В кінці 80-х років сімейство легких транспортних засобів з механічним двигуном (від мотоциклів і аеросаней до СЛА) поповнилося новим видом надлегкого літального апарату, який отримав офіційну (за класифікацією ФАІ) назву мотопараплан. Однак у розмовній мові його часто називають парамотором (ПМ), маючи на увазі під ним весь апарат. Саме це слово народилося з торгової марки однієї з європейських фірм.
Конструктивно парамотор являє собою автономний блок з ДВЗ і повітряним гвинтом у захисному огородженні, з вбудованою паливною системою, що має пристрій для запуску та управління двигуном.
Функціонально ж — це силова установка для параплана, яка дозволяє йому злітати з горизонтального, більш-менш рівного майданчика без використання повітряних потоків.
Унікальні властивості ПМ — невелика швидкість польоту, простота управління, невибагливість до злітно-посадкових майданчиків, найменший серед усіх моторних ЛА рівень шуму — найкращим чином розкриваються при повітряних прогулянках у хорошу погоду. У зв’язку з цим в останні роки в Європі спостерігається справжній парамоторний бум. У значно меншій мірі (через високу вартість зарубіжних апаратів: 6-16 тисяч доларів за комплект), але тим не менш помітно проявляється інтерес до ПМ і на території пострадянського простору.
Наш колектив, що об’єднав ентузіастів СЛА і пізніше названий «Арей», зайнявся ПМ у 1992 році. Перший дослідний зразок апарату був випробуваний через рік, але, незважаючи на величезний обсяг довідкових робіт, його льотно-експлуатаційні характеристики виявилися зовсім непридатними. За ним пішла серія з двох апаратів з уже покращеними показниками, але зі все ще не задовольнявшими нас споживчими властивостями. Однак уже в 1994 році ці роботи були відзначені дипломом Всеросійського фестивалю СЛА.
Перший ПМ з прийнятними споживчими властивостями був побудований у 1995 році під назвою «ТАТУШ 1.2». Його вдосконалення тривало, після низки серйозних доробок новий варіант отримав назву «ТАТУШ 120». Таким чином, щоб зробити хороший парамотор, знадобилося чотири роки і кілька невдалих зразків! А тим самодільникам, які розраховують з одного разу побудувати щось, щоб одразу літати, їздити і плавати, можна тільки поспівчувати.
«ТАТУШ 120» — третє покоління парамоторів, основні параметри якого були визначені ще при створенні експериментального зразка. Технічні характеристики та властивості дозволяють з успіхом застосовувати його для прогулянкових польотів. Добре підходить він також для змагань і навчання польотам.
| ПАРАМЕТР | ТАТУШ 120 | ТАТУШ 210 | ТАТУШ 300 |
|---|---|---|---|
| Двигун | A-170 | SOLO 210 | HIRTH F33 |
| Потужність, к.с. | 15 | 16 | 22 |
| Діаметр гвинта, м | 1,2 | 1,2 | 1,24 |
| Статична тяга, кг | 46 | 50 | 70 |
| Суха маса, кг | 26 | 21 | 30 |
| Екіпаж, ос. | 1 | 1 | 1—2 |
| Корисне навантаження, кг | 100 | 100 | 150 |
| Запас палива, л | 5 | 5—10 | 5—10 |
| Швидкопідйомність, м/с | 1—2 | 1—2,5 | 1—4 |
| Стеля, м | 3000 | 3000 | 5000 |
Визначальною ознакою серії є діаметр повітряного гвинта — 1,2 м. Використання рушія такого великого розміру збільшує тягоозброєність апарату (при тій же потужності двигуна), що дозволяє значно скоротити розбіг, збільшити швидкість набору висоти. А завдяки тому, що на крейсерському режимі двигун працює на меншій потужності, знижується його шум і витрата палива, збільшується ресурс. Такий діаметр оптимальний для багатоцільових парамоторів. Подальше збільшення гвинта дає лише невелику прибавку в тязі, зате його огородження починає заважати наповненню купола параплана, зростає маса і крутний момент. Мабуть, 1,3 м — розумна межа для гвинта. Не дуже перспективні і парамотори з меншим діаметром: експериментальний зразок з гвинтом 1 м не знайшов застосування, оскільки зменшення ваги на 1 кг не компенсувало падіння тяги на 5 кг і збільшення рівня шуму.
Параметри «ТАТУШ 120» відповідають найпопулярнішим зарубіжним ПМ. Як правило, це одномісний апарат масою 18 — 25 кг з двотактним одноциліндровим мотором повітряного охолодження потужністю 15 — 18 к.с., ремінним редуктором, запасом палива 5 — 10 л і гвинтом діаметром 1 — 1,3 м. Такий парамотор розвиває статичну тягу 40 — 60 кг і орієнтований на розважальні польоти пілотів масою 60-100 кг.
1 — дуги знімні (АМг6, труба 26×2), 2 — секція розбірного огородження повітряного гвинта (АМг6, труба 12×1), 3 — ремені стяжні (стрічка ЛТК-44-1600, застібка типу «реп’ях»), 4 — глушник, 5 — рама, 6 — двигун, 7 — карбюратор, 8 — бензобак (каністра), 9 — карабіни кріплення вільних кінців параплана і підвісної системи пілота, 10 — гвинт повітряний, 11 — система пілота підвісна, 12 — рукоятка управління двигуном (РУД), 13 — петля страховочна (стрічка ЛТКП-26-600), 14 — шпильки кріплення двигуна, 15 — кронштейн (сталь 45, куточок 50x50x5), 16 — амортизатор, 17 — болт М8, 18 — болт М6, 19 — кошик бензобака (Д16Т, смуга 20×2), 20 — фіксатор знімної дуги і огородження (Х18Н9Т, пруток Ø5), 21 — кільце пружинне, 22 — волосінь.
Уніфікована підмоторна рама і огородження забезпечують встановлення на парамотор двигунів різних типів, що дозволяє створити гамму апаратів близького призначення, але з характеристиками, що найкращим чином відповідають запитам конкретних пілотів. В даний час основним мотором є А-170 (потужність — 15 к.с., маса — 13,3 кг). Добре себе показав варіант з широко поширеним у світі мотором SOLO 210 (18 к.с., 10,2 кг).
Ми не зробили б хороші парамотори, не вирішивши проблеми двигуна – підходячого вітчизняного як не було, так і немає. Єдиним реальним виходом стало виготовлення свого. Але якщо конструювати і робити такий мотор з нуля, то пов’язані з цим проблеми погублять задум. Тому в А-170 повністю оригінальними є тільки картер і корпус запалювання. Циліндропоршнева група з деякою форсуванням і колінвал запозичені від мотоцикла «ІЖ-Ю-5». До переваг деталей «Юпітера» слід віднести високе і стабільне якість виготовлення, а також відносно невелику вартість і широку доступність. Недоліки — порівняно велика для такої кубатури маса, знижена ефективність охолодження голівки циліндра через розташування ребер поперек осі колінвала і найголовніший для серійного виробництва недолік — «парність» зазначених деталей. У силу чого на половині наших парамоторів глушник розташований справа, бак і карбюратор зліва, а на іншій половині навпаки. Шнуровий стартер і електронне запалювання — від бензопили «УРАЛ». Всі покупні деталі, що використовуються в моторі, проходять контроль на відповідність підвищеним вимогам до високо навантаженого авіаційного мотора.
В даний час двигун повністю доведений. Його можна встановлювати на будь-які транспортні засоби з аерорушієм. Незважаючи на невизначні питомі параметри, за комплексом показників він — просто відмінний. Тим не менш базова модель його постійно вдосконалюється, з’являються різні варіанти оснащення. Конструкція дозволяє як встановлювати гвинт безпосередньо на колінвал, так і використовувати редуктори з різними передавальними відношеннями.
До рами парамотора двигун кріпиться на трьох амортизаторах, виконаних у вигляді гумометалічних втулок. Добре підібрана схема кріплення мотора і жорсткість амортизаторів дозволяють повністю позбутися передачі вібрації від мотора до пілота.
1 — перегородка (s1), 2 — патрубок вихідний (труба 20×1), 3 — корпус (лист s1), 4 — патрубок вхідний (труба 48×5), 5 — фланець (лист s4).
Для зниження рівня шуму двигуна використано ефективний двокамерний глушник, встановлений безпосередньо на випускному патрубку. Цей зовні простий елемент зазнає великих температурних і вібраційних навантажень, і його конструкція і технологія виготовлення потребували ретельного налагодження. Через свою малу вагу і габарити глушники такого типу встановлені на більшості зарубіжних парамоторів. Але вже є кілька моделей з налаштованими випускними системами, що значно покращують потужнісно-економічні показники двотактних двигунів. Таку ж систему передбачається використовувати і на перспективній моделі, оскільки перший дослідний її зразок збільшив статичну тягу на 2 кг і значно знизив шум.
1 — гвинт повітряний, 2 — шайба (X18Н9Т, лист s1,5), 3 — болт М8х20, 4 — втулка розпірна (сталь 45), 5 — підшипник 180204 (2 шт.), 6 — гвинт М8х70 (4 шт.), 7,13,15 — шайби Гровера, 8 — шків ведений, 9 — ремінь 0-670, 10 — шків ведучий, 11 — конус розрізний (сталь 45), 12 — шайба, 14 — болт М10х20, 16 — болт М8х55 (4 шт.), 17 — кронштейн, 18,19 — болт М8х35 і шайба Гровера, 20 — вісь повітряного гвинта, 21 — вал двигуна, 22 — корпус двигуна.
Гвинт великого діаметра потребує зниження частоти обертання. Для цього більшість зарубіжних фірм використовують редуктор з полікліновим ременем, який має високий ККД і термін служби, але дорого коштує і потребує дуже високої точності і чистоти виготовлення шківів. А-170 комплектується традиційним 3-ручйовим клиноременним редуктором з вітчизняними ременями. Передавальне відношення 1:2,5 оптимальне для узгодження гвинта діаметром 1,2 м з мотором, що розвиває максимальну потужність при 6 — 7 тис. об/хв, забезпечуючи швидкість кінця лопаті не більше 170 м/с, а на крейсерському режимі — 100 — 120 м/с. Вплив цього параметра на величину шуму, що створюється парамотором, великий. Так, згадуваний вже парамотор з метровим гвинтом, передавальним числом 1:1,7 і тим же мотором виявився більш шумним саме через великі окружну швидкість і питому навантаження на омітану площу.
На «ТАТУШ 120» бак встановлений збоку від мотора безпосередньо над карбюратором, і паливо подається самопливом, що дозволило відмовитися від дорогого ненадійного бензонасоса і підкачуючої груші, знизивши за рахунок цього масу. Пожежонебезпека самопливної схеми (до речі, широко поширеної за кордоном), сильно перебільшена, оскільки жодна деталь двигуна не нагрівається до температури займання бензину (630°С). Крім того, таке розташування бака дозволяє контролювати кількість палива в польоті (велика рідкість для парамоторів), а вбудований кран — знімати його при перевезенні ПМ і регулювати карбюратор, не зливаючи палива (яким є бензин з октановим числом не нижче 91 в суміші з маслом категорії SUPER-2T в співвідношенні 50:1).
1 — двигун, 2 — кронштейн веденого шківа (Д16Т, плита s18), 3 — кронштейн верхніх вузлів кріплення двигуна до рами (сталь 45, куточок 32×32), 4 — амортизатор (3 шт.), 5 — стартер, 6 — корпус блоку запалювання, 7 — глушник, 8 — рукоятка стартера, 9 — шків ведений, 10 — шків ведучий, 11 — карбюратор (на виді справа не показаний), 12 — шпилька М10 кріплення двигуна (сталь 45, 4 шт.), 13 — кронштейн підтримуючий (сталь 45, смуга 15×1,5).
Високі вимоги пред’являються до масла; вони пов’язані з умовами роботи корінних підшипників колінвала і нижнім розташуванням свічки запалювання, іскровий проміжок якої може замкнутися частками нагару або залитися осадом після стоянки. Зараз хороше масло вже не дефіцит, а досить висока його вартість компенсується малою витратою. При використанні мотора на транспортному засобі циліндром вгору допускається застосування масла МС20 в співвідношенні 25:1.
На А-170 встановлюється карбюратор К65Д. Добре показав себе і інший, марки К68; але оскільки він зараз випускається тільки в модифікації для чотиритактного мотоцикла «Урал», доводиться значно збільшувати перерізи жиклерів. Недолік всіх вітчизняних карбюраторів — негерметична поплавкова камера, що не дозволяє перевозити ПМ горизонтально, не зливши бензину.
Необхідно відзначити, що від саморобного мотора не можна вимагати авіаційної надійності, так що на випадок його відмови завжди необхідно мати можливість благополучної посадки (запасний парашут). Це правило законодавчо встановлено для польотів на несертифікованих літальних апаратах, якими є всі СЛА.
Всі агрегати «ТАТУШ 120» кріпляться на міцній рамі, звареній з легких труб (алюмінієвий сплав АМг6). Легкознімне огородження гвинта розбирається на чотири частини; воно зварене з таких же труб, але меншого діаметра. Для окремих деталей використані сплави Д16Т і АД31ТН. Приєднувальні розміри рами і огородження жорстко задаються стапелем, в якому вони зварюються.
Нижня частина рами утворює надійну опору, що дозволяє парамотору займати стійке положення на землі на всіх стадіях підготовки до польоту, при транспортуванні і зберіганні. Міцність і форма рами такі, що здатні захистити парамотор від пошкоджень при невдалих спробах зльоту або посадки.
В реальній експлуатації неможливо уникнути механічних пошкоджень поверхні деталей рами і особливо огородження. В таких умовах найкращий зовнішній вигляд незалежно від терміну служби забезпечує безбарвне травлення, що надає металевим частинам чистий алюмінієвий колір. На всі сталеві деталі ПМ нанесено захисно-декоративне покриття, як правило, кадмієве. А безбарвне анодне оксидування шківів редуктора не тільки надає їм приємний зовнішній вигляд, але і підвищує їх зносостійкість.
При старті стропи параплана вільно ковзають по обручах огородження гвинта, отже, поверхня обручів повинна бути зовсім гладкою. Натягнуті стропи значно навантажують і пружно деформують огородження, тому його зовнішній діаметр на 200 мм перевищує діаметр гвинта. Основне простір огородження обтягнуто сіткою з волосіні, протягнутої крізь отвори в трубках; вона захищає стропи від випадкового потрапляння в гвинт.
1 — стійка (труба 26×2), 2 — штифт-фіксатор огородження гвинта, 3 — вставка з’єднувальна (труба 22×2), 4 — поперечина (труба 18×1,5), 5,6 — поперечини кріплення двигуна (Д16Т, смуга s8), 7,11 — дуги і поперечини огородження гвинта (труба 12×1), 8 — основа (труба 26×2), 9 — заглушка, 10 — підкіс (труба 22×2).
Сам гвинт — дволопатевий, з сосни, покритий епоксидним лаком. Невелика щільність сосни забезпечує мінімальну масу, а міцність дерев’яного гвинта достатня для забезпечення максимального комфорту в польоті. Підвісна система включає в себе зручне крісло з міцним сидінням, покритим шаром пінополіетилену, і м’якою спинкою. При розбиранні парамотора підвіска легко знімається; на основному блоці при цьому залишаються плечові лямки і наспинна подушка, що зручно для перенесення. Крісло кріпиться до трубчастих знімних дуг, жорстко закріплених на рамі. На них же передбачено чотири отвори кріплення купола, що дозволяють підібрати оптимальне положення парамотора відносно купола для найкращого використання тяги і забезпечують зручну позу пілотам різної ваги.
Параплан і підвіска кріпляться до парамотора швидкознімними, самоконтріючими D-подібними карабінами. Надійність цього найвідповідальнішого з’єднання забезпечується страховочними петлями з окремими карабінами, що безпосередньо з’єднують купол і підвісну систему.
Найважливіша властивість парамотора, успадкована від параплана — транспортабельність. Розібраний «ТАТУШ 120» поміститься в багажнику легковушки, його можна здати в багаж в літаку або поїзді і відвезти з собою на відпочинок. Для того щоб зібрати його, знадобиться не більше 10 хвилин і один звичайний гайковий ключ для чотирьох болтів, що кріплять повітряний гвинт. Чверті огородження стягуються між собою текстильними липучками. Остаточно огородження і дуги підвіски фіксуються двома шпильками. Для деталей огородження передбачена сумка, а конструкція сумки-чохла основного блоку дозволяє переносити упакований парамотор за спиною.
Хоча з двигуном можна літати і на звичайних парапланах, краще використовувати спеціальні, розраховані під мотор. Вони відрізняються підвищеною міцністю, високою надійністю конструкції і з’єднувальних ланок, більш зручним розташуванням клевант. Як правило, це параплани сертифіковані за категорією Standart з аеродинамічною якістю 5 — 7 і площею 26 — 32 м2.
Управління мотопарапланом штатне — двома клевантами: в який бік необхідно повернути, ту клеванту і тягнуть. Крутний момент прагне розвернути літальний апарат вправо, і щоб компенсувати його, доводиться підтягувати протилежну клеванту. На посадці, перед дотиком землі плавно натягують обидві — і параплан практично зупиняється.
1 — гайка вимикача, 2 — кришка верхня, 3 — вимикач двигуна (КМ1-8), 4 — провід ПХВ-0,5 (L1700), 5 — провід ПХВ-0,5 (L100, кріпити до маси гвинтом М3х6 з гайкою), 6 — плівка самоклейна, 7 — ремінь кріплення РУД на руці (стрічка ЛТКП-26-600), 8 — важіль (АМг6, труба 10х1,5), 9 — кронштейн (АМг6, лист s2), 10 — заклепка (Д16, Ø3,5, 2 шт.), 11 — вісь важеля (болт М4х18 з самоконтріючою гайкою), 12 — корпус (АМг6, труба 22×2, L155), 13 — заделка троса, 14 — кришка нижня, 15 — втулка обжимна, 16 — оболонка додаткова (ПХВ, трубка Ø0,8, L50), 17 — оболонка верхня (стрічка термозсідальна або ізолента), 18 — заделки троса і його оболонки штатні, 19 — роз’єм електричний, 20 — оболонка троса (від карбюратора К65Д, L1350), 21 — трос (сталь або мідь, дріт Ø0,8, L1450).
Всі управління мотором сконцентровано в рукоятці, що закріплюється ремінцем на кисті лівої руки. Це дозволяє регулювати роботу двигуна натисканням пальців на важіль, з’єднаний тросом в гнучкій оболонці з дросельною заслінкою карбюратора. В зоні досяжності великого пальця знаходиться кнопка вимкнення запалювання. Легкість управління парапланом дозволяє за 4 — 5 днів занять у досвідченого інструктора навчитися літати будь-якій людині.
Досвідченому пілоту для зльоту навіть в повний штиль потрібно не більше 25 м розбігу. При цьому можна використовувати майданчики, зовсім непридатні для будь-якого ЛА з колісним шасі. Пробіг на посадці не перевищує 5 м. Якщо дме рівний вітер силою 4 — 5 м/с, то зліт і посадка нагадують вертолітні, тобто з місця.
Швидкісні характеристики мотопараплана залежать від особливостей купола. Для сучасних багатоцільових куполів типовий діапазон швидкостей від 25 до 40 км/год. А політ в спокійну погоду зі швидкістю пішохода в кількох десятках метрів від землі доставляє непередаване задоволення.
А. ПИСЬМАН