Juana de la Cierva


Juana de la Cierva
Juan de la Cierva, aeródromo de Lasarte, 1930.jpg
Juan de la Cierva, wynalazca wiatrakowca na lotnisku Lasarte w 1930 roku
Urodzić się
Juan de la Cierva y Codorníu

( 1895-09-21 ) 21 września 1895
Murcja , Hiszpania
Zmarł 9 grudnia 1936 ( w wieku 41) ( 09.12.1936 )
Croydon , Wielka Brytania
Miejsce odpoczynku Cmentarz La Almudena , Madryt , Hiszpania
Alma Mater Escuela Especial de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos
zawód (-y) Inżynier budownictwa , lotnik , wynalazca
Znany z Wynalazca wiatrakowca
Nagrody
Medal Daniela Guggenheima (1932) Medal Elliotta Cressona (1933)

Juan de la Cierva y Codorníu, 1. hrabia la Cierva ( wymowa hiszpańska: [ˈxwan de la ˈθjeɾβa i koðoɾˈni.u] ; 21 września 1895 w Murcji , Hiszpania - 9 grudnia 1936 w Croydon , Wielka Brytania) był hiszpańskim inżynierem budownictwa lądowego , pilot i samouk inżynier aeronautyki. Jego najsłynniejszym osiągnięciem było wynalezienie w 1920 roku wiropłatu o nazwie Autogiro , typu samolotu z jednym wirnikiem, który zaczęto nazywać wiatrakowcem w języku angielskim. W 1923 roku, po czterech latach eksperymentów, De la Cierva opracował przegubowy wirnik, który zaowocował pierwszym na świecie udanym lotem stabilnego wiropłatu z jego prototypem C.4 .

Wczesne życie

Juan de la Cierva urodził się w zamożnej, arystokratycznej rodzinie hiszpańskiej, a przez pewien czas jego ojciec był ministrem wojny. W wieku ośmiu lat wydawał kieszonkowe z przyjaciółmi na eksperymenty z szybowcami w jednej z szop ojca. Jako nastolatki zbudowali samolot z wraku, który kupili od francuskiego lotnika, który rozbił samolot. Ostatni samolot wykorzystywał drewno z hiszpańskiego blatu barowego jako śmigło. W końcu uzyskał stopień inżyniera lądowego i po zbudowaniu i przetestowaniu pierwszego udanego wiatrakowca przeniósł się do Wielkiej Brytanii w 1925 roku, gdzie przy wsparciu szkockiego przemysłowca Jamesa G. Weira założył firmę Cierva Autogiro .

W momencie wybuchu hiszpańskiej wojny domowej De la Cierva wspierał siły koalicji nacjonalistów, pomagając rebeliantom zdobyć De Havilland DH-89 „Dragon Rapide” , którym generał Franco latał z Wysp Kanaryjskich do hiszpańskiego Maroka . Jego brat został stracony przez republikańską w Paracuellos del Jarama .

Wiatrakowiec (Autogyro)

De la Cierva rozpoczął budowę samolotu w 1912 roku. W 1914 roku zaprojektował i zbudował trójsilnikowy samolot, który został zaakceptowany przez hiszpański rząd. W 1919 roku zaczął rozważać użycie wirnika do generowania siły nośnej przy małej prędkości i wyeliminowania ryzyka przeciągnięcia .

Pitcairn PCA-2 , zbudowany w USA na licencji Cierva, 1961.

Aby to osiągnąć, wykorzystał zdolność wirnika podnoszącego do autorotacji , dzięki czemu przy odpowiednim ustawieniu skoku wirnik będzie się nadal obracał bez napędu mechanicznego, podtrzymywany przez równowagę momentu obrotowego sił nośnych i sił oporu działających na łopaty. Zjawisko to było już znane i było dostępne jako funkcja bezpieczeństwa umożliwiająca kontrolowane opadanie helikoptera w przypadku awarii silnika. W przypadku wiatrakowca De la Cierva wirnik był wciągany w powietrze za pomocą konwencjonalnego śmigła , w wyniku czego wirnik generował siłę nośną wystarczającą do utrzymania lotu poziomego, wznoszenia i opadania.

Zanim udało się to osiągnąć w zadowalający sposób, De la Cierva doświadczył kilku awarii związanych głównie z niezrównoważonym ruchem kołysania generowanym podczas próby startu, z powodu asymetrii siły nośnej między nacierającymi i cofającymi się łopatami. Ta główna trudność została rozwiązana przez wprowadzenie uchylnego zawiasu. W 1923 roku porucznik Gomez Spencer wykonał pierwszy udany wiatrakowiec De la Cierva na lotnisku Getafe w Hiszpanii.

Ta pionierska praca została przeprowadzona w rodzinnej Hiszpanii De la Cierva. W 1925 roku przywiózł swój C.6 do Wielkiej Brytanii i zademonstrował go Ministerstwu Lotnictwa w Farnborough, Hampshire . Ta maszyna miała czterołopatowy wirnik z ruchomymi zawiasami, ale opierała się na konwencjonalnych samolotowych elementach sterujących pochyleniem , przechyleniem i odchyleniem . Opierał się na Avro 504K , początkowy obrót wirnika uzyskiwano przez szybkie rozwijanie liny przeciągniętej wokół ograniczników na spodniej stronie łopat.

Demonstracja w Farnborough okazała się wielkim sukcesem i zaowocowała zaproszeniem do kontynuowania prac w Wielkiej Brytanii. W wyniku tego, przy pomocy szkockiego przemysłowca Jamesa George'a Weira , w następnym roku powstała firma Cierva Autogiro Company, Ltd. Od samego początku De la Cierva koncentrował się na projektowaniu i produkcji systemów wirników, opierając się na innych uznanych producentach samolotów w zakresie produkcji płatowców, głównie AV Roe Company .

Zbudowany przez Avro C.8 był udoskonaleniem C.6, z mocniejszym 180-konnym silnikiem gwiazdowym Lynx i zbudowano kilka C.8. C.8R zawierał zawiasy oporowe, ze względu na ruch trzepotania łopaty, powodujący duże naprężenia podstawy łopaty w płaszczyźnie obrotu wirnika; ta modyfikacja spowodowała inne problemy, takie jak rezonans gruntu, w przypadku którego zamontowano amortyzatory zawiasów.

Rozwiązanie tych fundamentalnych problemów z wirnikiem otworzyło drogę do postępu, szybko wzrosło zaufanie i po kilku lotach terenowych C.8L4 został zgłoszony do zawodów Kings Cup Air Race w 1928 roku . Chociaż C.8L4 został zmuszony do wycofania się, odbył następnie 4800 km (3000 mil) trasę po Wyspach Brytyjskich. W tym samym roku przeleciał z Londynu do Paryża , stając się tym samym pierwszym samolotem z obrotowymi skrzydłami, który przeleciał nad kanałem La Manche . Trasa została następnie rozszerzona o Berlin , Brukselę i Amsterdam .

Dominującym problemem związanym z wiatrakowcem było napędzanie wirnika przed startem. Oprócz systemu zwiniętej liny wypróbowano kilka metod, które mogły zwiększyć prędkość wirnika do 50% wymaganej, w którym to momencie ruch po ziemi w celu osiągnięcia prędkości lotu był konieczny, jednocześnie przechylając wirnik w celu ustanowienia autorotacji.

Innym podejściem było przechylenie stabilizatora ogona w celu odchylenia strumienia powietrza silnika w górę przez wirnik. Najbardziej akceptowalne rozwiązanie zostało ostatecznie osiągnięte z C.19 Mk.4 , który był produkowany w pewnych ilościach; zamontowano bezpośredni napęd z silnika na wirnik, dzięki któremu można było rozpędzić wirnik do prędkości. System został następnie odłączony przed wykonaniem rozbiegu.

Gdy wiatrakowce De la Cierva osiągnęły sukces i akceptację, inne zaczęły podążać za nimi, a wraz z nimi nadeszły dalsze innowacje. Najważniejszy był rozwój bezpośredniego sterowania wirnikiem poprzez cykliczne zmiany skoku, osiągane początkowo przez przechylanie piasty wirnika, a następnie przez Raoula Hafnera poprzez zastosowanie mechanizmu pająka, który działał bezpośrednio na każdą łopatę wirnika. Pierwszym produkowanym wiatrakowcem z bezpośrednim sterowaniem był C.30 , produkowany masowo przez Avro, Liore et Olivier i Focke-Wulf . Maszyna ta pozwalała na zmianę ruchu w dowolnym kierunku - w górę, w dół lub na boki - poprzez przechylanie poziomych wirników, a także minimalizowała niektóre elementy sterujące używane w bardziej konwencjonalnych samolotach z tamtego okresu. Na rozwój cyklicznej zmiany skoku miał również wpływ holenderski pionier helikopterów Albert Gillis von Baumhauer , który przyjął zasadę tarczy sterującej w swoich projektach i prawdopodobnie wywarł wpływ na Ciervę podczas ich spotkania w 1928 roku.

Wprowadzenie startu z wyskoku było kolejną ważną poprawą możliwości. Wirnik przyspieszano w skoku bez podnoszenia, aż do osiągnięcia prędkości wirnika wymaganej do lotu, a następnie wysprzęglano. Utrata momentu obrotowego spowodowała, że ​​​​łopaty przechyliły się do przodu na ustawionych pod kątem zawiasach hamulca, co spowodowało wzrost ogólnego skoku, powodując wyskoczenie samolotu w powietrze. Po przyłożeniu całej mocy silnika do śmigła pchającego do przodu można było teraz kontynuować lot do przodu z wirnikiem w autorotacji.

C.40 był pierwszym produkowanym wiatrakowcem do startu ze skokiem .

Autogyros były budowane w wielu krajach na licencji De la Cierva, w tym we Francji, Niemczech, Japonii, Rosji i Stanach Zjednoczonych.

Motywacją De la Ciervy było wyprodukowanie samolotu, który nie utknąłby w miejscu, ale pod koniec życia zaakceptował zalety helikoptera i rozpoczął wstępne prace w tym celu. W 1936 roku Cierva Autogiro Company, Ltd. odpowiedziała na specyfikację brytyjskiego Ministerstwa Lotnictwa dotyczącą śmigłowca Royal Navy z wiatrakowcem .

Śmierć

Rankiem 9 grudnia 1936 roku wsiadł na pokład holenderskiego samolotu DC -2 KLM na lotnisku Croydon , lecącego do Amsterdamu . Po opóźnieniu spowodowanym gęstą mgłą samolot wystartował około 10:30, ale po starcie zboczył nieco z kursu i eksplodował po wlocie do domu na łagodnie wznoszącym się terenie na południe od lotniska, zabijając 15 osób, w tym de la Cierva .

Dziedzictwo

Prace Juana de la Cierva nad dynamiką wiropłatów umożliwiły powstanie nowoczesnego śmigłowca, którego rozwój jako praktycznego środka latania został uniemożliwiony przez brak zrozumienia tych spraw. Rozumienie, które ustanowił, ma zastosowanie do wszystkich samolotów z wiropłatami; chociaż brakuje prawdziwej zdolności do lotu pionowego, praca nad wiatrakowcem stanowi podstawę do analizy śmigłowca.

Śmierć De la Ciervy w katastrofie lotniczej w grudniu 1936 roku uniemożliwiła mu zrealizowanie jego niedawnej decyzji o zbudowaniu użytecznego i niezawodnego samolotu zdolnego do prawdziwego pionowego lotu dla Royal Navy, ale to jego praca nad wiatrakowcem została wykorzystana do osiągnięcia tego celu. Technologia opracowana dla wiatrakowca została wykorzystana przy opracowywaniu eksperymentalnego Fw 61 , którym w 1936 roku latał licencjobiorca firmy Cierva Autogiro, Focke-Achgelis . Jego pionierska praca doprowadziła również do opracowania trzeciego typu wiropłatu , żyrostacji , koncepcja jego byłego asystenta technicznego i następcy na stanowisku dyrektora technicznego Cierva Autogyro Company, dr Jamesa Allana Jamiesona Bennetta.

W 1966 roku Juan de la Cierva został wprowadzony do International Aerospace Hall of Fame za swoje innowacje w technologii łopat wirnika, wykorzystując je do generowania siły nośnej i precyzyjnego kontrolowania wysokości samolotu.

Zobacz też

Dalsza lektura

  • Peter W. Brooks: Cierva Autogiros . Smithsonian Institution Press, Waszyngton 1988
  •   Ord-Hume, Arthur WJG (2011) Juan de la Cierva i jego Autogiros . Catrine, Ayrshire: Stenlake Publishing ISBN 9781840335590

Linki zewnętrzne

Nagrody
Poprzedzony
Odbiorca Medalu Elliotta Cressona 1933
zastąpiony przez
hiszpańska szlachta
Nowa kreacja
Hrabia De La Cierva 1954
zastąpiony przez
Jaime de la Cierva Gómez-Acebo