Легкий самолет "Птенец-2"


«Птенец-2» предназначен для учебно-тренировочных (возможна установка спаренного управления), спортивных (пилоты клуба - неоднократные победители чемпионатов России и призеры Кубка мира) и патрульных полетов.

Давно подмечено: летчики даже самых великолепных самолетов, будь то огромный «Боинг-747» или скоростной и маневренный МиГ-29, никогда не отказываются полетать на ультралайте, если им предоставляется такая возможность. Парадокс? Отнюдь нет. Скорее всего, только в кабине неказистого на первый взгляд сверхлегкого летательного аппарата им в полной мере удается испытать те ощущения, которыми сопровождается свободный полет.

Однако любят парить на маленьких тихоходных самолетах не только профессиональные пилоты. Сегодня во всем мире наблюдается буквально бум в микроавиации. Благодаря крылу Рогалло появились дельтапланы, а затем дельталеты и прочие ультралайты. До них на высоте 100-500 м никто, кроме птиц, не летал. Теперь эта высотная ниша занята.

По классификации же Международной авиационной федерации (ФАИ) ультралайт (тот же СЛА, только по американский терминологии) - летательный аппарат со взлетной массой не более 450 кг и посадочной скоростью не более 65 км/ч. Такие его параметры дают много преимуществ даже перед машинами легкой авиации, и этому тихоходу, например, не надо аэродрома - достаточно любой мало-мальски пригодной для короткого разбега или пробега площадки. Он как нельзя лучше подходит для первоначального обучения пилотов: даже если неопытный новичок и совершит жесткую посадку или наскочит на скрытую травой кочку, то самолетик «простит» ему ошибку. Наконец, простота и дешевизна конструкции, поскольку строятся ультралайты по классической дельтапланерной технологии - дюралюминиевые трубы каркаса плюс тканевая обшивка. А какие перспективы открываются для СЛА в сельском хозяйстве, например, при химической обработке посевов!

Всеми перечисленными достоинствами в полной мере обладает ультралегкий двухместный самолет «Птенец-2», построенный энтузиастами микроавиации из г.Кумертау, что на юге Башкирии. Название города с башкирского языка переводится как «Угольная гора». Именно там, с аэродрома местного авиационного завода, «Птенец-2» впервые поднялся в воздух.

Микросамолет создан в клубе СЛА «Ротор» на основе многолетнего опыта эксплуатации подобного рода летательных аппаратов - дельталетов и первого «Птенца». Второй, сохранив простоту и легкость конструкции, а также высокие летные характеристики своего предшественника («Птенец-1» на четвертом Всесоюзном смотре-конкурсе СЛА-87 в Москве занял первое место в классе ультралайтов), приобрел еще большую надежность и комфортабельность.
«Птенец-2» предназначен для учебно-тренировочных (возможна установка спаренного управления), спортивных (пилоты клуба - неоднократные победители чемпионатов России и призеры Кубка мира) и патрульных полетов.

Дополнительную безопасность в воздухе обеспечивает выстреливаемая парашютная система спасения, размещенная между консолями крыла. А звукоизоляция, вентиляция и отопление кабины вкупе с малошумящим воздушным винтом создают экипажу довольно комфортные условия. Широкое остекление кабины обеспечивает почти круговой обзор, позволяет использовать микросамолет для экскурсионно-туристических и развлекательных полетов. Скажем, молодая семья из трех человек в выходной день может в полном составе отправиться на «Птенце» в соседний город в гости к родственникам или друзьям. Ведь кроме пассажирского кресла, которое, кстати, раскладывается, позволяя отдохнуть в дороге, в кабине достаточно места и для ребенка (или багажа, если семья путешествует без детей).

В экстренных случаях в разложенном пассажирском кресле можно перевозить в лежачем положении больного или травмированного человека.

Микросамолет легко разбирается на четыре части, хранится в гараже и вывозится за город к месту старта любым транспортом, в том числе на прицепе за «Жигулями». Кроме того, шасси «Птенца» может комплектоваться поплавками или лыжами. Предусмотрена также установка радиостанции и системы спутниковой навигации GPS.

Первая особенность компоновки «Птенца» заключается в том, что его силовая установка оснащена толкающим воздушным винтом. Причин такого выбора две. Во-первых, у пилота должны быть максимальными обзор и комфорт. Во-вторых, трубчатые подкосы киля и хвостовая балка окружают винт, образуя своеобразное ограждение, особенно необходимое вне аэродрома - зеваки там всегда найдутся.

Вторая особенность в том, что микросамолет, как уже было сказано, разбирается на четыре агрегата: аэромодуль, две половины крыла и хвост - достаточно отвинтить по три болта у каждой половины крыла и у хвоста. По замерам времени два человека на эту работу тратят не более получаса.

Здесь намеренно не употребляется термин «фюзеляж» и заменяется «аэромодулем» не только потому, что эта часть конструкции микросамолета является единицей хранения в разобранном виде. Дело в том, что аэромодуль имеет и самостоятельную функцию: без крыла и хвоста «Птенец» может использоваться как аэромобиль, аэросани или аэроглиссер в зависимости от того, во что он «обут» - колеса, лыжи или поплавки.

С поплавками «Птенец-2» становится гидросамолетом. В кабине - пилот Ю.Бушуев
Третья особенность - в компоновке кабины. Как проектировщики располагают кресла в двухместной кабине? По-разному: тандемом (одно за другим) или «дуэтом» (рядом, по-автомобильному). У каждого из вариантов свои плюсы и минусы. Например, время обучения новичка при посадке «дуэтом» в два раза меньше, чем тандемом, - доказано мировой практикой. Однако мидель фюзеляжа на ультралайтах не определяется габаритами двигателя и нет нужды делать его широким. Того же - уменьшения ширины ради снижения лобового сопротивления - требует аэродинамика; в этом отношении узкая в миделе кабина-тандем более выигрышна. Но зато она длинная, что ограничивает обзор второму пилоту. К тому же требуется еще один комплект приборов. Словом, конструкторы всегда стоят перед дилеммой: тандем или «дуэт»?

Для «Птенца» же выбрана пока не очень распространенная компоновка кресел со смещением, или «бок о бок». Такую можно встретить разве что на современных французских «миражах» или отечественной учебной «сушке». На ультралайтах, вроде, пока нигде подобное не встречается.

Итак, при компоновке кресел «бок о бок» и довольно свободном размещении двух человек ширина кабины «Птенца» чуть меньше одного метра и мидель ее составляет 1 м2. Компоновка «дуэтом» потребовала бы 1,2 м2, то есть на двадцать процентов больше. На столько же увеличилось бы и лобовое сопротивление.

И еще одна особенность представляемого СЛА - боковая ручка управления, позволяющая вести машину и пилоту, и - с правого кресла - штурману или ученику.

Нелишне, думается, рассказать и о системе управления микросамолетом в целом. Она - прямого действия, то есть все ее командные органы - ручки и педали, которыми оперирует пилот, - напрямую (без компенсирующих и демпфирующих механизмов) связаны с исполнительными органами: рулевым передним колесом, тормозами боковых колес шасси и аэродинамическими рулями высоты и направления. Проводка управления смешанная: отчасти она жесткая, с использованием трубчатых тяг (к рулевому колесу, флаперонам и рулям высоты); отчасти мягкая, с использованием тросов (к двигателю, тормозам боковых колес и рулю направления).

Что касается компоновки аэромодуля, то она классическая. Спереди, в носовой части, расположены приемник полного воздушного давления (датчик статического давления выведен на левый борт кабины), вентиляционное (от автомобиля «Жигули») и отопительное оборудование (теплый воздух отбирается от радиатора двигателя и по перепускному каналу направляется на лобовое стекло), а также приборная доска; в середине - кресла пилота и пассажира, багажное отделение; сзади, за звуко- и теплоизолирующей перегородкой, - моторный отсек с силовой установкой и топливным баком. Сверху, над кабиной, размещен контейнер выстреливаемой парашютной системы спасения MVEN с пиропатроном. С минимальной высоты 40 м она спасает самолет и экипаж (общей массой до 400 кг) при максимальной скорости 150 км/ч.

Приборная доска «Птенца-2» и боковая панель управления (слева от кресла пилота) содержат всё необходимое для полноценного и безопасного пилотирования, а именно: комплекс приборов и указателей для воздушной навигации, контроля параметров силовой установки и топливной системы, оборудование для создания в кабине комфортной среды, а также органы управления двигателем и бортовой электрической сетью.

Кроме того, имеется связное оборудование - японская УКВ-радиостанция lcom-22 с авиационным диапазоном частот для связи по маршруту с диспетчерами воздушного движения.

Конструктивно аэромодуль выполнен по схеме: силовой каркас плюс легкая обтекаемая оболочка.

Оболочка «Птенца-2» сделана ненесущей и выполняет только две задачи: огораживает пространство кабины и обеспечивает ее аэродинамику. (Несущая оболочка весьма усложнила и утяжелила бы конструкцию.) Композиционные материалы, из которых сделана кабина, плохо воспринимают точечные нагрузки от силовых элементов крыла, хвоста и шасси. Будь конструкция без металлического каркаса, ее пришлось бы усиливать, тут и там подкладывая и подклеивая стеклоткань. А так оболочка аэромодуля весит лишь 22 кг!

Оболочка состоит из нескольких частей, которые выполнены либо из армированного пенопластом стеклопластика толщиной 1-2 мм на основе ткани (носовой и хвостовой обтекатели, крыша, днище и капот), либо из органического стекла толщиной 2 мм (лобовое и боковые стекла), либо из комбинации этих материалов (двери).

Носовой обтекатель имеет два вклеенных пенопластовых «шпангоута» с поперечным сечением 36x4 мм и вырезы для фары, воздухозаборника вентиляции кабины и стойки шасси.

Днище армировано пятью, а крыша - четырьмя пенопластовыми «шпангоутами». Кроме того, крыша снабжена осевым «стрингером» того же сечения - 36x4 мм, дюралюминиевыми уголками 12x12x2 мм для стыковки с капотом и окантованными резиной отверстиями для выхода труб мачты и укосин.

В хвостовом обтекателе имеются окантованные резиной отверстия и вырезы для пружинных амортизаторов, глушителя, карбюратора и воздушного фильтра, быстросъемный люк для доступа к топливному баку и кикстартеру ручного запуска двигателя, а также поднутрения под подкосы боковых стоек шасси.

Носовой и хвостовой обтекатели, крыша, днище и лобовое стекло одинарной кривизны, вклеенное в дюралюминиевый переплет, соединены между собой болтами с анкерными гайками.

Передний срез капота окантован дюралюминиевой трубкой диаметром 10x1 мм, а вырезы под глушитель, карбюратор и воздушный фильтр - резиной. Изнутри капот оклеен листовым пенополиэтиленом, в местах стыка с хвостовым обтекателем усилен дюралюминиевыми уголками 30x10x2 мм и оборудован быстросъемными замками.

Рама каждой двери склеена в стапеле из дюралюминиевой трубы диаметром 16x1 мм и дюралюминиевого уголка 14x14x1 мм - окантовки бокового стекла. Затем в окантовку втиснуто и вклеено предварительно упруго деформированное стекло с тем, чтобы оно и впредь оставалось немного выпуклым. Передняя трубка двери усилена приклепанным к ней дюралюминиевым уголком 18x18x1,5 мм для соединения с двумя петлями-гребенками на переплете лобового стекла. В закрытом положении двери аэромодуля фиксируются дверными замками от автомобиля «Жигули».

Кресло пилота имеет каркас из хромансилевых труб диаметром 20x1 мм и рассчитано на 15-кратную перегрузку в направлении вперед и 10-кратную - назад. Кресла пилота и пассажира снабжены автомобильными ремнями безопасности.

Шасси аэромодуля классическое - с передним колесом и пирамидальными боковыми стойками с телескопическими пружинными амортизаторами. Носовая стойка, управляемая педалями совместно с рулем поворота, имеет авиационный пневматик размерами 300x125 мм и полиуретановый амортизатор(дополнительный ход стойке сообщает консоль балки каркаса кабины за счет своей упругости). Боковые колеса диаметром 400 мм - от мокика, оборудованные дисковыми тормозами.

Топливный бак сварен из сплава АМц и размещен за звуко- и теплоизолирующей перегородкой. Праймер-шприц, используемый для первоначального впрыска топлива при запуске холодного двигателя, расположен в кабине на перегородке (позади пилота).

Основой силовой установки микросамолета служит двухтактный 2-цилиндровый двигатель Rotax-582 мощностью 64 л.с. с двойным зажиганием (от четырех свечей). Топливо - бензин Аи-95 в смеси с маслом в пропорции 1:50.

Двигатель установлен внутри хвостового обтекателя на раме из стальных (30ХГСА) труб, прикрепленной к пилону каркаса кабины. Радиатор системы охлаждения (от автомобиля «Ока») вынесен в промежуток между кабиной и крылом в набегающий поток воздуха. Двигатель и радиатор прикрыты капотом.

Воздушный винт диаметром 1660 мм - трехлопастный фиксированного шага. Лопасти изготовлены по налаженной в клубе технологии из стеклопластика с серповидной законцовкой и оковкой по передней кромке из нержавеющей стали. Посадочное место на дюралюминиевой ступице стандартное: дюймовое центровочное отверстие и шесть болтов М8 на диаметре 75 мм.

Такой винт рассчитан на скорости полета до 180 км/ч с двигателями мощностью от 30 до 60 л.с. и частотой вращения от 2200 до 2900 об/мин. Гарантийный ресурс винта - 300 ч.

Силовой каркас аэромодуля сделан по принятой в клубе и хорошо отработанной на тележках многих дельталетов ферменнобалочной конструкции, часть труб которой работает на растяжение-сжатие, а часть - на изгиб.

Крыло микросамолета - высокоплан-парасоль, отделенное от фюзеляжа и не имеющее с ним вредной интерференции. Такая модульная компоновка дает технологический выигрыш: отдельно делается кабина (аэромодуль), отдельно - крыло. Правда, не обходится и без проигрыша - в лобовом сопротивлении. Но на небольших крейсерских скоростях полета повышенное лобовое сопротивление не слишком заметно.

Крыло микросамолета спроектировано по подкосно-расчалочной схеме. В сочетании с V-образными трубчатыми подкосами и предварительно напряженными тросовыми растяжками, отчего на стоянке крыло выглядит изогнутым книзу, оно имеет повышенную прочность и жесткость. В болтанку такое крыло не крутит. А это - дополнительные комфорт и безопасность полета!

Конструктивно крыло состоит из двух половин, каркас которых, в свою очередь, делится на корневую и концевую части. Эти части соединяются телескопически с использованием внутренних тросовых растяжек и подпружиненных штырей-фиксаторов.

Профиль крыла - выпукло-вогнутый G584 (по атласу профилей - Gottingen-584). Выбран потому, что, во-первых, среди себе подобных он обладает максимальными коэффициентом подъемной силы и лучшими аэродинамическими качествами; во-вторых, нижняя поверхность мягкой обшивки в полете прогибается внутрь крыла и таким образом принимает положение, наиболее близкое к теоретическому. И еще: в этот профиль хорошо вписываются трубчатые лонжероны.

Надо отметить, что в полете верхняя поверхность обшивки крыла не соответствует профилю, и момент его, как правило, получается большим. Поэтому угол между крылом и стабилизатором «Птенца» составляет не классические 2-3°, а 4-5°.

Обшивка крыла выкроена из ткани на основе лавсановых материалов (капроновые не годятся из-за потери вдвое своей жесткости во влажном состоянии). На «Птенце» в основном использован немецкий дакрон марки Profill-LL (типа «майлар» с пленочным покрытием), хотя можно посоветовать и более дешевую кемеровскую ткань «яхта».

Обшивка продольно надевается на каркас крыла, будто мешок, и натягивается. В ней по всей длине передней кромки сшит карман шириной около 25 процентов от средней аэродинамической хорды. В этом кармане находится специальная вставка из композитного материала толщиной 0,4 мм, которая придает лобику крыла жесткость, необходимую для выдерживания скоростного напора воздуха.

Потом вставляются латы, выполненные по классической дельта-планерной технологии - из дюралюминиевых труб диаметром 10x1 и 12x1 мм. Сначала вручную в предназначенные для них карманы вводятся нижние 12 лат (при необходимости их можно легко выдернуть за шнурки). Затем особым приспособлением и с очень большим усилием - верхние профилированные латы. Окончательно обшивка натягивается шнуровкой в районе корневой нервюры.

Пространство между половинами крыла, где располагается контейнер парашютной системы спасения, закрывается сверху листом композитного материала, составленного из угольного волокна и стеклоткани марки СВМ.

Флапероны крыла двухсекционные. Поворачиваются подшипниками на штырях, встроенных в каркас крыла. В действие приводятся трубчатыми тягами, идущими от механизма фиксации угла установки флаперонов в моторном отсеке. Угол установки задается из кабины специальным рычагом, сектор которого фиксируется в четырех положениях: +5°, 0°, минус 8° и минус 22°. Таким образом, флапероны от своего нейтрального положения могут отклоняться вверх и вниз соответственно на углы максимум 17° и 10°.

Хвостовое оперение было решено: не профилировать. Пусть профиль остается плоским, как у большинства самолетов. Так проще в технологии и удобнее в эксплуатации. И никаких расчалок с подкосами. Свободнонесущее и аэродинамически чистое оперение!

Каркас киля и килевая балка соединяются телескопически трубчатым бужем и фиксируются болтами подкосов киля. Каркас стабилизатора, состоящий из двух частей, стыкуется с килем в двух точках: спереди (двумя болтами, пронизывающими передний лонжерон киля) и сзади (обоймой, вклепанной в килевую балку).

Обшивка киля и стабилизатора сшита из дакрона (можно из ткани «полиант» или «майлар»). Другая ткань, например, капрон, неприемлема, так как боится воды, а пуще всего - масляных брызг от моторного выхлопа. От масла он несмываемо грязнится, провисает и даже разлагается. А с «майлара» - как с гуся вода!

На рулях высоты и поворота использована ткань «майлар». Окончательно обшивка на элементах хвостового оперения натягивается вручную с помощью шнуровки.

Такова вкратце конструкция «Птенца-2», на котором шеф-пилот клуба мастер спорта международного класса Ю.Бушуев добился замечательных результатов, сделав и микросамолет, и клуб СЛА «Ротор» известными на весь мир.

Характеристики самолета

Летные данные СЛА «Птенец-2»
Скорость, км/ч:
максимально допустимая - 170
максимальная - 150
крейсерская - 120
посадочная без закрылка - 65
с закрылком - 60
Скорость подъема, м/с - 3,2
Скорость снижения, м/с - 2,6
Длина разбега, м - 70
Дальность максимальная, км - 450
Высота полета максимальная, м - 4500
Диапазон перегрузок, nэ -2...+4

Массовые данные СЛА «Птенец-2»
Взлетная масса, кг - 420
Масса конструкции, кг - 230
В том числе: кабины - 83
силовой установки - 64
крыла - 56
хвостового оперения - 17
системы спасения - 10
Масса (объем) топлива, кг (л) - 40 (50)

Силовая установка СЛА «Птенец-2»
Тип двигателя - Rotax-582
Мощность, л.с - 64
Диаметр воздушного винта, мм - 1660

Геометрические данные СЛА «Птенец-2»
Длина, мм - 6450
Высота, м - 2300
Размах крыла, мм - 10 200
Средняя аэродинамическая хорда крыла, мм - 1250
База шасси, мм - 1860
Колея шасси, мм - 1600
Площадь, м2:
крыла - 12,7
горизонтального оперения - 1,90
вертикального оперения - 1,20
флаперона - 1,24
Плечо, мм:
горизонтального оперения - 3850
вертикального оперения - 3900
Угол, град.:
поперечного V - 1
стабилизатора относительно крыла - 3,5
Высота кабины, мм - 1200
Ширина кабины, мм - 980

Технические данные СЛА «Птенец-2»
Длина, мм - 6450
Высота, м - 2300
Размах крыла, мм - 10 200
Средняя аэродинамическая хорда крыла, мм - 1250
База шасси, мм - 1860
Колея шасси, мм - 1600
Площадь крыла, м2 - 12,7
Взлетная масса, кг - 420
Масса конструкции, кг - 230
Тип двигателя - Rotax-582
мощность, л.с - 64
Диаметр воздушного винта, мм - 1660
Скорость, км/ч:
максимально допустимая - 170
максимальная - 150
крейсерская - 120
посадочная - 65
Скорость подъема, м/с - 3,2
Скорость снижения, м/с - 2,6
Длина разбега, м - 70
Дальность максимальная, км - 450
Высота полета максимальная, м - 4500

Источник

Фото по теме:



















Видео по теме:











Читайте также:

ЛЕГКИЙ МНОГОЦЕЛЕВОЙ САМОЛЕТ Ф-007
ДВУХМЕСТНЫЙ САМОЛЕТ СИГМА-6
ЛЕГКИЙ САМОЛЕТ СИГМА-5
ЛЕГКИЙ САМОЛЕТ СИГМА-4
ЧТО ТАКОЕ СЛА?
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПИЛОТОВ СЛА
ПОСТРОЙКА САМОЛЕТОВ ДО 115 КГ
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.