Сказание о самолете RANS S-7C Courier
Этот симпатичный самолет остался в тени своего известного "брата" S-6 Coyote. По некоторым причинам он не стал настолько же массовым. Но рациональность и лаконичность компоновки, прагматичность конструкции, изящество внешнего вида не позволяют остаться равнодушным ни одному сердцу, связанному с малой авиацией.
Сейчас оживились попытки постройки копий известного Piper Kab, оснащенного как мощными "Вальтерами", так и автоконверсиями разной кондиции. Машина действительно достойна уважения, но хотелось бы обратить внимание нашей авиационной общественности именно на этот самолет, обладающий всеми достоинствами рациональной компоновки Kab, но более легкий и, следовательно, более дешевый и простой.
В отчете комиссии организации EAA/CAFE по испытаниям двухместного самолета RANS S-7C Courier c хвостовой опорой отмечалось, что впервые производились испытания самолета, собранного производителем из кит-набора. Из всех аппаратов, технические характеристики которых изучались когда-либо раньше при проведении подобных испытаний, S?7C был самым маломощным, самым легким. У аппарата самая низкая скорость сваливания и самая короткая взлетная дистанция.
Общая информация о самолете
Стоимость базового кит-набора
| 16,300 USD
|
Ориентировочная общая стоимость (включая материалы, двигатель, винт, интерьер, радио- и приборное оборудование)
| 33,000 USD
|
Количество проданных кит-наборов
| 300
|
Количество собранных самолетов
| 270
|
Время сборки
| 500-800 часов
|
Впервые поднялся в небо
| 1985
|
Масса пустого (с двигателем Rotax 912), кг
| 313
|
Масса взлетная (с двигателем Rotax 912), кг
| 544
|
Рекомендуемый двигатель
| Rotax 912 UL
|
Мощность двигателя, л. с.
| 80
|
Создатель и владелец фирмы RANS Рэнди Шлиттер основал свою компанию в 1974 году. Он начал с производ-ства мотодельтапланов, в конструкции крыльев которых были использованы авиационные материалы. В 1983 году он построил и поднял в небо свой первый ультралайт, действительно похожий на самолет. Первым настоящим самолетом стал Coyote, затем в июле 1985 года был создан S-7C.
S-7C - одна из девяти моделей, производимых компанией RANS. Несмотря на то, что самолет не является самым популярным самолетом, выпускаемым компанией (произведено более 1100 экземпляров Coyote), более 300 аппаратов Courier различных модификаций (с поплавковым шасси, сельскохозяй-ственные варианты, спортивные, буксирные, патрульные) находятся сейчас в эксплуатации. Так как кит-набор относительно недорог, его хорошо покупают за рубежом.
Аппарат стоит $16300 в кит-наборе. На нем установлены 65-сильный двигатель жидкостного охлаждения Rotax-582 и некоторое приборное оборудование. При этом обычно покупатель не против заплатить дополнительно $2500-3000 за покраску и некоторые другие опции. Например, установка четырехтактного двигателя Rotax 912 мощностью 80 л. с. обойдется в $7370. Именно такой двигатель и стоял на самолете, прошедшем испытания в исследовательском центре EAA/CAFE .
Описание конструкции
Фюзеляж, хвостовое оперение и рессорное шасси изготовлены из предварительно сваренных труб из стали 4130. Кит-набор поставляется в неокрашенном виде, с тем чтобы можно было нанести защиту на внутреннюю поверхность и грунтовку на наружную поверхность стальных труб. Подкосы, лонжероны, нервюры, а также другие детали крыла покрыты оксидной пленкой или лакированы.
Конструкция в основном обычная ферменная, за исключением крыла. В его конструкции отказались от использования стандартного крыла в пользу трубчатого ("лестничного"). Оно состоит из двух алюминиевых труб-лонжеронов, очень точно и аккуратно просверленных в местах установки силовых полос по нервюрам из трубок. Все болты покрыты оксидной пленкой и не требуют грунтовки.
Кит-набор поставляется вместе со стапелями, чтобы облегчить покупателю процесс сборки нервюр самолета. Крепежные скобы также предварительно просверлены.
Отверстия готовятся заранее для того, чтобы в процессе обтяжки тканью они были заметны.
Несмотря на то, что многих новичков пугает перспектива работы с термоусаживаемой тканью, с помощью квалифицированных технических консультантов они смогут стать специалистами даже при небольшом количестве часов обучения. Для защиты от влияния ультрафиолетовых лучей на ткань наносят грунтовку, затем обрабатывают наждачной бумагой и покрывают слоем краски. При таком подходе удается избежать наиболее трудоемких работ по нанесению на ткань многочисленных слоев лака.
Кстати, бытует мнение, что времени на сборку данного летательного аппарата требуется гораздо меньше, чем на сборку любого другого аппарата этого класса, т. е. 500-700 часов, предусмотренных руководством по сборке, максимум до 1000 часов.
Испытатели однозначно пришли к выводу, что пилотам-новичкам понравится обучаться и летать на S-7C. Они описали свои впечатления от S-7C следующим образом: "Среди летательных аппаратов с шасси с хвостовой опорой S-7C идеально подходит для первоначального обучения пилотов. Летая именно на этом аппарате, пилот может изучить нюансы управления аппаратом с хвостовой опорой. Хотя большой угол заделки крыла мешает каждый раз искусно осуществлять посадку, его использование вполне оправданно, так как аппарат можно назвать самолетом коротких взлета и посадки. В этой связи летчикам необходимо знать, как совершить посадку на все три точки опоры как можно более точно. Владельцы самолетов приземляются на основные колеса, пока не приобретут необходимых навыков посадки на три точки на критическом угле атаки.
Ниже подробно приведена субъективная оценка Отиса Холта, летчика-испытателя CAFE (1200 часов общего налета, из них 200 часов - на аппаратах с шасси с хвостовой опорой).
"С первой минуты, когда я увидел RANS Courier S-7C, стало понятно, что конструкция самолета прекрасно продумана, что вызывает уважение к ее создателю Шлиттеру. На первый взгляд может показаться, что S-7C - это слегка уменьшенная копия самолета Citabria, и заслугой конструктора можно считать то, что он использовал схему, проверенную временем, применив при этом новейшие материалы и технологии. В результате получился самолет с летными характеристиками и полезной нагрузкой, как у Citabria но с массой пустого почти на 40% меньше, чем у Citabria, и со значительно меньшими эксплуатационными расходами.
Courier - это хорошо выполненный аппарат традиционной конструкции с хорошо подогнанными узлами и агрегатами - во многом благодаря тому, что большинство узлов было изготовлено на станках с ЧПУ.
На протяжении многих лет S-7 постав-ляется в кит-наборах. Уже более 200 аппаратов, собранных из кит-наборов, успешно летают. S-7C - это модифицированная версия, специально разработанная под требования FAA, хотя даже в первоначальном виде самолет может стать украшением любой выставки.
Финишная отделка всех деталей и частей летательного аппарата выполнена великолепно, применена специальная сварка МИА, нанесено защитное покрытие методом запекания, уязвимые алюминиевые детали анодированы, а на ткань тонким слоем нанесена финишная отделка лаком. Первое, что бросается в глаза при более пристальном взгляде на конструктивные особенности аппарата, - отсутствие выступающих частей капота. Именно это выделяет S-7C из всех многоуважаемых предшественников тандема. Силовая установка Rotax-912 размещена так, что капот является чуть ли не самой узкой частью носовой части фюзеляжа. Еще одна характерная особенность конструкции - изящный переход от верхней части капота к ветровому стеклу. Такой переход достигнут благодаря вставке из стеклопластика между капотом и абсолютно прозрачным ветровым стеклом из Lexan.
Все рулевые поверхности статически и аэродинамически сбалансированы.
В конструкции крыла в большой степени использована технология, которая применяется в сверхлегкой авиации: трубчатые алюминиевые лонжероны, нервюры, внутренний силовой набор (раскосы, распорки). Характерной особенностью является носок крыла из листового металла. Трубчатые лонжероны, может быть, и не самые эффективные, но простота и дешевизна конструкции крыла S-7С очевидна. Все конструктивные элементы крыла также выполнены на станках с ЧПУ, что приносит хорошие плоды. Реально же только время и опыт эксплуатации самолета в полевых условиях поможет определить ресурсные возможности конструкции крыла этого типа.
Мы заметили определенные недостатки маслобака, установленного на верхней поверхности передней кромки крыла. Разработчик Рэнди Шлиттер сказал, что планируется установка дополнительных элементов жесткости, чтобы устранить или уменьшить эту проблему в серийной версии, хотя при данной конструкции полностью ее устранить практически невозможно.
Быстрый взгляд в кабину пилота подтверждает то, что S-7C - самолет, в котором все внутренности, начиная от труб фюзеляжа и заканчивая рычажным механизмом управления, открыты для обозрения. Лично я вижу в этом исключительно преимущества. Помимо экономии в массе это облегчает произведение осмотра. С другой стороны, пассажирам необходимо пройти инструктаж о том, что можно трогать и что нельзя, куда можно класть сумки и т. д.
Единственным замечанием в отношении интерьера с моей стороны является критика проводки управления рулем высоты. Кронштейны на тягах установлены так, что когда руль высоты отклоняется, образующаяся щель между конструктивными элементами открывается и закрывается впереди заднего сиденья, пытаясь втянуть объекты определенного размера и тем самым "заклинить" руль высоты. Я бы предложил установить какой-нибудь защитный кожух, чтобы предотвратить возможные неприятности. Также в кабине не помешали бы дополнительные отсеки для размещения карт, схем полетов, инструментов, фонарика и т. д. Да, можно было бы в некоторых местах спрятать провода между обшивкой и трубами фермы, но так, чтобы не повредить ткань.
Эргономика
После завершения полета, который длился 2,5 часа, возникло ощущение полного единения с машиной, не было желания выйти из нее. Несмотря на прямую посадку пилота, спинка кресла отклонена достаточно, чтобы чувствовать себя комфортно во время полета, особенно во время руления. Педали руля направления расположены на оптимальном расстоянии, поэтому нога при управлении чувствует себя устойчиво и свободно. Рука свободно и удобно располагается на ручке управления даже в тех комбинациях отклонения, которые иногда вызывают ощущение неловкости, неудобства или перенапряжения.
Обзор из кабины пилота великолепный как в воздухе, так и на земле. Во время разворотов при углах крена около 30 градусов возникает возможность смотреть вбок поверх крыла благодаря люку в потолке. И даже то, что через кабину проходят некоторые алюминиевые трубы (особенность конструкции), не раздражает и не мешает общему виду.
Отлично оборудованная приборная панель на самолете, предназначенном для испытаний, наклонена на 20 градусов по отношению к вертикали так, что размещается перпендикулярно линии визирования пилота. Она достигает нижней кромки ветрового стекла и не заслоняет обзор. Все выключатели и рычаги управления легко досягаемы. King KLX 135 GPS-Comm, ICOM intercom и транспондер входят в состав бортового оборудования. Магнитный компас спрятан в панели, но легко читаем.
Ручка механизма закрылков расположена непосредственно под левой ногой пилота и является единственной неэргономичной особенностью самолета. Пилоту, пристегнутому четырехточечными ремнями безопасности, очень сложно достать ручку управления закрылками. Более того, сложно решить, куда нажимать. Также необходимо приложить немало усилий, чтобы привести закрылки в движение, в отличие от всех других рычагов управления. По этой причине становится проблемным управление самолетом при отклонении закрылков сразу же после взлета или при заходе на посадку. Возможно, укороченную ручку, перекачивающую гидравлическую жидкость в цилиндр исполнительного механизма, можно было бы разместить в более удобном для пилота положении.
Размеры двери очень большие (1,5 м x 0,9 м). Полеты с открытой или со снятой дверью разрешены. Поскольку двери легко гнутся, нужно очень аккуратно закрывать их ручкой, обеспечивая плотное прикрытие в трех точках. Вход или выход через дверь не вызывает сложностей.
Второе место оборудовано ручкой управления, РУД, педалями управления и тормозом. Сиденье пилота расположено выше, на уровне подкосов и крепления шасси. Его установка довольно сложна. Я испробовал четыре или пять различных положений, каждое из которых требовало определенных усилий. При этом какое бы положение я ни использовал, трубы, расположенные над головой, выступали в качестве элементов, помогающих при посадке и высадке пилота, которая не составит особых проблем, только если человек находится в неплохой физической форме.
Прежде чем войти в кабину, любое из кресел можно переставить вдоль наклонных полозьев, вынув пару болтов для того, чтобы позволить креслам двигаться. Первый раз после этой процедуры мое кресло чуть не выскочило через люк, так как его вес исчисляется не фунтами (как я предполагал), а всего лишь унциями! Невозможность изменить положение кресла во время полета тоже может быть плюсом, если учесть, что плохо закрепленное кресло может сослужить плохую службу во время различных аварийных ситуаций. Нет никаких мер предосторожности в отношении системы амортизации во время аварии или жесткой посадки. Но, принимая во внимание невысокие посадочные скорости самолета S?7C, можно сказать, что шасси ведут себя вполне нормально. Среди характерных особенностей Cоurier нужно выделить следующие: вместимость багажника 50 фунтов (22,7 кг), багажный отсек расположен в задней части кабины, доступ к отсеку достаточен, особенно если открыты двери.
Наземная управляемость
Руление самолетом Courier доставляет особое удовольствие. Благодаря узкому капоту двигателя ничто не закрывает обзор и вы можете видеть все, лишь слегка поворачивая голову. Так, когда мне нужно было посмотреть вправо, было достаточно легкого поворота головы. Самолетом S?7C легко управлять, особенно на средних скоростях. Хвостовое колесо - оригинальная разработка компании RANS - полностью самоориентирующееся, что проявляется при сильном нажатии на тормоз с одной стороны, чтобы осуществить разворот вокруг основного колеса.
Подъем и набор высоты
При обычном взлете чаще всего устанавливается второе положение закрылков. Courier готов взлетать к моменту, когда хвостовое колесо поднялось на высоту около 6 дюймов (15 см). Последовательность действий проста: полный газ, проверка давления масла, дать ручке найти нейтральное для себя положение и держать ее до тех пор, пока самолет самостоятельно не взлетит, повисеть немного, прочувствовав эффект влияния земли, убрать закрылки и лететь дальше. Взлет без выпуска закрылков более традиционен: практически сразу поднимается хвост, далее следует ускорение по полной программе до тех пор, пока аппарат не наберет нужную скорость. Courier дает возможность почувствовать, когда он готов к полету, при этом управление по курсу хорошее во время всего взлета.
Во время летных испытаний самолет изучался на различных скоростях набора высоты. При приборной воздушной скорости 65 миль/ч (105 км/ч) самолет ведет себя в небе очень приятно, видимость хорошая, обдув двигателя неплохой, так же как и скорость набора высоты. Триммирование руля высоты очень эффективное, но великоватая сила страгивания рычага управления создает некоторое подергивание самолета. Это может возникать из-за очень длинного боудена, приводящего триммер в действие. Могло бы помочь применение обычной тросовой проводки.
Даже несмотря на несколько затяжных наборов высоты, двигатель Rotax-912 со смешанным воздушно-водяным охлаждением и все его измерительные приборы прекрасно показали себя во время испытательных полетов. К концу полетов я был приятно удивлен этим двигателем. Он всегда запускался очень бодро. Автоматическая высотная коррекция карбюраторов значительно уменьшает рабочую нагрузку на экипаж во время испытаний, поэтому я наслаждался тем, что не было нужды следить за правильным определением смесей. Во время высотных полетов мне также посчастливилось ощутить на себе воздействие обогревателя, установленного в кабине, недостатком которого, правда, явилось покрытие лобового стекла испариной.
Шум в кабине возрастает вместе со скоростью, вплоть до достижения непревышаемой скорости Vne. Поэтому я был очень рад надеть шумопоглощающие наушники. При этом шум от двигателя и винта был меньшим, чем от ветрового стекла и ткани (от них исходил такой грохот, как будто толпа людей стучала по фюзеляжу столовыми ложками). Но я должен заметить, что шум был не столько сильным, сколько необычным и во время третьего полета стал уже привычным для моего уха. Рэнди Шлиттер упомянул, что в серийной версии на аппарате будет уста-новлено ветровое стекло, изготовленное из полиакрила, а не из более тонкого лексана, поэтому шум снизится.
Полезная нагрузка самолета составляет 40% его взлетной массы. При разных нагрузках летные характеристики самолета значительно отличаются. По этой причине экспертные полеты выполнялись при двух взлетных массах аппарата: 454 кг и 522 кг. Естественно, при меньшей массе самолета ускорение и набор высоты были более стремительными и приятными. Тем не менее при большей взлетной массе летные характеристики были достаточно хорошими, чтобы сказать, что взлетная масса 545 кг, заявленная компанией RANS, - это реальная рабочая масса аппарата. Тем пилотам, которые постоянно эксплуатируют S-7C с полной загрузкой на высокогорье, рекомендуется установить винт изменяемого шага Wrap Drive.
Устойчивость и управляемость
Следует заметить, что RANS S-7C испытывали при двух вариантах загрузки и все полеты проводились с центром тяжести на 40% САХ. Нагрузка и положение центра тяжести могут оказать и оказывают огромное влияние на устойчивость и управляемость летательного аппарата. Скорости, приведенные в статье, являются индикаторными и даны в милях в час с откорректированными значениями, полученными с барографа CAFE.
Устойчивость по тангажу и курсу исследовалась посредством триммирования самолета, использования импульсов управления и наблюдения за дальнейшим поведением аппарата. Статическая устойчивость оценивалась по начальной тенденции самолета выходить из сбалансированного состояния. Динамическая устойчивость - по количествуы колебаний летательного аппарата при возвращении в сбалансированное состояние.
Продольная устойчивость
Самолет S-7C показал хорошую статическую устойчивость по тангажу как в режиме с зажатой ручкой, так и при брошенной ручке управления, возвращаясь в балансировочный режим с небольшим отклонением или практически без отклонения. Испытания проводились на различных скоростях с тем же результатом. Статическая продольная устойчивость также оценивалась балансировкой самолета на максимальной скорости маневрирования Va 90 миль/ч (145 км/ч) (воздушная скорость) и измерением силы, необходимой для удержания ручки на разных скоростях, возраставших поэтапно от скорости сваливания до скорости, близкой к непревышаемой.
Путевая устойчивость
С рысканием самолета S-7C ситуация немного другая. После мощного импульса спаренными педалями на руль направления испытуемый самолет возвращается обратно в нейтральное положение, показывая положительную статическую устойчивость, но имеется достаточно значительная область нейтральной статической устойчивости. Система управления рулем направления на самолете имеет свои особенности, а именно пару жестких центрирующих пружин. И я подозреваю, что без них область нейтральной статической путевой устойчивости была бы больше. Любая сложность с путевой устойчивостью может значительно повлиять на пилота самолета, но я бы сказал, что это скорее вызывает раздражение, а не создает проблемы.
Крен при рыскании
То, чего недостает рулю направления самолета S-7C, всецело компенсируется за счет его способности приводить к крену. Я заметил особенность руля направления поднимать крыло так же, как и элероны. Все это означает, что перекрестный эффект самолета S-7C очень велик, гораздо больше, чем необходимо для данного типа аппарата. Должен сказать, что мы не летали на Courier при большом боковом ветре, но значительный избыток эффективности элеронов, полученный при скольжении в посадочной конфигурации, и хорошее демпфирование колебаний означают, что избыток перекрестной связи не является причиной для беспокойства.
Устойчивость при маневрировании
Увеличение нагрузки на ручку с перегрузкой при скорости Vа измерялось в диапазоне от 0,5 g до 3 g. Наблюдаемый градиент нарастания усилий должен служить для предотвращения непреднамеренной перегрузки во время маневрирования. Усилия при маневрировании не измерялись лишь в посадочной конфигурации, но наблюдалась та же благоприятная тенденция.
Геометрические данные
|
Размах крыла, м
| 8,915
|
Хорда крыла, м
| 1,524
|
Площадь крыла, м2
| 13,7
|
Нагрузка на крыло, кг
| 39,71
|
Нагрузка на единицу размаха крыла, кг/м
| 60,9
|
Профиль, основное крыло
| S-7C-96
|
Профиль, толщина к хорде, %
| 12,8
|
Удлинение крыла, м
| 5,84
|
Угол установки крыла, град.
| +2,5
|
Угол наклона линии действия тяги, град.
| 0,0
|
Угол поперечного V, град.
| 1,5
|
Сужение крыла
| 0,938
|
Крутка крыла, град.
| - 0,3
|
Стреловидность крыла, град.
| 0
|
Управление на земле
| Управляемое хвостовое колесо
|
Шасси
| Неубирающееся с хвостовой опорой
|
Горизонтальное оперение: размах/площадь/удлинение, м
| 2,76/2,323/3,3
|
Хорда стабилизатора корневая/концевая, м
| 1,14/0,58
|
Руль высоты: размах, площадь, м
| 2,59/1,02
|
Хорда руля высоты корневая/концевая, м
| 0,46/0,25
|
Вертикальное оперение: размах, площадь , м/м2
| 1,37/1,2
|
Средняя хорда вертикального оперения/удлинение, м
| 0,91/1,6
|
Руль направления: средний размах/ площадь, м/м2
| 1,37/0,62
|
Хорда руля направления корневая/концевая, м
| 0,61/0,25
|
Элероны: размах каждого, средняя хорда, м
| 1,70/0,23
|
Закрылки: размах каждого/хорда, м
| 2,29/0,28
|
Угол заделки стабилизатора, град.
| - 1,0
|
Общая длина самолета, м
| 6,46
|
Высота с полным запасом топлива, м
| 2,4
|
Минимальный радиус поворота, м
| 10,1
|
Колея шасси основная, м
| 1,75
|
Перегрузки эксплуатационные (при взлетной массе)
| +4/-2,0
|
Скоростные характеристики (индикаторная/воздушная скорость), км/ч
|
Скорость непревышаемая, Vne
| 181,8/210
|
Скорость маневрирования максимальная, Va
| 135,8/156,4
|
Скорость сваливания (без двигателя)
| 74
|
Скорость сваливания (с двигателем)
| 66
|
Скорость максимальная c выпущенными на 36° закрылками, Vf
| 95,9/111
|
Массовые характеристики
|
Масса пустого (с маслом), кг
| 317,0
|
Полезная нагрузка (с полными топливными баками), кг
| 174,9
|
Полная нагрузка, кг
| 227,3
|
Двигатель
| Rotax-912 UL
|
Мощность, л. с.
| 80
|
Межремонтный ресурс двигателя, ч
| 1200
|
Максимальные обороты, об/мин
| 5800
|
Температура головок цилиндров максимальная, °C
| 149
|
Температура масла максимальная, °C
| 140
|
Система питания
| двойная карбюраторная
|
Площадь заборника топливной системы, см2
| 25,8
|
Объем масла, л, тип
| 2,4, Mobile One
|
Система зажигания
| бесконтактная сдвоенная
|
Система охлаждения
| смешанная
|
Площадь входного сечения охлаждения, м2
| 0,021
|
Площадь выходного отверстия, м2
| 0,054
|
Винт
| модель RT-2, двухлопаст-ный из углеволокна и алюминия
|
Диаметр винта, м
| 1,9
|
Клиренс винта, горизонтально/хвост опущен, м
| 0,206/0,533
|
Диаметр кока воздушного винта, м
| 0,31
|
Электрическая система
| 12 V
|
Топливная система
| Два крыльевых топливных бака, подача самотеком, подкачивающий насос с приводом от двигателя, 2 карбюратора
|
Бензин
| 100 LL или автомобильный <премиум>
|
Объем топлива, л
| 72,9
|
Невырабатываемый остаток, л
| 3,8
|
Тормозная система
| Цилиндры Cleveland, колеса/диски Matco
|
Система управления
| Элероны и руль направления - тросовая, руль высоты - жесткая
|
Размер шин, основных колес/хвостового
| 6,00 х 6 основных/цельнолитое хвостовое колесо 0,15 м в диаметре
|
Геометрические размеры кабины
|
Количество мест
| 2
|
Посадка в кабину
| Через двери справа и слева
|
Ширина (в бедрах), м
| 0,62
|
Ширина (в плечах), м
| 0,67
|
Высота кресла по каркасу, м
| 0,9
|
Вместимость багажного отделения, кг
| 22,7
|
Размеры багажной двери, м
| 0,36 х 0,43
|
(Окончание в следующем номере)
С. Соложенец, В. Меглинский.
По материалам зарубежных источников