Ювелирное обозрение

Это лёгкий самолёт одномоторный двухместный моноплан-парасоль классической схемы с хвостовым управляемым колесом. Предназначен для учебно-тренировочных полётов.

Крыло самолёта имеет профиль ЦАГИ РИ относительной толщиной 14%. Технологически крыло делится на центроплан и консоли. Центроплан крепится к фюзеляжу четырьмя стойками (пара передних — с подкосами). Стойки выполнены из трубы (сталь 20) диаметром 36×1 мм, подкосы — из такой же трубы, только диаметром 25×1 мм. Консоли соединяются с центропланом и с помощью подкосов — с фюзеляжем.

Подкосы крыла — овального профиля и сечением 100×40 мм склеены из четырёх сосновых пластин с разным направлением поперечных волокон (переклей). У консоли лонжерон из дюралюминиевой трубы диаметром 110 мм и толщиной стенки 2 мм (от поливальной установки), а у центроплана — из стальной трубы диаметром 40 мм и толщиной стенки 1,5 мм. В местах крепления подкосов крыла лонжероны консолей усилены бужами — втулками длиной 700 мм и наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубы лонжерона.

В концах бужей на протяжении около 200 мм вырезаны клинья для более равномерного распределения нагрузки. Впоследствии для обеспечения требуемого запаса продольной устойчивости центровку самолёта сместили вперёд относительно средней аэродинамической хорды, придав консолям крыла угол стреловидности. Для этого к корневому концу лонжерона консоли пришлось приклепать стальные ушки вилки с накладками. Крепёж центроплана к стойкам, а стоек — к фюзеляжу, а также составных частей крыла между собой осуществлён болтами М8.

Нервюры — деревянные. Набраны в основном из липовых реек сечением 6×6 мм (верхняя и нижняя дужки, подкосы). Дужка носка крыла выполнена из такой же гнутой рейки переменного сечения. Кницы — из 1-мм фанеры, а стойка лонжерона — из 3-мм фанеры. Каждая нервюра нанизывается на трубу лонжерона через отверстие в стойке и крепится к нему с помощью четырёх дюралюминиевых уголковых кронштейнов заклёпками.

В местах же крепления подкосов крыла к лонжерону, а также стойки концевых и корневых нервюр приклёпаны в восьми точках. Здесь же отмечу, что корневые нервюры — усиленные, их дужки и подкосы набраны из реек сечением 12×6 мм. В носовой части, вдоль всей консоли, нервюры связаны тремя стрингерами: нижним, передним (средним) и верхним.

Между нервюрами, от переднего стрингера до верхнего, установлены дополнительные полудуги из 3-мм фанеры. Задняя стенка консоли крыла швеллерообразная, деревянная, состоит из двух полок (бруски сечением 15×15 мм) и стенки (1-мм фанера), служащей для навески элеронов и закрылков.

Носок крыла от нижнего стрингера до верхнего для обеспечения жёсткости профиля обшит 1-мм фанерой, а остальная часть несущей поверхности обтянута бязевым полотном, пришитым к силовым и формообразующим элементам консолей крыла нитками.

Полотно пропитано самодельным эмалитом — раствором целлулоида в ацетоне. В местах крепления к крылу подкосов, в консолях между лонжероном и задней стенкой установлены распорки, сделанные по подобию последней: стенка из 3-мм фанеры, а полка — из реек сечением 15×10 мм. Нервюры элеронов и закрылки изготовлены из липовых пластин с вырезами для облегчения, а лонжероны — из сосновых полок 12×12 мм и стенок из 1-мм фанеры.

Носки элеронов и закрылков до лонжеронов обшиты 1-мм фанерой. Сборка деталей нервюр всего крыла и фюзеляжа производилась на эпоксидном клее — многократно проверенным на практике связующем. Обшивка крыла — полотняная (бязевая), с пропиткой эмалитом. Фюзеляж деревянный, ферменной конструкции, прямоугольного сечения. Основой его силового набора являются четыре сосновых лонжерона сечением в передней и средней частях 20×20 мм и переходящих в сечение 16×16 мм — в хвостовой части. Лонжероны соединены между собой в ферму посредством стоек и поперечин такого же сечения.

Носовая и хвостовая части фюзеляжа обшиты 3-мм фанерой. Средняя часть дополнена раскосами и обтянута бязевым полотном. Хвостовое оперение — деревянное с расчалками. Стабилизатор состоит из лонжерона и задней стенки с нервюрами между ними и обшит пропитанным эмалитом полотном. На заднюю стенку навешивается руль высоты, состоящий из двух половин. Носовая часть руля до лонжерона зашита 1-мм фанерой (как у крыла), которая воспринимает нагрузки на кручение, а остальная поверхность обтянута пропитанным полотном.

Вертикальное оперение: киль и руль поворота сделаны аналогично горизонтальному оперению. Управление рулём направления — тросовое, а рулём высоты — смешанное. Шасси — пирамидальное с основными колёсами от мотороллера «Тула». Основные стойки шасси — из труб диаметром 36×1,5 мм, они соединены шарнирно с нижними лонжеронами фюзеляжа через четыре уголковых кронштейна. Амортизаторы — пружинные. Хвостовая опора — управляемая, с резиновым пластинчатым амортизатором и колесом размерами 200×80 мм.

Моторная рама сварена из труб (сталь 20) сечением 20×2 мм и скреплена с лонжеронами фюзеляжа через четыре кронштейна-накладки. Двигатель стыкуется с ней в четырёх точках через сайлентблоки. В качестве силового агрегата в винтомоторной установке использован двигатель от автомобиля ВАЗ-21083, причём без переделок, только к его выпускному коллектору приспособлен глушитель от мотоцикла «Минск».

Крутящий момент от двигателя на воздушный винт передаётся через самодельный шестерёнчатый редуктор с передаточным отношением 2,6. Ведущая шестерня (27 зубьев) — от мотоцикла «Иж-Планета-Спорт», ведомая (70 зубьев) — самодельная, их валы выточены из вала коробки перемены передач грузового автомобиля ГАЗ-51.

Картер редуктора сварен из стального 3-мм листа и обработан с помощью несложных приспособлений на школьных токарном и фрезерном станках. Топливный бак ёмкостью 50 л расположен в носовой части фюзеляжа. Воздушный винт диаметром 1,6 м — тянущий, моноблочный двухлопастный, деревянный (переклей из сосновых брусков), покрыт двумя слоями стеклоткани на эпоксидном связующем, с окантовками из латунного листа. Впоследствии его заменили подобным, но диаметром 2 м. При этом пришлось увеличить высоту расположения оси винта, чего добились сужением колеи шасси. Винт развивает тягу на 150 кгс на взлётном режиме.

Управление и приборы смонтированы в обеих кабинах. Управление самолётом (рулём высоты и элеронами) — от любой из двух ручек, соединённых тягой и расположенных перед сиденьями в каждой из кабин. Отклонение руля направления и поворот хвостового колеса производятся одновременно от педалей посредством тросовой проводки. Управление двигателем — от рычага, закреплённого слева от пилота. Управление закрылками осуществляется от рукоятки-рычага с фиксатором с места пилота из задней кабины.

Самолёт оборудован приборами, контролирующими работу двигателя и обеспечивающими полёт в простых метеорологических условиях. Все они расположены на приборных досках в обеих кабинах. Сиденья — самодельные, снабжены пристежными ремнями — автомобильными ремнями безопасности. Самолёт прошел техническую комиссию и зарегистрирован в ФЛА в 2002 году. На сегодня его налёт превысил 500 часов (2412 посадок).

После 500 часов налёта была произведена ревизия двигателя. Износа трущихся деталей пока не обнаружено. В ходе эксплуатации в конструкцию самолёта вносились изменения, хотя и не кардинальные. Так, со временем тросовое управление элеронами заменили жёстким. У кабин вместо бортов для удобства пилота и пассажира сделали с одной стороны откидные дверки. Изменили конструкцию хвостовой опоры и расположение педалей.

Колёса основных опор оборудовали механическими тормозами с приводом от рычага на рукоятке через трос в боуденовской оплётке. Перед кабинами установили прозрачные козырьки из 5-мм оргстекла, заголовник у пилота, а за спинкой сиденья в задней кабине организовали небольшой багажник. Усилили крепление стабилизатора передним подкосом.

Изменили покраску самолёта. В конце мая 2008 года наш коллектив с самолётом «Настойчивый» в очередной раз участвовал во Всероссийском слёте любителей авиации в Г.Владимире. Ежегодные перелёты на слёт и обратно показали, что самолёт способен преодолевать расстояния и в несколько сотен километров без посадок. Советую авиаконструкторам-любителям: смелее стройте простые самолёты. Они доступны всем. Только будьте настойчивы и уверены в себе, и тогда у вас всё получится! Успехов!

(Автор: В.РУМЯНЦЕВ, г. Приволжск, Ивановская обл.)

Общие характеристики самолета:
Взлётная масса, кг. 600
Масса пустого, кг. 435
Запас топлива, л. 70

Скорость, км/ч:
отрыва. 60
посадочная. 40
крейсерская. 100
максимальная. 140
сваливания. 40
Скороподъёмность, м/с. 3
Разбег/пробег, м. 70/100

Крыло
Размах, м. 10,75
Площадь, м2. 15
Хорда, м. 1,4
Профиль. Р-П-14%
Угол установки, град. 3
Угол поперечного V град. 1,5
Угол стреловидности по передней кромке, град. 2
Размах элерона, м. 2
Хорда элерона, м. 0,35
Углы отклонения элерона, град. +30/-2
Размах закрылка, м. 2.5
Хорда закрылка, м. 0,35
Угол отклонения закрылков, град. 15

Шасси
База, м. 4,05
Колея, м. 1,85
Размер основных колёс, мм. 440×100
Размер хвостового колеса, мм. 185×45
Горизонтальное оперение
Размах стабилизатора, м. 3,1
Корневая хорда стаблизатора, м. 1,08
Площадь стабилизатора, м2. 2,85
Угол установки стабилизатора, град. -1
Хорда руля высоты, м. 0,5
Площадь руля высоты, м2. 1,45
Углы отклонения рулей высоты, град. +30/-25

Вертикальное оперение
Высота киля, м. 1,36
Площадь киля, м2. 1,38
Площадь руля направления, м2. 0,88
Углы отклонения руля направления, град. +30/-30

Силовая установка
Двигатель. ВАЗ-21083
Тип. карбюраторный
Макс, число оборотов в мин. 5500
Макс, мощность, л.с. 70
Режимы работы (мощность/об.в мин.):
Взлётный (время работы—до 5 мин). 56/4700
номинальный. 49/4100
крейсерский. 43/3600
малый «газ». 24/2000
Марка топлива. АИ-92, АИ-93

Двухместный самолёт моноплан-парасоль «Настойчивый»: 1—воздушный винт; 2—редуктор; 3—капот двигателя; 4 — стойки крыла; 5 — козырёк (2 шт.); 6—кабины (2 шт.); 7—гаргрот; 8—фюзеляж; 9— киль; 10—руль направления; 11—хвостовое колесо; 12—хвостовая опора с колесом; 13—основная опора шасси; 14—колесо основной опоры шасси (от мотороллера, 2 шт.); 15—глушитель (от мотоцикла «Минск); 16—консоль крыла (2 шт.); 17 — накладка (дюралюминий, лист s 1, 2 шт.); 18 — центроплан крыла; 19—подкос консоли крыла (2 шт.); 20—распорка (дюралюминиевая труба диаметром 20, 4 шт.); 21—закрылок (2 шт.); 22—элерон (2 шт.); 23—стабилизатор; 24—руль высоты

Консоль крыла: 1—лонжерон (дюралюминиевая труба Д16Т диаметром 110×2); 2—корневая нервюра (сосновая рейка 12×6); 3— обшивка корневой части (фанера s1); 4— нормальная нервюра (сосновая рейка 6×6); 5—полудуга (фанера s3); 6—раскос (труба Д16Т, 045, 2 шт.); 7—распорка с кницей (сосновая рей¬ка 6×6, фанера s1, 2 шт.); 8—передний (средний) стрингер (сосновая рейка треугольного сечения, а = 10); 9—нижний и верхний стрингеры (сосно¬вая рейка s12x8); 10—стойка лонжерона (фанера s3); 11—задняя стенка (сосновые рейки 15×15 и 25×25, фанера s1); 12 — обшивка носка (фанера s1); 13—концевая нервюра (сосновая рейка 12×6); 14 — заполнитель (пенопласт,); 15 — законцовка; 16—подкос нервюры элерона и закрылка (8 шт.); 17—узел подвески элерона к консоли; 18—носок элерона (фанера s1); 19—лонжерон элерона (сосно¬вая рейка 10×10, фанера s 1); 20—нервюра элерона (липовая пластина s1); 21 —задняя кромка элерона; 22—поперечная тяга управления элероном (дюра¬люминиевая труба диаметром 8); 23—качалка; 24—продоль¬ная тяга управления элероном (дюралюминиевая труба диаметром 10); 25—верхняя дужка (сосновая рейка 6×6); 26—нижняя дужка нервюры (сосновая рейка 6×6); 27—междужечные подкосы (сосновая рейка 6×6); 28—кница (фанера s1); 29—буж лонжерона (дюралюминиевая труба диаметром 113×1,5); 30—уголковый кронштейн; 31—кронштейн крепления подкоса; 32—ушко вилки (передний узел) крепления консоли к центроплану (сталь, лист s2,2 шт.); 33 —лонжерон центроплана (стальная труба диаметром 40×1,5), обстановка; 34—распорка задней стенки (сосновая рейка 15×15, по количеству нервюр); 35—распорка лонжерона элерона или закрылка (сосновая рейка 10×10, по количеству нервюр); 36—кронштейн (задний узел) крепления консоли к центроплану; 37—кронштейн быстроразъёмного соединения закрылка с рычагом его управления

3 месяца назад, 28 мая 2017 года, совершил свой первый полёт российский ближне-среднемагистральный среднефюзеляжный пассажирский самолёт МС-21 «Иркут». Он успешно отлетал полчаса и на этот год уже запланировано начало серийного производства. Вроде бы всё обычно, но только с первого взгляда. МС-21 не зря расшифровывается как «Магистральный самолёт XXI века».

Сейчас я вам расскажу, что необычного в этом самолёте.

Ноги, крылья. Главное — хвост!

1. Самое необычное в МС-21 — крылья и несколько других деталей силовой конструкции. Они изготовлены из полимерных композитных материалов (ПКМ). В мире сегодня существует только три самолёта с такими крыльями: Boeing 787 Dreamliner, Airbus A350 XWB и Bombardier CSeries.

2. ПКМ — это несколько слоёв углеволокна, скреплённого между собой специальной смолой. Чем же так хорош этот материал? Во-первых, прочность углепластиков выше чем у алюминия в 6-8 раз, а удельный вес — ниже в 1,5 раза. Использование ПКМ при производстве космической и авиационной техники позволяет сэкономить от 5 до 30% веса летательного аппарата. Во-вторых, крыло самолёта из ПКМ условно состоит из 10 элементов, а из металла — из 100. Можно понять, монтаж какого крыла обходится дороже.
Производят такие крепкие и ультрасовременные крылья для МС-21 в Ульяновске. Завод называется «АэроКомпозит» и находится на территории «Авиастара». Давайте заглянем за проходные и посмотрим, как выглядит это производство.

Первое, что поражает — это огромные и стерильно чистые цеха! Производство углепластика не терпит грязи, ведь попадание инородных включений в массу грозит снижением прочности всей конструкции крыла.

Как это сделано?

3. Процесс изготовления кессона крыла состоит из нескольких этапов. Сначала подготавливается поверхность нужной формы, на которую будет выложено углеволокно. На «АэроКомпозите» из ПКМ могут сделать элероны, спойлеры, закрылки, рули высоты и направления, лонжероны и обшивку крыла со стрингерами, секции панелей центроплана, силовые элементы, обшивку киля и хвостового оперения.

4. Вот так выглядит оснастка для выкладки одной из деталей силовой конструкции МС-21:

5. Тяжёлые конструкции оснастки транспортируются к месту выкладки на специальных платформах. К примеру, для перевозки оснастки для будущего стрингера задействуют две таких тележки.

6. Следующий этап — выкладка сухой углеродной ленты и предварительное формование детали в автоматическом режиме на выкладочной оснастке. Для выкладки используется роботизированный испанский комплекс MTorres.

7. Он немного напоминает GLaDOS из компьютерных игр Portal и Portal 2.

8. Этот робот с высокой точностью укладывает волокно к волокну, формируя слои будущей конструкции.

9. Автоматическую выкладку сухого углеволокна для изготовления крупных интегральных конструкций никто никогда в авиапромышленности не применял. Такое крупное и сложное изделие, как крыло самолёта, по этой технологии впервые сделали в Ульяновске.

Собранная преформа уезжает в термоинфузионную установку TIAC (Франция). Это большая камера, в которой углеволокно пропитывается эпоксидной смолой и запекается. Установка контролирует температуру, количество смолы и скорость заполнения вакуумного мешка, в который помещается углеволокно.

10. Этот процесс может занимать от 5 до 30 часов в зависимости от типа, размера и сложности изготавливаемой детали. Процесс полимеризации смолы и волокна проходит при температуре 180°С.

На выходе из TIAC получается монолитная деталь.

11. Её необходимо механически обработать.

12. Но до начала обработки нужно убедиться, что деталь действительно является монолитной и не содержит в себе пустоты и дефекты. Для этого она отправляется на пункт неразрушающего ультразвукового контроля Technatom.

13. Крыло получилось качественным — отправляем его на механическую обработку в 5-координатный фрезерный центр MTorres.

16. После обработки готовая деталь поступает на участок итоговой сборки кессона крыла.

17. В этой части завода используется больше ручной труд, чем автоматический. Здесь гораздо больше людей, тогда как на других участках их почти нет — вся работа выполняется роботами. А всего на заводе работает около 500 человек. Несмотря на постоянно открытые вакансии, устроиться сюда не очень просто — каждый кандидат проходит тщательную проверку.

Летаем на композите

18. Композитные крылья будут использоваться не только на МС-21. Планируется, что новые модификации SSJ-100 так же будут оснащаться силовыми деталями из ПКМ. Мощности завода рассчитаны на выпуск до 100 комплектов композитных крыльев в год, но на текущий момент загружены не полностью.

Заметили ош Ы бку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Эта модель летающего крыла довольно быстро и просто собирается. По словам автора, на ее сборку уйдет всего пару вечеров в неспешном режиме сборки. Модель отлично летает и слабо чувствительна к порывам ветра в пределах до 4-ех метров в секунду. Еще уникальна модель тем, что умеет планировать. Впечатляет и скорость передвижения летающего крыла, при установке рекомендуемой электроники самоделка разгоняется до целых 80-ти км/ч.

Характеристики модели:
Полетный вес модели находится в пределах до 550 грамм.
Размах крыльев составляет 980 мм.
Длина судна 460 мм.

Материалы и инструменты для модели:

1. В модели использовался двигатель Turnigy SK 28-26 1350Kv / 260W. (Как альтернатива подойдет D2826-10 1400kv Brushless Motor).
2. Регулятор для двигателя TurnigyAE-25A.
3. Серводвигатели HXT900.
4. Аккумулятор типа Turnigy 2200mAh 2S 30C.
5. В качестве винта APC9х6.
6. Потолочная плитка (упаковка).
7. Линейка.
8. Канцелярский нож.
9. Шариковая ручка.
10. Клей для потолочки.
11. Цветной скотч.

Процесс изготовления модели:

Шаг первый. Разметка
Чертить придется с нуля, но не стоит пугаться, так как здесь все очень просто. В первую очередь с краев листа необходимо срезать по 3-5 мм, тем самым мы уберем округлые края, которые для самоделки не понадобятся. Далее нужно разметить нижнюю обшивку крыла, как видно на фото. Также необходимо вынести и вырезать разметку для установки лонжеронов.

Лонжероны необходимо приклеить к нижней обшивки консолей, а затем происходит разметка задней части крыла для стачивания на «ус».

Шаг четвертый. Верхняя обшивка
Верхняя обшивка делается точно так, как и нижняя, но она больше по размерам. Чтобы обшивку было проще приклеить к лонжеронам, ее следует изогнуть.