Бронзовый призер чемпионата мира

В настоящее время заметно оживилось производство и распространение самолетов, изготовленных по трубчатой технологии. Во всем мире активно распространяются «Скайренджер», «Х-эйр» и им подобные, хотя совсем недавно казалось, что никакого интереса из-за своих летных данных и неказистого внешнего вида они представлять не могут. Прогноз оказался ошибочным. Средний класс всерьез заинтересовался любительской авиацией, это стало модно, и спрос возрос многократно. Пророка в нашем отечестве, как всегда, не оказалось, но не следует забывать, что наряду с западными фаворитами существуют и наши конструкции, назвать которые несовершенными вряд ли кто сможет.
Единственным удачным двухместным сверхлегким самолетом, построенным по классической «ультралайтной» технологии, стал в нашей стране "Птенец-2".
Послужной список этого маленького самолетика внушает уважение. И хотя не менее, чем наполовину, победа является достижением пилота, самолет также не стоит сбрасывать со счетов. Его конструкция, в отличие от западных собратьев, спроектирована по нашим требованиям, т. е. без сомнительных, с нашей точки зрения, мест, впитала в себя опыт эксплуатации, устранила недочеты первых экземпляров. И хотя, как это чаще всего бывает в нашем отечестве, коммерческая раскрутка практически отсутствовала и продажи соответствовали этим усилиям, нашим любителям, приобретающим втридорога киты зарубежных самолетов, желательно знать и о нем как потенциальном кандидате. Ведь отнюдь не всегда отечественное – это худшее.
Желающим строить свой самолет, я думаю, эта информация окажется полезной.
Творческий коллектив клуба "Ротор" любезно согласился предоставить по нашей просьбе техническое описание самолета и элементов его конструкции.
Достижения ультралайта "Птенец-2"
  1. Первое место на чемпионате России (пилот Ю. Бушуев), июль 1995 г.
  2. Первое место на VIII открытом чемпионате СНГ и России по дельталетному спорту (моторные СЛА) в классе микросамолетов (пилот Ю. Бушуев), июль 1996 г.
  3. Первое место в авиаралли СЛА?97 по маршруту Москва–Майкоп (пилоты Ю. Бушуев и И. Чумаченко), июль 1997 г.
  4. Второе место на Кубке России по дельталетному спорту (пилоты Ю. Бушуев и И. Чумаченко), июль 1997 г.
  5. Третье место и бронзовая медаль на Кубке мира в Венгрии (пилот Ю. Бушуев), июль 1998 г.
  6. Третье место и бронзовая медаль чемпионата мира в Венгрии (пилот Ю. Бушуев), август 1999 г.
  7. Участник Международного авиакосмического салона МАКС-99 в Подмосковье и участник Фестиваля сверхлегкой авиации, август 1999 г.
  8. Первое место в розыгрыше Кубка России по СЛА – авиаралли СЛА, посвященного 55-летию Победы (в классе одноместных СЛА, пилот Ю. Бушуев), май 2000 г.
Летно-технические характеристики самолета "Птенец"
Летные данные
Посадочная скорость:
- (закрылки убраны), км/ч 65
- (закрылки выпущены), км/ч 60
Крейсерская скорость , км/ч 110-120
Максимальная скорость, км/ч 150
Макс. допустимая скорость (Vne), км/ч 170
Скороподъемность, м/с 3,2
Скорость снижения при V=80 км/ч, м/c 2,6
Длина разбега, км 70
Дальность максимальная, км 450
Высота полета
максимальная, м 4500
Диапазон перегрузок, g +4/ -2
Геометрические характеристики
Площадь крыла, м2 12,7
Размах крыла, м 10,2
Длина самолета, м 6,45
Высота, м 2,3
Хорда крыла, м 1,25
Колея шасси, м 1,6
База шасси, м 1,86
Плечо ГО, м 3,85
Площадь ГО, м2 1,83
Плечо ВО, м 3,9
Площадь ВО, м2 1,1
Площадь флаперона, м2 1,24
Угол поперечного V, град. 1
Угол деградации стабилизатора, град. 3,5
Ширина кабины, м 0,98
Высота кабины, м 1,2
Массовые характеристики
Взлетная масса, кг 420
Масса конструкции, кг 230
- в т. ч. крыло, кг 56
- хвостовое оперение, кг 17
- силовая установка, кг 64
- кабина, кг 80
- система спасения, кг 10
Топливо, кг 40
Силовая установка
Тип двигателя Rotax 582
Мощность, л. с. 64
Диаметр винта, мм 1660

Особенности компоновки и конструктивно-силовой схемы

Оптимальность изначально заложенных важнейших параметров и решений является главными связующими успеха летательного аппарата. Приоритет требуемой надежности и безопасности должен быть главной аксиомой, а затем аэродинамика, вес, технологичность и пр.
Толкающий винт в сравнении с тянущим по сумме плюсов и минусов для ультралайта все-таки выгоднее (см. таблицу).
Преимущества и недостатки толкающего и тянущего винта
Фактор Толкающий винт Тянущий винт
1 КПД + -
2 Скорость максимальная + -
3 Скорость минимальная - +
4 Опасность для конструкции - +
5 Опасность на аэродроме + -
6 Обзор + -
7 Центровка - +
8 Износ винта + -
9 Приемистость - +
Замечу лишь, что не все факторы равновесны, и каждый конструктор сам их определяет. Их может быть больше или меньше, но по каждому принципиальному решению это «взвешивание» обязательно.
Парасоль – кроме минимальной вредной интерференции и конструктивной автономности крыла на ультралайте позволяет еще и увеличить строительную высоту подкосов, допускает посадку на проселочную дорогу с высокими зарослями вдоль обочины, а еще дает возможность укрыться от дождя или солнца (в полный рост), это тоже весомый фактор. Те, кто был в Испании на чемпионате мира, меня поймут.
Управляемая передняя стойка – для летчиков невысокого класса все-таки предпочтительнее, и никаких проблем при взлете и посадке с боковым ветром до 8 м/с не возникает.
Модульная компоновка дает много преимуществ при изготовлении и эксплуатации, при модернизации отдельных узлов. Аэромодуль, две консоли и хвост собираются втроем за полчаса.
Замечу лишь, что не все факторы равновесны и каждый конструктор сам их определяет. Их может быть больше или меньше, но по каждому принципиальному решению это «взвешивание» обязательно.
Летит крыло – а все остальное ему мешает, поэтому от надежности, совершенства и сложности крыла зависит, быть или не быть самолету. Дерево, дюраль, пластик, ткань и их различные сочетания дают достаточно много комбинаций конструкции крыла.
Мы имеем опыт изготовления крыла из дерева, металла, композитов, и я очень хорошо себе представляю тонкости каждой из этих конструкций. И все-таки крыло из дюралевых труб и лавсана (его иногда пренебрежительно называют "трубка-тряпка") имеет много неоспоримых достоинств.
Первое – это простота и дешевизна. Крылья делаются без стапеля и являются полностью взаимозаменяемыми. Сняв обшивку, как чулок, каркас крыла быстро упаковывается в пакет длиной 2,5 метра. Без обшивки дефектацию крыла может сделать и не специалист. Ремонт или замена обшивки тоже выполняются в «домашних» условиях.
Однажды на соревнованиях наш пилот, не вписываясь в посадочную палубу, "приложил" самолет без выравнивания. В результате падения на крыло погнулся лонжерон, сломался внутренний подкос, лопнула обшивка. В поле выпрямили лонжерон, заменили трубу подкоса, зашили обшивку. К следующему упражнению самолет был на старте, и летает с этим ремонтом до сих пор.

О ресурсе самолета

На ижевском экземпляре "Птенца-2" после налета 500 часов мы не обнаружили в каркасе ни одного дефекта, продлили ресурс до 1000 часов и, думаю, еще удвоим. Календарный срок дюралевой, анодированной (или плакированной) конструкции не один десяток лет. А кто назовет ресурс и срок эксплуатации пластиковых крыльев, изготовленных в единичных экземплярах и годами стоящих под открытым небом?

О профиле и аэродинамике крыла

Конечно, не может быть и речи о ламинарном профиле, но обеспечить геометрию профиля на лавсане можно не хуже, чем из перкаля или современных тканей на металлических крыльях. И этого достаточно. Другой вопрос – всем ли это удается?
У нас есть несколько решений, которые позволили добиться вполне приличной профильности и чистоты поверхности при удельной нагрузке до 35 кг/м2. Скоростной напор на скоростях до 200 км/ч такое крыло тоже способно выдерживать. Достаточно вспомнить мировой рекорд скорости более 190 км/ч, установленный на самолете «Койот». И вообще, в мире выпускается более 100 удачных самолетов с аналогичным крылом.
Для крыла самолета "Птенец-2" профиль G-584 выбран не случайно, в него хорошо вписываются трубы каркаса. Низинка профиля – вогнутая (плоская и выпуклая на мягкой обшивке не удаются), Су макс = 1,4, обеспечивается плавный срыв потока на критических углах атаки крыла.
Обшивка свободно надевается на крыло (рис. 1), в карман (8) входит вставка (9), которая обеспечивает плавность профиля и держит скоростной напор. Обшивка (5) натягивается на корневой силовой нервюре шнуровкой. Через отверстия в обшивке вставляются нижние и верхние латы. К переднему лонжерону (1) приклепаны упоры (13), а вдоль заднего лонжерона (2) проходит трубка (10). Лат-нервюра, упираясь в передний лонжерон с помощью специального приспособления, натягивается в распор задней трубки (конструкция защищена авторским свидетельством). Вшитый спойлер (14) "облагораживает" и уменьшает щель с флапероном.
Несколько необычна подкосно-расчалочная схема крыла самолета.
На первом одноместном ультралайте "Птенец" были серьезные проблемы при полете в болтанку. И связано это с недостаточной изгибной жесткостью консолей лонжеронов. Таким образом, жесткость консоли крыла на кручение была слабая. На крыле самолета "Птенец-2" установлены подкосы и натянуты растяжки с усилием 30–40 кг. Так что при виде спереди появляется «чайка», а жесткость возросла на порядок. Наши пилоты попадали в очень сильную болтанку (ветер 15 м/с, порывы до 20 м/с), и проблем с управляемостью не возникало. На заднем подкосе и задней растяжке имеется резьбовая регулировка. С ее помощью настраивается крутка крыла и убирается возможный «боколет». Отрицательная крутка практически устраняет сваливание на крыло. При полностью взятой ручке самолет летит со скоростью 60 км/ч. В горизонтальном полете с двигателем 64????л.???с. максимальная скорость переваливает за 150 км/ч. Расчетная перегрузка +6/-4.
Продолжение следует

Виктор Хрибков (Кумертау),
Владимир Меглинский (Харьков)