ДЕЛЬТАЛЕТ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Этот маленький летательный аппарат обратил на себя внимание еще на Тушинском международном салоне в июне 1995 года. Он отличался от других подобных несколько необычной компоновкой. В разговоре с его создателями выяснилось, что такое конструктивное решение было принято в результате глубоких теоретических и экспериментальных работ, проведенных авторами в области аэродинамического взаимодействия крыла и воздушного винта мотодельтапланов. Более подробно о своем детище мы попросили рассказать одного из конструкторов проекта «Комета» и пилота С. Ситдикова.

История создания дельталета «Комета» берет свое начало с конца 70-х годов, когда группа энтузиастов — сотрудники НИЛ и слушатели ВВИА им. Н.Е.Жуковского — решила посвятить свое свободное время исследованию аэродинамики крыла дельтаплана, переживавшего в то время бурное развитие на просторах бывшего СССР. Параллельно велись и конструкторские работы. К моменту создания первого дельтаплана в аэродинамической трубе уже были получены аэродинамические характеристики профилей мягкого крыла, исследована эффективность антипикирующего устройства на упругой модели, а с помощью ЭВМ рассчитано распределение воздушной нагрузки на крыле, необходимой для расчета конструкции на прочность.

Наш первый мотодельтаплан АКС—1М (В.Апаринов, А.Караск, С.Ситдиков) был создан в 1983 г. как часть моей дипломной работы. Он предназначался для получения экспресс-информации о наземной обстановке в окрестностях заданных объектов. Основные идеи, реализованные в этой конструкции, получили свое дальнейшее развитие на всех последующих машинах. Это прежде всего крыло, выполненное без верхних расчалок; антипикирующее устройство, расположенное в концевых частях крыла; воздушный винт, заключенный в аэродинамическое кольцо.

В ходе дальнейшей работы по созданию дельталетов, таких, как КС—2 (1987 г., одноместный) и «Комета» (1993 г., двухместный), авторским коллективом —  А.Караск, С.Ситдиков, Ю.Щеголев — была разработана новая аэродинамическая компоновка, в которую органично вошли все вышеназванные элементы. Это позволило существенно улучшить их летно-технические и эксплуатационные характеристики.

Одной из главных задач был поиск путей увеличения крейсерской и максимальной скорости полета при условии сохранения неизменной удельной нагрузки на крыло. Ведь современные дельталеты взлетно-посадочной механизации не имеют (и реализация ее на сегодняшний день проблематична). Поэтому увеличение крейсерской скорости полета неизбежно вызовет увеличение удельной нагрузки на крыло. А увеличение максимальной скорости полета за счет повышения энерговооруженности ограничено минимально допустимым углом атаки.

Для удовлетворения этих противоречивых требований были проведены исследования аэродинамики дельталетов с целью выявления возможностей улучшения несущих свойств крыла. Оказалось, что этого можно достичь, например, за счет реализации условий положительной интерференции крыла и струи толкающего воздушного винта (на современных компоновках реализуется отрицательная интерференция, так как винт находится под крылом).

Исходя из этого и сложились особенности компоновки нашей «Кометы»: сравнительно низкое расположение крыла по отношению к экрану (земной или водной поверхности); вынос плоскости винта за заднюю кромку крыла таким образом, чтобы обеспечить положение его оси возможно выше уровня задней кромки на взлетно-посадочных режимах; прохождение вектора тяги воздушного винта в непосредственной близости от точки подвески мототележки к крылу.

Делъталет «Комета»:

1 — трубка Вентурри, 2 — фонарь, 3 — остекление фонаря, 4 — узел подвески мототележки к крылу, 5 — пилон, 6 — кольцевой насадок, 7 — моторный отсек, 8 — сиденье пассажира, 9 — багажно-агрегатный отсек, 10 — обтекатель нижнего подкоса шасси, 11 — сиденье пилота, 12 — капсула парашюта, 13 — нижняя расчалка, 14 — рулевая трапеция, 15 — верхний подкос шасси, 16 — нижний подкос шасси, 17 — выхлопной патрубок, 18 —лонжерон, 19 — боковая балка, 20 — подкосы боковой балки, 21—тросовая расчалка антипикирующего устройства, 22 — балка антипикирующего устройства, 23 — обшивка крыла.

Приближение крыла к экрану привело к приращению подъемной силы и аэродинамического качества на взлетно-посадочных режимах на 10 и 20% соответственно (в сравнении с обычной компоновкой).

Вынос же плоскости воздушного винта за заднюю кромку способствовал ликвидации отрицательной и созданию положительной интерференции винта и крыла, что обеспечивало прирост подъемной силы крыла еще до 10—15% от ее исходной величины.

Каждому, кто летал или летает на дельталетах, известно такое неприятное явление, как «прокачка» мототележки, подвешенной под крылом, относительно рулевой трапеции под действием силы тяги винтомоторной установки (ВМУ). Причем чем больше плечо и величина тяги относительно точки подвески, тем больше величина «прокачки».

На первых машинах, оборудованных относительно маломощными двигателями, последствия «прокачки» пракгически не ощущались. Однако на сегодня мощность двигателя порой досигигает 80 л.с. Это при классической компоновке дельталет а приводит к «прокачке» до 0,8—1 м, что намного больше, чем мы можем парировать руками (0,5— 0,6 м). В результате резко ухудшаются характеристики управляемости и расгут требования к квалификации пилота.

А прохождение вектора тяги воздушного винта в непосредственной близости от точки подвески мототележки практически исключает момент от силы тяги ВМУ.

Таковы основные принципиальные решения. Теперь об основных конструктивных особенностях крыла. Оно не имеет верхней мачты с расчалками; конструкция боковых балок ферменная; а антипикирующие устройства — расположены в консольных частях.

В связи с отсутствием верхней мачты с расчалками отрицательные нагрузки воспринимает лонжерон (он коробчатого сечения, клепаной конструкции). Расчетная эксплуатационная перегрузка n_уэ=-2, коэффициент безопасности для всех расчетных случаев £=1,5 (где £ равен отношению разрушающей нагрузки к максимальной эксплуатационной), что гарантирует сохранность летательного аппарата при случайном выходе его за допустимые режимы полета. Положительные нагрузки, как и на обычном крыле, воспринимаются тросовыми расчалками, а лонжерон в этом случае работает как поперечина. Расчетная эксплуатационная перегрузка n_уэ=4. Боковые балки крыла подкреплены подкосами (плоскость крепления которых повернута на угол 43 градуса по отношению к горизонтальной плоскости), обеспечивающими прохождение вектора результирующих сил вдоль оси максимального момента инерции сечения крыла. Такая конструкция балок дает снижение их массы и упрощает технологию изготовления.

Антипикирующее устройство состоит из балки трубчатого сечения (диаметр 20×1,5 мм), шарнирно закрепленной на боковой балке, и тросовой расчалки, соединенной одним концом с подкосом, а другими — с балкой антипикирующего устройства. Это обеспечивает заданный угол крутки крыла и необходимое значение коэффициента продольного момента > О.

Относительная толщина профиля крыла (с=8%) постоянна вдоль размаха, что в полете поддерживается за счет соединения верхних латкарманов с нижними капроновой лентой.

Мототележка состоит из корпуса, винтомоторной установки, шасси и спасательной системы.

Корпус, вернее фюзеляж,— клепаной конструкции типа полумонокок. Он имеет двухместную полузакрытую кабину, в которой пилот и пассажир размещены тандемом. За спинкой сиденья пассажира расположены багажный и агрегатный отсеки, объединенные с моторным отсеком. «Работающая» обшивка — из дюралюминиевых листов толщиной 1,5 мм. 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕЛЬТАЛЕТА «КОМЕТА»

Максимальная взлетная масса, кг…………. 360

Сухая масса, кг ……………………………………. 180

Количество мест………………………… …………2

Мощность двигателя, л. с…………………. …..37

Емкость топливного бака, л…………………… 20

Размах, мм…………………………………………… 8400

Длина, мм …………………………………………… 3600

Высота, мм …………………………………………. 2200

Площадь крыла, кв. м…………………………… 12,5

Удлинение крыла…………………………………. 5,65

Разбег/пробег, м ………………………………….. 70

Скороподъемность, м/с ……………………….. 2

Максимальная скорость, кт^ …………………. 120

Крейсерская скорость, кт^……………………… 100

Дальность полета, км……………………………. 200

Габариты крыла в сложенном виде, м …… 4,8×0,5×0,3

Съемный фонарь соединен шарнирно с пилоном фюзеляжа. Его передняя часть приподнимается при монтаже крыла, для пропуска рулевой трапеции в ее рабочее положение. Остекление выгнуто из плоских листов оргстекла толщиной 2 мм и имеет заделку в силовой каркас через резиновый уплотнитель. Каркасы сиденья пилота и пассажира конструктивно включены в силовую схему фюзеляжа и выполнены с учетом требований правил пассивной безопасности.

Винтомоторная установка включает в себя двигатель, воздушный винт и кольцевой насадок.

Двигатель РМЗ-640А имеет шестеренчатый редуктор внутреннего зацепления с передаточным отношением 1:1,6. Двухлопастный деревянный воздушный винт диаметром 1200 мм (с возможностью изменения шага на земле) заключен в кольцевой насадок, который одновременно является хвостовым оперением. Он обеспечивает повышение КПД воздушного винта, снижение шума, безопасность обслуживающего персонала и окружающих людей, защищает винт от поломок при нештатных ситуациях.

Трехопорное шасси — с носовой стойкой. Все стойки шасси амортизированы. Нагрузка на переднюю стойку составляет 10% от суммарной, что обеспечивает возможность более раннего отрыва переднего колеса и соответственно — более короткого разбега. Основные опоры шасси пирамидального типа. Их нижние подкосы оснащены обтекателями, которые совместно с подфюзеляжной частью образуют дополнительную несущую поверхность площадью 1,5 кв.м.

Колеса основных стоек шасси — от рижского мокика (400×100 мм) оборудованы его же тормозами колодочного типа, с ножным приводом. Переднее колесо — от картинга, не тормозное (300×150 мм).

Капсула парашюта спасательной системы МВЭН «Кобра» установлена под сиденьем пилота. Фал парашюта проходит вдоль элементов конструкции фюзеляжа, крыла и закреплен на пилоне мототележки.

В состав приборного оборудования входит магнитный компас типа КИ-13; высотомер ВД-10; вариометр ВАР-10; указатель скорости типа УС-250, перетарированный на шкалу до 120 км/ч и работающий совместно с трубкой Вентурри, тахометр лодочного типа; двухстрелочный указатель температуры головок цилиндров.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что наша конструкция умеет не только хорошо летать, но и при необходимости превращается в наземное транспортное средство: на колесах это аэромобиль, на лыжах — аэросани. Естественно, крыло при этом снимается, складывается в компактный пакет, закрепляется вдоль борга или же остается на месте базирования.

С. СИТДИКОВ, кандидат технических наук