За нашим досвідом відомо, що зовнішній вигляд дельталета “Жук-42” викликає багато емоцій і, звісно ж, питань. Емоції залишимо осторонь, а з усієї кількості питань залишимо лише одне, найсуттєвіше: чому у нього не три-, а чотириколісне шасі?
Перш ніж відповісти, пригадаємо, що наземні транспортні засоби з трьома колесами та переднім керованим колесом нестійкі при поворотах та на нерівному ґрунті та схильні до перекидання. Те ж саме можна спостерігати і у трьохколісних дельталетів на найбільш відповідальних режимах роботи – злітно-посадкових. І особливо на непідготовлених майданчиках. Як практика показує, від перекидання ніхто не застрахований: ані новачок, ані майстер.
У чому ж причина? А причина в тому, що традиційне трьохколісне або, як кажуть, класичне шасі дельталета дуже чутливе до продольних і бічних моментів перекидання, викликаних інерцією високорозташованого крила значної маси при русі машини по нерівному ґрунті. Ці моменти діють навколо осей перекидання, які з’єднують центр переднього колеса з центрами задніх. При прямолінійному русі дельталета по рівній землі сили, які схильні нахилити його вправо або вліво, знаходяться в рівновазі і гасять одна одну. Однак при найменшій ямці, потрапляючи під переднє колесо не строго по продольній осі машини, хитка рівновага порушується, і утворюється некомпенсований момент навколо однієї з бічних осей перекидання. Пілоти трьохколісних дельталетів знають, що небезпечною в цьому відношенні стає вже швидкість 45—50 км/год.
1 — дельталета з колісним, лижним та плавучим шасі, 2 — аеромобіля, 3 — аеросаней, 4 — аерокатамарана.
Один із найефективніших способів підвищення стійкості дельталета при зльоті та посадці – це використання четвертого колеса. У чотирьохколісного шасі, яке рухається по нерівному ґрунті, моменти перекидання від сил інерції високорозташованого крила не такі небезпечні, оскільки осі перекидання віддалені від центру тяжіння. На рівному ж ґрунті такі моменти взагалі не виникають.
Звісно, нова схема не позбавлена недоліків. Наприклад, ускладнюється конструкція мототележки, збільшується її маса.
Наскільки? Підрахунок показує, що рульовий механізм, телескопічна колонка з карданними шарнірами, редуктор з тягами і четверте колесо з вузлом кріплення додають “Жуку” 5% від його зльотної маси. Це невелико, враховуючи, що на іншому тарілці вагів – зростаюча стійкість і, отже, безпека.
1, 24 — верхній пілон мачти, 2 — замок, 3, 30 — передній пілон, 4 — кероване колесо, 5 — ступиця рульового механізму, 6 — телескопічна рульова колонка, 7 — стійка пілона, 8 — переднє колесо, 9 — труби підсилення лонжерона, 10 — підлокітник сидіння пасажира, 11, 31 — ремені для сидінь, 12 — рама сидінь, 13 — заднє колесо, 14, 25 — правий підкос мачти, 15 — моторна рама, 16 — тяга моторної рами, 17, 28 — труба підсилення підкоса, 18 — фігурна шайба, 19 — труба підсилення верхнього пілона, 20 — проушину кріплення, 21, 38 — болти М8, 22 — втулка-заклепка, 23 — отвір для кріплення вузла з’єднання з крилом, 26, 29 — отвори для кріплення моторної рами і її тяг, 27 — планка замка, 32 — поручень сидіння пасажира, 33 — стійка руля, 34 — заглушка, 35 — втулки-заклепки, 36 — фігурні шайби, 37 — труба замка, 39 — проушину кріплення підкоса, 40 — труба підсилення (довжина 250 мм).
Що ще? Передній міст підвищує лобовий опір, і це призводить до додаткового витрати пального. Однак з цим можна змиритися при врахуванні плюсів нової схеми шасі. Ось один з них. На відміну від дельталета класичної схеми з одним переднім колесом, практично не захищаючим екіпаж при зіткненні, наприклад, з деревом, “Жук” має передній міст, який може виконати (і одного разу виконав!) роль бампера, поглибивши удар на себе.
Крім того, схема дозволяє вдало розмістити сидіння поруч і на одному рівні. Низько розташований центр тяжіння екіпажа – ще один фактор підвищення стійкості апарата. Це дозволяє використовувати його як навчальний.
Якщо уважно придивитися до початкуючих пілотів, то виявиться, що більшість з них має навички водіння автомобіля, і педальне керування переднім колесом дельталета класичної схеми є для них певною трудністю. І це не тільки на етапі навчання. Таким чином, при проектуванні шасі “Жука” було використано автомобільний підхід: передбачено вибіг та збіг коліс, рульовий механізм і педальне (оскільки ноги пілота вільні), привід керування газом і гальмом. Все це дозволило наблизити відчуття учня до звичайних “автомобільних”, різко скоротило час його адаптації до апарату на землі, полегшило найнебезпечніші режими польоту — взліт і посадку. Тим більше, що рульовий редуктор помітно зменшує зусилля на “баранці” порівняно з класичною схемою.
І навіть більше. Завдяки тому ж редуктору передні колеса в повітрі завжди орієнтовані на політ, що також сприяє благополучному приземленню.
І останнє. Кермо поєднане з трапецією крила. Тому при взліті, коли колеса відокремлюються від землі і пілот переходить на керування крилом, йому не доводиться переміщувати руки з одних органів управління на інші.
Чотири роки “Жук-42” літає, і жодне конструкторське рішення, закладене в нього, поки не потрапило під сумніви.
1, 2 — труби рами сидінь, 3 — стійка керма, 4 — телескопічна рульова колонка, 5 — труба — обмежувач ходу педалей, 6 — обертовий шквір, 7 — бічна рульова тяга, 8 — центральна рульова тяга, 9 — педаль гальма, 10 — п’ятка кріплення стійки керма, 11 — педаль газу, 12 — передня поперечина, 13 — тросова намотка рульового редуктора, 14 — ліва підвіска переднього колеса, 15 — передній міст, 16 — стійки переднього пілона, 17, 27 — передній і задній розкоси, 18 — несуча труба підніжки, 19 — підніжка, 20 — рульовий механізм, 21 — задня поперечина, 22 — ремені підвіски бензобаків, 23, 25 — отвори кріплення підкосів мачти, 24 — задній міст, 26 — права підвіска заднього колеса, 28 — ступиця рульового колеса, 29 — винт М6 (3 шт.), 30 — болт М6 кріплення ступиці рульового механізму (2 шт.), 31 — кришка ступиці, 32 — обертова вісь (болт М6, 2 шт.), 33 — корпус ступиці, 34 — фторопластова втулка-підшипник (2 шт.), 35 — болт М6 (8 шт.), 36 — петля з’єднання з телескопічною рульовою колонкою, 37 — кардан, 38 — кубок стійки керма, 39 — верхня труба лонжерона, 40 — нижня труба лонжерона, 41 — фторопластова втулка-підшипник, 42 — винт М4 (4 шт.), 43 — перемичка лонжерона, 44 — кут, 45 — перемички переднього моста, 46 — накладка, 47 — ресора, 48 — прижимні шайби, 49 — тросик рульового редуктора, 50 — трубчасті заклепки.
Тепер більш детально про те, як устроєний дельталет. “Жук-42” складається з крила, двигуна та мототележки.
Крило — типу “Апогей-16М”. Конструкція його тут розглядатися не буде, оскільки крило придбано готовим у дельтаклубі міста Мелеуз (Башкортостан). Приведемо для ознайомлення лише основні його характеристики: розмах — 10,2 м, площа — 16 кв.м, подовження — 6,5, стріловидність — 30 градусів, довжина кореневої хорди — 2,25 м, подвійна обшивка — 75%.
Двигун — типу РМЗ-640 від снігохода “Буран”. Піддався настільки серйозній переделці, що розповідь про неї в даній публікації не є можливою. Повний опис модернізації двигуна буде викладено в окремій статті, яка вийде в одному з наступних номерів журналу.
Тут же ми зупинимося на конструкції мототележки. Вона складається з рами прямокутної форми, на якій розміщені: носовий обтікач з приладовою дошкою, сидіння пілота і пасажира, органи управління, підвіски передніх і задніх коліс; бензобаки, акумулятори, мачта з’єднання з моторною рамою і крилом.
Рама мототележки зібрана в основному з дюралюмінієвих труб різного діаметру (від 22 до 60 мм) з товщиною стінок 1,5 мм. Складається з переднього і заднього мостів і лонжеронів. Між собою труби мостів і лонжеронів з’єднані перемичками з титану, а також кутниками і трубчатими заклепками з нержавіючої сталі. Найбільш навантажені місця посилені додатковими трубами і титановими накладками.
Всі поперечні елементи рами, а це в основному труби, приєднані до лонжеронів болтами М8 з фігурними шайбами, один торець яких має плоску, інший — вгнуту циліндричну поверхню.
1 — петлі з’єднання з кермовим редуктором, 2,3,4 — труби колонки, 5 — трубчата заклепка з посилюючим втулком (4 шт.), 6 — петлі з’єднання з кермовим механізмом, 7 — фторопластовий вкладиш-підшипник (4 шт.), 8 — заклепка (8 шт.).
Підкреслимо важливу особливість конструкції дельталета: всі без винятку болти на «Жуке-42» — шплинтувальні. Ззаду на раму встановлена мачта, за допомогою якої мототележка підвішується під крило. Складена мачта з двох подкосів, потужного верхнього пілона і з’єднуючого їх замка. У робочому, трохи нахиленим положенні вона утримується переднім пілоном і трубами рами сидінь. При необхідності висоту мачти можна зменшити, знявши передній пілон і роз’єднуючи замок.
Підкоси мачти довгі і надзвичайно навантажені двигуном, тому в середній частині вони посилені зовнішніми трубами більшого діаметру. Верхній пілон також навантажений, тому він представляє собою подвійну трубу, посилена зсередини (в середині) відрізком третьої. Крім того, він має додаткове обладнання (на малюнках не показано). По-перше, це страхувальний тросик, пропущений через пілон: нижній кінець його зацеплений за середній болт замка, а верхній переброшений через кільватрубу крила під час приєднання її до мототележки. По-друге, сталевий блок діаметром 45 мм, прикріплений до пілона ззовні коротким відрізком такого самого тросика: через нього переброшений і протягнутий до двигуна тягач з пусковою рукояткою.
До крила пілон кріпиться окремим вузлом, конструкцію якого буде розглянуто нижче.
1 — телескопічна кермова колонка, 2 — кардан, 3 — передня поперечина, 4 — капролонові підшипники, 5 — вісь редуктора, 6,14 — болти М8 (8 шт.), 7 — труби переднього моста, 8 — шплинт, 9 — кронштейни вісі редуктора, 10 — прижимні шайби, 11 — центральна кермова тяга, 12 — тросик редуктора, 13 — гайки напруги тросика.
Середина мототележки призначена для пілота і пасажира. Вони розміщуються на м’яких (з поролону, обшитого штучною шкірою) сидіннях, які спочивають на ременях рами. Під сидіннями на таких же ремінях розміщені два алюмінієвих баки (розмір кожного — 400x220x180мм) з пальним загальною ємністю 34 л. Вони притягнуті гумовими жгутами до задньої поперечини і моста. Така установка баків дозволяє завдяки амортизації безпечно експлуатувати їх на всіх режимах польоту з перегрузкою до трьох «же».
Перед пілотом, зліва по борту, розташовані педалі газу і гальма, а також комплекс управління, включаючи «баранку», кермовий механізм, телескопічну колонку, редуктор з тягами і стійку (остання використовується на мототележці без крила, тобто в варіантах «аеромобіль», «аерозни», «аерокатамаран»). У варіанті «дельталет», коли приєднане крило, стійка знімається і кермовий механізм переноситься на трапецію крила. Телескопічна колонка з карданами надійно, без заїдань, передає колесам найменший поворот «баранки» в широкому діапазоні відхилень кермової трапеції.
Під час руху дельталета ноги пасажира знаходяться на широкій підніжці, а руки — на підлокітнику. До сидіння він, як і пілот, пристібнутий ременями безпеки (на малюнках не показані).
1 — носовий обтікатель, 2 — передній пілон, 3 — індикатор циркуляції рідини в системі охолодження двигуна, 4 — приймач повітряного тиску, 5 — приладовий блок (авіякомпас, варіометр, висотомір, вказівник швидкості), 6 — телескопічна кермова колонка в чохлі, 7 — стійка керма, 8 — педаль газу, 9 — педаль гальма, 10 — болт кріплення до передньої поперечини, 11 — вказівник температури охолоджувальної рідини, 12 — тахометр, 13 — сітка вихідного вікна для повітря, охолоджуючого радіатор.
Рульовий механізм і телескопічна колонка конструктивно не дуже складні, тому затримуватися на них не будемо. Зупинимось детальніше лише на тросовому редукторі. Він складається з труби, яка обертається в двох капролонових втулках-підшипниках, на яку туго намотаний кілька обертів троса діаметром 2,4 мм. Кінці останнього закріплені в двох отворах центральної кермової тяги, відстоячих один від одного на відстані 280 мм. Гайки на кінцях троса служать для підтримання потрібної напруги.
Такий редуктор дозволяє підібрати потрібне передавальне відношення, працює майже безшумно і, головне, дуже надійно.
Від редуктора зусилля тягами передається обертовим шківом, а від них — колесам. Геометрія тяг, шківнів і обертових кулаків обрана такою, щоб забезпечити нормальне «автомобільне» керування рухом по землі, причому на досить відчутних швидкостях.
Цією публікацією ми закінчуємо розповідь про дельталет «Жук-42», розпочату в попередніх номерах «Моделіста-конструктора». Тоді йшлося про конструкцію мототележки. Тепер розглянемо все, що стосується силової установки.
Силова установка (СУ) «Жука», подібно більшості летючих апаратів даного класу, розташована на мачті мототележки позаду екіпажу. Вона складається з двигуна, редуктора приводу, толкаючого повітряного гвинта, систем живлення, охолодження, контролю та управління.
1 — тяга підвіски рами (сталь), 2 — бічний швелер (сталь), 3 — опорна балка (титан), 4 — фігурна плита (титан), 5,7 — передній і задній зажими (Д16Т), 6 — вал ведучої шестерні (титан), 8 — ведуча шестерня редуктора, 9 — зубчастий ремінь приводу, 10, 16 — обмежувальні щіки шестерень (Д16Т), 11 — повітряний гвинт, 12 — болти М10 (4 — 6 шт.), 13 — шайба (Д16Т), 14 — прокладка (Д16Т), 15 — шпонкова втулка, 17 — ведуча шестерня редуктора (Д16Т), 18, 21 — карбюратори, 19 — резонатори (сталь), 20 — перехідник карбюраторів (Д16Т), 22 — двигун, 23 — помпа.
Серце СУ — двигун РМЗ-640, випускається Рибинським моторобудівним заводом і призначений для снігоходів «Буран». Він невимогливий, розвиває значну потужність і, до того ж, має невелику вагу. Два останні аргументи на користь РМЗ-640 роблять його досить придатним до використання і на дельталеті. Але, звісно ж, у модернізованому вигляді, оскільки чисто «снігоходний» мотор не міг забезпечити «Жуку» прийнятні швидкості в різних режимах польоту.
В чому полягала модернізація?
По-перше, в збільшенні потужності: на кожен із циліндрів були встановлені карбюратор К62І (від мотоцикла «Іж-Планета-5») і саморобний резонатор. Це призвело до певного зростання тяги повітряного гвинта.
Во-друге, при переведенні двигуна з повітряного на рідкісне охолодження, щоб новий режим роботи не призводив до підвищення робочої температури в циліндрах і вони не перегрівалися.
1 — вихлопна труба, 2 — резинометалевий амортизатор, 3 — кронштейн кріплення до картеру двигуна, 4, 10 — елементи корпусу, 5 — патрубок з’єднання з циліндром, 6, 8 — крючки (4 шт.), 7 — пружини (2 шт.), 9 — лійка, 11 — стрижень-заклепка, 12 — оббивка корпусу під зварюванням.
Рідкісна система охолодження вимагала встановлення радіатора (від автомобіля ВАЗ-2108), шлангів (гумових і поліетиленових внутрішнім діаметром близько 20 мм), розширювального бачка (ємністю 1 л) з сапуном, помпи (від автоелектромийки НЦ-300), подавального та відводного колекторів, з’єднувальних трубок, трійників і затисків. Крім того, довелося допрацювати головки і верхи циліндрів двигуна, оснастити їх «рубашками» охолодження. Спочатку у кожного циліндра просвердлили шість верхніх ребер охолодження (отвори в самому верхньому потім заварили, інші служать тепер додатковими каналами для охолоджуючої рідини, у даному випадку — тосолу). Потім ребра від другого по шосте включно випиляли з усіх боків і закрили корпусом «рубашки» — добре прилягаючою алюмінієвою стрічкою товщиною 2 мм, припаяною до першого та сьомого ребра (зверху) дуговим зварюванням в атмосфері аргону. У стрічку вварили дві трубки — для всмоктування та випуску тосолу.
1 — радіатор, 2 — подавальні поліетиленові шланги, 3 — розширювальний бачок, 4 — помпа, 5 — датчик температури, 6 — «рубашка» головки циліндра, 7 — дренажні крани, 8, 13 — відводять гумові шланги, 9 — з’єднувальні трубки (6 шт., два умовно не показані), 10 — відводний колектор (сталь), 11 —подавальний колектор (сталь), 12 — затискач, 14 — «рубашка» циліндра, 15 — індикатор циркуляції охолоджуючої рідини.
Переробка головки циліндра виявилася трошки складнішою. Ребра охолодження у неї були вилучені зовсім. Замість них — коробочка з алюмінієвого листа товщиною 2 мм — корпус «рубашки» з впускним та випускним трубками. Отвори для шпильок кріплення до циліндра розширили і в них вварили алюмінієві втулки зі ступенчастими отворами.
Крім того, в одній з голівок передбачено різьбову втулку — місце для датчика температури.
Зібрана система охолодження працює наступним чином. Помпа, приєднана до валу вентилятора, нагнітає тосол (2,5 л) в «рубашки» голівок і циліндрів. Звідти гаряча рідина потрапляє в радіатор, розміщений в носовому обтекателі мототележки і напівпронизуючийся на набігаючий потік повітря, для чого в передній і задній стінках обтекателя передбачені прямокутні отвори, закриті металевою сіткою з дрібними ячейками. Охолоджений в радіаторі тосол знову спрямовується в помпу, а його зайвина — в розширювальний бачок, розташований над двигуном.
Температура і циркуляція охолоджуючої рідини контролюються за допомогою вказівника температури та простого індикатора (виготовленого з горловини пляшки, двох латунних сіток і кульки), встановлених на приладовій панелі.
1 — корпус головки, 2 — впускний патрубок, 3 — отвір для свічки запалювання, 4 — корпус «рубашки», 5 — випускний патрубок, 6 — втулка для шпильки кріплення.
Модернізація, звісно ж, призвела до ускладнення та утяжілення силового устаткування “Жука”. Проте в кінці кінців усе виправдовується тим, що двигун працює в оптимальному тепловому режимі, а його підвищена потужність легко компенсує вагу додаткового обладнання.
Двигун підвішується до рами, а саме до фігурної плити, що лежить на опорних балках, за допомогою тих самих восьми вертикальних шпилок, які об’єднують його головки, циліндри і картер. На відміну від верхніх гаєк на шпильках, тут використовуються довгі різьбові втулки. Сама плита має одинадцять отворів, з яких вісім розташовані відповідно до шпильок на двигуні. Через ці отвори в різьбові втулки вставляються болти, які притягують двигун до рами.
Ведомая шестерня редуктора (профіль зубів аналогічний профілю ведучої шестерні):
1 — корпус (капролактам), 2 — резинова трубка, 3 — стальна трубка-демпфер.
Тепер щодо приводу двигуна — повітряного гвинта. Обертовий момент від кореневого вала до гвинта передається широким зубчастим ременем із кевлару. На відміну від традиційного зубчастого редуктора, ремінь менш складний через відсутність оливної ванни і більш надійний. Вибір на користь зубчастого ременя зроблено завдяки його перевагам перед звичайним клиновидним: він не ковзає на шестернях і має високий коефіцієнт корисної дії.
Передаткове відношення редуктора — 1:2,2. Його ведуча шестерня насажена на хвістовик кореневого вала не прямо, а через шпонкову втулку. Ведуча, навпаки, обертається в підшипниках (№ 7205 і № 204), які наділені на вал, що нерухомо закріплений на фігурній платі зажимами. Для запобігання ковзання ременя, торці обох шестерень ззаду (у напрямку руху) обладнані обмежувальними щитами із дюралюмінію.
Доработанный цилиндр:
1 — технологічне отвір (нижче — отвори для охолоджувальної рідини), 2 — підпилені ребра охолодження, 3 — шпильки кріплення резонатора.
З ведучою шестернею гвинт з’єднаний шплинтованими болтами через резинові втулки-демпфери.
Необхідно відзначити, що, коли мототележка використовується як аеромобіль, аеросані чи аерокатамаран, навколо повітряного гвинта встановлюється захисний паркан із сталевих прутів. У варіанті дельталета він знімається для зменшення злітної ваги апарата.
Пальне для двигуна (суміш бензину А-76 з маслом) міститься в двох алюмінієвих баках загальною ємністю 34 л, встановлених за сидіннями екіпажу, і подається в карбюратори заводським бензонасосом.
Передний (по полету) цилиндр с «рубашкой»:
1 — корпус цилиндра, 2 — корпус «рубашки», 3 — заваренные технологічні отвори, 4 — вихідний патрубок, 5 — вхідний патрубок.
Двигун запускається за допомогою спеціальної ручки. Вона висить над головою пілота на тросі, який йде вниз від блока на верхньому пілоні вежі до стандартного пристрою запуску.
Пілот контролює роботу силової установки за допомогою інструментів на панелі переднього обтікателя: тахометра, вказівника температури антифрізу та індикатора його циркуляції в системі охолодження. А управління двигуном здійснюється за допомогою електричного перемикача, закріпленого на трубі лонжерона під сидінням, та педалі газу під правою ногою.
Ось і все. Залишається сказати, що втілення давньої мрії людини про вільний політ найбільше відчувається за кермом мотодельтаплана. З відокремленням коліс від землі відчуття нового і невідомого вривається в свідомість разом зі зустрічним вітром. Піднімаючись вище, помічаєш, що будинки і машини стають все меншими, а з ними і… наші життєві проблеми. Вбираючи в себе неземну енергію, приземляєшся потім оновленим, наче помолоділим і, головне, впевненим у собі.
ЛЕТНО-ТЕХНІЧНІ ДАНІ ДЕЛЬТАЛЕТА «ЖУК-42»:
- Вмістимість, людей: 2
- Дальність польоту, км: 250
- Швидкість, км/год:
- Максимальна: 90
- Крейсерська: 80
- Злітна: 60
- Швидкість підйому, м/с: 2
- Злітна маса, кг: 370
- Маса дельталета/аеросаней, кг: 165/115
- Об’єм паливних баків, л: 34
- Корисне навантаження, кг: 170
- Двигун: модернізований РМЗ-640
- Довжина розбігу/пробігу, м: 50/30
- Швидкість в аеросанному варіанті (макс.), км/год: 80
А. ЖУКОВ, А. ТИМЧЕНКО, м. Уфа