Легкие летательные аппараты. Перспективы развитие Volocopter

Вы решили построить самолёт. И сразу перед вами первая проблема - каким ему быть? Одноместным или двухместным? Чаще всего это зависит от мощности имеющегося двигателя, наличия необходимых материалов и инструментов, а также от размеров «ангара» для постройки и хранения самолёта. И в большинстве случаев конструктору приходится останавливать свой выбор на одноместном летательном аппарате тренировочного типа.

Как утверждает статистика, этот класс самолётов является самым массовым и популярным среди конструкторов-любителей. Для таких машин используются самые различные схемы, типы конструкций и двигателей. Одинаково часто встречаются бипланы, монопланы с низко- и высокорасположенным крылом, одно- и двухмоторные, с тянущими и толкающими винтами и т.п.

Предлагаемый цикл статей содержит анализ достоинств и недостатков основных аэродинамических схем самолётов и их конструктивных решений, что позволит читателям самостоятельно оценить сильные и слабые стороны различных любительских конструкций, поможет выбрать лучшую из них и наиболее подходящую для постройки.

С ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ -ОДИН НА ОДИН

Одной из наиболее распространенных схем любительского одноместного самолёта является подкосный моноплан с высокорасположенным крылом и тянущим воздушным винтом. Следует заметить, что эта схема появилась в 1920-х годах и за всё время своего существования практически не изменилась, став одной из наиболее изученных, испытанных и конструктивно отработанных. Характерные признаки самолёта такого типа - деревянное двухлонжеронное крыло, стальной сварной ферменный фюзеляж, полотняная обшивка, пирамидальное шасси и закрытая кабина с дверью автомобильного типа.

В 1920-е - 1930-е годы широкое распространение получила разновидность этой схемы - самолёт типа «парасоль» (с франц. parasol - зонтик от солнца), представлявший собой высокоплан с крылом, закреплённым на стойках и подкосах над фюзеляжем. «Парасоли» в любительском самолётостроении встречаются и поныне, однако они, как правило, конструктивно сложны, менее совершенны в аэродинамическом отношении и менее удобны в эксплуатации, чем классические высокопланы. К тому же, у таких аппаратов (особенно небольших размеров) весьма затруднён доступ в кабину и, как следствие, - сложность её аварийного покидания.

Одноместные самолёты-высокопланы:

Двигатель - ЛК-2 мощностью 30 л.с. конструкции Л.Комарова, площадь крыла - 7,8 м2, профиль крыла - КларкУ, взлётная масса - 220 кг (пилот - 85 кг, силовая установка - 32,2 кг, фюзеляж - 27 кг, шасси с лыжами -10,5 кг, горизонтальное оперение - 5,75 кг, крыло с подкосами - 33 кг), максимальная скорость — 130 км/ч, дальность полёта при запасе топлива 10 л-180-200 км

Двигатель - «Цюндапп» мощностью 50 л.с., площадь крыла - 9,43 м2, взлётная масса — 380 кг, масса пустого — 260 кг, максимальная скорость -150 км/ч, скороподъёмность у земли - 2,6 м/с, продолжительность полёта -8 ч, скорость сваливания - 70 км/ч

К достоинствам высокопланов можно отнести простоту техники пилотирования, особенно если удельная нагрузка на крыло не превышает 30 - 40 кг/м2. Высокопланы отличаются хорошей устойчивостью, прекрасными взлётно-посадочными характеристиками, они допускают заднюю центровку до 35 -40% средней аэродинамической хорды (САХ). Из кабины такого аппарата лётчику обеспечен оптимальный обзор вниз. Короче говоря, для тех, кто строит свой первый самолёт, да к тому же собирается самостоятельно освоить его пилотирование, лучшей схемы не придумать.

В нашей стране к схеме подкосного высокоплана авиаконструкторы-любители обращались неоднократно. Так, в своё время появилась целая эскадрилья самолётов-«парасолей»: «Малыш» из Челябинска, созданный бывшим лётчиком Л.Комаровым, «Ленинградец» из Санкт-Петербурга, построенный группой авиамоделистов во главе с В.Тацитурновым, высокоплан, спроектированный механизатором В.Фроловым из подмосковного села Донино.

О последнем аппарате следует рассказать подробнее. Хорошо изучив наиболее простую схему подкосного высокоплана, конструктор тщательно спланировал свою работу. Крыло изготовил из сосны и фанеры, фюзеляж сварил из стальных труб и обтянул эти элементы самолёта полотном по классической авиационной технологии. Колёса для шасси подобрал большие, чтобы можно было летать с неподготовленных грунтовых площадок. Силовой агрегат - на базе 32-сильного двигателя МТ-8, снабжённого редуктором и воздушным винтом большого диаметра. Взлётная масса самолёта - 270 кг, полётная центровка - 30% САХ, удельная нагрузка на крыло - 28 кг/м2, размах крыла - 8000 мм, тяга винта на месте - 85 кгс, максимальная скорость - 130 км/ч, посадочная - 50 км/ч.

Лётчик-испытатель В. Заболотский, производивший облёт этого аппарата, пришёл в восторг от его возможностей. По словам пилота, им сможет управлять даже ребёнок. Самолёт эксплуатировался у В. Фролова более десяти лет и участвовал в нескольких слётах СЛА.

Не меньший восторг у лётчиков-испытателей вызвал самолёт ПМК-3, созданный в подмосковном городе Жуковский группой авиаконструкторов-любителей под руководством Н. Прокопца. Машина имела своеобразную носовую часть фюзеляжа, очень низкое шасси и была спроектирована по схеме подкосного высокоплана с закрытой кабиной; с левой стороны фюзеляжа предусматривалась дверь. Крыло несколько скошено назад для обеспечения необходимой центровки. Конструкция самолёта - цельнодеревянная, с обтяжкой полотном. Крыло - однолонжеронное, с сосновыми полками, набор нервюр и лобик крыла обшиты фанерой.

Площадь крыла - 10,4 м2, профиль крыла - Р-Ш, взлётная масса - 200 кг, запас топлива - 13 л, полётная центровка - 27% САХ, статическая тяга воздушного винта - 60 кгс, скорость сваливания - 40 км/ч, максимальная скорость - 100 км/ч, дальность полёта - 100 км

Основа фюзеляжа - три лонжерона, и посему фюзеляж имел треугольное поперечное сечение. Оперение и система управления самолёта ПМК-3 выполнены как у известного учебного планёра Б. Ошкиниса БРО-11 М. Основа силовой установки - 30-сильный подвесной лодочный мотор «Вихрь» с жидкостным охлаждением; при этом радиатор немного выступал из правого борта фюзеляжа.

Интересной разновидностью подкосного высокоплана любительской постройки стал «Дон Кихот», разработанный в Польше Я. Яновским. С лёгкой руки энтузиаста самодеятельного авиастроения известного лётчика-планериста-испытателя и журналиста Г.С. Малиновского, опубликовавшего в журнале «Моделист-конструктор» чертежи «Дон Кихота», эта, в общем-то, не совсем удачная схема получила весьма широкое распространение в нашей стране - на слётах СЛА порой насчитывалось более четырёх десятков аналогичных аппаратов. Профессиональные авиаконструкторы, правда, считают, что авиаторов-любителей в этой схеме привлекала прежде всего необычность внешнего вида самолёта, но именно в ней и таились некоторые «подводные камни».

Характерной особенностью «Дон Кихота» была вынесенная вперёд кабина, которая обеспечивала прекрасный обзор и удобное размещение лётчика. Однако на предельно лёгком самолёте массой до 300 кг центровка существенно менялась в случае, когда в кабину вместо 80-кг пилота садился более субтильный, весивший 60 кг — аппарат при этом вдруг превращался из чрезмерно устойчивого в абсолютно неустойчивый. Избежать подобной ситуации следовало ещё при проектировании машины - нужно было только установить кресло пилота в центре её тяжести.

Самолёты с толкающим воздушным винтом, спроектированные по схеме самолёта «Дон Кихот»:

Мощность двигателя — 25 л.с., площадь крыла — 7,5 м2, масса пустого - 150 кг, взлётная масса - 270 кг, максимальная скорость - 130 км/ч, скороподъёмность у земли — 2,5 м/с, потолок — 3000 м, дальность полёта - 250 км. Конструкция машины - цельнодеревянная

Мощность двигателя - 30 л.с., размах крыла -7 м, площадь крыла - 7 м2, масса пустого - 105 кг, взлётная масса - 235 кг, максимальная скорость - 160 км/ч, скороподъёмность — 3 м/с, продолжительность полёта - 3 ч

Конструкция - стеклопластиковая, мощность двигателя - 35 л.с., размах крыла — 8 м, площадь крыла — 8 м2, профиль крыла — Кларк YH, взлётная масса - 246 кг, масса пустого - 143 кг, полётная центровка - 20% САХ, максимальная скорость - 130 км/ч

Ещё одна особенность «Дон Кихота» - шасси с хвостовым колесом. Как известно, такая схема в принципе не обеспечивает путевой устойчивости лёгкого самолёта при движении его по аэродрому. Дело в том, что движения самолёта с уменьшением его массы и моментов инерции становятся быстрыми, резкими, короткопериодическими, и пилоту приходится всё своё внимание сосредотачивать на выдерживании направления разбега или пробега.

Самолёт А-12 из клуба «Аэропракт» (г. Самара), представлявший собой одну из копий «Дон Кихота», обладал точно таким же врождённым дефектом, что и первенец этой плеяды, однако конструкторы после испытаний машины профессиональными лётчиками В. Макагоновым и М. Молчанюком быстро нашли ошибку в конструкции. Заменив на А-12 хвостовое колесо носовым, они полностью устранили один из главных недостатков самолёта польской схемы.

Ещё один существенный недостаток «Дон Кихота» - использование толкающего воздушного винта, затеняемого в полёте кабиной пилота и крылом. При этом эффективность винта резко падала, а крыло, не обдуваемое воздушным потоком от винта, не обеспечивало расчётной подъёмной силы. В результате росли взлётная и посадочная скорости, что приводило к удлинению разбега и пробега, а также уменьшало скороподъёмность. При низкой тяговооружённости самолёт мог вообще не оторваться от земли. Именно это и произошло на одном из слётов СЛА с самолётом «Эльф», построенным по схеме «Дон Кихота» студентами и сотрудниками МАИ.

Конечно, строить аппараты с толкающим воздушным винтом вовсе не возбраняется, однако необходимость и целесообразность создания самолёта с такой силовой установкой в каждом конкретном случае следует тщательно оценивать, поскольку при этом неизбежны потери тяги и подъёмной силы крыла.

Следует заметить, что конструкторам, творчески подошедшим к использованию силовой установки с толкающим воздушным винтом, удавалось преодолевать недостатки такой схемы и создавать весьма интересные варианты. В частности, несколько удачных аппаратов по схеме «Дон Кихота» построил механизатор из города Днепродзержинска П. Атёмов.

Площадь крыла - 8 м2, взлётная масса - 215 кг, максимальная скорость - 150 км/ч, скорость сваливания - 60 км/ч, скороподъёмность у земли - 1,5 м/с, диапазон эксплуатационных перегрузок - от +6 до -4

1 - металлический носок крыла; 2 - трубчатый лонжерон крыла; 3 - закрылок; 4 - трубчатые лонжероны элерона и закрылка; 5 - элерон; 6 - рукоятка управления двигателем; 7 - входная дверь кабины пилота (справа); 8 - двигатель; 9 - тяга управления элерона; 10 - подкос в плоскости крыла; 11 - клёпаная дюралюминиевая фюзеляжная балка; 12 - трубчатые лонжероны; 13 - указатель скорости; 14 - выключатель зажигания; 15 - высотомер; 16 - вариометр; 17 - указатель скольжения; 18 - указатель температуры головки цилиндра; 19 - ручка управления закрылком; 20 - наспинный парашют

Хорошо летающий самолёт с толкающим воздушным винтом был создан коллективом самодеятельных авиаконструкторов из клуба «Полёт» Самарского авиационного завода под руководством П. Апьмурзина - машина эта получила название «Кристалл». Облетавший её лётчик-испытатель В. Горбунов не поскупился на высокую оценку - по его отзывам, машина обладала хорошей устойчивостью, была легка и проста в управлении. Самарцы сумели обеспечить высокую эффективность закрылков, отклонявшихся на 20° на взлёте и на 60° - при посадке. Правда, скороподъёмность этого летательного аппарата составляла лишь 1,5 м/с из-за затенения толкающего воздушного винта широкой кабиной пилота. Тем не менее, названный параметр оказался вполне достаточным для любительской конструкции - и это несмотря на то, что взлёт его был несколько затруднён.

Привлекательный внешний вид «Кристалла» сочетается с великолепным производственным исполнением цельнометаллического моноплана. Фюзеляж планёра представляет собой дюралюминиевую балку, склёпанную из 1-мм листов Д16Т. В силовой набор балки входили также несколько выгнутых из листового дюралюминия стенок и шпангоутов.

Следует заметить, что в любительских конструкциях вместо металла вполне можно использовать фанеру, сосновые бруски, пластики и другие доступные материалы.

В изгибе фюзеляжной балки, в носовой её части, располагалась кабина, закрытая большим прозрачным фонарём гранёной формы и лёгким обтекателем из листового Д16Т толщиной 0,5 мм.

Подкосное крыло - оригинальной однолонжеронной конструкции с лонжероном из дюралюминиевой трубы 90x1,5 мм, воспринимавшим нагрузки от изгиба и кручения крыла. Набор нервюр из 0,5-мм Д16Т, штампованных в резину, закреплялся на лонжероне заклёпками. Подкос крыла изготовлен из дюралюминиевой трубы 50x1 и облагорожен обтекателем из Д16Т. В принципе, дюралюминиевые лонжероны и подкосы можно заменить деревянными, коробчатого сечения.

Крыло оснащалось элеронами и закрылками с механическим ручным приводом. Профиль крыла - Р-ІІІ. Элерон и закрылок имели лонжероны из дюралюминиевых труб диаметром 30x1 мм. Лобик крыла - из 0,5 мм листового Д16Т. Поверхности крыла обтягивались полотном.

Оперение - свободнонесущее. Киль, стабилизатор, руль направления и руль высоты - также однолонжеронные, с лонжеронами из труб Д16Т диаметром 50x1,5 мм. Оперение обтягивалось полотном. Проводка управления элеронами имела жёсткие тяги и качалки, проводка к рулям - тросовая.

Шасси - трёхопорное, с управляемым носовым колесом. Амортизация шасси на самолёте происходила за счёт упругости колёс-пневматиков с размерениями 255x110 мм.

Основа силовой установки самолёта - 35-сильный двухцилиндровый двигатель РМЗ-640 от снегохода «Буран». Воздушный винт - деревянной конструкции.

При сравнении тянущего и толкающего воздушных винтов нужно иметь в виду, что для аппаратов с малой мощностью силовой установки первый более эффективен, что в своё время великолепно продемонстрировал французский авиаконструктор сотрудник фирмы «Аэроспасьяль» Мишель Коломбан - создатель небольшой и весьма изящной авиетки «Кри-кри» (сверчок).

Не будет лишним напомнить, что создание малогабаритных летательных аппаратов с моторами минимальной мощности во все времена привлекало как любителей, так и профессионалов. Так, конструктор больших самолётов O.K. Антонов, уже построивший летающий гигант Ан-22 «Антей» взлётной массой 225 т, в своей книге «Десять раз сначала» рассказал о своей давней мечте - самолёте-малютке с двигателем в 16 л.с. К сожалению, создать такой аппарат Олег Константинович не успел...

Сконструировать компактный самолёт - задача не такая уж простая, как это может показаться на первый взгляд. Многие задумывали его в виде сверхлёгкой машины с предельно малой нагрузкой на крыло. В итоге получались ультралёгкие аппараты, способные летать лишь при полном отсутствии ветра.

Позднее конструкторы пришли к идее использования для таких аппаратов крыльев небольшой площади и с большой удельной нагрузкой, что позволило значительно уменьшить размеры машины и повысить её аэродинамическое качество.

Двухмоторные низкопланы:

Б - самолёт «Пася» Эдварда Магранского (Польша) — удачный пример творческого развития схемы «Кри-Кри»:

Силовая установка - два двигателя KFM-107E суммарной мощностью 50 л.с., площадь крыла - 3,5 м2, удлинение крыла - 14,4, масса пустого - 180 кг; взлётная масса - 310 кг; максимальная скорость - 260 км/ч; скорость сваливания - 105 км/ч; дальность полёта - 1000 км

1 - приёмнщс воздушного давления указателя скорости; 2 - дюралюминиевый воздушный винт (максимальная частота вращения - 1000 об/мин.); 3 - двигатель «Ровена» (рабочий объём цилиндра 137 см3, мощность 8 л.с., масса 6,5 кг); 4 - резонансная выхлопная труба; 5 - мембранный карбюратор; 6 - заборники топлива - гибкие шланги с грузиками на концах (по одному на двигатель); 7 - сектор газа (левый борт); 8 - рукоятка механизма триммерного эффекта (перенастройка пружинного загружателя руля высоты); 9 - сбрасываемая часть фонаря; 10 - безопорная качалка в тросовой проводке управления рулём направления; 11 - жёсткая проводка управления стабилизатором; 12 - тросовая проводка привода руля направления; 13 - цельноповоротное горизонтальное оперение; 14 - качалка руля направления; 15 - лонжерон киля; 16 - шасси при обжатом положении амортизации; 17 - рессора главного шасси; 18 - дренажная трубка топливного бака; 19 - ручка управления зависанием элеронов-закрылков (левый борт); 20 - топливный бак ёмкостью 32 л; 21 - тросовая проводка управления носовой стойкой шасси; 22 - регулируемые педали; 23 - загружатель педалей (резиновый амортизатор); 24-резиновый амортизатор правой стойки шасси; 25 - рама установки двигателей (стальная V-образная труба); 26 - качалка управления носовой стойкой; 27 - лонжерон крыла; 28 - зависающий элерон (углы отклонения от -15° до +8°, зависание - +30°; 29 - пенопластовый шпангоут; 30 - обшивка крыла; 31 - кронштейн навески зависающего элерона; 32 - пенопластовые нервюры; 33 - законцовка стабилизатора (бальза); 34 - лонжерон стабилизатора; 35 - носок элерона (обшивка - дюралюминий, заполнитель - пенопласт)

В настоящее время перелеты на самолетах уже не являются чем-либо необычным. Люди летают на них каждый день. Однако это не совсем то, что хочется. Чтобы удовлетворить желание полета, лучше всего сконструировать сверхлегкий летательный аппарат.

Какие требования предъявляются к сверхлегким ЛА

Когда данная сфера деятельности только начинала развиваться, многие люди допускали множество ошибок в конструкции или пренебрегали какими-либо важными требованиями, без учета которых полет был невозможен. По этой причине многим так и не удалось запустить свой собственный аппарат. Однако несколько десятков лет назад, Министерство авиации выпустило сборник определенных требований, предъявляющихся к сверхлегким летательным аппаратам. Их довольно много, однако среди них можно выделить несколько наиболее важных.

Устройства, собранные своими руками, обязательно должны быть простыми в управлении, простыми в управлении при посадке, а также взлете. Кроме того, использовать какие-либо методы управления, кроме традиционных, строго запрещено.
Если двигатель сверхлегкого самолета по какой-либо причине выходит из строя, его конструкция должна обеспечивать планирование и плавную посадку.
Максимальный допустимый разбег летательного аппарата до взлета - не более 250 метров. Минимальная скорость во время разгона должна быть не меньше 1,5 м/с.
Усилия, прилагаемые на ручку управления, должны находиться в пределах от 15 до 150 кгс в зависимости от сложности исполняемого маневра.
Фиксаторы для рулевых плоскостей должны выдерживать нагрузку минимум в 18 единиц.

Конструкция

Помимо общих требований, предъявляющихся к сверхлегким самолетам, имеются также определенные условия, касающиеся конструкции этих устройств.

Основное требование к данного рода устройствам заключается в следующем. При строительстве аппарата недопустимо использовать стали, тросы, метизы узлов и прочие материалы неизвестного происхождения. Это связано с тем, что сам по себе агрегат относится к группе устройств повышенного риска для жизни человека. Еще одно очень важно условие заключается в том, что если сборка летательного аппарата своими руками происходит с применением древесины, то она должна быть без каких-либо видимых изъянов, сучков, червоточин и т.д. Кроме того, в тех отсеках, где может скапливаться влага по каким-либо причинам, должны быть обязательно обустроены дренажные отверстия.

Нюансы сборки

Использовать гнутые трубы или же тяги крайне не рекомендуется. Особенно это касается тех узлов, где возможно возникновение усилий на сжатие или растяжение материала. В обязательном порядке при сборке летательного аппарата своими руками нужно следить за тем, чтобы все резьбовые соединения имели контровку, а шарнирные соединения подвижного типа должны быть оборудованы механическим стопором. Использовать гроверы или же запрещается. Все тросы, использующиеся при сборке, должны быть без узлов, повреждения жил. Кроме того, они должны пройти обязательную обработку антикоррозионными составами.

Высокоплан

Наиболее простой в плане изготовления вариант самолета - это высокоплан. Эта модель моноплана с тянущим моторным винтом. Стоит отметить, что схема данного устройства уже довольно старая, но зато надежная и проверенная временем. Из недостатков у этих самолетов лишь один минус - при аварийной ситуации довольно проблемно покинуть кабину пилота из-за монокрыла. Однако конструкция этих агрегатов очень проста, что является наиболее важной особенностью при сборке летательного аппарата своими руками.

Крыло конструируется из дерева по двухлонжерной схеме.
Материал для рамы - сварная сталь. Можно также использовать клепаные алюминиевые варианты.
В качестве обшивки можно использовать полностью полотняные материалы, а можно комбинированные типы.
Кабина должна быть закрытого типа. Закрываться она должна дверью по типу автомобиля.
В качестве шасси используется обычный пирамидальный тип устройства.

Высокоплан подкосной модели

Модель одномоторного высокоплана "Ленинградец" - это одна из разновидностей самодельного ЛА, конструкция которого также очень проста. Если собирать летательный аппарат своими руками, то нужно знать следующие детали. Крыло можно изготавливать из сосновой фанеры. Фюзеляж сваривается из обычной стальной трубы, а в качестве обшивки используется обычный полотняный вариант. В качестве колес для шасси были выбраны детали от сельской техники. Это делается для того, чтобы можно было стартовать с неподготовленной поверхности. Двигатель летательного аппарата базируется на конструкции мотоциклетного мотора модели МТ8, имеющего 32 лошадиных сил. Взлетная масса устройства получается - 260 кг.

Лучшие качества данный ЛА демонстрирует в области управления, а также простоты маневрирования.

Беспилотник своими руками

(БПА) также довольно сильно распространены в настоящее время. Тут стоит сказать о том, что сборка данного агрегата, особенно если собирается он по последнему слову техники, будет стоить довольно дорого.

В качестве основного материала можно выбрать тот, который по характеристикам напоминает пенопласт, но при этом не будет деформироваться от применения клея, а его прочностные показатели будут выше. Также можно использовать довольно легкий, но при этом очень жесткий вспененный полиэтилен. Стоит добавить, что для сборки данного аппарата самостоятельно придется освоить навыки работы с паяльником.

Для того чтобы начать собирать что-либо своими руками, необходимо разобраться с основами. Что представляет собой автожир? Это летательный аппарат, который отличается сверхлегкостью. Он является винтокрылой воздушной моделью, которая при полете опирается на несущую поверхность, свободно вращающегося в режиме авторотации несущего винта.

Автожир: характеристики

Данное изобретение принадлежит испанскому инженеру Хуану де ла Сиерва. Сконструирован этот летательный аппарат был в 1919 году. Стоит сказать, что в то время все инженеры пытались построить вертолет, но вышло именно это. Конечно, конструктор не решил избавиться от своего проекта, а в 1923 году выпустил первый в мире автожир, который мог летать за счет эффекта авторотации. Инженер даже создал собственную фирму, которая занималась производством этих аппаратов. Так продолжалось до тех пор, пока не были изобретены современные вертолеты. В этот момент автожиры утратили свою актуальность практически полностью.

Автожир своими руками

Будучи когда-то основным летательным аппаратом, сегодня автожир превратился в пережиток истории, который можно собрать своими руками у себя дома. Стоит сказать, что это очень даже неплохой вариант для тех людей, кто очень хочет "научиться летать".

Чтобы сконструировать этот летательный аппарат, нет необходимости покупать дорогостоящие детали. К тому же, для его сборки не понадобится специальное оборудование, большое помещение и т. д. Собрать его можно даже в квартире, если в комнате достаточно места и соседи не против. Хотя небольшое число элементов автожира все же будет нуждаться в обработке на токарном станке.

В остальном же, сборка автожира своими руками - это довольно простой процесс.

Несмотря на то, что аппарат довольно прост, существует несколько видов этой конструкции. Однако, для тех, кто решился создавать его самостоятельно и впервые, рекомендуется начать с такой модели как автожир-планер.

Недостатком этой модели станет то, что для его подъема в воздух понадобится машина и трос, длиной около 50 метров или больше, который можно будет закрепить на автомобиле. Тут необходимо понимать, что высота полета на автожире будет ограничена длиной этого элемента. После того, как такой планер будет поднят в воздух, у пилота должна будет быть возможность сбросить трос.

После отсоединения от автомобиля летательный аппарат начнет медленно планировать вниз под углом примерно в 15 градусов. Это необходимый процесс, так как он позволит пилоту выработать все необходимые навыки пилотирования, прежде чем отправиться в настоящий, свободный полет.

Основные геометрические параметры автожира, имеющего шасси с носовым колесом

Для того, чтобы перейти к настоящему полету, к автожиру своими руками необходимо добавить еще одну деталь - двигатель с толкающим винтом. Максимальная скорость аппарата с таким типом двигателя составит около 150 км/ч, а максимальная высота увеличится до нескольких километров.

Основа летательного аппарата

Итак, изготовление автожира своими руками необходимо начинать с основы. Ключевыми деталями этого устройства будут три дюралюминиевых силовых элемента. Первые две детали - это килевая и осевая балки, а третий - это мачта.

К килевой балке спереди необходимо будет добавить управляемое носовое колесо. Для этих целей можно использовать колесо от спортивного микроавтомобиля. Важно отметить, что эта деталь должна быть оснащена тормозным устройством.

К концам осевой балки с обеих сторон также нужно прикрепить колеса. Для этого вполне подойдут небольшие колеса от мотороллера. Вместо колес можно монтировать поплавки, если планируется использовать автожир как средство для полета на буксире за катером.

Кроме этого, к концу килевой балки нужно добавить еще один элемент - ферму. Фермой называют треугольную конструкцию, которая складывается из дюралюминиевых уголков, а после усиливается прямоугольными листовыми накладками.

Можно добавить, что цена автожира довольно высока, а его изготовление своими руками не только реально, но и помогает хорошо сэкономить.

Элементы килевой балки

Предназначение крепления фермы на килевую балку - это соединение аппарата и автомобиля посредством троса. То есть он надевается именно на эту деталь, которая должна быть обустроена так, чтобы пилот, когда дернет за нее, мог сразу же освободиться от сцепления с тросом. Кроме этого, эта деталь служит платформой для размещения на ней простейших летательных приборов - индикатора воздушной скорости, а также индикатора бокового сноса.

Под этим элементом располагается педальный узел с тросовой проводкой к рулю управления средством.

Самодельный автожир также должен быть оснащен оперением, располагающимся на противоположном конце килевой балки, то есть сзади. Под оперением понимают горизонтальный стабилизатор и вертикальный, который выражен через киль с рулем управления.

Последняя хвостовая деталь - это предохранительное колесо.

Рама для автожира

Как говорилось ранее, рама самодельного автожира состоит из трех элементов - килевой и осевой балки, а также из мачты. Изготавливаются эти детали из дюралюминиевой трубы, с сечением 50х50 мм, а толщина стенок должна быть 3 мм. Обычно такие трубы используются в качестве основы для окон, дверей, витрин магазинов и т.д.

Если не хочется использовать этот вариант, можно сконструировать автожир своими руками при помощи коробчатых балок из дюралюминиевых уголков, которые соединяются при помощи аргонодуговой сварки. Лучшим вариантом материала считается Д16Т.

При установке разметки для сверления отверстий необходимо следить, чтобы сверло только коснулось внутренней стенки, но не повредило ее. Если говорить о диаметре требуемого сверла, то он должен быть таким, чтобы модель болта Мб входила в отверстие как можно плотнее. Проводить все работы лучше всего электрической дрелью. Использовать ручной вариант здесь неуместно.

Сборка основы

Прежде чем приступить к сборке основания, лучше всего составить чертеж автожира. При его составлении и последующем соединении основных деталей необходимо учитывать, что мачта должна быть немного отклонена назад. Для того, чтобы добиться этого эффекта, перед установкой у нее немного подпиливается основание. Это необходимо сделать для того, чтобы лопасти несущего винта имели угол атаки в 9 градусов, когда автожир просто стоит на земле.

Этот момент очень важен, так как обеспечение нужного угла создаст необходимую подъемную силу даже при небольшой скорости буксировки аппарата.

Расположение осевой балки - поперек килевой. Крепление осуществляется также к килевой балке при помощи четырех болтов Мб, а для большей надежности они должны быть снабжены законтренными разрезными гайками. Кроме этого, для увеличения жесткости автожира балки соединяются между собой четырьмя раскосами из стального уголка.

Спинка, сиденье и шасси

Для того, чтобы прикрепить раму к основе, необходимо использовать два дюралюминиевых уголка 25х25 мм спереди, прикрепив их к килевой балке, а сзади крепить к мачте при помощи кронштейна из стального уголка 30х30 мм. Спинка привинчивается к раме сиденья и к мачте.

На эту деталь также надеваются кольца, которые вырезаются из резиновой камеры колеса. Чаще всего для этих целей используется камера колеса грузового транспорта. Сверху на эти кольца накладывается поролоновая подушка, которая привязывается тесемками и обшивается прочной тканью. На спинку лучше всего натянуть чехол, который будет выполнен из той же ткани, что и сиденье.

Если говорить о шасси, то передняя стойка должна иметь вид вилки, которая выполнена из листовой стали, а также иметь колесо от карта, поворачивающееся вокруг вертикальной оси.

Ротор автожира и цена

Очень важным требованием для стабильной работы летательного аппарата является плавная работа ротора. Это очень важно, так как сбой в работе этой детали вызовет тряску всей машины, что сильно повлияет на прочность всей конструкции, будет мешать стабильной работе самого же ротора, а также нарушать регулировку деталей. Чтобы избежать всех этих неприятностей, очень важно правильно сбалансировать этот элемент.

Первый способ балансировки заключается в том, что элемент обрабатывается целиком, как обычный винт. Для этого необходимо очень жестко закрепить лопасти на втулке.

Второй способ - это балансировка каждой лопасти по отдельности. В таком случае необходимо добиться одинакового веса от каждой лопасти, а также достичь того, чтобы центр тяжести каждого элемента находился на одинаковом расстоянии от корня.

Цена автожира, изготовленного на заводе, начинается от 400 тысяч рублей и доходит до 5 миллионов рублей.

Я уже писал в статье , как ребята из Германии из типовых деталей для радиоуправляемых моделей сделали своими руками мультикоптер, способный поднять человека и подняли его в воздух, то есть совершили первый в мире пилотируемый полёт на электрическом мультикоптере. Было это в октябре прошлого года. Но они на этом не остановились, не стали заниматься радиоуправляемыми моделями, а пошли дальше и разработали концепцию развития своего проекта, вложив в него свои идеи.

Это официальное представление видео E-Volo 2012 по его продвижению. В начале видео вы можете видеть первый в мире пилотируемый полет самолёта вертикального взлёта и посадки, с чисто электрическим приводом. Во второй части вы сможете увидеть концепции исследования будущего volocopters.

Пионерская Авиация.

После более чем года работы по развитию volocopter VC1, команда E-Volo достигла своей цели и 21 октября 2011 года первый в мире пилотируемый самолёт вертикального взлёта и посадки (СВВП) с чисто электрическим приводом, совершил свой первый полёт.

Что такое Volocopter?

E-Volo volocopter является совершенно новым, вертикального взлета и посадки (СВВП) пилотируемым самолётом, который не может быть отнесен к какой-либо известной категории. Дело в том, что данная модель была задумана как аппарат с чисто электрическим приводом, что и отличает её от обычных самолетов.
С помощью своих многочисленных винтов, volocopter может взлетать и садиться вертикально, как вертолет. Значительное преимущество, помимо простой конструкции, без сложной механики, является избыточность несущих винтов. Это допускает возможность безопасной посадки volocopter даже если некоторые винты или их приводы вышли из строя.

Как работает volocopter?

Управление в полёте осуществляется при помощи джойстика, по проводам и в принципе очень легко. В отличие от любых других самолетов вертикального взлёта, операция управления напоминает детскую игру. Машина взлетает и приземляется вертикально, и пилот уделяет мало или вообще никакого внимания на угол траектории полета, минимальную скорость, положение кабины, контроль регулирования шага и многие другие вещи, которые делают обычные пилоты, и к которым летательные аппараты так требовательны.
Винты порождают всю восходящую силу, и с помощью селективного изменения скорости вращения они одновременно заменяют руль изменяя направление движения. Кроме того, в отличие от вертолета, в механическом управлении шагом винта вообще нет необходимости.
Автоматический контроль положения, и контроль за направлением, осуществляться с помощью нескольких независимых бортовых компьютеров, которые контролируют скорость вращения каждого винта в отдельности и мультикоптера в целом.
Как опцию, можно применить ещё один толкающий винт, что позволит значительно повысить горизонтальную скорость полёта.

Перспективы развитие Volocopter

Совместно с сетью известных партнеров в области научных исследований и промышленности, Volo будет продвигаться вперед над развитием технологии volocopter в течение следующего года.
Целью сотрудничества является двухместный volocopter, который соответствует нормам безопасности, и основан на концепции изучения и эволюции VC 2P, со следующими летно-техническими характеристиками:

Скорость более 100 км / ч
минимальный потолок высоты полета 6500 футов
взлетная масса 450 кг
более одного часа полетного времени

Понимаю, что от нашей публики предметных комментарием ждать не приходится, но вот как эту затею комментируют американские энтузиасты необычных летательных аппаратов:

Абсолютно удивительный! Не могу дождаться, чтобы увидеть первые модели производства. Volocopter - quadcopters это будущее авиации.
Мне нужна одна, пусть даже плохонькая.
Много комментариев о том, что «это безопасно, это небезопасно", но никто не вспоминает, что парень по имени La Cierva разработал очень хороший аппарат... около 80 лет назад! Никогда не слышали о гироскопах? Многие люди не знали (и не знают в настоящее время), что основные ошибки в пилотировании происходят на малой высоте. Я считаю, что гироскоп самый нужный, но недооцененный прибор летательного аппарата. Посмотрите на красивое видео здесь, на YouTube, где показывается, как гироскоп осуществляет посадку и взлет летательных аппаратов. Применяя гироскопы на таком Volocopter – quadcopter, можно добиться высочайшей надёжности пилотирования.
Это теоретически самая безопасная конструкция пилотируемых летательных аппаратов, когда-либо сделанных.
Обычные вертолеты, как всем известно - это тысячи деталей соединённых в сложную кинематическую цепь. Даже при фиксированной плоскости лопасти – это тысячи отдельных движущихся частей. Этот мультикоптер имеет 18 подвижных частей. Вот и все.
Высокая степень избыточности – это безопасность. Всегда присуща возможность выхода двигателя из строя, в данном случае это не страшно.

А каково ваше мнение?

Одна из представленных моделей машин для полетов создана жителем Башкортостана Анатолием Жуковым, который уже 36 лет занимается разработкой самодельных летательных аппаратов. На видео представлены лишь некоторые его из машин. Аналогов его летающей машине еще не нашлось.

Бак на 40 литров, его хватит примерно на 2 часа. Анатолий рассказывает, из чего состоит его чудо-аппарат. Обычная тележка, два крыла и силовая установка с двигателем. Экспериментальная модель требует большого терпения и времени. На разработку и изготовление уходит от 1,5 до 2 лет.

Любимым хобби Анатолий Жуков занимается с 1976 года. Тогда он создал Дельтаклуб в Уфимском авиационном институте. В 1980 году, имея образование УГАТУ он начал изобретать свои самодельные летательные аппараты. Тогда ему пришла в голову казалось бы безумная идея – снабдить дельтаплан двигателем. Сейчас на счету изобретателя уже более двадцати моделей. С каждым разом они становятся все более универсальными и безопасными. А. Жуков: “Сначала делали трехколесные дельтапланы, на них я два раза кувыркнулся. То есть они не очень устойчивые на взлете и посадке.”
К изобретателю часто наведываются гости из-за рубежа. Ведь аналогов таких аппаратов не найти во всем мире. Приезжали из Китая, Абхазии, США. Самая последняя модель, изобретенная Анатолием “Жук-44”. У нее двигатель от автомобиля ВАЗ с мощностью 90 лошадиных сил. Работает Жук на обычном 95-м бензине. Изобретатель сетует: увлечение захватывающее, но уж очень затратное. Зато на такой машине можно проехать 200 км (с двумя топливными баками) и Анатолий уже придумал как увеличить дальность полета.

Симулятор полета

Симулятор полета – это устройство или компьютерная программа, которая отображает поведение самолета (самолета, планера, вертолета и т.д.) В полете и других его фазах. Симулятор полета может быть как сложной, так и сложной «компьютерной игрой», а также сложными системами подготовки пилотов, с репликой кабины, установленной на гидравлической платформе или перегрузочной центрифугой, имитирующей ощущения движения.

история

Первые тренировочные тренажеры были созданы во время Первой мировой войны. Однако они не были широко использованы. Только в 1934 году ВВС США приобрели четырех тренеров связи (известных как «Синяя коробка»), которые использовались для подготовки полетов по приборам. Во время Второй мировой войны устройства такого типа уже были широко использованы для подготовки пилотов союзников. Первым симулятором самолета, используемым авиакомпанией, был тренажер Boeing 377 от Curtiss-Wright, приобретенный в 1948 году компанией Pan Am.

Ранние авиационные симуляторы использовали системы визуализации на основе мобильной камеры, перемещающейся по наземной шкале и передающей изображение на монитор перед пилотом.

Симулятор полета NASA

Типы тренажеров

Существует несколько типов симуляторов полета:

Full Flight Simulator (FFS) – самый технологически продвинутый тип имитатора полета. Полная, полноразмерная и функциональная копия кабины данного типа, модели или серии самолетов в сочетании с соответствующей компьютерной системой, необходимой для воспроизведения самолета во время наземных и воздушных операций. Система визуализации обеспечивает вид вне кабины, а система привода воспроизводит ощущения движения. Приборы такого типа используются, в частности для подготовки летного состава в опасных условиях полета, разработки соответствующих навыков.

Flight Training Device (FTD) – полная, полноразмерная и функциональная копия приборов, оборудования и панелей управления данного типа самолетов в сочетании с соответствующей компьютерной системой, необходимой для воспроизведения самолета в условиях на земле и в воздухе. Устройства этого типа не должны быть оснащены системами визуализации и отображением ощущений движения.

Инструктор по полетным и навигационным процедурам (FNPT) – модель кабины, подключенная к соответствующей компьютерной системе, необходимая для представления данного типа или заданной группы типов воздушных судов во время полетов. Приборы такого типа используются, в частности для процедурного обучения полетам и навигации.

Основное устройство обучения инструментам (BITD) – устройство, которое отображает летательные аппараты (они могут отображаться на экране монитора), что позволяет обучать по меньшей мере процедурные аспекты полета прибора.

Многие симуляторы полета присутствуют на рынке компьютерных игр. Вот некоторые из них:

FlightGear – имитатор полета, реализованный на базе GNU GPL. предназначен для многих системных платформ

Полет Unlimited – symulatory Lotnicze Firmy зазеркалье Технологии

Microsoft Flight Simulator – серия некоторых из самых популярных гражданских симуляторов полета

Combat Flight Simulator – симулятор самолета от Второй мировой войны, созданный на движке Flight Simulator Microsoft

Орбитер – космический бесплатный симулятор

X-Plane – симулятор самолета с интересными решениями (векторная графика)

Ил-2 Штурмовик – один из лучших боевых летных тренажеров из Второй мировой войны