Архив журнала Моделист-Конструктор
В НЕБЕ ТУШИНА - СЛАЧасть первая
4. ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ
Первый полег любого нового, даже самого простого, самолета всегда таит в себе неожиданное. Он может принести конструктору радости и разочарования, подтвердить правоту его замыслов и расчетов, а может стать уроком, который надо хорошо усвоить прежде, чем строить новый самолет. Неудачных полетов на смотре, к сожалению, было немало. Впрочем, как и настоящих конструкторских побед. Одной из них стал самолет «Экзотика» братьев Вайнейкис из Литвы. Любительским конструированием они занимаются много лет. В числе их разработок простейший мотопланер, вертолет, практически не летавший биплан-тандем ВРБ-8, и, наконец, «Экзотика». Новый самолет двухместный, по замыслу авторов он предназначен для воздушных прогулок в районе аэродрома - разумеется, только в хорошую погоду.
Назначение наложило отпечаток и на облик, и на конструкцию аппарата. Его фюзеляж - открытая ферма треугольного сечения, «кабина» без обтекателей (может быть, чтобы легче дышалось свежим воздухом!), силовая установка «Вальтер Минор-4» в 105 л. с. с толкающим воздушным винтом. Братья Вайнейкисы успели закончить самолет к СЛА-87, однако первый полет «Экзотики» состоялся уже на слете. Обычно первый полет - это повод для размышлений и последующих доработок. «Экзотика» же не потребовала улучшений. За время слета на ней выполнили множество полетов; выяснилось, что она достаточно универсальна и может использоваться даже в народном хозяйстве.
На слете с «Экзотики» велись киносъемки, при этом оператор размещался на переднем кресле. Отметим, съёмок с любительских самолетов на СЛА-87 выполнялось много. Операторы летали и на мотодельтапланах, и на знакомом по СЛА-85 ленинградском биплане «Тройка», который, как и два года назад, стал одним из самых популярных на слеге.
Сразу залетавшая «Экзотика» - большой успех литовских самодельщиков и, повторяем, редкое исключение. С «Фениксом М-5», например, было по-иному: после разбега он резво оторвался, набрал высоту... Резкие, отрывистые, хотя и очень осторожные движения аэроплана на развороте не оставляли сомнения в том, что эффективность управления явно велика и опытный пилот с трудом справляется с ним. После непростой посадки с планирования (двигатели пришлось выключить) заслуженный летчик-испытатель Герой Советского Союза В. Г. Гордиенко выбрался из кабины и тут же провел разбор полета. Действительно, эффективность управления по тангажу и по крену оказалась чрезмерной из-за слишком больших элеронов, цельноповеротного стабилизатора с очень большими углами отклонения и боковой ручки управления с малым ходом. В результате Владимиру Гавриловичу пришлось управлять «миллиметровыми» движениями ручки.
Много хлопот доставили и двигатели «Феникса» - они работали и перегревались. Когда температура достигла 300°, их пришлось выключить во избежание пожара или заклинивания. В остальном же машина испытателю понравилась. Но перед последующими полетами конструктору самолета - Н. Мастерову из Куйбышева - надо будет доработать систему управления.
Придется повозиться с двигателем и другого летательного аппарата из Куйбышева - мотопланера «Аэропракт-18» его создателям - группе студентов авиационного института, возглавляемой В. Мирошником. Он также совершил первый полет лишь на СЛА-87, и мотор его «скис», не дав набрать высоту для полета по кругу. Отказы повторялись, тем не менее летчик-испытатель В. Горбунов все же отметил отличные летные данные цельнопластиковой машины сравнительно небольших размеров, малого веса и с высоким аэродинамическим качеством. По словам испытателя, его летные данные выше, чем у моторного «Бланика» московских авиаторов-любителей, возглавляемых А. Бережным, хотя на «Бланике» был смонтирован мощный авиадвигатель АИ-4, стоявший когда-то на вертолете Ка-10. Именно такого не хватало «Аэропракту-18». По мнению техкома, аппарат В. Мирошника должен заинтересовать специалистов ДОСААФ: он проще и дешевле мотопланера, разработанного на Пренайском планерном заводе.
И еще один успешный первый полет, который также привлек внимание всех участников конкурса, в том числе и работников ДОСААФ. В этом полете впервые в стране была выполнена буксировка планера «Воробышек», построенного Л. Соловьевым из Подмосковья, мотодельтапланом. Эксперимент позволяет надеяться, что простые учебные планеры в сочетании с такими же простыми мотодельтапланами-буксировщиками смогут стать дешевым, доступным и эффективным средством подготовки спортсменов-планеристов в авиаспортклубах ДОСААФ.
5. НОВИНКА ПЛАНЕРНОГО СТАРТА
Проблема создания учебного планера для ЮПШ без особого успеха обсуждается уже много лет. И появление их в Тушине стало, видимо, отголоском этих обсуждений. На СЛА-87 они представляли самые разные направления в проектировании летательных аппаратов этого класса. Так, «Воробышек» имел смешанную конструкцию из дерева и металла и хорошие удобообтекаемые формы - редкие для учебного планера. Как следствие, аэродинамическое качество и летные данные машины были высокими. В итоге - первое место!
Другое направление представлял планер «Рубин» П. Альмурзина из Куйбышева. Каркас планера из металла, обшивка - полотняная. Хотя внешние формы у «Рубина» менее изящные, зато он технологичен, прочен, прост и, очевидно, будет дешевым в серийном производстве. Эти качества привлекли и планеристов ДОСААФ, а «Рубин» стал единственным на слете, рекомендованным к серийному выпуску.
Конечно, простота «Рубина» - лишь для заводских условий. Но имеются и действительно простые проекты, вполне осуществимые в мастерской любителя. Один из лучших простейших планеров - стеклопластиковый «Пеликан» из подмосковного Калининграда, сделанный в ПТУ под руководством Е. Шкло. Нервюры крыла и оперения - из стеклонити, пропитанной эпоксидной смолой, - почти как на известном «Гарнисе». Лонжероны крыла и хвостовая балка фюзеляжа - стеклопластиковые трубы, изготовленные намоткой стеклоткани на дюралюминиевую трубу. «Пеликан» отлично летал с лебедки и занял на слете третье место, опередив похожий по конструкции, но более грубый и тяжелый КАИ-50, созданный в Казанском авиационном институте.
В последние годы под влиянием «ультралайтов» появились и подобные безмоторные планеры. Они были и на слете, однако аэродинамическое качество таких аппаратов весьма низкое, и планируют они неважно. Их появление - стремление упростить конструкцию. Но это далеко не единственный путь.
Без каких-либо дефицитных материалов и даже без тонкой авиационной фанеры построил свой планер В. Марков из Иркутска. Он собран только из сосны и фанеры толщиной 3... 5 мм! Аппарат получился чрезвычайно простым, доступным и легким (удельная масса крыла всего лишь 3 кг/м2!). К сожалению, упрощению подверглась и аэродинамика. По отзыву летчика-испытателя, после отцепки от лебедки «планер падал, как кирпич». Но техком все же надеется, что к следующему слету конструктор усвоит справедливый «урок тушинского аэродрома» и новый планер получится не только простым, но и летучим.
6. УРОК ПРАКТИЧЕСКОЙ АЭРОДИНАМИКИ
В этой главе мы, наверное, повторим многое из того, что приходилось говорить после прошлых слетов. Что делать - ошибки повторяются.
Одна из самых распространенных - непродуманное использование толкающих воздушных винтов. Оговоримся: толкающий винт сам по себе вовсе не ошибка - подчас компоновка, размещение экипажа и целевой нагрузки вынуждают использовать именно его. Надо только помнить, что толкающий винт в полете и на разбеге затеняется и потери в тяге оказываются неизбежными. И дефект этот обнаружить не просто: npи работе на месте статическая тяга оказывается порой достаточно высокой. Кроме того, тянущий винт интенсивно обдувает крыло, увеличивая его подъемную силу. При этом самолет легче и на меньшей скорости отрывается при взлете.
Влияние обдувки крыла потоком от винта достаточно велико. Например, у самолета Як-50 скорость сваливания с задросселированным или остановившимся двигателем без обдувки составляет 100 км/ч, а на максимальном режиме работы мотора - 70... 75 км/ч. Поэтому толкающие винты лучше использовать на мощных скоростных самолетах. Ну а применять их на аппаратах с низкой энерговооруженностью, характерной для самоделок, - явная ошибка. Судите сами: на СЛА-87 «Стриж», «Сигма», «Пеликан», «Утенок», «Эльф» с толкающими винтами так и не смогли оторваться от взлетной полосы. Ну а «Егорыч», «Гном», «Арго-02» и самолет В. Фролова с тянущими винтами и аналогичными силовыми установками великолепно летали.
И еще одно замечание. На аппаратах с толкающим винтом затруднено охлаждение двигателя: набегающего потока здесь уже недостаточно. Помните, как в первом же полете перегрелись моторы «Феникса» М-5 с толкающими винтами! То же наблюдалось и на многих других аппаратах. Так что, если уж без толкающего винта обойтись невозможно, обеспечить надежное охлаждение лучше всего применением дополнительного вентилятора, какой, в частности, установлен на самолете «Стриж» с мотором водяного охлаждения: он обдувает водяной радиатор. Штатный вентилятор применен на РМЗ-640 мотодельтаплана «Фрегат», такая же силовая установка и на ХАИ-40, созданном в СКБ Харьковского авиационного института под началом Г. Хмыза. Кстати, помимо удачной системы охлаждения, у ХАИ-40 столь же удачно решены и другие проблемы, связанные с установкой толкающего винта. Скажем, затенения винта на этом самолете удалось в значительной степени избежать, применив редуктор и винт большого диаметра, а низкую энерговооруженность компенсировать установкой крыла большого размаха: известно, что именно этот параметр, в первую очередь, определяет несущие свойства плоскостей. В результате ХАИ-40 отлично летает.
ХАИ-40 хорошо сравнивать с «Эльфом», построенным в Московском авиационном институте. Оба - с толкающими винтами. Но первый имеет мотор в 35 л. с., а второй - 90 л. с. и его энерговооруженность примерно в два раза выше. Тем не менее ХАИ-40 заслужил прекрасную оценку летчиков-испытателей и приз СЛА-87, в то же время «Эльф» оторваться от взлетной полосы так и не смог. Очевидно, харьковчане лучше усвоили уроки практической аэродинамики, так что всем студентам, принимавшим участие в создании ХАИ-40, техком был готов поставить «отлично».
|
Сравнительные характеристики самолетов ХАИ-40 (А) и «Эльф» МАИ (Б). |
|
ХАИ-40 |
«Эльф» |
Мощность мотора, л. с. |
35 |
90 |
Взлетный вес, кг |
250 |
370 |
Целевая нагрузка, кг |
40 |
0 |
Размах крыла, м |
9,15 |
5,8 |
Площадь крыла, м2 |
9,67 |
6,16 |
Скороподъемность, м/с |
2,1 |
- |
Полбеды, если неприятности проявляются на взлете, но вот когда самолет оторвался от земли, набрал высоту... Летчик-испытатель В. Макагонов, облетывая один из аппаратов, после набора высоты с большим трудом развернулся на 90° и совершил посадку. Довольный уже тем, что для посадки хватило места, шутливо пояснил: «Самолет хороший, но по крену... не управляется». Добавим, что плохой управляемостью по крену отличались почти все «ультралайты» независимо от способа управления - перекашиванием крыла, элеронами или интерцепторами.
Хорошо управлялся по крену только «Птенец», на котором использовался принцип перекашивания крыла. Разгадка успеха, по-видимому, в небольших размерах самолета и его крыла. На многих аппаратах действия руля направления вызывало накренение: проявлялись так называемые перекрестные связи. Конструкторам «ультралайтов» стоит обратить на это особое внимание. Создатели знаменитого американского «Квик Сильвера» и некоторых других ультралегких самолетов, учитывая ярко выраженные перекрестные связи, задействовали руль направления не с педалями, как обычно, а с ручкой управления - вместо элеронов.
Нестандартные системы управления - тема особого разговора. На наш взгляд, отступать от общепринятых стандартов даже применительно к любительским летательным аппаратам нет смысла, однако сталкиваться с такими «новаторами» на слетах СЛА приходится регулярно. В прошлые годы техком подобные машины в воздух не выпускал, но на сей раз «дал слабину». И очередной «урок тушинского аэродрома» оказался весьма суровым: подлет самолета «Черномор» едва не завершился аварией, а пробежка мотодельтаплана «Вымпел» привела-таки к поломке аппарата и травме пилота. Обе эти машины по тангажу управлялись подобно дельтаплану, а по курсу и крену - педалями. Конечно, каждый конструктор-любитель имеет право строить то, что ему хочется, но совершенно недопустимо аппараты с нестандартным управлением передавать другим пилотам. Нет смысла в будущем присылать и заявки на подобные аппараты на слеты СЛА.
УЛЬТРАЛЕГКИЕ САМОЛЕТЫ
|
|
«Птенец» |
«Махаонас» |
М-5-1 «Октябрь» |
«Мир-02» |
«Медвегалис» |
Год постройки |
1987 |
1986 |
1987 |
1985 |
1986 |
Тип конструкции крыла |
«мягкое» с двойной обшивкой |
жесткое |
«мягкое» с двойной обшивкой |
«мягкое» с односторонней обшивкой |
«мягкое» с односторонней обшивной |
Длина самолета, м |
5,52 |
4,9 |
5,5 |
5,9 |
5,4 |
Размах крыла, м |
8,6 |
7,4 |
10,0 |
8,4 |
9,7 |
Площадь крыла, м2 |
10,2 |
8,15 |
15,0 |
13,36 |
15,5 |
Взлетный вес, кг |
170 |
165,4 |
264,5* |
240* |
270» |
Вес пустого, кг |
81 |
88,4 |
190,9 |
160 |
187 |
Мощность мотора, л. с. |
22 |
15 |
30 |
35 |
40 |
Обороты винта, об/мин |
4900 |
3050 |
3250 |
2530 |
2500 |
Параметры винта: диаметр X шаг, м |
1,0X0,45 |
1,16X0,6 |
1,6X0,75 |
1,7X0,55 |
1,75X0,8 |
Статическая тяга винта, кг |
58(68)** |
55 |
90 |
90 |
100 |
Удельная нагрузка на крыло, кг,м2 |
16,6 |
20,3 |
17,6 |
13 |
17,4 |
Удельная нагрузка на мощность, кг/л. с. |
7,7 |
11 |
8,8 |
6,8 |
6,7 |
Полетная центровка, % САХ |
24 |
33,5 |
25 |
20,7 |
29,5 |
Скорость сваливания, км/ч |
48 |
55 |
45 |
40 |
60 |
Максимальная скорость, км/ч |
105 |
110 |
100 |
105 |
90 |
Скороподъемность, м/с |
1,8 |
2 |
1,5 |
2 |
2 |
* взлетный вес с одним пилотом.
ОДНОМЕСТНЫЕ САМОЛЕТЫ ТРЕНИРОВОЧНОГО ТИПА
|
|
Самолет В. Фролова |
«Феникс» М-5 |
ХАИ-40 |
«Арго-02» |
«Зэлик-2М» |
Год постройки |
1974 |
1987 |
1987 |
19С6 |
1985 |
Длина самолета, м |
6,5 |
4,5 |
4,55 |
4,6 |
4,75 |
Размах крыла, м |
8,0 |
7,0 |
9,15 |
6,3 |
6,3 |
Площадь крыла, м2 |
9,6 |
5,6 |
6,67 |
6,3 |
7,9 |
Взлетный вес, кг |
295,5 |
254 |
252 |
161 |
223 |
Вес пустого, кг |
216,4 |
170 |
174 |
178 |
156,1 |
Мощность мотора, л. с. |
32 |
2X25 |
35 |
36 |
70 |
Обороты винта, об мин. |
2000 |
4700 |
3000 |
4200 |
4100 |
Параметры винта: диаметр X шаг, м |
1,68X0,7 |
0,85X0,96 |
1,38X0,75 |
1,25X0,65 |
1,06X0,35 |
Статическая тяга винта, кг |
85 |
2X38 |
90 |
55 |
80 |
Удельная нагрузка на крыло, кг/ м2 |
30,7 |
45,3 |
26 |
41,4 |
28,2 |
Удельная нагрузка на мощность, кг/л.с. |
9,2 |
5,04 |
7,2 |
7,25 |
3,2 |
Полетная центровка, % САХ |
28,2 |
27,3 |
25,7 |
22,5 |
34,5 |
Скорость сваливания, км/ч |
50 |
80 |
55 |
75 |
70 |
Максимальная скорость, км/ч |
110 |
180 |
100 |
145 |
150 |
Скороподъемность, м/с |
2 |
3 |
2,1 |
2 |
4 |
УЧЕБНЫЕ ПЛАНЕРЫ СЛА-87 |
|
«Воробышек» |
«Рубин» |
«Пеликан» |
«Фома» |
КАИ-50 |
Год постройки |
1987 |
1987 |
1987 |
1986 |
1978 |
Длина планера, м |
5,74 |
4,95 |
5,1 |
5,5 |
4,5 |
Размах крыла, м |
9,55 |
8,0 |
9,7 |
7,7 |
9,0 |
Площадь крыла, м2 |
11,96 |
8,0 |
10,67 |
11,0 |
10,8 |
Взлетный вес, кг |
202 |
161,7 |
158 |
123 |
160 |
Вес пустого, кг |
118 |
85 |
85 |
58 |
90 |
Удельная нагрузка на крыло, кг м |
16,9 |
20,2 |
14,8 |
11,7 |
14,8 |
Полетная центровка, % САХ |
29 |
20,4 |
23,9 |
21 |
17...25 |
Скорость сваливания, км/ч |
40 |
50 |
50 |
35 |
45 |
Максимальная скорость, км/ч |
130 |
135 |
100 |
100 |
144 |
Минимальная скорость снижения, м/с |
0,9 |
1,3 |
1,1 |
1,5 |
1,4 |
Максимальное аэродинамическое качество |
15 |
14 |
14 |
11 |
14 |
1. Почетным дипломом слета отмечен балансирный планер «Кольцеплан» А. Жукова из города Уфы. |
2. Автожир ЛК-1 принес его автору Л. Козярчуку из Волынской области специальный приз ОКБ имени М. Л. Миля. |
3. «Истина» - так назвал свой махолет В. Топоров из города Воткинска Удмуртской АССР. |
4. Из далекого поселка Торго Якутской АССР привез Е. Шабуров параплан «Карлсон». |
5. В полете самолет «Пчела-08». Он создан Г. Графеевым из города Талгар Алма-Атинской области. |
6. Самолет «Каприз» построен в СКВ Киевского института инженеров гражданской авиации. Его автор - студент из Чехословакии Ян Намисняк. |
7. Планеру «Воробышек» Льва Соловьева из Подмосковья присуждено первое место в классе планеров.
А. СЕРЬЕЗНОВ, председатель технической комиссии СЛА-87,
Часть первая
Чертежи для печати
|