Вот нашёл на одном сайте...
...двигателя мощностью 20 л.с. вполне достаточно, чтобы сделать ранцевый вертолет вертикального взлета и посадки. Для сравнения, маломощный мотоцикл "Минск" с максимальной скоростью всего 80 км/час, комплектуется двигателем на 11 л.с., а современные парамоторы используют минимум 14 л.с. (популярный движок Solo210), а некоторые вплоть до 28..30 л.с. Другими словами, 20 л.с. - это уже освоенная технология, приспособленная к авиационным условиям (авиационные двигатели в крейсерском режиме работают на 80%, а автомобильные и мотоциклетные 30..40%, так что при равной максимальной мощности, авиационные в рабочем режиме делают в 2 раза больше полезной работы), двигатели такой мощности (парамоторные) можно купить практически в любом крупном городе.
Так где же в таком случае массовые дешевые портативные летательные аппараты (ПЛА), которые можно носить в рюкзаке и использовать в любой момент для полетов на несколько сотен км с затратами 3..4 литра в час? Нет таких... Давайте попробуем разобраться, почему, а также какие попытки предпринимались в этом направлении.
Во-первых, удельная мощность современных двигателей внутреннего сгорания (обычно двухтактных) примерно 1кВт на килограмм массы двигателя. Т.е. двигатель мощностью 20 л.с. весит примерно 20 кг, плюс литров 15 топлива, плюс сама конструкция не менее 15..20 кг, итого получается 20+20+15+20=75 кг. Такой аппарат, согласитесь, на себе не потаскаешь... А если к нему приделать кресло и колеса, то уже получается ультралегкий вертолет, который и в рюкзак-то не вместится, да и масса к тому же возрастет.
А ведь еще возникают проблемы редуктора (для двигателей внутреннего сгорания частота вращения 4000..6000 об/мин, а для винта нужно около 400 об/мин), безопасности (если вдруг человек подскользнется при приземлении или потеряет сознание в полете и не сможет сесть на ноги), а также устойчивости, т.к. микровертолеты весьма нестабильны в воздухе.
И тем не менее, попытки создать ранцевый вертолет предпринимались неоднократно. Почему именно вертолет? Реактивный ранец сжигает 40 кг топлива за 30 секунд, парамотор хоть и очень хорош - экономичен, компактен, относительно прост, но максимальная скорость полета - 50 км/час, причем очень чувствителен к погодным условиям, в ветренную погоду летать опасно (а скорость ветра может достигать и 70 км/час, для сравнения: 150 км/час - это уже ураган, а 40 км/час - средняя скорость движения облаков). С газотурбинным ранцем пока ничего не ясно, так что остается последний вариант - старый добрый вертолетный винт, КПД которого может достигать 80%.
И что интересно, ранцевые вертолеты создавались по всем возможным схемам: классической, соосной, реактивной. Это обнадеживает - значит современная наука аэродинамика не может теоретически однозначно определить лучший вариант, а следовательно нас еще могут ожидать приятные сюрпризы в плане конструкторских решений.
Наиболее известен "Хоппикоптер" американца Г.Пентекоста, созданный в 45 году на базе мотоциклетного двигателя мощностью 20 л.с. Аппарат имел диаметр ротора 3.66 метра и весил 40 кг, в основном, за счет довольно сложного редуктора, преобразующего вращение вала двигателя в более медленное вращение в противоположные стороны двух винтов ("соосная" схема). Управление в полете производилось с помощью ручки, ее положение определяло наклон вперед/назад и повороты вправо/влево. Технически управление реализовывалось с помощью автомата перекоса, изобретенного Юрьевым и используемого практически во всех вертолетах (кроме вертолетов с автоматическим шагом). Для поворотов вправо/влево увеличивается шаг верхнего или нижнего винта. Это вызывает небольшое торможение соответствующего винта и реактивный момент от вращения более быстрого поворачивает пилота.
Достоинствами такой конструкции является большая компактность, простота управления (нет хвостовых плоскостей, стабилизаторов и т.д.), а недостатками - большая масса (из-за редуктора и двух винтов) и сложность изготовления, в том числе более качественных лопастей с целью избежания их схлестывания. То, что в вертолете два винта вместо одного, вовсе не увеличивает вдвое подъемную силу, т.к. нижний винт работает практически "вхолостую", эффективной является лишь небольшая область по краю окружности вращения.
Но куда больших успехов в области ранцевых вертолетов достиг Е.Глухарев, работавший тоже в США. Его аппарат МЕG-1x, совершивший первый полет в 1956 году, был выполнен по схеме с реактивным приводом - на концах лопастей находились небольшие реактивные двигатели с тягой 9 кг и работающие на пропане, которые создавали реактивную тягу и вращали винт. Полный взлетный вес составил (вместе с пилотом и топливом) 104 кг, максимальная высота полета 1500 м, максимальная скорость около 90 км/час и продолжительность полета до 20 минут. Позже Глухарев продолжил делать сверхлегкие вертолеты с реактивным приводом, но уже оснащенные шасси и креслом.
К достоинствам ранцевого вертолета с реактивным приводом относятся отсутствие редуктора (который по массе может быть даже больше массы двигателя), один винт (а не два, как в соосной схеме), отсутствие вращающего момента, т.к. двигатели расположены на лопастях, а не на главной оси, что позволяет избавиться от рулевого винта (который помимо усложнения конструкции и увеличения массы, еще и очень шумный и отнимает около 10..15% мощности двигателя) и т.д. К недостаткам относятся проблемы с креплением двигателей, большой расход топлива и необходимость использовать небольшую рулевую плоскость для поворотов вправо/влево (поток от несущего винта дует на пластинку и поворачивает пилота).
Ранцевыми вертолетами одновинтовой схемы с рулевым винтом занимался К.Серемет в середине 60-х годов. К сожалению, отработанная на тысячах обычных вертолетов, классической схема показала самые худшие результаты среди всех остальных. Более мощный, по сравнению с "Попрыгунчиком" Пентекоста, двигатель в 35 л.с. с ременной трансмиссией на несущий винт (шестеренки получились бы слишком тяжелыми) приводил во вращение довольно крупный несущий винт диаметром 4.5 метра и небольшой хвостовой с диаметром 0.8 метра. Максимальный взлетный вес 150 кг, а продолжительность полета даже меньше прожорливого реактивного вертолета Глухарева и составила не более 15 минут. Да и габариты практически выбивают вертолет из класса "ранцевых", т.к. для поддержания всей конструкции используются две подножки (интересно, они убирались, иначе как приземляться?).
В нашей стране о ранцевом вертолете заговорили лишь в последние годы. Знакомьтесь: микровертолет "Юла", масса 20 кг, скорость полета до 120 км/час, время полета до 25 минут и максимальная высота 1000 метров. Ни фотографий в полете, ни видео не предоставляется. Сообщается только, что он может работать практически на любом топливе (видимо, с небольшой настройкой форсунок в реактивных двигателях на концах лопастей). Вообще, и сам вертолет, и его конструкция и характеристики подозрительно похожи на аналогичные у вертолета Глухарева. А самое забавное, что "первый" и "единственный" (но зато нелетающий 🙂 в России "ранцевый" вертолет вовсе не является ранцевым, так как имеет кресло и амортизаторы... Впрочем, возможно сущестуют его другие модификации, истинно "ранцевые".
Ну и напоследок об одной любопытной фотографии, найденной здесь в статье о микровертолете GEN H-4. Во-первых, этот вертолет соосной схемы не имеет подножек, хотя на всех остальных фотографиях GEN H-4 они есть; во-вторых, на оси винтов виден какой-то ультракомпактный двигатель, хотя по идее в GEN H-4 используются 4 двигателя по 10 л.с., соединенных в громоздкий блок; в-третьих, расстояние между лопастями очень маленькое, и как они не схлестываются? В-четвертых, за спиной не то балон с газом, не то с кислородом для пилота (для полетов на большой высоте), в-пятых, диаметр винтов как-то маловат даже для соосной схемы, в-шестых, совершенно не видно тяг автомата перекоса, как же он тогда поворачивает?
В принципе, все эти странности можно объяснить, если предположить, что в этом вертолете используется какой-то альтернативный двигатель, работающий на газе, например, пропане. Шаг винтов может быть фиксированным, а повороты вправо/влево осуществляться за счет раздельной подачи топлива к верхнему и нижнему винту. Такое близкое расстояние между винтами допустимо, если они достаточно жесткие и не используют шарнирного соединения с валом. В обычных вертолетах лопасти крепятся через шарниры, позволяющие делать лопастям взмахи из-за разной подъемной силы когда лопасть идет навстречу движению воздуха и когда по нему. Иначе лопасти быстро разрушаются при изгибах вверх/вниз. Ну а небольшой диаметр тоже вполне объясним - даже у вертолета Пентекоста (тоже соосной схемы) он был всего 3.66 метра, а для такой ультралегкой конструкции, как на фото, хватит и 2.5 м.
Вообще, фотография кажется весьма правдоподобной, так что приз зрительских симпатий достается безымянному аппарату на картинке. Почетное второе место - за аппаратом Глухарева, ну а на третьем "Хоппикоптер" Пентекоста благодаря соосной схеме со всеми вытекающими достоинствами. А вот полуранцевый вертолет Серемета остался в аутсайдерах: что хорошо в большом, не всегда приемлимо в малом.