Воздушный транспортНовости

Самый простой самолёт

Каждый, кто решился на самостоятельную постройку маленького, одноместного самолёта, стремится найти самый простой, доступный и надёжный вариант. Из великого множества существующих аэродинамических и компоновочных схем летательных аппаратов, нужно выбрать одну. И это очень непростая задача. Попробуем разобраться вместе.

Как правило, начинающий авиаконструктор имеет недостаточно знаний, ограничен в финансах, стеснён небольшим помещением для постройки и хранения аппарата, располагает минимумом инструмента и оборудования, озабочен поисками подходящей площадки для испытаний и полётов, а также трудностями с транспортировкой аппарата к месту полётов и обратно.

Если всё это нисколько Вас не пугает и решение строить свой летательный аппарат принято окончательно, то приступим к самому первому этапу — проектированию. Одновременно с этим, можно заняться поисками и приобретением подходящего двигателя, для будущего аппарата.

Не имея в наличии двигателя, просто нет смысла приступать к каким — либо работам по изготовлению летательного аппарата.

Ссылки на то, что двигатель приобретётся потом, могут привести к тому, что придётся всё переделывать заново. Потом может оказаться, что нужный двигатель стоит дорого и купить его не представляется возможным, а другой двигатель может оказаться неподходящим по мощности, габаритам, весу, или другим параметрам.

Даже зная точно, какой именно двигатель Вы решили приобрести, располагая всеми техническими данными этого двигателя, его чертежами, либо общим видом в трёх проекциях, — есть риск, что на момент постройки самолёта, Вы будете вынуждены заменить его другим.

Эта рекомендация не столь строга, если Вы планируете построить к примеру автожир, или дельталёт. Вам просто придётся изготовить и установить моторную раму по двигателю, который удастся раздобыть, да подкорректировать весовую центровку аппарата. Но лучше всё — же сразу, первым делом приобрести нужный Вам двигатель. И только потом уже двигаться дальше.

Где искать и какой двигатель лучше приобрести? Очень многие самодельщики, для своих сверхлёгких аппаратов успешно используют мотоциклетные двигатели. Если Вы задумали построить маленький, одноместный самолёт, то для него мотоциклетный двигатель подходит очень хорошо. Практика показывает, что с двигателем 18 — 25 л.с. вполне можно создать неплохо летающий самолётик.

Если же планируется создание автожира, дельталёта, или паралёта, то уже потребуется двигатель посильнее, порядка 30 — 40 л.с. Объясняется это тем, что указанные аппараты испытывают гораздо большее аэродинамическое сопротивление, чем самолёты.

Привожу данные по мощности двигателя различных мотоциклов советского периода:
Ява 350/638 — 26л.с; ИЖ Юпитер 5 — 25л.с; ИЖ Юпитер 4 — 28л.с; ИЖ Юпитер 3 — 25л.с; ИЖ Юпитер 2 — 19л.с; ИЖ Планета 5 — 20л.с; ИЖ Планета 4 — 20л.с; ИЖ Планета 3 — 18л.с; ИЖ Планета Спорт — 32л.с
Урал:
К 750 — 26л.с ; К 650 ; МТ 9; МТ 10 — 32л.с ; МТ 10-36 — 36л.с; Днепр 11 — 32л.с; Днепр 12 — 26л.с; Днепр 16 — 32л.с; М 72 — 22л.с; М 61 — 28л.с; Урал М 62 — 28л.с; Урал М 63 — 32л.с; Урал М 66 — 32л.с; Урал М 67 — 32л.с; Урал М 67/36 — 36л.с; Урал ИМЗ-8.103 — 36л.с

Приобретя двигатель заранее, Вы имеете возможность и время доработать сам двигатель, изготовить воздушный винт и провести стендовые испытания моторной установки прежде, чем будет готов Ваш аппарат.

Итак, приступаем к проектированию лёгкого одноместного самолёта. Почему самолёта? — а не автожира, либо дельталёта? Потому, что автожиры и дельталёты имеют всего 3 — 4 компоновочных варианта, из которых наиболее массово используется один. Поэтому их мы будем рассматривать позднее.

А самолёты имеют весьма обширный диапазон различных схем и компоновок, каждая из которых имеет свои особенности, свои преимущества и недостатки. Все их рассматривать мы не будем, поскольку задача у нас выбрать самый простой самолёт. Вот с этой позиции и отберём несколько вариантов.

Начнём пожалуй с того, что отбросим всё, без чего самолёт сможет прекрасно летать, и оставим только самое необходимое.

— Прежде всего, самолёту нужен двигатель — без него самолёт не полетит.
— Для бензинового двигателя, либо электрического, нужен пропеллер.
— Далее, самолёту нужны крылья, либо крыло.
— Для взлёта и посадки ему нужны колёса, либо поплавки (в гидро — варианте).
— Нужна система управления и место для пилота.

Вот пожалуй и всё, что необходимо для простейшего аппарата под названием «самолёт». Если всё перечисленное скомпоновать, то получим самолёт типа «Летающее крыло». Конструктивно, это самый простой и компактный самолёт, из всех известных и применяемых в авиации, компоновочных схем.

В детстве я занимался в авиамодельном кружке и мечтал стать лётчиком. В подростковом возрасте уже понял, что по состоянию здоровья, лётчиком мне не быть и потому, хотел построить очень маленький летательный аппарат. В моём представлении, это должен был быть эдакий летающий карт. В то время среди подростков был очень популярен картинг. Это состязания простейших, безкузовных миниатюрных автомобильчиков с моторами от мопедов и мотоциклов.

Мне хотелось создать такой же простой, но летающий карт. В моём представлении, это должно было быть летающее, V-образное крыло минимальных размеров. Сиденье пилота предполагалось крепить сверху, в районе центра тяжести аппарата. Шасси трёхстоечное, хвостовое оперение двухкилевое.

В общем, проекции аппарата я набросал довольно быстро, но камнем преткновеня оказалась силовая установка. Классический вариант — двигатель + пропеллер, ну просто никак не вписывался в общую компоновку маленького аэрокарта. Турбореактивных движков, какие сейчас ставят на французский самолётик «Кри-Кри», тогда ещё не было. Электродвигателей и литиевых аккумуляторов тоже ещё не было.

Из подходящих, был тогда только мотоциклетный двигатель от «Ковровца», мощностью 12-14 л.с. Воздушный винт для него требовался диаметром порядка 800 миллиметров. И вот этот воздушный винт я никак не мог вписать в компоновку маленького летательного аппарата, с размахом крыла в 3.5 метра и длинной чуть более 2 метров.

Перебрал множество различных вариантов, и с передним расположением винта, и с задним, и с цепным приводом на два винта — всё не то! Возможно сегодня мне и удалось бы найти компромис, даже наверняка, сегодня можно успешно решить эту задачу, но тогда пришлось отказаться от такой затеи.

Сейчас я тоже не стану заострять внимание на летающем крыле, поскольку считаю, что надёжнее создать простейший самолёт по классической, отработанной схеме. Для тех же, кому интересна тема летающего крыла, готов поделиться имеющейся у меня информацией. В том числе и своими соображениями и наработками. Вот например, интересный самолёт «Эруп», выполненный по схеме летающее крыло, американскими инженерами ещё в 1933 году —  https://modelist-konstruktor.com/aviacziya/vysshij-pilotazh-letayushhego-kryla

А я продолжу разговор о маленьком простейшем самолётике, который вполне возможно построить своими силами в любом гараже.
Не так давно, я перебирал свои старые вырезки из журналов и наткнулся на снимки вот этого самолёта.

В памяти сразу всплыл детский сон, в котором мы с сестрой летели верхом на похожих, маленьких самолётиках и беззаботно болтали. Подлетев к дому и приземлившись прямо на крыльцо, мы взяли под мышку свои самолётики и пошли в дом, продолжая болтать о своём.

Тринадцать лет назад, я уже работал над проектом маленького, одноместного самолётика по этой схеме, правда несколько изменённой мною. Но после скандального развода с женой, все мои проекты остались там и возможно уже уничтожены.

Сейчас, когда я решил снова заняться авиамоделизмом, захотелось вернуться к этому проекту и попытаться восстановить, а может даже и немного улучшить его.

Конечно, вначале будет изготовлена кордовая модель этого аппарата, чтобы отработать некоторые конструктивные элементы и провести подобие лётных испытаний.

Вот что у меня получилось:

На этом чертеже крыло изображено с очень глубоким поперечным V крыла. Это необходимо для обеспечения поперечной устойчивости маленького самолёта. Для кордовой модели, поперечная устойчивость обеспечивается натяжением корд во время полёта и такой угол крыла вовсе не обязателен.

Кроме того, при таком крыле возникают трудности с монтажом системы управления моделью. Из этих соображений, на модели крыло будет иметь гораздо меньший поперечный угол установки плоскостей.

Изготовлением модели занимаюсь в свободное от работы время, поэтому процесс движется не так быстро как хотелось бы. На сегодняшний день, модель выглядит вот так:

Пришлось несколько затяжелить хвостовое оперение, чтобы обеспечить центровку модели в нужном месте. Кроме того, проволочные стойки основного шасси также пришлось заменить на алюминиевые пластины, как более жёсткие и эстетичные.

Двигатель используется МАРЗ 2,5Д. Модель готовится в масштабе 1:5 от расчётных размеров реального самолётика. Вес модели предполагается 500-600 грамм. Исходя из этого, можно определить примерный сухой вес самого самолёта.

Поскольку самолёт в 5 раз больше модели, то его вес увеличится в кубической прогрессии: 5 х 5 х 5 = 125 Таким образом, вес самолёта должен получиться в районе 75 кг. Добавим к этому вес пилота, примерно 85 кг. и вес топлива — 15 кг. = получаем полётный вес 175 кг.

При площади крыла в 4 м2, нагрузка на крыло составит примерно 44 килограмма на метр квадратный. Это неплохой показатель, позволяющий расчитывать на взлётную скорость 70-80 км/час и посадочную, около 60 км/час

Двигатель предполагается установить мотоциклетный, мощностью от 25 до 36 л.с. Более точной информации по двигателю пока нет, поскольку нахожусь в стадии поиска подходящего варианта. Когда будет приобретён двигатель, тогда и другие характеристики самолёта можно будет сформулировать более детально.

На этом пока всё. Тема создания самодельного сверхлёгкого летательного аппарата будет обязательно продолжена. Пишите, высказывайте свои пожелания, или замечания.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.