В журнале «Крылья Родины» №6 за 1984 год была опубликована статья начальника СКБ МИИГА И. Никитина и инженера В. Звягинцева о сверхлегком самолете (СЛС) «Поиск-02», разработанном группой сотрудников и студентов СКБ Московского института инженеров гражданской авиации. В статье было подробно рассказано об особенностях эксплуатации и новых исследованиях на сверхлегком самолете, проведенных студенческим конструкторским бюро МИИГА. Предоставляю слово авторам:
«Поиск-02»
Группа сотрудников и студентов СКБ МИИГА совместно с геологами летом 1983 года проводила эксплуатационные испытания сверхлегких самолетов «Поиск-01» и «Поиск-02» на Чукотке. С основными характеристиками «Поиска-01» читатели могли познакомиться в статье «С гибким крылом». Во время последних испытаний на нем было установлено крыло площадью 23 м². «Поиск-02» обладает более высокими летно-техническими характеристиками: масса конструкции – 101 кг; масса полезной нагрузки помимо пилота – 100 кг; максимальная взлетная масса – 300 кг; размах крыла – 11,8 м; площадь крыла – 25 м²; дальность полета – до 150 км; длина разбега при полной загрузке – до 50 м; диапазон скоростей полета при полной загрузке – 40-80 км/ч; мощность двухтактного одноцилиндрового мотоциклетного двигателя – 42 л.с. при 6500 об/мин; экипаж 2 человека. Испытывались два варианта силовой установки: с клиноременным редуктором, понижающим обороты в отношении 1:1,8, без редуктора. В первом случае применялся винт диаметром 1,4 м, во втором – от 0,9 до 1,1 м. При полетном весе 270 кг потребная для горизонтального полета тяга составила 45-50 кг.
Вариант силовой установки с редуктором позволял получить максимальную тягу на месте 85-90 кг. Однако установлено, что это не является пределом, т.к. при оборотах двигателя, соответствующих тяге 75-80 кг, начинали проскальзывать винты. По всей видимости, проскальзывание можно будет в значительной мере устранить, применив большее количество ремней. В редукторе «Поиска-02» их использовалось 3 штуки. В варианте без редуктора получена максимальная тяга на месте 68 кг.
Если говорить о приборном оборудовании «Поиска-02», то оно включает в себя: указатель скорости, высотомер, вариометр, компас, тахометр. Кроме того устанавливался дополнительно чашечный анемометр.
Во время эксплуатационных испытаний выполнялись следующие виды работ: аэро-, фото и киносъемка, проводимая бортоператором; аэровизуальные, транспортные и связные работы. Проводились исследования по оценке возможности выполнения полетов на местности со сложным рельефом на постоянной относительной высоте и заданной барометрической. Производился с различных высот сброс груза, выполнялись посадки на неподготовленные площадки и взлеты с них, оценивалась возможность ведения бортоператором записей в полете. Получены данные, свидетельствующие о больных функциональных возможностях СЛС.
Район, выбранный для проведения испытаний, – один из наиболее сложных в стране. Его характеризует горно-тундровая местность с частым и резким изменением метеоусловий. Полеты выполнялись в основном вдоль побережья бухты Эгвекинот, обрамленной со всех сторон горами 300-600 м.
С целью оценки метеоминимума СЛС совершали полеты в различных метеорологических условиях. Колебания температуры были в пределах от 0 до +25°С. Выяснилось, что понижение температуры в основном сказывается только на пилоте. Испытания показали, что полеты на СЛС возможны при уровне нижней кромки облаков до 50 м. Полеты в дождь продолжительностью от 20 до 45 минут сильно изнашивают винт. Во время исследований тяга деревянного винта после 20 минут полета падала примерно на 20% вследствие разрушения передней кромки дождевыми каплями. Более эффективными при полетах в дождь, возможно, могут быть металлические винты.
Одним из наиболее важных факторов, оказывающих существенное влияние на безопасность полетов, является атмосферная турбулентность. Она вызывает болтанку СЛС. В районе испытаний даже в штиль наблюдалось наличие слабой болтанки. Она практически отсутствовала лишь во время дождя. Слабая болтанка, вызываемая порывами ветра с градиентом нарастания менее 1 м/с², не вызывает утомления пилота и заметных искажений траектории полета.
Существенное влияние на интенсивность болтанки при действующих порывах ветра оказывает величина нагрузки на крыло, т.е. отношение полетной массы к площади крыла. Во время испытаний нагрузка на крыло изменялась от 7 до 11 кг/м². Полеты при порывистом ветре с малой нагрузкой на крыло требовали от пилота постоянного интенсивного вмешательства в управление для сохранения заданной траектории полета. При максимально большой нагрузке на крыло изменение траектории было значительно меньшим и более плавным, соответственно меньшими были и диапазоны перемещения рулевой трапеции. Очевидно, что увеличение нагрузки на крыло может существенно расширить рамки летных ограничений по порывам ветрам и его силе. Однако увеличивать ее беспредельно нельзя, так как при этом возрастает посадочная скорость и скорость отрыва, величина которых, по всей видимости, не должна превышать 40-45 км/ч. При больших посадочных скоростях возрастает вероятность поломки аппарата. Выявлено, что посадочной скорости 40-45 км/ч соответствует нагрузка на крыло, равная 10-12 кг/м².
Выполнения ряда геологических работ требует посадок на речных косах, каменистых площадках. В этом случае даже при рулении в винт очень часто попадают мелкие камни и щебень. Это приводит к быстрому износу винта, а иногда и к его разрушению. С этой целью на СЛС «Поиск-02» установлены отражательные щитки, а на нижней раме подвесной системы натянут брезентовый тент. Эти меры позволили почти полностью исключить случаи попадания камней в винт.
Другой особенностью выполнения посадок на площадках с отсутствием растительности является сложность определения направления ветра. Мы знаем, что посадку следует выполнять против ветра, в противном же случае возможны поломки. Во время эксплуатации СЛС мы пришли к выводу, что для обеспечения безопасности необходимы ракетница или дымовые шашки, при помощи которых можно точно определить направление ветра.
Выдерживание заданного направления полета на СЛС при постоянных силе и направлении ветра не вызывает затруднений. А вот взлет при боковом ветре выполнялся обычно на повышенной скорости. При этом сразу после отрыва аппарат начинал разворачиваться на ветер. Сохранить заданное направление в этом случае можно было путем скольжения. Дальнейший полет выполнялся без него. Во время испытаний оценивалось также поведение аппарата на режимах сваливания. У «Поиска-02» и «Поиска-01» выявлены следующие тенденции. При достаточно высоком расположении тяги аппарат начинает набирать высоту при положении рулевой трапеции максимально «от себя», не выходя на режимы сваливания вообще. В перегруженном варианте, в случае выхода на критические углы атаки, аппарат начинает опускать нос, давление на рулевой трапеции растет, опускание носа аппарата приводит к уменьшению углов атаки и увеличению скорости. Если пилот не перемещает рулевую трапецию «на себя», то после увеличения скорости до определенного предела аппарат начинает задирать нос, угол атаки увеличивается, скорость падает, аппарат вновь выходит на критические углы. Такой колебательный процесс может продолжаться долгое время. Это означает, что возможность попадания в штопор при правильно выбранном положении точки подвески подвесной системы и отсутствии боковых возмущений практически исключена. Для вывода аппаратов в горизонтальный режим полета после выхода на критические углы атаки при неработающем двигателе необходимо 10-15 метров высоты.
Одним из достоинств компоновочной схемы СЛС «Поиск-01», «Поиск-02» является то, что пилот, находясь на сиденье, зафиксирован привязными ремнями и окружен со всех сторон элементами конструкции подвесной системы, которые в случае удара принимают всю энергию на себя.
Проведенные испытания показали надежность, простоту пилотирования и технического обслуживания, безопасность и универсальные возможности СЛС с гибким крылом и балансирным управлением. И, хотя есть еще много проблем на пути широкого внедрения СЛС, думается, что недалек тот день, когда этот очень нужный стране летательный аппарат получит путевку в небо.
© И. Никитин, начальник СКБ института, В. Звягинцев, инженер
Москва
Источники:
И. Никитин, В. Звягинцев – Поиск-02, журнал «Крылья Родины» №6 за 1984 год