БИПЛАН «КУЗНЕЧИК»

Построить свой самолёт — это у меня мечта с детства. Однако осуществить её я смог не так уж и давно, хотя путь в небо проложил ещё в военной авиации, а дальше — на дельталёте. Затем построил и самолёт. Но недостаток опыта и знаний в этом деле дал и соответствующий результат — самолёт так и не взлетел. Неудача не то чтобы отбила желание строить летательные аппараты, но остудила пыл основательно — уж очень много было потрачено времени и сил. А реанимировать это желание помог, в общем-то, случай, когда появилась возможность недорого приобрести некоторые части от списанного самолёта Ан-2, известного больше в народе под названием «Кукурузник».

И приобрёл-то всего лишь элероны с триммерами и закрылки. Но из них уже было можно изготовить крылья для лёгкого самолёта-биплана. Ну а крыло — это почти полсамолёта! Почему решил строить биплан? Да потому, что площади элеронов для моноплана было недостаточно. А вот для биплана — вполне хватило, и крылья из элеронов Ан-2 даже немного укоротил. Элероны стоят только на нижнем крыле. Изготовлены они из спаренных триммеров элеронов всё того же самолёта Ан-2 и подвешены на крыле на обычных рояльных петлях. Для повышения эффективности управления самолётом вдоль задней кромки элеронов сверху приклеены деревянные (сосновые) треугольные рейки высотой 10 мм и закрыты полосками обшивочной ткани.

Самолёт задумывался как учебнотренировочный, а по классификации относится к сверхлёгким аппаратам (ультралайтам).

По конструкции самолёт представляет собой одноместный одностоечный биплан с трёхопорным шасси с хвостовым управляемым колесом. Подобрать какой-то прототип не смог, а потому решил проектировать и строить по классической схеме и, как говорят автомобилисты, — без дополнительных опций, то есть в простейшем варианте с открытой кабиной.

Верхнее крыло «Кузнечика» приподнято над фюзеляжем (как парасоль) и закреплено чуть впереди кабины пилота на опоре, выполненной из дюралюминиевых труб (от тяг элеронов Ан-2) в форме наклонной пирамиды. Крыло — разъёмное, состоит из двух консолей, стык между которыми прикрывается накладкой. Набор крыла — металлический (дюралюминиевый), обшивка — полотняная с пропиткой эмалитом. Законцовки и корневые части консолей крыла тоже обшиты тонким дюралюминиевым листом. Консоли верхнего крыла дополнительно подкреплены подкосами, идущими от узлов крепления межкрыльевых стоек к нижним лонжеронам фюзеляжа. Приёмник воздушного давления закреплён на расстоянии 650 мм от конца левой консоли верхнего крыла. Консоли нижнего крыла — тоже отъёмные, крепятся к нижним лонжеронам фюзеляжа (по бокам кабины). Зазоры между корневой частью и фюзеляжем прикрываются полотняными (пропитанными эмалитом) зализами, которые крепятся к консолям на липучих лентах — репейниках.

Угол установки верхнего крыла — 2 градуса , нижнего — 0. Поперечное V у верхнего крыла — 0, а у нижнего — 2 градуса. Угол стреловидности у верхнего крыла — 4 градуса, а у нижнего — 5 градусов.

Нижние и верхние консоли каждого крыла соединены между собой стойками, выполненными, как и подкосы, из дюралюминиевых труб от тяг управления самолёта Ан-2.

Каркас фюзеляжа — ферменный, сварен из стальных тонкостенных (1,2 мм) труб наружным диаметром 18 мм. Его основа — четыре лонжерона: два верхних и два нижних. По бортам пары лонжеронов (один верхний и один нижний) соединены равным количеством и одинаково расположенными стойками и подкосами и образуют две симметричные фермы. Пары верхних и нижних лонжеронов соединены поперечинами и укосинами, но их количество и местоположение вверху и внизу зачастую не совпадают. Там же, где местоположение поперечин и стоек совпадает, они образуют рамы. Сверху над передними прямоугольными рамами приварены формообразующие дуги. Остальные же (задние) фюзеляжные рамы — треугольные, равнобедренные.

Биплан «Кузнечик»:

1 —воздушный винт (двухлопастный, моноблочный, Ø1400, t= 800); 2 — глушитель; 3 —обтекатель кабины лётчика; 4—капот; 5 — подкос консоли верхнего крыла (2 шт.); 6 — стойка (2 шт.); 7—пилон верхнего крыла; 8 — прозрачный козырёк; 9 — фюзеляж; 10—киль; 11 —руль поворота; 12—хвостовая опора; 13 — хвостовое рулевое колесо; 14—основная стойка шасси (2 шт.); 15—основное колесо (2 шт.); 16 — правая консоль верхнего крыла; 17—левая консоль верхнего крыла; 18 — правая консоль нижнего крыла; 19—левая консоль нижнего крыла; 20—приёмник воздушного давления; 21 —накладка стыка консолей верхнего крыла; 22 — расчалка стабилизатора и киля (2 шт.); 23 — капот двигателя с воздухозаборником; 24 — газоотбойный щиток; 25 —стабилизатор (2 шт.); 26—руль высоты (2 шт.); 27—элерон (2 шт.)

Стальной сварной каркас фюзеляжа:

1—верхний лонжерон (труба Ø18×1, 2 шт.); 2 — нижние лонжероны (труба Ø18×1, 2 шт.); 3—опора ручки управления самолётом; 4 — хребтовая балка (2 шт.); 5 — четырёхугольная рама (труба Ø18, 3 шт.); 6- формообразующая дуга первой и третьей рам (труба Ø18×1, 2 шт.); 7 — подкосы и раскосы (труба Ø18×1, по чертежу); 8 — проушины и ушки крепления и подвески конструктивных элементов (по потребности); 9 — трапеция крепления резинового шнурового амортизатора основной стойки шасси (труба Ø18×1); 10—треугольные рамы хвостовой части (труба Ø18х 1, 4 шт.)

Углы установки консолей крыльев (а — верхнее крыло; б — нижнее крыло):

1—поперечное V; 2 — стреловидность крыльев; 3—угол установки

Каркас обтянут неотбеленной бязью, которая затем пропитывалась «эмалитом» домашнего приготовления — целлулоидом, растворённым в ацетоне. Это покрытие хорошо зарекомендовало себя среди самодеятельных авиаконструкторов. Передняя часть фюзеляжа (до кабины) с левой по полёту стороны обшита панелями из тонкого пластика. Панели — съёмные — для удобства доступа на земле к органам управления в кабине и под двигателем. Днище фюзеляжа — из дюралюминиевого листа толщиной 1 мм.

Хвостовое оперение самолёта — классическое. Все его элементы — плоские. Каркасы киля, стабилизатора, рулей направления и высоты сварены из тонкостенных стальных труб диаметром 16 мм. Полотняная обшивка к деталям рам пришита, а швы проклеены дополнительно полосками из такой же бязевой пропитанной эмалитом ткани. Стабилизатор состоит из двух половинок, которые крепятся к килю. Для этого над фюзеляжем через киль близ передней кромки пропущена шпилька М10, а у задней кромки — трубчатая ось диаметром 14 мм. К корневым же стержням половин стабилизатора приварены ушки с секторными пазами, служащими для установки горизонтального оперения под требуемым углом, зависящим от массы пилота.

Каждая половина надевается ушком на шпильку и закрепляется гайкой, а трубка задней кромки — на ось и притягивается к килю расчалкой из стальной проволоки диаметром 4 мм.

От редакции. Для исключения самопроизвольного поворота стабилизатора в полёте целесообразно вместо секторного паза в ушках выполнить несколько отверстий под шпильку.

Сейчас на самолёте стоит винтомоторная установка с двигателем Уфимского моторного завода УМЗ 440-02 (такими моторами завод комплектует снегоходы «Рысь») с планетарным редуктором и двухлопастным винтом. Двигатель объёмом 431 см3 мощностью 40 л.с. с числом оборотов до 6000 в минуту воздушного охлаждения, двухцилиндровый, двухтактный, с раздельной смазкой, работает на бензине, начиная с Аи-76. Карбюратор — К68Р. Система воздушного охлаждения — хотя и самодельная, но эффективная. Выполнена по такой же схеме, как у авиационных двигателей «Вальтер-Минор»: с воздухозаборником в форме усечённого конуса и дефлекторами на цилиндрах.

Моторама:

1 —лонжерон (стальная труба 30x30x2,2 шт.); 2—удлинитель лонжерона (труба Ø22,2 шт.); 3 — поперечина (стальной лист s4); 4 сайлентблок (4 шт.); 5—ушко крепления подкоса (стальной лист s4,2 шт.); 6—опорная дужка капота (стальная проволока Ø8); 7 подкос (труба Ø22, 2 шт.)

Основная опора шасси:

1 —колесо (Ø360, от мини-мокика); 2 — ступица колеса; 3—основная стойка (стальная труба Ø30); 4—основной подкос (стальная труба Ø22); 5 — амортизатор (резиновый жгут Ø12); 6 —ограничитель хода основной стойки (трос Ø3); 7 —трапеция крепления амортизатора (элемент фермы фюзеляжа); 8—ферма фюзеляжа; 9—дополнительная стойка шасси (стальная труба Ø22); 10—захват амортизатора (труба Ø22); 11-—дополнительный подкос (стальная труба Ø22); 12- связь стоек (стальная труба Ø22)

С правой стороны капота — окно для воздушного фильтра карбюратора двигателя и пусковое устройство двигателя

Ручка управления самолётом

Приборная доска (внизу хорошо видны педали управления рулём направления и хвостовым колесом на трапеции и резиновый шнуровой амортизатор основных стоек шасси):

1 — ручка управления дроссельной заслонкой карбюратора; 2—указатель горизонтальной скорости; 3 — вариометр; 4—винт крепления приборной доски (3 шт.); 5—указатель поворота и скольжения; 6—лампочка сигнализации отказа двигателя; 7—тумблер включения зажигания; 8—датчик температуры головок блоков цилиндров; 9 — педали управления рулём направления

Раньше на самолёте стоял модернизированный двигатель от подвесного лодочного мотора «Вихрь» мощностью только 30 л.с. и клиноремённой передачей (передаточное отношение 2,5). Но и с ними самолёт летал уверенно. А вот тянущий двухлопастный моноблочный (из соснового переклея) самодельный винт диаметром 1400 мм и шагом 800 мм так пока и не поменял, хотя и планирую его заменить более подходящим. Планетарный редуктор с передаточным отношением 2,22… новому двигателю достался от какой-то иномарки. Глушитель для двигателя изготовлен из десятилитрового баллона пенного огнетушителя. Топливный же бак вместимостью 17 литров — из бака старой стиральной машины — он из нержавеющей стали. Установлен за приборной доской. Капот — из тонколистового дюралюминия. Он имеет по бокам решётки для выхода нагретого воздуха и справа ещё лючок с крышкой для вывода шнура с рукояткой — ими осуществляется запуск двигателя.

Винтомоторная установка подвешена на простой мотораме в виде двух консолей с подкосами, задние концы которых закреплены на стойках передней рамки-шпангоута каркаса фюзеляжа.

Двигатель УМЗ 440-02 от снегохода «Рысь» хорошо вписался в контуры фюзеляжа и обеспечил самолёту неплохие лётные данные

Электрооборудование самолёта — 12-вольтовое.

Основные стойки шасси сварены из отрезков стальной трубы диаметром 30 мм, а их подкосы — из трубы диаметром 22 мм. Амортизатор — резиновый шнур, намотанный на передние трубы стоек и трапецию каркаса фюзеляжа. Колёса основных стоек шасси — нетормозные диаметром 360 мм — от мини-мокика, у них усилены ступицы.

Задняя опора имеет амортизатор рессорного типа и управляемое колесо диаметром 80 мм (от авиационной стремянки).

Управление элеронами и рулём высоты — жёсткое, от ручки управления самолётом через тяги из дюралюминиевых трубок; рулём направления и хвостовым колесом — тросовое, от педалей.

Постройка самолёта была завершена в 2004 году, и его испытал лётчик Е.В. Яковлев. Самолёт прошёл техническую комиссию. Совершал достаточно продолжительные полёты по кругу около аэродрома. Запаса топлива в 17 литров вполне хватает примерно на полтора часа полёта с учётом аэронавигационного запаса.

Весьма полезные советы и консультации при строительстве самолёта мне давали два Евгения: Шерстнёв и Яковлев, за что я им очень благодарен.

Лётно-технические характеристики

Масса пустого, кг……………………………..110

Скорость, км\ч:

максимальная…………………………………110

крейсерская……………………………..80-90

взлётная…………………………………………..50

посадочная………………………………………55

сваливания………………………………………45

Площадь крыльев. м:……………………………9

Мощность двигателя, л.с…………………….40

Запас топлива, л………………………………….17

Продолжительность полёта, ч…………….1,5

Эксплуатационные перегрузки………+3/-3

С. ЗАНЮКОВ, г. Иваново