретін үлкен жүріс диапазонына ие. 2003 жылы апаттан кейін (шассиді түсірмей қону) ұшақ модификацияланып, қайта құрастырылды. NASA үш зерттеу гранты арқылы дамуға 1 миллион доллар қаржыландырды, және ұшақ NASA-ның бес мақсатының кем дегенде біреуін орындауға қол жеткізді.

Тұжырымдама

Картеркоптер тұжырымдамасы – бұл едәуір қатты, салыстырмалы түрде ауыр ротормен және дәстүрлі қанаттармен жабдықталған гирокоптер. Төмен жылдамдықпен көлік құралы гирокоптер ретінде ұшады, роторды тік ұшып, өте қысқа уақытқа (шамамен 5 секундқа) тоқтатып, дерлік тік қонуға және қонуға мүмкіндік береді. Баяу роторды басқару бірнеше техникалық қиындықтар тудырады, бірақ ротордың тұрақтылығы ротор ұшының салмақтарының лопасть ортасынан алға жылжуы (алдыңғы ауырлық орталығы) және лопасть ортасынан артқа жылжуы арқасында қамтамасыз етіледі. Картеркоптер қазірде тек қана ұшақтар ғана жете алатын жоғары жылдамдыққа ие болуы керек, сонымен қатар төтенше жағдайларда автогиро сияқты кез келген кішкентай алаңға қонуға қабілетті.

Ұшу

Ұшу кезінде ұшқыш жоғарғы роторды тегіс бұрышта (шабу бұрышы нөл) бұрып, оны өте жоғары жылдамдыққа (365 және 425 айналым) жеткізеді. Содан кейін ротор қозғалтқыштан ажыратылады және негізгі ротордың қанаттарының шабу бұрышы күрт өседі, соның салдарынан көлік ауаға көтеріледі. Ұшақтың негізгі роторының ұштарындағы ауыр қарсы салмақтардың арқасында жеткілікті инерциясы болады, ол қысқа мерзімге қауіпсіз түрде ауада тұра алады. Сосын ұшқыш артқы итергіш винтке толық қуат береді де, көлік алға жылдамдай бастайды. Осы кезде ауа негізгі ротор арқылы өтіп, оны жылдамдатып, көтерілу күшін арттырады. Көлік ауаға көтеріліп, автогиро ретінде ұшады.

Круиздік

Картеркоптердің алға қарай жылдамдығы шамамен 300 км/сағ-қа жеткенде, оның кішкентай, жеңіл қанаттары көтерілудің көп бөлігін қамтамасыз етеді. Сонда ұшқыш негізгі ротордың шабуыл бұрышын азайтып, оның көтеру күшін минималды деңгейге жеткізеді, бұл ротордың тудырған соғу қарсылығын күрт төмендетеді. Ротор жоғары жылдамдықпен ұшқанда пайдаланылмаса да, ротор айналуын сақтап тұру үшін шамамен 80 айналым/мин жылдамдықта айналып тұрады, бұл ротордың иілуін сақтап, тым көп қимыл-қозғалыстың алдын алады. Әдетте, тікұшақ немесе гирокоптер ротор ұшының жылдамдығымен тең немесе одан да жоғары жылдамдықпен алға ұша алмайды. Себебі, кері қарай қозғалған ротор жапырағының төмен жылдамдығы оның тоқтауына себеп болады, ал алға қарай қозғалған ротор жапырағы ұшақтың жылдамдығынан екі есе жоғары жылдамдықпен қозғалып, көтеру күшінің теңсіздігінен бақылаусыз ұшуға әкеледі. Бірақ, Картеркоптерде бекітілген қанаттар биікте қалу үшін қажетті көтеру күшін қамтамасыз етеді. Роторға жүктеме түспегендіктен, роторға әсер ететін аэродинамикалық күштер өте аз болады. Бұл CarterCopter теориялық тұрғыдан ротор ұшының жылдамдығынан да жоғары жылдамдықпен ұшуға мүмкіндік береді. Роторлар көлік құралының екі жағындағы көтеру күшінің теңсіздігіне байланысты айналу кезінде иілуді сезінеді, бірақ Carter Aviation мұны басқаруға болатынын мәлімдейді. CarterCopter типіндегі ұшақтың теориялық ең жоғары жылдамдығы шамамен 500 миль/сағ (800 км/сағ) құрайды, бұл тікұшақтың ұшу жылдамдығы бойынша рекордты шамамен екі есе басып өтеді.