Я строю самолёт
С.Срывной


[1] [2]
   Немногие в современной России могут это сказать, тем более реально его строить, хотя десятки тысячи граждан с детства испытывают влечение к полету, конструированию крылатых аппаратов.

   Вот и я принадлежу к приверженцам идеи получить возможность полетать в свободное время, причем осознаю, что для этого придется изготовить нечто непохожее на традиционные любительские авиаконструкции. Попробую поделиться своими соображениями, каким образом можно осуществить давнюю мечту детства.

  Сначала попытаюсь сформулировать каким требованиям ( кроме безопасности, надежности, уровень которых задают проверенные массовой эксплуатацией По-2, Як-12, Ан-2) должен отвечать “самолет моей мечты”:
1 грузоподъемностью 200 кг, т.е. двухместный;
2 длина разбега по с/х полю со жнивьем, многолетними травами не более 250 м;
3 “сжигать” не более 10-15 л Аи-92 за час полета;
4 рабочий диапазон скоростей 120-140 км/ч;
5 скороподъемность до 3 м/сек;
6 при зимних полетах не требуется предварительно прогревать двигатель от внешних источников тепла, в кабине имелась бы “печка”;
7 ремонт конструкции мог быть выполнен в условиях районного автосервиса;
8 стоимость ЛА была на уровне цены ВАЗа (тогда и завистники могли бы купить, а не сообщать о выскочке куда следует; не слишком горевать в случае полного разрушения по причине “промаха” - кругом, сколько авто разбивают вдрызг!).

   Как принято, совершил исторический экскурс в начало прошлого века. По материалам [1] составил таблицу 1 аппаратов, обладавших характеристиками приемлемыми для возрождающегося российского авиатора начала ХХI века.

Таблица 1:

год
выпуска
наименование ЛА
N
л.с.
Длина фюзеляжа
Размах крыла
Площадь крыла
Масса пустого
Масса максим.
Скорость максим.
Vy
м/с
1912
Ньюпор IV
80
7,8
12,3
23
420
660
110
1,1
1914
Кодрон G-3
80
6,8
13,2
28,2
447
735
115
2
1915
Спад SA-2
80
7,3
9,55
25,3
535
815
112
2,1
1916
Моран-бипл.
110
7,1
-
23
440
625
160
3,7
1929
АИР-3
60
7,1
11
16,5
392
762
146
2,8
1930
РГ-1
85
7
10
20
-
900
135
-
1931
АИР-2С
85
7
8,8
18,7
420
660
150
2,6
1937
Г - 23
56
6,4
11
15
483
713
150
1,9
1938
Г – 25бис
85
6,4
9
23
500
700
165
-

   Для этих машин характерно: масса силовой установки (СУ) примерно равна массе планера, удельная нагрузка на 1 кв. м крыла составляет 30-40 кг, нагрузка на 1 л.с. – 8-10 кг. Безусловно, основными материалами были дерево, сталь, х/б полотно пропитаное нитролаком, конструкции имели высокую ремонтопригодность в условиях примитивных мастерских. К сожалению, применение этой техники было недолгим. Опыт эксплуатации авиеток 20-30 годов 20 века утрачен для россиян. Отрывочные сведения о дальних маршрутных перелетах наших дедов, отдельные эпизоды из эксплуатации не дают полного представления о трудоемкости технического обслуживания, оснащении аэродромов, специфики пилотирования, аварийности, ресурсах СУ, планера и пр.

   Прогресс, точнее милитаристские устремления правителей мира, чрезвычайно усложнил авиационную технику, сделал ее эффективным видом вооружений, а воздушное пространство зоной строгого контроля силовиками тоталитарных режимов, соответсвенно, и СССР.

   Впрочем, западные любители легкой авиации также постоянно испытывают бюрократическое давление госчиновников, но в условиях демократии находятся компромиссы. Сегодня члены многочисленных общественных авиационных организаций имеют широкие возможности строить разнообразные ЛА, удобно пользоваться воздушным пространством многих континентов.

  Усилиями жителей “загнивающего Запада” создавались автожиры, дельтапланы, парапланы, СЛА, амфибии, воздушные шары, широкую популярность получили прыжки с парашютами, как спортивные, так и экстремальные.

  С началом очередных в России революционных преобразований института собственности и установления рыночных отношений был отмечен бум предпринимательства в создании ЛА для частных лиц. Увы, ни ХАИ-32, ни Авиатика-890, ни “Леший”, ни конструкции самарского Аэропракта, ни Илы, ни Яки, ни аппараты Кондратьева В., Грунина Е. и др. не стали массовыми "авиационными лошадками" российских обывателей. Современники сами могут дать много объяснений полной дискредитации отечественного авиастроения. Теперь-то всем ясно, что абсолютному большинству населения “Азиопы” в результате перемен стало не до прогулочных полетов – общество и сейчас продолжает деградировать по всем параметрам, большинство граждан не могут приспособиться к новым правилам бытия.

  Более благополучна судьба мотодельталетостроения в России. Около двух десятков лет назад первые образцы этой техники с двигателями от снегоходов “Буран”, мотоциклов “ИЖ Спорт” стали предметом подражания по всей территории СССР. На них научились летать, набили шишки, наломали конечностей (а то и голов, увы) тысячи мятежных натур. Конструкция предназначенная для развлечений, так и не получившая официального признания у авиационной науки (Ей это надо?) в условиях дикого рынка нашла широкое применение в авиаработах. Для этого производителям пришлось комплектовать МДП СХ более надежными, вдвое более мощными зарубежными Ротаксами, Хиртами. Пожалуй, это единственный тип авиатехники принесший российскому производителю коммерческий успех. Тем не менее, со мной многие согласятся, что МДП не могут стать массовой авиатехникой россиян по ряду причин: существенных ограничений по турбулентности атмосферы, чрезмерных физических нагрузок при пилотировании, низкой пассивной безопасности экипажа в аврийных ситуациях, дискомфорта при зимних полетах. Соответственно, я не вижу себя пилотом мотодельталета.

  Запад предоставил нам возможность познакомиться с некоторыми конструкциями автожиров: RAF-2000, Доминатор, а клуб “Аэро-Астра” - с Охотником. Обнаруживается, что при внешней простоте стоимость их производства не ниже классических двухместных самолетов, а потребная мощность СУ для достижения рекламируемых преимуществ перед аэропланами превышает сотню лошадиных сил. Оказывается, не столь они просты в управлении, подвержены тряске, толкающий винт постоянно повреждается всасываемым на разбеге мусором, вся конструкция очень уязвима при незначительных ( для самолета, МДП) авариях на земле, т. е. опрокидывание на бок с раскученным ротором приводит к практически полному разрушению автожира. Не в пользу автожиров и сравнение эксплуатационных затрат с самолетами. Конечно, истинных энтузиастов - винтокрылов этими доводами не отговоришь от запавшего в душу, удачи им в “экстриме”!

  Не могу я рассчитывать, как автолюбители, “дорваться” до б/у зарубежной авиатехники, аналогов которой у нас не было (теперь уже и не будет) по ряду причин:
1. Западные ЛА без надлежащего технического сервиса долго не полетают, а наладить его на нашей экстремальной во всех смыслах территории – утопичное занятие; качество отечественных ГСМ "убийственны" для западных моторов.
2. Бизнес по продаже авиатехники сопряжен с серьезными конфликтами продавцов и покупателей из-за разного понимания причин неизбежных катастроф, которые следует ожидать в соответствии со статистикой. Государство всегда улаживает все конфликты между гражданами, со спорами такого рода оно легко справится – обяжет столь неслабыми процедурами, что купля-продажа ЛА перестанет кого-либо интересовать.
3. Крепчающие на глазах силовики потребуют несусветных гарантий от продавца авиатехники исключающих невольное пособничество террористам, т.е. “обмочат и заморозят” слабые ростки подобного предпринимательства.

  Наконец, где же наша национальная гордость, куда подевались предки Левши, да и наша российская действительность требует весьма особую авиатехнику.

  Обратимся теперь к Воздушному законодательству, в соответствии с которым нам следует летать над просторами Родины. Начнем с Воздушного кодекса РФ от 19.03.97г. №60-ФЗ.

  Привлекаю ваше внимание к преамбуле основного текста: “Государственное регулирование использования воздушного пространства и деятельности в области авиации направлено на обеспечение потребностей граждан и экономики в воздушных перевозках, авиационных работах, а также на обеспечение обороны и безопасности государства, охраны интересов государства, безопасности полетов воздушных судов, авиационной и экологической безопасности.”. Почитайте далее ВК РФ и убедитесь сами, что начальный посыл полностью выхолощен, интересы граждан и экономики не защищены от произвола ведомственных интересов “ястребов”. Попытайтесь найти в РФ официальных трактовщиков текста ВК РФ, которые могли бы разъяснить смысл некоторых его статей, объяснить многие недосказаности.

  Мне это не удалось сделать; высокопоставленный чиновник из ГСГА был лаконичен – полномочий о трактовании статей ВК сия организация не имеет, а кто уполномочен он не знает и знать не обязан.

  Еще более сухи и убийствены для частной инициативы граждан Федеральные правила использования водушного пространства РФ, устанавливающие разрешительный принцип “отрыва от земли” (за сутки до намеченного), с удушающими условиями полетов на любой высоте, скорости и направлении. Кто-то из чиновников – либералов хотел сделать “отдушину” для авиационных частников введя понятие “специальный район”, но за прошедшие 3 года никому в России не удалось (или не захотелось из-за бесперспективности) составить на него инструкцию и утвердить ее у вояк.

  На тех же принципах многократных согласований со всевозможными государственными организациями, получения их разрешений, ( фактически, насильственного для вас приобретения их медвежьих услуг) исполнены Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве РФ, утвержденные приказами Министерства обороны №136, Минтранса №142, Росавиакосмоса №51 от 31.03.02 г. Логическим завершением создания изощренной системы систематических поборов с владельцев ВС являются Правила системы сертификации в гражданской авиации РФ, введеные приказом Минтранса от 01.08.02 г. Детализация этого процесса (обирания любителей-авиаторов) изложена в приказах Минтранса от 17.04 03 г. №118, от 18.06.03 г. №147. Уверен, такая тенденция будет продолжена и в последущих документах. Предлагаю молодым читателям самим подумать - как следует бороться с таким нормотворчеством государственных чиновников, беспардонно попирающих конституционные права личности в творчестве, хозяйственной деятельности, досуге.

  Ну, а те кто территориально удален от зон обитания влиятельных чиновников, у кого “все схвачено” в местных представительствах МВД, ФСБ и жизнь идет по простым понятиям, приобретают что могут и летают в меру своих возможностей. Оцениваю площадь России неподвластной удушающему контролю чинуш в 90%, поэтому шансы полетать в соответствии со здравым смыслом, естественным желанием у большинства россиян есть !!! И я постараюсь помочь вам - жаждущим полетов- стать владельцами Воздушнх судов, эксплуатирующихся по вашей воле и разуму.

  Расчеты показывают, что добротную авиетку 20-30 годов прошлого века можно сделать с использованием агрегатов и узлов шедевров отечественного автопрома: “копеек”, “шестерок”. Ох, взбеленятся неутомимые борцы за безопасность авиационную – как можно на “хламе” подниматься, подвергать опасности других с иной ориентацией. Успокойтесь товарищи, классик прогнозировал и завещал человечеству летать опираясь, прежде всего, на силу разума, которому следует критично оценивать состояние используемых в постройке ЛА деталей. Добавка летного риска к множеству других сопутствующих жизни простых соотечественников: обитание в зонах экологических катастроф, передвижение на запредельно изношенных видах транспорта, потребление пищи с заведомо фальшивыми сертификатами качества, труд в шарашках игнорирующих элементарные требования техники безопасности, неучастие в выборах руководителей всех уровней и многое другое не меняет общей ситуации. Жить постоянно нарушая – судьба россиянина, так нарушим традиционализм современных отечественных авиаКБ (изощренно клепавших многие годы “авиадубины” устрашающие всех по сей день), тем более там не должно уже остаться признанных кем-либо авторитетов.

  Спасение возлюбившего полеты на доступном и нищему азиату ЛА – в информированности об основах аэродинамики, метеорологии, самолетовождения, правилах грамотной эксплуатации и обслуживании автотехники, некоторого уровня общей технической грамотности. Именно такой багаж знаний при ослаблении диктата КПСС позволял строить собственные воздушные суда сотням механизаторов, шоферов, ИТР различных отраслей экономики, даже военным. Естественно, результаты их творчества определялись индивидуальными способностями, материально-техническими условиями, так оно будет и в новых социальных условиях.

  Но вернемся к технической стороне проблемы реализации заветного желания – бороздить просторы Воздушного океана экстремальной, неустроенной России. Итак, у вас в активе что-либо: гараж, сарай, чулан, часть подвала, домик в деревне, загородная дача и порядком проржавевшие, с лысыми вздувшимися шишками колесами, мутными фарами, треснувшими давно лобовыми стеклами Москвич-412, ВАЗ-2106, ГАЗ-24, верой и правдой служившие почти четверть века деду, бате, дяде и т. д. Продать такую технику безубыточно невозможно даже по частям, а выбрасывать жалко. Так преобразим отвергнутого обществом одряхлевшего “стального коня” в смиренного “пегаса”, немешающего победному шелесту иномарок по Отечеству.

  Познакомимся с весовой сводкой элементов силовой установки на базе ВАЗ 2101.

№ п/п
Наименование агрегата, узла, детали
Вес, кг
1 Блок двигателя с навесными агрегатами
140
2 Коробка передач (КП)
26
3 Радиатор латунный
7
4 Масло для смазки деталей двигателя
3
5 Тосол системы охлаждения
9
6 Моторама
6
7 Переходный узел с КП на воздушный винт (в/в)
5
8 Ступица в/в
3
9 Воздушный винт
6
10 Аккумуляторная батарея
16
 
Итого:
221

  К этому следует добавить вес бензобака (3-4 кг), приборов контроля двигателя, проводов электрооборудования, т.е. общий вес составит около 230 кг. Увы, соотношение веса и мощности 3,6 кг/л.с. вдохновило бы к работе Можайского, но не Рутана, Коломбана или Беде, но выбора нет.

  Передаточное отношение КП на 1-ой передаче - 3,75:1, пр этом диапазон оборотов в/в составит: 200 – 1600 об/мин (3-27 об/сек).

  Верхним пределом окружной скорости конца лопасти деревянного в/в является 250 м/с, тогда допустимо применение винта диаметром до 3 м. Такой размер движителя дает хорошую статическую тягу, сокращает длину разбега, позволяет стартовать с густо заросшего травой участка луга или песчаного пляжа, однако “вырождение” тяги наступает значительно раньше, чем у широко распространенных диаметром 1,8 м. (на 40 – 60 км/час). Впрочем, если вам важен прирост скорости полета на 20 –30 км/час, то используйте 2-ую передачу с i = 2,3.

  Обороты в/в будут в пределах 350 – 2400 об/мин., допустим диаметр винта 2 м.

  Столь значительный размер в/в требует размещения оси коленвала мотора на высоте не менее 2 м, т.е. принять специфическую аэродинамическую схему конструкции самолета – высокоплан с хвостовой балкой, выделенной кабиной экипажа. К ее достоинствам следует отнести: хороший обзор нижней полусферы, удобство посадки- высадки членов экипажа, высокий уровень пассивной безопасности их.

   Пребывание на действующих аэродромах подобных ЛА еще долго будет не по карману заурядному россиянину, поэтому будем ориентироваться на кочковатые заливные пастбища, скошенные поля, а то и “пары”. Такие ВПП требуют применения колес шасси диаметром не менее 600 мм. Опять обратимся к родной “лысой” шине И-151, в накаченном состоянии она высотой 580 мм, масса колеса в сборе с колодочным тормозом равна 22 кг. Эти значения почти совпадают с авиационными, разве что у последних допустимые нагрузки выше в 3-5 раз, но нам и 400 кг на колесо вполне достаточно. Возможно использование всех элементов тормозной системы: главных и исполнительных цилиндров, металлических трубопроводов, штуцеров, гибких шлангов и пр. В качестве хвостового колеса целесообразно использовать б/у колеса мокиков массой порядка 3-5 кг с допустимой нагрузкой 80-100 кГ.

   Воздушный винт изготовим из сухих (12 –18 % влаги) сосновых, еловых планок сечением 40 х 20мм (30 х15, 50 х 25 и пр.), которые склеим на ЭД-20 в заготовку размером 2600х220х125 мм.

   В качестве исходного материала подойдут обрезки с пилорам, где делают обрезные доски. Исключить следует лишь засмоленные, пораженные “синевой” участки. Можно наращивать длину заготовок склеиванием “на ус” (скос 1: 15), хоть из кусков по 500 мм. Помните, чем мельче начальные заготовки, тем более качественным будет в/в. Конечно, при склеивании необходимо сжатие заготовок струбцинами, резиновыми полосами, ваймами, скрутками; 10-3 часовое выдерживание при T = 20 - 70 град., выравнивание промежуточных переклеев фугованием. Очевидно, между размером начальных реек и трудоемкостью изготовления заготовки в/в есть компромисс, находите его сами.

   Используем теорию и геометрию английской серии винтов с плоской нижней поверхностью сечений лопасти.

Х %
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
rнос.
rхв.
У=(с х в) %
59,2
78,6
96,1
100
99,1
96,1
87,3
74,7
57,2
39,6
12
9

   Максимальная ширина лопасти Вmax = 0,082 D, контрольные сечения на 0,15; 0,3; 0,45 0,6;.0,75; 0,9 радиуса, относительная толщина сечений – 0,273; 0,16; 0,14; 0,12; 0,1; 0,08.

  Для нашего винта D=2500 мм, относительный шаг h = 0,5, ширина сечений заготовки в табл.

Радиус, мм
375
563
750
938
1125
Ширина, мм
165
172
165
140
94
© 2005 СКБ "Вулкан-Авиа"