Разработки

ШКОЛА АВИАКОНСТРУКТОРА (ЧАСТЬ 4)

13.09.2013
ШКОЛА АВИАКОНСТРУКТОРА (ЧАСТЬ 4)САМОЛЁТ ДЛЯ ДВОИХ. Использование маломощного двигателя на двухместном самолёте предполагает несколько вариантов его аэродинамической компоновки. В случае, если не хватает мощности, следует повысить несущие свойства крыла, увеличив его площадь (и в первую очередь - размах). В качестве примера такого подхода можно привести самолёт ATL (фирмы «Робэн»), а также целую серию французских двухместных аппаратов фирмы «Фурнье». Эти машины изготовлены целиком из пластика и оснащены лёгкими моторами воздушного охлаждения мощностью от 60 до 70 л.с. Площадь крыла у них 10 м2, а размах около 10 м.
Разумеется, у таких самолётов более низкие лётные характеристики (за исключением дальности - она значительно выше за счёт маломощного и, соответственно, более экономичного двигателя). Соответственно, в эксплуатации такие аппараты обходятся дешевле.
 
Вместе с тем, авиаторы-любители должны помнить, что для таких машин есть серьёзные ограничения по скорости бокового ветра на взлёте и при посадке - не более 3-4 м/с. Это несколько затрудняет использование подобных самолётов -особенно при необходимости проведения регулярных полётов (например, в учебных целях).
 
Другой вариант маломощного двухместного аппарата предполагает плотную компоновку кабины экипажа, что позволяет уменьшить размеры двухместного самолёта до параметров одноместного, а также существенно снизить его массу.
 
Весьма удачный вариант лёгкого двухместного самолёта с «плотной» компоновкой кабины - высокоплан MFI-9 «Юниор» шведского самодеятельного авиаконструктора Б. Андерсона, работавшего в тот период в США. Самолёт имел двухместную кабину с размещением пилотов по-автомобильному - бок о бок. Высокорасположенное крыло имело небольшую обратную стреловидность для сохранения требуемой центровки. Крыло крепилось за кабиной, поэтому не перекрывало обзор как вверх, так и вниз.
 
Французские двухместные самолёты с крылом большого удлинения
Французские двухместные самолёты с крылом большого удлинения:
 
А — ATL («Робэн»): расположение пилотов — бок о бок; мощность двигателя -60 л.с.; масса пустого - 250 кг; взлётная масса -470 кг; максимальная скорость - 180 км/ч; потолок - 4100 м; дальность - 800 км
 
Б — RF-5 («Фурнье»): расположение пилотов — друг за другом; двигатель «Лимбах» мощностью 63 л.с.; площадь крыла — 15,16 м2; профиль крыла - NACA-23015 у корня и NACA 23012 на конце крыла; масса пустого -418 кг; максимальная взлётная масса — 660 кг; взлётная масса при выполнении пилотажа — 605 кг; максимальная скорость горизонтального полёта — 200 км/ч; максимальная скорость пилотирования — 270 км/ч; скороподъёмность у земли - 3 м/с; потолок - 6000 м; разбег - 216 м; взлётная дистанция - 522 м; посадочная дистанция—250 м; пробег — 120 м; дальность полёта - 760 км
 
Двухместный самолёт «Чибис»
Двухместный самолёт «Чибис»:
 
мощность двигателя - 45 л.с.; частота вращения коленвала двигателя -4600 об/мин.; частота вращения воздушного винта - 2000 об/мин.; диаметр воздушного винта — 1700 мм; шаг винта — 1400 мм; статическая тяга - 105 кгс; площадь крыла - 13,4 м2; масса пустого — 220 кг; взлётная масса - 400 кг; максимальная скорость - 120 км/ч; скорость сваливания — 70 км/ч; скороподъёмность у земли - 1,5 м/с
 
Лёгкие двухместные учебные самолёты-высокопланы с «автомобильным» расположением пилотов
 
Лёгкие двухместные учебные самолёты-высокопланы с «автомобильным» расположением пилотов:
 
А - МFI-9 «Юниор» (Швеция): мощность двигателя - 100 л.с.; площадь крыла - 8,7 м2; масса пустого - 340 кг; взлётная масса - 575 кг; максимальная скорость - 240 км/ч; скороподъёмность - 4,8 м/с; потолок - 4500 м; дальность полёта - 800 км
 
Б - учебный самолёт АRV Suреr-2 (Англия): двигатель - 3-цилиндровый, двухтактный мощностью 77 л.с.; площадь крыла—8,55 м2; масса пустого -288 кг; взлётная масса - 474 кг; максимальная скорость - 160 км/ч
 
В США, однако, самолёт не оценили. Андерсон вернулся в Швецию и организовал там фирму, начавшую выпуск MFI-9 «Юниор». Вскоре машины стали поставляться на экспорт, а в ФРГ было организовано производство аппарата по лицензии. Лёгкий самолёт эксплуатировался в учебном, спортивном и даже боевом вариантах.
 
В 1985 году в Великобритании по этой же схеме специально для авиаторов-любителей был построен самолёт АRV «Супер-2» с «плотной» компоновкой кабины. Машина эта даже с двумя пилотами по взлётной массе уступала одноместным самолётам лишь 100 - 110 кг и поэтому имела отличные лётные характеристики. А с более мощным мотором она легко выполняла сложнейшие фигуры высшего пилотажа.
 
Существует ещё одно направление создания маломощного двухместного летательного аппарата, которое можно назвать «концепцией минимального самолёта» - у которого отсутствуют элементы, функционально второстепенные для полёта -кабина пилотов, фюзеляж, капоты, обтекатели и т.п.
 
Несколько иная концепция - самолёт «Чибис», построенный В. Калютой и А. Суховым из Екатеринбурга. Его силовая установка - четырёхтактный мотоциклетный двигатель, форсированный до мощности 45 л.с., которой явно недостаточно для нормального двухместного самолёта. Поэтому конструкторы оснастили «Чибис» крылом увеличенной площади с очень маленькой удельной нагрузкой. Конструкция самолёта -цельнодеревянная, ажурная и, соответственно, очень лёгкая.
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Махаон»
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Махаон»
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Махаон»:
 
суммарная мощность силовой установки - 44 л.с.; площадь крыла -11м2; масса пустого - 195 кг; взлётная масса - 346 кг; максимальная скорость -90 км/ч; скорость сваливания - 50 км/ч
 
В результате «Чибис» даже с таким мотором всё-таки летает с двумя пилотами, обеспечивая при этом минимально допустимую скороподъёмность в 1,5 м/с. Разумеется, при сильном ветре, снеге или в дождь подниматься в воздух на подобном аппарате не рекомендуется.
 
До сих пор речь шла о двухместных одномоторных аппаратах. При достаточно мощном и надёжном двигателе такая концепция, наверное, наиболее рациональна. Однако, если мощного мотора у вас нет, можно воспользоваться опытом самодеятельного конструктора Н. Прокопца из города Жуковского, создавшего двухместный самолёт «Егорыч» с двумя 33-сильными двигателями РМЗ-640, оснащёнными глушителями. Удачная компоновка позволила в полной мере реализовать эффект обдува крыла воздушными винтами и свести к минимуму разворачивающий момент при отказе одного мотора.
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Егорыч»
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Егорыч»
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Егорыч»:
 
двигатели - РМЗ-640 мощностью по 33 л.с.; площадь крыла - 11,4 м2; профиль крыла - Р-IIIА»; масса пустого - 311 кг; взлётная масса с двумя пилотами - 450 кг; максимальная скорость - 130 км/ч; скорость сваливания - 55 - 60 км/ч (в зависимости от загрузки); скороподъёмность - 2,5 -4 м/с; разбег — 50 - 60 м; пробег - 70 - 100 м
 
Пилоты в достаточно комфортабельной кабине самолёта размещаются по-автомобильному - бок о бок. Большая площадь остекления обеспечивает отличный обзор. При взлётной массе с двумя пилотами в 450 кг самолёт легко отрывается при разбеге, а при отказе одного двигателя уверенно продолжает полёт. Закрылки при взлёте отклоняются на 20 и при посадке -на 25 градусов.
 
Один из наиболее простых двухмоторных летательных аппаратов - двухместный «Махаон», построенный в городе Саранске в клубе С. Чунаева. Самолёт оснащён парой модернизированных подвесных лодочных моторов. Вместо традиционного фюзеляжа самолёт имеет ферму из дюралюминиевых труб, а деревянное крыло и оперение обтянуты прозрачной лавсановой плёнкой.
 
«Махаон» принадлежит к классу «небесных тихоходов», что нравится далеко не всем самодеятельным авиаконструкторам - особенно тем, кто уже построил не один самолёт.
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Импульс» И-2
 
Двухместный двухмоторный самолёт «Импульс» И-2:
 
двигатели - РМЗ-640 мощностью по 35 л.с. с клиноремёнными редукторами с передаточным числом 0,5; шасси-убирающееся; площадь крыла-7,48 м2; взлётная масса-600 кг; максимальная скорость горизонтального полёта - 180 км/ч; скорость сваливания - 105 км/ч 1 - деревянный лонжерон крыла; 2 - обшивка крыла (стеклопластик); 3 - элерон; 4 - закрылок; 5 - дверцы кабины (справа и слева); 6 - разъём фюзеляжа; 7 - обшивка фюзеляжа (стеклопластик); 8 - земля при стояночном обжатии шасси
 
Компоновка самолёта «Импульс» И-2
Компоновка самолёта «Импульс» И-2:
 
1 - передняя стойка шасси; 2 - приёмник воздушного давления; 3 - электромеханизм МП-100 для уборки передней стойки шасси; 4 - приборная панель; 5 - дверца кабины ; 6 - разъём фюзеляжа; 7 — обшивка фюзеляжа (стеклопластик); 8 - задняя часть фюзеляжа, выполненная зацело с килем (стеклопластик); 9 — тяги управления рулём высоты; 10 - радиостанция; 11 — главная стойка шасси; 12 — необжатое положение стойки шасси; 13 - земля при стояночном обжатии амортизаторов шасси; 14 — створка передней стойки шасси
 
Различные варианты компоновок кабин двухместных лёгких учебных самолётов и планёров
 
Различные варианты компоновок кабин двухместных лёгких учебных самолётов и планёров:
 
А - самолёт «Микроджет-200» (Франция) - кабина со ступенчатым расположением членов экипажа
 
Б - самолёт «Фантренер» (ФРГ) - классическая компоновка «тандем»;
 
В - самолёт СААБ «Сафари» (Швеция») - кабина с расположением членов экипажа бок о бок
 
Г- планёр КАИ-12 «Приморец» (СНГ) - воспроизведение чехословацкого планёра LF-109 «Пионер» - плотная тандемная компоновка
 
 
Компоновка кабины самолёта Як-52
Компоновка кабины самолёта Як-52
 
Рекомендуемые размеры кабины двухместного самолёта с «автомобильным» расположением членов экипажа
 
Рекомендуемые размеры кабины двухместного самолёта с «автомобильным» расположением членов экипажа
 
Компоновка кабины самолёта Як-20
 
Компоновка кабины самолёта Як-20
 
Компоновка кабины самолёта Як-20:
 
1 - ручка управления триммером; 2 - линия визирования; 3 — сектор газа; 4 - кран управления закрылками; 5 - пожарный кран; 6 - переключатель магнето; 7 - кнопка запуска; 8 - заливной шприц; 9 - высотомер; 10 - часы; 11 - указатель скорости; 12 - компас; 13 - указатель поворота и скольжения; 14 - вариометр; 15 - авиагоризонт; 16 - моторный трёхстрелочный индикатор; 17 - указатель температуры головки цилиндра; 18-тахометр; 19 — ниша для карт; 20 - выключатель зажигания
 
Весьма красивую скоростную машину современной формы, предназначенную для первоначального обучения, удалось сконструировать В. Гаслову из города Самары. Самолёт с увеличенной удельной нагрузкой на крыло, получивший название И-2 «Импульс», имеет минимальные для двухместного самолёта размеры, убирающееся трёхколёсное шасси и чрезвычайно гладкие обшивки. Конструкция самолёта выполнена в основном из пластика с небольшим «вкраплением» деталей из древесины.
 
«Импульс» оснащён парой двигателей РМЗ-640 с клиноремёнными редукторами. Специалисты высказывали сомнения в способности самолёта парировать разворачивающий момент при отказе одного мотора, однако испытания машины показали, что «укротить» самолёт в такой ситуации всё же возможно. Были у лётчиков-испытателей претензии к «Импульсу» и в части его устойчивости и управляемости, а также компоновки кабины.
 
Самодеятельным авиаконструкторам необходимо иметь в виду, что успех двухместного самолёта во многом зависит от того, насколько удачно скомпонована его кабина.
 
На самолёте с «плотным» расположением инструктора и курсанта друг за другом достаточно одного комплекта при боров - у переднего лётчика. «Классическая» компоновка двухместной кабины (типа Як-52) на любительских самолётах применяется редко, однако следует заметить, что в этом случае начинающий лётчик впоследствии быстрее адаптируется к одноместным аппаратам, в том числе спортивно-пилотажным.
 
Следует учитывать, что при «автомобильном» расположении пилотов на обучение новичка расходуется приблизительно на 30 процентов меньше лётного времени, а навыки пилотирования у курсантов оказываются более устойчивыми. К тому же, при такой компоновке на приборной панели также достаточно иметь один комплект приборного оборудования - как правило, оно располагается слева - перед курсантом.




Рекомендуем почитать
  • МЕСТО СТОЯНКИ... БАЛКОН
    МЕСТО СТОЯНКИ... БАЛКОННа небе ни облачка, тепло. В такую погоду приятно прогуляться по окрестностям города. Вы открываете дверь на балкон, где у вас хранится... автомобиль, с помощью будущего пассажира выносите его из квартиры, опускаете на лифте и на улице ставите машину на четыре колеса.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.