Техника - молодёжи 1980-03, страница 48

тщательно учитывать взаимосвязь между затратами на ее создание и эксплуатацию и ее эффективностью В частности, давно известно, что чем меньше самолет простаивает, тем выше его «полезная отдача». А спортивным аппаратам постоянно «не везет» — то погода неважная, то небо «занято» планеристами и парашютистами, в результате легкокрылые Яки по 3—4 месяца в году пребывают «безработными». Где же выход из создавшегося положения? Вспомним еще раз старика У-2 — секрет его долговечности таился в универсальности.

Н. Поликарпову удалось создать конструкцию, которую без серьезных изменений выпускали в нескольких вариантах — самолета первоначального обучения, санитарного, связного, сельскохозяйственного. Итого четыре мирные профессии.

Возьмем тихоходный биплан Ан-2, созданный почти 40 лет назад. И он оказался очень удачным: задуманный как чисто сельскохозяйственный, Ан-2 применяется как пассажирский, пожарный, грузовой.

Зато у учебно-пилотажных Як-20 и «наследника У-2» только две профессии: обучение новичков и высший пилотаж.

Проанализировав критерии универсальности этих и других машин, я подумал, нельзя ли сделать спортивный самолет, который можно было бы легко превратить из учебно-тренировочного в акробатический, туристский и даже в мотопланер. Экономические выгоды такого решения очевидны: снизится стоимость производства, упростятся ремонт и эксплуатация, а у аэроклубов появится возможность быстро собирать из готовых узлов аппараты того или иного назначения. И сразу возник вопрос: как сделать взаимозаменяемыми узлы относительно простого мотопланера и акробатического самолета? Я считаю, что эту проблему можно решить, воспользовавшись принципом модульного проектирования, то есть собирать самолеты, варьируя унифицированные блоки и сохраняя неизменной лишь центровку аппарата Мо это возможно при иной, ке, совсем обыч ной схеме аэроплана.

Дело в том, что правилг литров ки самолета, построенного по классической схеме (воздушный винт и мотор впереди), требуют, чтобы кабина пилота располагалась над крылом, хотя и крыло, и капот двигателя ограничивают летчику обзор.

У модульного самолета мотор и винт надо. размещать вблизи центра масс — в середине фюзеляжа, тогда при замене силовой установки центровка не изменится. Первый патент на привод винта от двигателя, размещенного таким образом, выдали еще в 1939 году в Германии. Сейчас известно несколько новых решений,

например предложенное В Хуфнером в 1976 году в ФРГ. Принцип его прост — воздушный винт крепится на кольце-ступице, свободно вращающейся вокруг фюзеляжа Крутящий момент на нее от двигателя передается через карданный вал и специальный редуктор.

В чем же преимущества такой компоновки? Двигателю, находящемуся в идеальном для центровки месте, не нужна мощная моторама, значит, фюзеляж стал легче. Оперение, обдуваемое потоком от винта, работает с повышенной эффективностью. Лопасти пропеллера закреплены на кольце-ступице шарнирно, при выключенном двигателе автоматически ложатся на фюзеляж, что и нужно мотопланеру, которому в безмоторном полете винт только мешает, да и обычный самолет без торчащих лопастей лучше спланирует при вынужденной посадке. Кроме того, из пилотской кабины, находящейся в носовой части, обзор как с балкона.

На основе такой схемы, используя набор модулей (см. 4-ю стр. обложки), можно быстро, не прибегая к услугам заводских специалистов, превратить, например, акробатический самолет в одноместный мотопланер. Для этого надо всего лишь соединить одноместную кабину (модуль А1) с крылом В1 и винтомоторной группой С2 от двухместного мотопланера и задним отсеком Е1 от акробатического самолета. А установив на акробатической машине крыло В2 большого удлинения от мотопланера, мы тем самым увеличим аэродинамическое качество (отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления) аппарата, что в сочетании с большой энерговооруженностью

улучшит его скороподъемность, необходимую для рекордных полетов на высоту.

Столь нужный аэроклубовцам «наследник У-2» можно создать из двухместной кабины А2, обычного крыла В1 и винтомоторной группы С2. И наконец, объединив модули А2, В2 Zl, Е2, мы обзаведемся двух-мгстккх: туристским самолетом с большой дальностью полета.

В вдризчтг A2_S ВЗ, С2, Е2 получается мтшьна класса «рекорд дальние™.*, у которой в крылья вмонтированы контейнеры, где соседствуют топливные бзки и отсек г^зссй. Расчет показывает, что пкэй самолет пролетит со скоростью 250— 300 км/ч до 21 ООО км без посадки!

До сих пор рекордные самолеты были уникальными и строились, как правило, в одном экземпляре. В нашем комплексе агрегаты таких машин должны выпускаться серийно, ибо они используются и в аэропланах другого назначения. Но тогда появляется другой вопрос . где же

найти полезное применение крылу ВЗ с емкими контейнерами? Почему бы не сделать сельскохозяйственный самолет, в котором они будут наполнены химикатами или семенами! С Ан-2 он конкурировать не сможет, уступая в грузоподъемности, но окажется полезным в небольших хозяйствах. Да и летчики-спортсмены, и инструкторы аэроклубов с удовольствием поработают на модульных сельхозсаМолетах в ближайших колхозах и совхозах с пользой для обеих сторон, а потом продолжат плановые занятия. Выходит, что такие аэропланы и простаивать будут меньше, и принесут чистую прибыль.

...Есть в Латвии совхоз «Накатне», в котором уже несколько лет существует сельский авиаспортклуб Факт уникальный, но для совхоза это надежное решение проблемы сохранения молодых кадров на селе. А если какой-то колхоз приобретет комплект авиамодулей, то в его распоряжении окажется парк машин разных типов, в том числе и сельскохозяйственных. И появится на селе новая профес» сия — воздушный механизатор...

Статью Виктора Шептунова комментирует профессор, доктор технических наук Александр Алексеевич БАДЯГИН

Статья Виктора Шептунова — первая известная мне работа, посвященная унификации легких самолетов различного назначения. Проблема оптимизации здесь не затрагивается, может быть, это и необязательно для первого знакомства с модульным проектированием. Вообще говоря, унифицировать самолеты по назначению, по-видимому, целесообразно лишь при некоторых условиях, поэтому тезис «чем универсальнее самолет, тем он лучше» спорен (что вообще свойственно новым идеям). Идея Шептунова основана на принципиально новой схеме самолета и, безусловно, удачной — вот пример интуиции на современном уровне. Простота, с которой решена проблема сохранения центровки, зиждется на внесении в конструкцию самолета сложных агрегатов — редуктора и складывающегося воздушного винта. Сделать их легкими и надежными — непростая задача, здесь потребуется настоящее конструкторское искусство и изобретательность.

Сейчас трудно предсказать, какие еще профессии будут по плечу унифицированным самолетам, -га ясно, что возможности для -тег^с ^сть.

Словом, направтекие в.. верно"

46