Самолет, который можно сделать самостоятельно

Для энергичных энтузиастов, мечтающих о небе, для тех, кто хочет подняться в небо на самолете, сделанном своими руками, или желающих купить его готовым, предлагаем ознакомиться с конструкцией двухместного сверхлегкого разборного самолета "Альбатрос" АС-3А. В нем сочетаются простота конструкции, характерная для мотодельтапланов (основные материалы – дюралевые трубы и синтетическая ткань), и в то же время самолетные аэродинамические характеристики и управление. Самолет создавался именно для того, чтобы можно было подняться в воздух при минимальных денежных затратах, которые могли бы позволить себе пилоты-любители со средними доходами.
Сверхлегкий самолет "Альбатрос" АС-3А предназначен для многоцелевого применения. По схеме – это подкосный высокоплан. Двигатель находится сзади, что обеспечивает повышенный комфорт экипажу, который не обдувается струей от воздушного винта и значительно меньше подвержен шуму от мотора и выхлопной системы. Механизация крыла в виде закрылков позволяет сокращать дистанцию взлета и посадки.
Необходимый минимум приборов и аэродинамические характеристики самолета позволяют совершать полеты в простых метеоусловиях (встречный ветер до 12 м/с, боковой – до 5 м/с) в дневное время суток.
Конструктивно самолет состоит из трех самостоятельных элементов:
1. Планер.
2. Тележка с винтомоторной установкой, шасси и пилотскими креслами, защищенными от встречного потока воздуха обтекателем.
3. Система управления.
Планер (рис. 2, 3, 4, 5) состоит из центроплана, 57, консолей крыла с подкосами, 69 и 70, стабилизатора с рулем высоты, руля направления.
Центроплан состоит из двух дюралевых труб (O60х2 мм), соединенных с помощью муфты из того же материала. На центроплане установлены кронштейны, 58 (рис. 2, 5), которые служат для крепления крыльев. Крылья крепятся к ним с помощью высокопрочных болтов O8 мм с посадкой натяга р6. Кронштейны, 59, 60 (рис. 2) служат для крепления стабилизатора. На заднем конце центроплана установлена стойка, 61 (труба O30х1,5 мм) с подкосом, 62 (рис. 2), на которой крепится руль направления, 55 (рис. 2). Подкос, 87 (труба O40х1,5мм), обеспечивает крепление хвостовой части центроплана к задней части тележки (сечение А-А, Б-Б, рис. 2) при помощи болтов, 88.
Консоли крыла (правая и левая) (рис. 5) представляют собой каркасы из дюралевых труб (O60х2 мм Д16Т), на которые натянута обшивка, образующая верхнюю и нижнюю аэродинамические поверхности крыльев. Каркас каждого крыла состоит из переднего лонжерона, включающего в себя трубы, 31, 32, 33 (O60х2мм), соединенные муфтами, и заднего лонжерона, включающего в себя трубы, 34, 35, 36 (O60х2мм), также соединенные муфтами. Передний и задний лонжероны соединены распорками, 37 (а,в,с), через кронштейны.
На распорке, 37в, закреплена качалка, 38, управления элероном, на распорке, 37а, – ролик, 39, тросовой проводки, 40, управления элероном. На концах переднего и заднего лонжерона имеются кронштейны (рис. 5, III) для соединения крыльев с центропланом.
Обшивки правого и левого крыла, 43, (рис. 2, 5), представляют собой оболочки из воздухонепроницаемой высокопрочной лавсановой или дакроновой ткани. Они надеваются на соответствующие каркасы крыльев и стягиваются в центре упругими стяжками, 46, которые обеспечивают необходимое натяжение обшивки и тем самым необходимые аэродинамические характеристики крыла.
Механизация крыла (рис. 5). На задней кромке установлены элерон, 41, и закрылок, 42, которые надеты своими шарикоподшипниками на оси кронштейнов задних кромок. Конструктивно закрылок и элерон подобны и представляют из себя каркас из сплава Д16Т, состоящий из лонжерона (труба O50х1 мм), контура (труба O10х1 мм) и распорок (труба O10х1 мм). На каркасы натянуты соответствующие обшивки элерона, 44, и закрылка, 45, из той же ткани, что и обшивки крыльев.
Подкосы передние, 69 (рис. 2, 4), и задние, 70 (рис. 2), служат для крепления консолей крыла к тележке и создания жесткой несущей конструкции, воспринимающей аэродинамические и массовые нагрузки, действующие в полете. Подкосы выполнены из алюминиевых труб (O36х2 мм Д16Т), оканчивающихся вверху вилкой (сталь 20Х13), а внизу – проушиной (сталь 20Х13), которая с помощью резьбы может ввинчиваться в специальный резьбовой наконечник, 69а (рис. 2 В-В), обеспечивая, таким образом, регулировку длины подкоса. Вверху вилки передних и задних подкосов соединяются со стальными (сталь 20Х13) кронштейнами, 71 (рис. 4), переднего и заднего лонжеронов крыла при помощи четырех прецизионных болтов, 72 (М8х30 мм). Внизу проушины подкосов соединяются со стальными (сталь 20Х13) кронштейнами, 73 (рис. 2 В-В и рис. 3), тележки при помощи 4 прецизионных болтов, 74 (М8х30 мм) (рис. 2 В-В, Г-Г). При регулировке длины подкосов проушину допускается вывинчивать так, чтобы оставалось ввинченными не менее 12 витков резьбы. Подкосы соединены между собой (для придания большей устойчивости на продольный изгиб) раскосами, 75, 76 (труба O20х1,5 мм Д16Т), и растяжками, 77 (рис. 4). Для придания дополнительной жесткости каркасам крыльев в продольном направлении передние лонжероны крыла соединяются с носовой частью центроплана передними растяжками, 63 (рис. 5), а задние лонжероны с задней частью центроплана – соответственно задними растяжками, 64 (рис. 5).
Стабилизатор (рис. 5) установлен на хвостовой части центроплана и прикреплен к кронштейнам, 89 (рис. 5 Д-Д), при помощи четырех болтов, 47в (М5х42мм), и фигурных шайб. Он представляет собой каркас из алюминиевых труб различного сечения. Каркас включает в себя передний лонжерон, 47 (труба O30х1,5 мм Д16Т), задний лонжерон, 48 (труба O30х1,5 мм Д16Т). Лонжероны соединены распорками, 49 и законцовками, 50 (труба O20х1,5 мм Д16Т). На концах заднего лонжерона, 48, установлены кронштейны, 47а, с ввинченными в них осями, которые обеспечивают навеску руля высоты, 51. Оси фиксируются от выворачивания специальными отгибными шайбами. Для дополнительного крепления руля высоты, 51, имеется средняя опора, 54а, которая закреплена в средней части заднего лонжерона, 48, стабилизатора.
На каркас стабилизатора слева и справа одеты две обшивки, 53 (рис. 2, 5), которые стянуты в центре каркаса резиновыми стяжками (аналогично обшивке крыльев). Этим обеспечивается необходимое натяжение обшивки стабилизатора. Обшивка стабилизатора выполнена так же, как обшивка крыла, из высокопрочной синтетической ткани.
Руль высоты (рис. 5) установлен на осях, 47с, и средней опоре, 54а, заднего лонжерона, 48, стабилизатора. Руль высоты представляет собой два каркаса, состоящие из лонжерона, 54в (труба O30х1,5 мм Д16Т), и двух контурных кромок (труба O10х1 мм Д16Т) с распорками (труба O10х1 мм Д16Т). На эти каркасы натянуты две обшивки, 54, из ткани. На концах лонжерона заделаны втулки с шарнирными шарикоподшипниками, имеющими внутренний диаметр 5 мм. Этими подшипниками руль высоты соединен с задним лонжероном, 48, стабилизатора. Для повышения жесткости конструкции и канала управления имеется средняя опора, 54а, которая одновременно является подшипником скольжения (втулка из фторопласта-4). В середине лонжерона руля высоты установлена качалка, с которой соединена тяга, 80 (рис. 5), передающая управляющее усилие от пилота. При отклонении пилотом ручки управления, 15 (рис. 3), в направлении "на себя" происходит отклонение руля высоты вверх, и наоборот, при отклонении пилотом ручки управления в направлении "от себя" происходит отклонение руля высоты вниз.
Киль, 55 (рис. 2), является цельноповоротным. Он представляет собой каркас из алюминиевых гнутых труб (O20х1,5 мм Д16Т) и вертикальной трубы (O30х1,5 мм Д16Т), на который натянута обшивка, 56, из высокопрочной синтетической ткани. Для крепления киля имеются проушины, 55а. На стойке, 61 (рис. 2), центроплана имеются вилки, 61а, и киль при помощи двух стальных штифтов O5мм крепится к этой стойке. Проушины и штифт представляют собой подшипник скольжения, который необходимо регулярно смазывать консистентной смазкой.
Парашютная спасательная система. В передней части центроплана (по желанию заказчика) устанавливается парашютная система спасения, 65, типа "Мвен" (рис. 2, 5). Средняя часть кожуха парашюта крепится к центроплану при помощи кронштейна, 66 (сталь 12Х18Н10Т), и хомута, 67 (рис. 5), а передняя часть парашюта крепится к носовой части центроплана при помощи болта, 68 (М12х120 мм Д16Т) (рис. 2, 5). Парашютная система спасает весь самолет вместе с экипажем, начиная с минимальной высоты 35 метров.
Тележка (рис. 3) состоит из силового каркаса, на котором закреплены пилотские кресла, обтекатель, приборная доска, винтомоторная установка и шасси.
Силовой каркас (рис. 3) изготовлен из алюминиевых труб различного сечения и состоит из горизонтальной трубы, 22, и двух вертикальных труб, 23, 24 (O65х2,5 мм Д16Т), скрепленных рамой, 25 (уголок 40х40х3 Д16Т), с помощью высокопрочных болтов O6 мм и O8 мм через стальные распорные втулки.
Пилотские кресла состоят из каркаса, 4 (труба O30х1,5 мм Д16Т), который закреплен на силовом каркасе кронштейнами, 7, 9 (сварные из стали 12Х18Н10Т), и сидений, 5. Для крепления пилотов к креслам служат привязные ремни, которые выдерживают продольную 9-кратную перегрузку.
Обтекатель, 8 (стеклопластик), закреплен на горизонтальной трубе, 22, кронштейном, 7, и кронштейном, 11 (сварной из стали 12Х18Н10Т), при помощи стальных болтов O6мм.
Лобовое стекло, 12 (оргстекло толщиной 5 мм), крепится к обтекателю в трех точках: в центре при помощи пластины с 12 заклепками и по бокам – треугольными пластинами по 3 заклепки с каждой стороны. Верхняя часть лобового стекла крепится к дуге, 14 (труба O40х1,5 мм Д16Т), с помощью хомута, 13, и двух винтов O5 мм.
Приборная доска, 21, установлена в передней части обтекателя перед пилотом с приборами, необходимыми для пилотирования самолета и контроля работы двигателя, а именно:
– указатель скорости УС-250;
– высотомер;
– вариометр;
– компас магнитный КИ-13;
– тахометр;
– указатель температуры головок цилиндров двигателя;
– замок включения электростартера;
– выключатель зажигания.
Шасси (рис. 3) состоит из носового управляемого колеса, 1 (O400х90 мм), которое с помощью рычажного механизма, 2, может поворачиваться педалями, 3, в направлении, согласованном с поворотом киля. Этим достигается согласованное управление движением самолета при разбеге и посадке. Носовое управляемое колесо вращается на двух шариковых подшипниках и имеет эффективную амортизацию рычажно-пружинной конструкции. Задние колеса, 27 (O400х90 мм), закреплены на рессорах при помощи стальных осей O15 мм. Рессоры, 26, прикреплены к раме, 25, с помощью стальных болтов O6 мм (16 шт.) и двух растяжек. Рессоры изготовлены из дельта-древесины толщиной 20 мм, склепанной с двух сторон с листами из сплава Д16Т толщиной 2 мм. Такая конструкция обеспечивает надежное восприятие нагрузок, возникающих при посадках и движении по аэродрому, а также эффективное гашение колебаний. Подкосы, 28, (трубы O30х2 мм и O26х3 мм из Д16Т, вставленные друг в друга), служат для прочности рессор и создания шарнирной точки опоры деформирующейся рессоры. Подкосы имеют возможность изменения длины с помощью резьбовой проушины для того, чтобы регулировать вертикальность продольной плоскости всего самолета.
Подкосы соединяются с рессорой с помощью нижнего крон­штейна, 29 (Д16Т), и верхнего кронштейна, 30, (сталь 20Х13) болтом O8 мм. Все крепежные болты изготовлены из стали с пределом прочности 90 кг/мм2 и имеют антикоррозийное покрытие.
Винтомоторная установка состоит из двигателя Такт-797, моторамы, воздушного винта фиксированного шага диаметром 155 см, двух топливных баков общей емкостью 34 литра, топливных шлангов с подкачивающей грушей, электростартера и электрического аккумулятора для привода электростартера.
Система аэродинамического управления
Канал управления рулем высоты (рис. 2, 3) включает в себя: ручку управления, 15, тяги и качалки.
Управляющее усилие от ручки управления, 15, через тягу, 80, передается на качалку руля высоты.
Плоскость руля высоты поворачивается вверх или вниз в зависимости от направления движения ручки управления, 15. При движении руки пилота "на себя" это движение по каналу управления передается на руль высоты, и плоскость руля высоты поворачивается вверх, самолет поднимает нос. При движении руки пилота "от себя" плоскость руля высоты поворачивается вниз, самолет опускает нос. Регулировка канала управления осуществляется при помощи резьбовой проушины, находящейся между ручкой, 15, и тягой.
Канал управления рулем направления (поворотным килем) включает в себя: механизм, 2, тягу, качалку, 20, тягу, 17, качалку, 81, тягу, 82 (рис. 2, 3).
Механизм, 2, состоит из качалки, вращающейся на оси, педалей, вращающихся на угол ±35° на осях основания, которое закреплено на трубе, 22 (рис. 3), каркаса тележки.
Качалка соединена с педалями при помощи шарнирных тяг. Каждая тяга состоит из шарикоподшипникового узла, обоймы, шарнирно соединенной с муфтой, в которую ввинчена проушина с контргайкой. Таким образом, благодаря резьбовому соединению можно менять длину шарнирной тяги и, следовательно, регулировать канал управления рулем направления.
Тяга, 82 (рис. 2, 5), проходит слева по борту самолета через направляющую втулку, служащую промежуточной опорой, и соединяется с качалкой руля направления. Резьбовая проушина на конце тяги позволяет проводить дополнительную регулировку канала управления рулем направления.
Канал управления носовым колесом. Он объединен с каналом управления рулем направления и обеспечивает согласованный поворот руля направления и носового колеса. Согласованный поворот означает, что при повороте руля направления вправо носовое колесо поворачивается влево, и наоборот, при повороте руля направления влево носовое колесо поворачивается вправо. Носовое колесо имеет тормоз барабанного типа, который управляется через трос рычагом, 90, приводимым в действие рукой и установленным на ручке управления, 15 (рис. 3). Тормоз предназначен для руления на аэродроме и для удержания самолета на старте при выводе двигателя на полный "газ". При посадке самолета на аэродром пользоваться тормозом запрещается.
Канал управления креном (элеронами) (рис. 5) состоит из элеронов, 41 правого крыла и левого крыла, качалок, 38, к которым тягами, 84, шарнирно присоединены элероны, а также тросов, 40, которые проходят через направляющие ролики, 39, расположенные в крыле, и соединяются с качалкой вала управления креном. Вал управ­ления креном закреплен в двух точках: спереди стержнем ?8 мм, являющимся осью поворота вала, и сзади – фторо­плас­товым подшипником скольжения. Приводится в действие ручкой управления, 15 (рис. 3).
Канал работает следующим образом. При повороте ручки управления, 15, например, влево вал управления креном поворачивается влево и качалка тянет трос, 40, правой консоли крыла, который поворачивает качалку, 38, а та, поворачиваясь, перемещает тягу, 84, которая заставляет элерон поворачиваться вниз. Другой трос, 83, который соединяет качалку правого крыла и качалку левого крыла, передает усилие на качалку левого крыла, которая, в свою очередь, поворачиваясь, перемещает тягу, 84, левой консоли крыла, и та отклоняет левый элерон вверх. Таким образом, правая консоль крыла получает приращение подъемной силы (элерон отклонился вниз), а левое крыло – уменьшение подъемной силы (элерон отклонился вверх), и происходит крен самолета влево.
Регулировку натяжения тросов управления осуществляют с помощью четырех тандеров.
Канал управления закрылками cостоит из закрылков, 42 (рис. 5), правого и левого крыла, тяг, 19 (рис. 3), качалок, 86, тяги, 18, качалки, 10, тяги, 85 и ручки управления, 6.
При перемещении ручки управления, 6 назад (взлетное положение) тяга, 85, поворачивает качалку, 10, которая перемещает тягу, 18, и та поворачивает качалки, 86, закрепленные на одной оси, которые синхронно перемещают тяги, 19, а вместе с ними и закрылки, которые отклоняются вниз и создают дополнительную подъемную силу. Регулировку осуществляют путем проворачивания резьбовых вилок, присоединенных к рычагам закрылков.
Обслуживание и контроль системы управления. От надежности работы системы управления зависит безопасность полетов. Все крепежные элементы должны быть законтрены шплинтами. Все подшипники и оси вращения должны регулярно смазываться консистентной смазкой типа "Литол-24" или "Циатим-201".
Некоторые характеристики самолета Альбатрос АС-3а
Экипаж, чел. 1-2
Максимальная взлетная масса, кг 420
Масса пустого, кг 240
Скороподъемность, м/с 3
Размах крыла, м 9,8
Площадь крыла, м2 14,85
Длина, м 6,8
Максимальная скорость, км/ч 120
Крейсерская скорость, км/ч 90
Взлетная и посадочная скорости, км/ч 55
Потолок, км 3
Длина разбега и пробега, м до 60
Дальность полета, км 300
Дальность без груза, км 400
Дальность без груза с максимальной заправкой, км 1000
Мощность двигателя, л. с. 60

Валерий Дарьин
(Троицк)